Ki az a Alan Turing?

Alan Mathison Turing (született 23. június 1912. - meghalt 7. június 1954.) angol matematikus, informatikus és kriptológus. A számítástechnika alapítójának tartják. Az általa kifejlesztett Turing-teszt segítségével feltett egy kritériumot arra, hogy a gépek és a számítógépek képesek-e gondolkodni.

II. Háborús hősnek tartották, mert a második világháború alatt döntő szerepet játszott a német kódexek feltörésében. Emellett a manchesteri egyetemen töltött évei alatt megalapozta a modern számítógépek fogalmi alapját a Turing-gép nevű algoritmus meghatározásával.

Neve a matematikatörténetbe is bekerült az egyház-turingi hipotézissel, amelyet Alonzo Church-nél dolgozott ki diplomamunkájának tanárával, akivel a Princetonban dolgozott. Ez a tézis kimondja, hogy minden algoritmussal leírható számítás négy művelettel, vetítéssel, artikulációval és szkenneléssel leírható számításból áll. Nem megalapozott hipotézis a matematika filozófiájáról, nem pedig matematikai tétel.

1952-ben Turinget, aki azzal a panasszal fordult a rendőrséghez, hogy zsarolják, és melegnek nyilvánítja magát, homoszexualitás vádjával bíróság elé állították és ösztrogéninjekcióval lelőtték, amelyet kémiai kasztrálási módszerként alkalmaztak 1 évig. év. 1954-ben halt meg kálium-cianid-mérgezésben. A rendőrségi vizsgálat megállapította, hogy Turing öngyilkosság következtében halt meg, amikor cianidmérget vett az elfogyasztott almával. Azt állítják azonban, hogy Turing megmérgezését nem saját öngyilkossága okozta, és másoknak is keze volt ebben a gyanús halálban.

Az emlékére elnevezett, a számítástechnika Nobeljének számító Turing-díjjal az akadémiai informatikai világ részévé vált.

A reakció-diffúziós modellt, a fejlődésbiológia egyik legfontosabb matematikai modelljét, Turing is megfogalmazta.

Gyermekkor és ifjúság

Édesanyja, Sara az indiai Orissában, Chatrapur városában lett terhes. Apja, Julius Mathison Turing indiai köztisztviselő volt a brit indiai gyarmati adminisztrációban. Julius és édesanyja, Sara Angliában akartak születni, ezért Londonba érkeztek, és egy Maide Vale-i házban (ma a Colonnade Hotel) telepedtek le, ahol Alan Turing született 23. június 1912-án. Volt egy idősebb testvére, John. Apja az indiai közszolgálati tevékenységet folytatta, és Turing gyermekkorában a család az angliai Guildford és India között utazott, két fiukat otthagyva barátokkal maradtak az angliai Hastingsben. Turing a korai élet elején megmutatta a zsenialitás jeleit, és következetesen megmutatta őket.

Szülei 6 éves korában beíratták a napközi iskolába, a St Michaels-be. A többi oktatója, majd az iskola igazgatója gyorsan felismerte intelligenciáját. 1926-ban, 14 éves korában belépett a Sherborne iskolába, egy híres, nagyon drága dorseti magániskolába. Az iskolai ciklus első napja egybeesett az angliai General Strike-szal; Turing azonban annyira lelkes volt az iskolájáért, hogy azon a napon, amikor az országban nem volt vonat, több mint 60 mérföldet biciklizett Southhamptontól egyedül az iskoláig, és félúton éjszakázott egy szállodában.

Turing természetes hajlama a matematika és a természettudomány iránt nem váltotta ki tanárainak tiszteletét, akik Sherborne-i oktatásának meghatározása inkább a klasszikus ókori görögre és latinra összpontosított. Az iskola igazgatója ezt írta családjának: „Remélem, hogy nem marad tudatlan két iskola között. Ha magániskolában marad, el kell fogadnia a magániskola speciális oktatását; Ha csak odaadó tudós lesz, akkor pazarolja az idejét ebben a magániskolában.

Ennek ellenére Turing továbbra is kimutatta kiemelkedő tehetségét az általa szeretett tanulmányokban, megoldotta a haladó felső matematika problémáit, még mielőtt osztályaiban megtanulta volna a derivatív és az integrációs témákat. 1928 évesen 16 évesen találkozott Albert Einstein munkájával; nemcsak felfogta; ezt azzal fedezte fel, hogy tanulmányozta Einstein kritikáit Newton mozgásigényeiről (anélkül, hogy olyan tankönyvszövegeket használt volna, amelyek nem magyarázták őket).

Turing szoros barátságot és romantikus kapcsolatot alakított ki Christopher Morcomval, az iskolában valamivel idősebb akadémikus hallgatóval. Morcom néhány héttel az utolsó Sherborne-i félév vége után halt meg tuberkulózisban, amelyet gyermekkorában kapott el tuberkulens tehéntej ivása miatt. Turing vallási hite megsemmisült, és ateista lett. Átfogta azt a meggyőződést, hogy minden világjelenség, beleértve az emberi agy működését is, materialista.

Egyetem és a számíthatósággal kapcsolatos munkája

Turing hajlandósága a klasszikus ókori görög és latin tanulmányozására, valamint mindig a matematika és a tudomány előnyben részesítése megakadályozta abban, hogy ösztöndíjat nyerjen a cambridge-i Trinity College-hoz. A Cambridge Kings College-ba ment, a második választása volt. 1931 és 1934 között ott volt hallgató, kitüntetett diplomát szerzett, 1935-ben a Kings College akadémiai tagjává választották a központi határtétel disszertációjaért.

Kurt Gödel egy nagyon fontos, 28. május 1936-án bemutatott cikkben: Számolható számok: Egy alkalmazás a döntéshozatal problémájára újrafogalmazta a számítási határok igazolásának eredményeit és az 1931-ben készített bizonyításokat az egyetemes számtani alapú formális nyelvvel. , most Turing-gépként váltja fel, és egyszerűbb és formálisabb módszerek alapján előterjesztette az általunk említett bizonyítékot. Bizonyította, hogy bármilyen elképzelhető matematikai probléma megoldható egy ilyen gép segítségével, ha algoritmussal ábrázolható.

A Turing-gépek a mai számítási elméletek fő kutatási elemei. Azt folytatta, hogy bebizonyította, hogy a Turing-gépek végződtetési problémája eldönthetetlen, és hogy ez nem a döntéshozatali probléma következménye: általában nem lehet dönteni, még akkor sem, ha egy algoritmikusan bemutatott Turing-gép mindig leáll. Bár bizonyítéka később jelent meg, mint Alonzo Church lambda-számítási elméleten alapuló, a turingi eredmény ekvivalens bizonyítéka, Turing munkája sokkal elfogadhatóbb és intuitívabb volt. Elméletének új oldala az "univerzális (turingi) gép" koncepciója volt, egy olyan gép gondolata, amely bármely más gép feladatait elvégezné. A cikk bemutatta az azonosítható számok fogalmát is.

1936 szeptemberétől 1938 júliusáig szinte folyamatosan Alonzo Church mellett dolgozott a Princetoni Egyetem Haladó Tanulmányok Intézetében. Az absztrakt matematika mellett a kriptológián is dolgozott, és elvégezte egy négyfokozatú elektro-mechanikus bináris szorzógép három szakaszát is. Szakdolgozatát 1938 júniusában nyújtotta be, és Princetontól megszerezte a filozófia doktora címet. Tudományos tézisében a jósláshoz kapcsolódó Turing-gépekkel végzett számítás fogalmát vizsgálta, lehetővé téve olyan problémák kivizsgálását, amelyeket egy Turing-gép nem tud megoldani.

Visszatérve az angliai Cambridge-be, részt vett Ludwig Wittgenstein előadásain a matematika alapjairól. Ketten vitatkoztak, és nem tudtak kijönni egymással. Turing a formalizmust szorgalmazta, és Wittgenstein azt állította, hogy a matematika inkább új tényeket talált ki, nem pedig újra felfedezte azokat. Részmunkaidőben dolgozott a Government Code and Cipher School-ban (GCCS) is.

Turing-Welchman "bombe" gép

Néhány héttel a Bletchley Parkhoz való csatlakozás után Turing egy elektromechanikus gépet tervezett az Enigma gyors megtörésére; A Bombe nevet ennek a gépnek adták, utalva annak a készüléknek a Bombe nevére, amelyet korábban lengyel gyártású gépekből fejlesztettek ki 1932-ben. Gordon Welchman matematikus javaslataival kiegészítve a Bombe Enigmát használták a legfontosabb és egyetlen teljesen automatizált kódrepesztő gépként a védett üzenetforgalom támadásában.

Jack Good professzor, aki Turinggel egy időben a Bletchley Parkban dolgozott a kriptanalízison, később ezekkel a szavakkal honorálta Turinget: „Véleményem szerint Turing legfontosabb hozzájárulása a Bombe kriptanalitikus gép megtervezése. Ez egy logikai tételen alapult, amely a képzetlen fül számára abszurdnak tűnt, vagy akár annak az ellentmondásos elképzelésnek az alapja, hogy valószínű, hogy mindent megértünk. "

Bombe megvizsgálta az Enigma gépüzenetben használandó lehetséges helyes beállításokat (pl. Fogaskerék-parancsok, fogaskerék-beállítások stb.), És tesztelésre használta a megfelelő és ésszerű sima szövegdarab megtalálását. A kerekek esetében 1019 lehetséges állapot állt rendelkezésre az általános háromkerekű Enigma gépeknél és 4 lehetséges állapot a négykerekű tengeralattjáró Enigma gépeknél. Bombe logikai következtetések sorozatát mutatta be a kiságy alapján, amelyeket elektromosan fejeztek be. Bombe észlelte, amikor konfliktus jelent meg, és kiküszöbölte a módosításokat azáltal, hogy áthelyezte a következőre. A lehetséges megoldások közül sok nem volt következetes, a többit pedig elvetették, így néhány részlet maradt. Turing Bombe-ját először 1022. március 18-án telepítették. A háború végére több mint kétszáz Bomba működött.

Az első számítógépek és a Turing-teszt

Az Országos Fizikai Laboratóriumban volt, ahol 1945 és 1947 között dolgozott az ACE (Automatic Computer Engine) tervezésén. 19. február 1946-én bemutatta az első program-memória számítógép részletes tervezéséről szóló cikket. Bár az ACE életképes volt, a Bletchley Parkban a háborús munka körüli titok késedelmet okozott a projekt elindításában, és elképzelhetetlenné tette azt. 1947 végén, hat év folyamatos tanulmányozás után visszatért Cambridge-be, hogy egy általa választott területen dolgozzon. Amíg Cambridge-ben volt, távolléte alatt elvégezték az ACE pilótát. Első programját 10. május 1950-én tartották.

1948-ban kinevezték a manchesteri matematika tanszék oktatójává. 1949-ben a Manchesteri Egyetem számítógépes laborjának igazgatóhelyettese lett, és az első igazi számítógépek egyikén dolgozott a Manchester Mark 1 szoftveren. Ez alatt az idő alatt folytatta az elvontabb munkát, és a „Számítógépes mechanizmus és intelligencia” (Elme, 1950. október) című cikkben Turing rámutatott a mesterséges intelligenciára, és egy kísérletet hajtott végre, amelyet ma Turing-tesztnek neveznek. „intelligensnek” hívni. kellett. Állítása szerint a számítógépre való gondolkodás akkor lehetséges, ha az megtévesztheti a kérdezőt arról, hogy párbeszédben részt vevő ember.

1948-ban Turing sakkprogramot kezdett írni egy olyan számítógéphez, amely még nem létezett, miközben diplomás kollégámmal, DG Champernowne-nal dolgozott. 1952-ben, a számítógép futtatásához elegendő energiával a program végrehajtásához, játszott egy játékot, amelyben a Turing-számítógépet utánozta, és mindegyik lépés körülbelül fél órát vett igénybe. A játékot rögzítették, annak ellenére, hogy állítólag Champernowne nyerte meg a meccset a felesége ellen, a program Turing kollégáját, Alick Glennie-t veszítette el.

Minta formázás és matematikai biológia

Turing 1952-től 1954-ben bekövetkezett haláláig a matematikai biológiával, különösen a morfogenezissel foglalkozott. 1952-ben írt egy cikket „A morfogenezis kémiai alapja” címmel, amelyben feltérképezte a turingi mintaalakítási hipotézist. Ezen a területen az érdeklődés középpontjában a Fibonacci-számok létének megértése az élőlények struktúrájában és a Fibonacci-filotaxis megértése áll. A példa a reakció-diffúziós egyenletet használta, amely most központi szerepet játszik az alakítási mezőben. Utolsó cikkei csak AM Turing 1992-es összeállítási tanulmányainak megjelenéséig jelentek meg.

Obszcén illetlenség meggyőződése

A homoszexualitás az Egyesült Királyságban illegális volt és mentális betegségnek számított, de bűncselekménynek minősült. 1952 januárjában Turing egy moziban találkozott egy 19 éves Alan Murray-val, és Alan Murray többször is Turing házába ment, hogy nála szálljon meg. Néhány héttel később Alan Murray elment egy ismerősével kirabolni Turing házát. Turing jelentette ezt a lopást a rendőrségen. A rendőrség elkapta a tolvajokat, és a nyomozás során kiderült, hogy Alan Murray homoszexuális kapcsolatban állt Turinggel. Turing elismerte, hogy ez is igaz. Turinget és Murrayt obszcén illetlenséggel vádolták, és az 1885-ös büntető törvénykönyv-kiegészítés 11. szakasza alapján bíróság elé vitték őket. Turing nem volt bűnbánó, és ugyanazon bűncselekmény miatt ítélték el, mint 50 évvel korábban Oscar Wilde.

Turing választott a meggyőződés és az állapotától függően a próbaidő alatt a folyamatos hormonális kezeléssel, hogy csökkentse libidóját. A börtön elől menekülve elfogadta az ösztrogén hormon injekcióit, amelyek egy éven belül kasztrálják. Mivel bűnösnek találták, visszavonták a kormányzati titkos ügyekkel kapcsolatos hitelességi engedélyét, és az akkor szigorúan titkos GCHQ kriptográfiai kérdésekről folytatott folyamatos konzultációját is befejezték. Abban az időben a brit kormány a Cambridge Five ügynökcsoportjának (Guy Burgesss és Donald Maclean) problémájával foglalkozott, akik közül a legtöbben beleegyeztek, hogy az Oxford-Cambridge-i tanulmányaik során kémkedjenek a Szovjetunió mellett, és ezt követően a brit értelmiség legmagasabb rangját töltötte be. Aggodalomra adott okot, hogy a kémek és a szovjet ügynökök magas beosztásba vonhatják a homoszexuálisokat. Turing ennyi év után is vezető pozíciókat töltött be a szigorúan titkos Bletchley Parkban, és homoszexuális volt.

8. június 1954-án házvezetőnője holtan találta manchesteri otthonában. Bejelentették, hogy előző nap cianidmérgezésben halt meg, megette az ágya mellett hagyott félig megevett cianidmal mérgezett almát. Valamilyen oknál fogva magát az almát soha nem vizsgálták cianidméreg szempontjából. Annak ellenére, hogy azt állították, hogy a halál oka cianidmérgezés volt, testének nem készült halálos vizsgálata.

Ez arra a meggyőződésre vezetett, hogy Turing halála, aki az állam szigorúan titkos ügyeiért nagyon fontos pozíciókat töltött be és gyanúsan meghalt, szándékos volt, sőt a brit MI5 (titkos hírszerző szolgálat) meggyilkolása volt, és az öngyilkosság látszata. Édesanyja viszont folyamatosan azt állította, hogy fia gondatlan tárolása és laboratóriumi gyógyszerek használata miatt véletlenül átterjedt a méreg az általa elfogyasztott almára. Vannak, akik úgy gondolják, hogy Turing öngyilkos lett azzal, hogy Hófehérkének tettette magát. Mások rámutatnak, hogy bár Turing elvesztette hivatalos hitelességét, útlevelét nem vették el, és ezt a rendelkezést követően (bár az USA nem fogadta el) akadémiai okokból többször is Európába engedhették. Ismert, hogy e látogatások során nagyon nagy a merénylet valószínűsége Turingben. Ennek ellenére a brit hatóságok megfontoltnak tartják, hogy szemet hunynak ezeken a látogatásokon és a merényletek nagy valószínűségén. Turing életrajzírója, Andrew Hodges azt állítja, hogy Turing ilyen módon végzett öngyilkossága ésszerű tagadást nyújtott anyjának.

Megemlékezés a halál után

1966 óta a Turing-díjat a Computer Mechanisms Association évente odaadja annak a személynek, aki technikai cikkeket írt a számítógépes közösség számára. Ezt a díjat ma a számítógépes világ Nobel-díjának fogadják el.

Turing szülőhelye előtt, Londonban (ma a Colonnade Hotel), valamint manchesteri háza előtt, ahol élt és halt, kék színű emléktáblát helyeztek el, jelezve, hogy Anglia fontos történelmi személyiségei éltek ott.

23. június 2001-án tartották a turingi bronz szobor avatóünnepségét a manchesteri Whitworth Streeten, az egyetemi épületek között, a Sackville Parkban. 28. október 2004-án „John W. Mills” szobrász bronzszobrát avatták a dél-angliai Guildfordban, a „Surrey Egyetem” campusán. A Beltchley Parkban, ahol Turing dolgozott, 1,5. június 19-én ünnepséggel bemutatták egy másik 2007 tonnás Turing-szobrot, amelyet Stephen Kettle szobrász készített vékony palakövekből Walesből.

Különböző rendezvényeket tartanak Angliában és a világ különböző pontjain, különösen az egyetemeken, Turing emlékének állandósítása céljából, a karokon és az egyetemeken található speciális csarnokokat, épületeket és tereket pedig Turingnek hívják. Például az Isztambul Bilgi Egyetemen évente szerveznek nemzetközi részvételű „Turing-napok” néven tudományos szimpóziumot. A találkozó célja egy olyan platform létrehozása, ahol a „Számítási elmélet és a számítástechnika” új trendjeit és fejleményeit nemzetközi körökben vitatják meg és mutatják be.

10. szeptember 2009-én, 50 évvel Alan Turing halála után Gordon Brown brit miniszterelnök elismerte, hogy a híres matematikussal elkövetett dolgok rettentőek voltak. És 2013-ban II. Erzsébet királynő halála után királyi kegyelmet adott Turingnek, tiszteletben tartva páratlan eredményeit .