Криптография,
Программирование,
Алгоритмы,
Математика
В первой половине XX века, наряду с созданием первых физических вычислительных машин, рождались и революционные концепции. Одной из самых значимых стала «машина Тьюринга» — абстрактная модель вычислений, предложенная в 1936 году Аланом Тьюрингом. Сегодня его по праву считают одним из отцов-основателей информатики и теоретической компьютерной науки.
Его интеллектуальные интересы были невероятно широки: от квантовой механики и теории относительности до психологии и нейробиологии. Однако главным инструментом познания для него всегда оставались математика и логика. Тьюринг находил изящные решения для, казалось бы, неразрешимых задач, но центральной идеей, увлекавшей его больше всего, была концепция «Универсальной машины» — устройства, способного вычислить всё, что в принципе поддаётся вычислению.
Детство и образование: Ранние признаки гения
Алан Тьюринг родился 23 июня 1912 года в Лондоне, в семье британских колониальных чиновников, чья служба проходила в Индии. Его детство нельзя назвать обычным: родителям часто приходилось уезжать, и Алан с братом воспитывались в Англии под присмотром других людей, получая строгое классическое образование, мало уделявшее внимания естественным наукам.
Однако пытливый ум мальчика пробивал себе дорогу. Научившись читать самостоятельно в шесть лет, он жадно поглощал научно-популярную литературу. В 11 лет он уже ставил сложные химические опыты, пытаясь, например, выделить йод из морских водорослей. Эти увлечения беспокоили его мать, опасавшуюся, что они помешают сыну поступить в престижную частную школу. Но её опасения не оправдались: Алан успешно поступил в школу Шерборн.
В Шерборне его страсть к математике и естественным наукам не находила понимания у преподавателей, ориентированных на гуманитарное образование. В классном журнале даже сохранилась язвительная запись учителя о «потрясающей глупости» высказываний Тьюринга на уроках религии. Тем не менее, в интересующих его областях он демонстрировал феноменальные способности. В 16 лет он самостоятельно изучил работу Эйнштейна и сумел уловить скрытые в тексте сомнения в непогрешимости законов Ньютона.
Кембридж: Становление учёного
Из-за провала на экзаменах по «ненужным» гуманитарным предметам Тьюринг поступил не в желанный Тринити-колледж, а в Королевский колледж Кембриджа (1931-1934). Здесь, наконец, он обрёл интеллектуальную свободу. Под руководством знаменитого математика Г. Х. Харди он погрузился в изучение математики и квантовой физики, которая в те годы переживала бурный расцвет.
Кембридж стал для него настоящим домом. Помимо науки, он увлекался химическими экспериментами (изобретя игру «Необитаемый остров» по синтезу веществ из подручных средств), решал шахматные задачи и серьёзно занимался бегом на длинные дистанции, что осталось его страстью на всю жизнь. Он также посещал лекции философа Людвига Витгенштейна, вступая с ним в жаркие споры о природе математической истины.
Блестяще закончив обучение, Тьюринг опубликовал серьёзную работу по теории групп, упростив одну из идей Джона фон Неймана. Казалось, его ждёт карьера успешного кембриджского математика. Однако его ум никогда не укладывался в привычные рамки.
Машина Тьюринга: Фундамент информатики
Поворотным моментом стала работа 1936 года «О вычислимых числах…», в которой Тьюринг ответил на так называемую «проблему разрешимости» (Entscheidungsproblem), поставленную Давидом Гильбертом. Для этого он изобрёл абстрактную вычислительную модель — «машину Тьюринга».
Эта воображаемая машина, состоящая из ленты, считывающей головки и набора правил, могла выполнять любой алгоритм. Тьюринг доказал, что существует «универсальная» машина, способная имитировать работу любой другой. Более того, он показал существование алгоритмически неразрешимых задач, самой известной из которых является «проблема остановки» (невозможно заранее определить, завершит ли работу произвольная программа).
Концепция Тьюринга, появившаяся одновременно с аналогичными работами Алонзо Чёрча, оказалась невероятно наглядной и легла в основу всей современной теории вычислений. Джон фон Нейман позже признавал, что архитектура компьютеров напрямую восходит к идеям Тьюринга. Машина Тьюринга до сих пор — ключевой объект изучения в информатике, определяющий границы того, что вообще можно вычислить.
Война и взлом «Энигмы»
С началом Второй мировой войны таланты Тьюринга были направлены на взлом немецких шифров в Блетчли-парке. Он сыграл ключевую роль в дешифрации сообщений, зашифрованных на легендарной машине «Энигма».
Тьюринг не просто улучшил польские методы, а разработал принципиально новый статистический подход. Он создал функциональную спецификацию для электромеханической машины «Bombe», которая методом логического перебора отсеивала неверные настройки «Энигмы». Первая такая машина была запущена в 1940 году.
Его вклад был огромен: от определения процедур ВМФ Германии до разработки методов взлома более сложной шифровальной машины «Лоренц». За эту работу в 1945 году он был тайно награждён орденом Британской империи.
Послевоенные годы и искусственный интеллект
После войны Тьюринг участвовал в создании первых британских компьютеров, таких как ACE и Manchester Mark I. В 1948 году он изобрёл метод LU-разложения, важный для линейной алгебры.
Однако самым известным его вкладом этого периода стала работа 1950 года «Вычислительные машины и разум». В ней Тьюринг предложил элегантный способ обойти философский вопрос «Может ли машина мыслить?». Он сформулировал «тест Тьюринга»: если человек, общаясь через текстовый интерфейс с компьютером и другим человеком, не может reliably отличить одного от другого, то можно считать, что компьютер обладает интеллектом.
Этот мысленный эксперимент на десятилетия задал направление исследований в области искусственного интеллекта, сместив фокус на проблему понимания и генерации естественного языка.
Память
• именем ученого назван один из астероидов;
• ежегодная награда Ассоциации вычислительной техники называется Премией Тьюринга (аналог Нобелевской премии в IT);
• на главной площади университета Суррея (Англия) есть статуя Тьюринга и одно из зданий факультета инженерных и физических наук названо в его честь;
• одна из аудиторий отдела информатики при Университете Лилль в Северной Франции назван в честь Алана М. Тьюринга;
• Манчестерский университет, Открытый университет, Университет Оксфорд Брукс и Университет Орхус (Дания) имеют корпуса имени Тьюринга и другие;
• в 2001 году в Манчестере был установлен памятник учёному.
Больше интересных статей здесь: Успех.
Источник статьи: На максималках: Алан Тьюринг как «универсальный вычислитель».