Алан Тьюринг

Алан Мэтисон Тьюринг

 23 июня 1912 — 7 июня 1954

Современным математикам, программистам и компьютерным инженерам имя Алана Тьюринга хорошо знакомо со студенческой скамьи: всем им приходилось изучать "машину Тьюринга" — "основу основ" теории ал­горитмов. Без "машины Тьюринга" не обходится ни один серьезный учебник по математической логике и теории вычислимости.

Мемориальная доска, установленная на стене одной из лондонских гостиниц, гласит:

"Здесь родился Алан Тьюринг (1912 — 1954), взломщик кодов [Code-breaker] и пионер информатики [computer science] ". 

Действительно, сейчас (но отнюдь не при жизни!) Тьюринг признан одним из основателей информатики и теории искусственного интеллекта, его считают первым теоретиком современного программирования и, наконец, первым в мире хакером. (Между прочим, его "хакерская деятельность" внесла во время второй мировой войны существенный вклад в победу союзных войск над германским флотом, а один из коллег Тьюринга однажды сказал: "Я не берусь утверждать, что мы выиграли войну благодаря Тьюрингу. Однако без него могли бы ее и проиграть".)

Детские годы

В семье Тьюрингов было двое детей. Младший сын, названный Аланом Мэтисоном (Alan Mathison Turing), увидел свет 23 июня 1912 г. в лондонской лечебнице "Уоррингтон-Лодж".

В детстве Алан и его старший брат Джон довольно редко видели своих родителей — их отец до 1926 г. служил в Индии; дети оставались в Англии и жили на попечении в частных домах, получая строгое английское воспитание, соответствующее их положению на социальной лестнице. В рамках такого воспитания изучение основ естественных наук фактически не предусматривалось. Маленький Алан обладал очень пытливым умом. Самостоятельно научившись читать в возрасте б лет, он просил у своих воспитателей разрешения читать научно-популярные книги. В 11 лет он ставил вполне грамотные химические опыты, пытаясь извлечь йод из водорослей. Все это доставляло огромное беспокойство его матери, которая боялась, что увлечения  сына, идущие вразрез с традиционным воспитанием, помешают ему поступить в Public School (английское закрытое частное учебное заведение для мальчиков, учеба в котором была обязательна для  детей аристократов). Но ее опасения оказались напрасны: Алан смог поступить в престижную Шербонскую школу. Впрочем, вскоре ей пришлось опасаться уже того, сможет ли ее талантливый сын окончить эту школу.О школьных успехах Алана красноречиво свиде­тельствует классный журнал, в котором можно найти, например, следующее: "Я могу смотреть сквозь пальцы на его сочинения, хотя ничего ужаснее в жизни своей не видывал, я пытаюсь терпеть его непоколебимую небрежность и непристойное прилежание [...]; но вынести потрясающую глупость его высказываний во время вполне здравой дискуссии по Новому Завету я все же не могу". Последнее место по успеваемости в классе. Это запись преподавателя английского языка.

По латыни — лучше: уже предпоследнее место. По другим предметам еще чуть лучше, но вердикты учителей однообразны: "безнадежное отставание", "безобразная успеваемость"... Директор школы пишет: "Этот мальчик из тех, кто обречен стать большой проблемой для любой школы или сообщества...".

Впрочем, в классном журнале имеются и другие записи: "Если он хочет быть только научным специалистом, он зря проводит время в Public School... Наверное, он будет математиком. Такие ученики, как он, рождаются один раз в 200 лет".

Юный Алан Тьюринг продолжал ничего не делать на уроках, а в свободное время — изучать "внеклассные" науки. Пятнадцатилетним подростком он самостоятельно изучал теорию относительности: его дневниковые заметки сделали бы и в наше время честь студенту-младшекурснику.Обстановка и стиль обучения в классической британской школе, воспитывающей добропорядочных и благонадежных подданных Империи, не располагали к дальнейшему росту подобных интересов, которые к тому же Тьюрингу было совсем не с кем разделить. Преподаваемые предметы оставляли его полностью равнодушным, он успевал еле-еле и в конце концов оказался перед реальной перспективой отказа в выдаче школьного аттестата, что в очередной раз привело его мать в ужас.В 1928 году он получает неожиданный стимул для развития своего интереса к науке: этим стимулом оказывается дружба с новым одноклассником, весьма одаренным учеником по имени Кристофер Морком (на фото слева). В нем Тьюринг нашел долгожданную "родственную душу" и интеллектуального партнера — того, с кем ему наконец можно было поделиться своими размышлениями о науке.

Юношеская жажда знаний быстро сблизила Тьюринга и Моркома, они стали неразлучными друзьями. Теперь они на уроках французского языка уже вместе зевали или играли в крестики-нолики, одновременно обсуждая астрономию и математику. (Сохранилась школьная тетрадь, исписанная почерками Алана и Кристофера. В этой тетради карандашные рисунки перемежаются с табличками сыгранных партий в крестики-нолики и геометрическими чертежами.)

Юность

Алан искренне полюбил своего друга. После окончания школы они оба собирались поступать в Кембриджский университет, и Алан, избавившийся от многолетнего одиночества, возможно, был почти счастлив...Тьюринг очень не скоро оправится от потрясения: уже будучи студентом Кембриджа, на протяжении нескольких лет он пишет матери Моркома проникнутые душевной болью письма. В этих письмах он постоянно возвращается к размышлениям о том, как человеческий Разум — и, в частности, разум Кристофера — размешается внутри материальной оболочки и каким образом он освобождается от нее в момент физической смерти тела.Тьюринг происходил из аристократической семьи, но никогда не был "эстетом": кембриджские политические и литературные кружки были чужды ему. Он предпочитал заниматься своей любимой математикой, а в свободное время — ставить химические опыты, решать шахматные головоломки, играть в го (эта восточная игра тогда была еще в диковинку). Он находил отдых в интенсивных занятиях спортом — греблей и бегом (марафонский бег останется его поистине страстным увлечением до конца жизни).

Друзей у него было совсем не много. Высокомерных студентов-аристократов отталкивали его несколько беспорядочный стиль одежды, эксцентричные прически и манера говорить резким скрипучим голосом (к тому же он иногда сильно заикался) — Тьюринг, как обычно, не вписывался в "положенные" рамки общественных норм поведения.

Наука

В 1935—1936 гг. Тьюринг создает теорию, которая навсегда впишет его имя в науку. Изложение этой теории — теории "логических вычисляющих машин" — позже войдет во все учебники по логике, основаниям математики и теории вычислений. "Машины Тьюринга" станут обязательной частью учебных программ для будущих математиков и "компьютерщиков".

В своей работе Тьюринг предложил проект простого устройства, имеющего все основные свойства современной информационной системы: программное управление, память, и пошаговый способ действий. Эта воображаемая машина, получившая название «машины Тьюринга», используется в теории автоматов или компьютеров.
Война
Когда Тьюринг из США возвратился в Англию, началась вторая мировая война. Одним из важнейших вооружений этой войны была ЭВМ «Колосс» по проекту «Ультра», начавшая в 1943 году взламывать сверхсложные шифры немецкой шифровальной машиной «Энигма». Работа этой системы значительно помогла в борьбе с Германией и её союзниками.
Первые ЭВМ
После войны в 1945 году Алан возглавил проект создания компьютера «ТУЗ» (ACE, Automatic Computing Engine), а в 1948 Тьюринг стал работать с «МАДАМ» (MADAM, Manchester Automatic DigitAl Machine), компьютером с самой большой памятью в мире в то время. Работы Алана по сооружению первых ЭВМ и развитию методов программирования имели неоценимую важность, дав основу большинству исследований в области искусственного интеллекта. Он полагал, что компьютеры, в конце концов, смогут мыслить как человек, и предложил простую проверку, известную как тест Тьюринга, оценивающую способность машины мыслить: побеседуйте с ЭВМ, и пусть она убедит вас, что она — человек.

В 1952 году Тьюринг издал первую часть его теоретического изучения развития форм живых организмов. Но эта работа осталась незаконченной.
Личная трагедия
В 1952 году обворовали квартиру Тьюринга, и в ходе расследования полиция выяснила, что кражу совершил друг его любовника. Скандал получил широкую огласку, и, 30 марта 1953 года состоялся судебный процесс, на котором Тьюринг был обвинен в мужеложстве. На выбор ему было предложено два приговора — либо заключение в тюрьме, либо подавление либидо с помощью инъекций эстрогена. Учёный выбрал второе.
Последствия суда были катастрофическими — Алана Тьюринга уволили из шифроаналитического бюро и Манчестерского университета. Позже ему вернули возможность преподавать. Учёный до 1954 г. прожил в затворничестве, играя в свою любимую игру «Необитаемый остров», которая заключалась в получении всевозможных химических веществ из популярных продуктов.

8 июня 1954 года Алан Мэтисон Тьюринг был найден мёртвым в своём доме. Смерть наступила в результате отравления цианидом. Яблоко, пропитанное цианидом, лежало рядом на ночном столике. Точно не известно, было ли это самоубийством или Тьюринга погубили завистники.

Его мать считала, что он отравился случайно, так как всегда небрежно работал с химикатами

Машина Тьюринга

В состав машины Тьюринга входит бесконечная в обе стороны лента (возможны машины Тьюринга, которые имеют несколько бесконечных лент), разделённая на ячейки, и управляющее устройство, способное находиться в одном из множества состояний. Число возможных состояний управляющего устройства конечно и точно задано.

Управляющее устройство может перемещаться влево и вправо по ленте, читать и записывать в ячейки ленты символы некоторого конечного алфавита. Выделяется особый пустой символ, заполняющий все клетки ленты, кроме тех из них (конечного числа), на которых записаны входные данные.

Управляющее устройство работает согласно правилам перехода, которые представляют алгоритм, реализуемый данной машиной Тьюринга. Каждое правило перехода предписывает машине, в зависимости от текущего состояния и наблюдаемого в текущей клетке символа, записать в эту клетку новый символ, перейти в новое состояние и переместиться на одну клетку влево или вправо. Некоторые состояния машины Тьюринга могут быть помечены как терминальные, и переход в любое из них означает конец работы, остановку алгоритма.

Машина Тьюринга называется детерминированной, если каждой комбинации состояния и ленточного символа в таблице соответствует не более одного правила. Если существует пара «ленточный символ — состояние», для которой существует 2 и более команд, такая машина Тьюринга называется недетерминированной.


материалы взяты с сайтов:
http://inf.1september.ru/1999/art/turing.htm
материалы с сайта википедия