آلن متیسون تورینگ یک دانشمند نابغه مشهور جهان، رمز شکن، پیشگام علوم کامپیوتر، مردی با سرنوشتی شگفت انگیز است که تأثیر بسزایی در توسعه فناوری رایانه داشت.
آلن تورینگ: بیوگرافی کوتاه
آلن متیسون تورینگ در 23 ژوئن 1912 در لندن به دنیا آمد. پدرش، جولیوس تورینگ، یک کارمند دولت استعماری در هند بود. در آنجا با مادر آلن، اتل سارا آشنا شد و با او ازدواج کرد. والدین به طور دائم در هند زندگی می کردند و فرزندان (آلن و جان، برادر بزرگترش) در خانه های خصوصی در انگلستان تحصیل می کردند و در آنجا تربیت سختگیرانه ای دریافت کردند.
آلن توانایی خود را در علوم دقیق یک بار در یک پیک نیک نشان داد. پسر برای جلب رضایت پدرش از طریق کسرهای ساده موفق به یافتن عسل وحشی شد. برای انجام این کار، او خطوطی را که زنبورها در آن پرواز می کردند و جهت پرواز آنها را ردیابی کرد. سپس، با گسترش ذهنی این خطوط، نقطه تقاطع آنها را پیدا کردم، جایی که یک گودال با عسل پیدا کردم.
توانایی برجسته آلن در علوم دقیقخود را در حین تحصیل در مدرسه معتبر شرنبورو نشان دادند. در سال 1931، به عنوان یک محقق ریاضی، این مرد جوان تحصیلات خود را در کالج کینگ، دانشگاه کمبریج ادامه داد. پس از فارغ التحصیلی، او از پایان نامه خود در مورد قضیه حد مرکزی احتمال دفاع کرد، که او دوباره کشف کرد، بدون اینکه متوجه وجود کار قبلی مشابه باشد. در موسسه آموزشی، آلن عضو انجمن علمی کالج بود، پایان نامه او جایزه ویژه ای دریافت کرد. این فرصت را به مرد جوان داد تا بورسیه خوبی دریافت کند و به خودسازی در زمینه علوم دقیق ادامه دهد.
ماشین تورینگ
در سال 1935، دانشمند آلن تورینگ برای اولین بار توانایی های خود را در زمینه منطق ریاضی به کار برد و شروع به انجام تحقیقاتی کرد که یک سال بعد نتایج قابل توجهی نشان داد. او مفهوم یک تابع قابل محاسبه را معرفی کرد که می تواند بر روی ماشین تورینگ به اصطلاح پیاده سازی شود. پروژه این دستگاه تمام ویژگی های اولیه مدل های مدرن (روش گام به گام عمل، حافظه، کنترل برنامه) را داشت و نمونه اولیه کامپیوترهای دیجیتالی بود که ده سال بعد اختراع شد. در سال 1936، آلن تورینگ ریاضیدان به آمریکا نقل مکان کرد و به عنوان متصدی در دانشگاه پرینستون مشغول به کار شد، در سال 1938 دکترای خود را دریافت کرد و با رد پیشنهاد ریاضیدان جان فون نویمان برای ماندن در این آموزشی، به کمبریج بازگشت. موسسه به عنوان دستیار.
British Operation Ultra
در همان دوره، بریتانیا آغاز عملیات Ultra را اعلام کرد که هدف آن گوش دادن بود.مکالمات خلبانان آلمانی و متن آنها این موضوع توسط اداره مستقر در لندن مدرسه کدها و رمزهای دولتی (واحد رمزگذاری اصلی اطلاعات بریتانیا) رسیدگی شد که به دلیل تهدید حمله فاشیستی، فورا به پارک بلچلی، واقع در مرکز انگلستان.
امروز موزه ای از کدنویس ها و رایانه ها را در خود جای داده است. در این مکان مخفی بود که اطلاعاتی که توسط ایستگاه های دریافت کننده رهگیری می شد، روزانه می رسید. تعداد پیام های کدگذاری شده در هزاران واحد اندازه گیری شد. برای هر متن دریافتی، فرکانس رادیویی، تاریخ، زمان شنود و مقدمه ضبط شد. دومی شامل شناسه شبکه، علامت تماس ایستگاه گیرنده و فرستنده، زمان ارسال پیام‌ها بود.
وینستون چرچیل - نخست وزیر بریتانیا - بلتی پارک را غاز خود نامید که تخم‌های طلایی می‌گذارد. مدیر پروژه آلیستر دنیستون، افسر کهنه کار اطلاعات نظامی بود. در کارکنان رمزنگاران، او نه افسران اطلاعات شغلی، بلکه متخصصان گسترده‌ای را به خدمت گرفت: ریاضیدانان، زبان‌شناسان، شطرنج‌بازان، مصرشناسان، قهرمانان در حل پازل‌های متقاطع. ریاضیدان با استعداد آلن تورینگ نیز وارد چنین شرکت متنوعی شد.
تورینگ در مقابل انیگما
به بخش تورینگ وظیفه خاصی محول شد: کار با متون رمزی تولید شده توسط دستگاه Enigma، ماشینی که در سال 1917 در هلند ثبت شد و در اصل برای محافظت از تراکنش های بانکی طراحی شده بود. این مدل ها بود که ورماخت به طور فعال برای انتقال رادیوگرام در عملیات های انجام شده توسط دریا استفاده می کرد.ناوگان و هوانوردی رمزهای انیگما در آغاز جنگ جهانی دوم قوی‌ترین رمزهای روی این سیاره بودند. حتی هک کردن آنها تقریبا غیرممکن به نظر می رسید.
برای درک متن رمزگذاری شده، لازم بود همان ماشین را بدست آورید، تنظیمات اولیه آن را بدانید، حروف را به روشی خاص در پانل ارتباطی ببندید و همه آن را در جهت مخالف اجرا کنید. در همان زمان، شایان ذکر است که اصول کدنویسی و کلیدها روزی یک بار تغییر می کرد. رمزنگاران ورماخت سعی کردند تا حد امکان خود تحلیل رمزی را با روش های انتقال پیچیده کنند: طول پیام ها از 250 کاراکتر تجاوز نمی کرد و آنها در گروه های 3-5 حرفی منتقل می شدند.
کار سخت رمزنگاران تحت رهبری تورینگ با موفقیت به پایان رسید: دستگاهی ساخته شد که می توانست سیگنال های Enigma را رمزگشایی کند. علاوه بر انواع ترفندهای ریاضی، از همان عبارات کلیشه ای که آلمانی ها با آنها ارتباط برقرار می کردند و همچنین هر متن تکراری به عنوان سرنخ استفاده می شد. اگر اشارات کافی نبود، دشمن توسط آنها تحریک می شد. به عنوان مثال، آنها با سرکشی بخش خاصی از دریا را مین زدند و سپس به اظهارات آلمانی ها در این مورد گوش دادند.
موفقیت آلن تورینگ
در نتیجه کار پر زحمت در سال 1940، دستگاه رمزنگاری آلن تورینگ "بمب" ساخته شد که یک کابینت بزرگ است (وزن - یک تن، پانل جلویی - 2×3 متر، 36 گروه روتور روی آن). استفاده از این دستگاه به مهارت های خاصی نیاز داشت و مستقیماً به صلاحیت ها بستگی داشت.پرسنلی که به آن خدمت می کنند بیش از دویست دستگاه از این دستگاه‌ها در نهایت در پارک بلچلی نصب شدند که رمزگشایی حدود 2 تا 3 هزار پیام در روز را ممکن می‌کرد.
تورینگ آلن از کار خود و نتایج بدست آمده خوشحال بود. او فقط از سوی مقامات محلی آزرده خاطر شد و بودجه ها را کاهش داد. خوشبختانه، پس از یک سری یادداشت های خشمگین رسمی، وینستون چرچیل کنترل پروژه را به دست گرفت و بودجه آن را افزایش داد. انیگما و دیگر ماشین‌های رمزنگاری آلمانی هک شدند و به متفقین این فرصت را داد که در جریان جریان بی‌وقفه اطلاعات ارزشمند باشند.
آلمانی ها بیش از یک سال از وجود "بمب" اطلاعی نداشتند و پس از کشف اطلاعات درز، تلاش زیادی کردند تا رمزها را تا حد ممکن پیچیده کنند.
اما این تورینگ را نترساند: او به راحتی با مشکل جدید کنار آمد و پس از یک ماه و نیم انگلیسی ها به اطلاعات دشمن دسترسی پیدا کردند.
قابلیت اطمینان مطلق رمز در طول سالهای جنگ هیچ تردیدی در بین آلمانی ها ایجاد نکرد که تا آخر به دنبال دلایل نشت اطلاعات ارزشمند در هر کجا بودند، اما نه در Enigma. کشف رمز انیگما به طور اساسی مسیر جنگ جهانی دوم را تغییر داد. اطلاعات ارزشمند نه تنها به تأمین امنیت جزایر بریتانیا کمک کرد، بلکه به انجام مقدمات مناسب برای عملیات در مقیاس بزرگ در قاره که توسط طرف آلمانی برنامه ریزی شده بود، کمک کرد. موفقیت رمزنگاران بریتانیایی سهم مهمی در پیروزی بر نازیسم بود و تورینگ آلن خود در سال 1946 نشان امپراتوری بریتانیا را دریافت کرد.
غیرت‌انگیزهای یک نابغه رایانه
تورینگ توسط معاصران به عنوان کمی عجیب و غریب، نه بیش از حد جذاب، نسبتاً تندخو و بی‌پایان سخت‌کوش توصیف می‌شد.
- تورینگ آلن به دلیل حساسیت، ماسک گاز را به آنتی هیستامین ها ترجیح داد. در آن، او در طول دوره گلدهی گیاهان به دفاتر رفت. شاید این عجیب بودن با بی میلی به قرار گرفتن تحت تأثیر عوارض جانبی دارو، یعنی خواب آلودگی، توضیح داده شود.
- یک چیز دیگر ریاضیدان در رابطه با دوچرخه اش داشت که زنجیر آن در فواصل معینی از بین می رفت. تورینگ آلن که نمی خواست آن را درست کند، دور پدال ها را شمرد، در لحظه مناسب از دوچرخه پیاده شد و زنجیر را با دستانش تنظیم کرد.
- یک دانشمند با استعداد لیوان خود را به باتری در پارک بلچلی وصل کرد تا دزدیده نشود.
- هنگامی که آلن در کمبریج زندگی می کرد، هرگز ساعت را مطابق با سیگنال های دقیق زمان تنظیم نکرد، او آن را به صورت ذهنی محاسبه کرد و مکان یک ستاره خاص را تعیین کرد.
- یک بار آلن که از کاهش ارزش پای انگلیسی مطلع شده بود، سکه هایی را که داشت ذوب کرد و شمش نقره حاصل را در جایی در پارک دفن کرد و پس از آن مکان مخفیگاه را کاملا فراموش کرد..
- تورینگ ورزشکار خوبی بود. او با احساس نیاز به ورزش، مسافت طولانی را دوید و برای خودش مشخص کرد که در این ورزش عالی است. سپس در زمان رکورد، مسافت های 3 و 10 مایلی باشگاه خود را برد و در سال 1947 در مسابقه ماراتن مقام پنجم را به دست آورد.
عجیب و غریب های آلن تورینگ، که شایستگی هایش برای بریتانیا به سادگی است.بسیار ارزشمند است، افراد کمی گیج شده بودند. بسیاری از همکاران هیجان و اشتیاق نابغه علوم کامپیوتر را به یاد می آورند که هر ایده ای را که برایش جالب بود به کار می گرفت. به تورینگ با احترام زیادی می نگریستند، زیرا او به دلیل اصالت اندیشه و عقل خود برجسته بود. یک ریاضی دان با استعداد، با داشتن تمام مهارت های یک معلم واجد شرایط، توانست هر مشکل، حتی غیرعادی ترین مسئله را به روشی قابل دسترس حل و توضیح دهد.
آلن تورینگ: کمک به علوم کامپیوتر
در سال 1945، آلن از کار به عنوان مدرس در دانشگاه کمبریج امتناع ورزید و به توصیه ام نیومن، به آزمایشگاه فیزیک ملی نقل مکان کرد، جایی که در آن زمان گروهی برای طراحی و ایجاد در حال تشکیل بود. یک ACE - یک کامپیوتر. در طول 3 سال (از 1945 تا 1948) - دوره وجود گروه - تورینگ اولین طرح ها را ساخت و چندین پیشنهاد مهم برای طراحی آن ارائه داد.
دانشمند گزارش ACE را در 19 مارس 1946 به کمیته اجرایی NFL تحویل داد. یادداشت ضمیمه آن بیان می کرد که کار بر اساس پروژه EDVAG است. با این حال، این پروژه تعداد زیادی ایده ارزشمند داشت که مستقیماً به ریاضیدان انگلیسی تعلق داشت.
نرم افزار اولین کامپیوتر نیز توسط آلن تورینگ نوشته شده است. انفورماتیک بدون تلاش پرزحمت این دانشمند توانا، شاید به سطح امروزی نمی رسید. در همان زمان اولین برنامه شطرنج نوشته شد.
در سپتامبر 1948، آلن تورینگ، که زندگی نامه اش در تمام زندگی اش با ریاضیات همراه بوده است، به کار دردانشگاه منچستر. او به طور اسمی سمت معاونت آزمایشگاه کامپیوتر را بر عهده گرفت، اما در واقع در بخش ریاضی ام نیومن ثبت شد و مسئول برنامه نویسی بود.
یک شوخی بی رحمانه از سرنوشت
ریاضیدان انگلیسی که پس از جنگ به همکاری با اطلاعات ادامه داد، درگیر کار جدیدی شد: رمزگشایی کدهای شوروی. در این مرحله، سرنوشت شوخی بی‌رحمانه‌ای با تورینگ بازی کرد. یک روز خانه اش را دزدیدند. یادداشتی که دزد به جا گذاشته بود در مورد نامطلوب بودن شدید تماس با پلیس هشدار می داد، اما آلن تورینگ خشمگین بلافاصله با ایستگاه تماس گرفت. در تحقیقات مشخص شد سارق یکی از دوستان معشوق آلن بوده است. در روند شهادت، تورینگ مجبور شد به همجنس‌گرایی اعتراف کند که در آن سال‌ها در انگلستان جرم محسوب می‌شد.
محاکمه پرمخاطب دانشمند مشهور مدت ها ادامه داشت. به او دو سال زندان یا هورمون درمانی برای رهایی از میل جنسی پیشنهاد شد.
آلن تورینگ (عکس سالهای اخیر در بالا) دومی را انتخاب کرد. در نتیجه درمان با قوی ترین داروها که به مدت یک سال به طول انجامید، تورینگ دچار ناتوانی جنسی و همچنین ژنیکوماستی (بزرگ شدن سینه) شد. آلن تحت تعقیب کیفری از کار مخفی تعلیق شد. علاوه بر این، انگلیسی‌ها نگران بودند که همجنس‌گرایان توسط جاسوسان شوروی جذب شوند. این دانشمند به جاسوسی متهم نشد، اما از بحث در مورد کار خود در پارک بلچلی منع شد.
سیب آلنتورینگ
داستان آلن تورینگ تا هسته غم انگیز است: نابغه ریاضی از خدمتش اخراج و از تدریس منع شد. آبروی او به کلی خراب شد. در 41 سالگی، مرد جوان از ریتم معمول زندگی به بیرون پرتاب شد، بدون شغل مورد علاقه خود، با روانی شکسته و سلامتی ویران شد. در سال 1954، آلن تورینگ، که زندگی نامه اش هنوز ذهن بسیاری از مردم را به هیجان می آورد، در خانه خود مرده پیدا شد و یک سیب گاز زده روی میز کنار تخت نزدیک تخت خوابیده بود. همانطور که بعدا مشخص شد، با سیانور پر شده بود. بنابراین آلن تورینگ صحنه ای از افسانه مورد علاقه خود "سفید برفی" را در سال 1937 بازسازی کرد. بر اساس برخی گزارش ها، به همین دلیل است که این میوه به نشان شرکت رایانه ای معروف اپل تبدیل شده است. علاوه بر این، سیب همچنین نماد کتاب مقدسی از معرفت گناه است.
نسخه رسمی مرگ یک ریاضیدان با استعداد خودکشی است. مادر آلن معتقد بود که مسمومیت تصادفی اتفاق افتاده است، زیرا آلن همیشه بی احتیاطی با مواد شیمیایی کار می کند. نسخه ای وجود دارد که تورینگ عمداً این راه ترک زندگی را انتخاب کرد تا مادرش را قادر به خودکشی نکند.
توانبخشی یک ریاضیدان انگلیسی
این ریاضیدان بزرگ پس از مرگ بازپروری شد. در سال 2009، گوردون براون، نخست وزیر بریتانیا، علناً به دلیل آزار و اذیت این نابغه رایانه عذرخواهی کرد. در سال 2013، تورینگ رسما به دلیل اتهامات فحاشی توسط ملکه الیزابت دوم بریتانیا عفو شد.
کار آلن تورینگ تنها در توسعه فناوری اطلاعات نبود: در پایان زندگی او دانشمندیخود را وقف زیست شناسی کرد، یعنی شروع به توسعه یک نظریه شیمیایی مورفوژنز کرد، که دامنه کاملی را برای ترکیب توانایی های یک ریاضیدان دقیق و یک فیلسوف با استعداد پر از ایده های بدیع می داد. اولین پیش نویس این نظریه در یک گزارش مقدماتی در سال 1952 و گزارشی که پس از مرگ دانشمند منتشر شد، شرح داده شده است.
معتبرترین جایزه در علوم کامپیوتر جایزه تورینگ است. سالانه توسط انجمن ماشین‌های محاسباتی ارائه می‌شود. این جایزه که در حال حاضر 250000 دلار است، توسط گوگل و اینتل حمایت می شود. اولین جایزه مهم در سال 1966 به آلن پرلیس برای ایجاد کامپایلر اهدا شد.
