מיהו אלן טיורינג?

אלן מתיסון טיורינג (באנגלית: Alan Mathison Turing; נולד ב -23 ביוני 1912 - נפטר ב -7 ביוני 1954) היה מתמטיקאי, מדען מחשבים וקריפטולוג אנגלי. הוא נחשב למייסד מדעי המחשב. במבחן טיורינג שפיתח, הוא העלה קריטריון לשאלה האם מכונות ומחשבים יכולים להיות בעלי יכולת לחשוב.

II. הוא נחשב לגיבור מלחמה מכיוון שמילא תפקיד מכריע בפיצוח הקודים הגרמניים במהלך מלחמת העולם השנייה. בנוסף, במהלך שנותיו באוניברסיטת מנצ'סטר, הוא הניח את הבסיס הרעיוני של מחשבים מודרניים עם הגדרת אלגוריתם המכונה מכונת טיורינג.

שמו נכנס גם להיסטוריה של המתמטיקה עם השערת הכנסייה-טיורינג שפיתח עם המורה לתזה שלו אלונזו צ'רץ ', איתו עבד בפרינסטון. תזה זו קובעת כי כל החישובים שניתן לתאר על ידי אלגוריתם מורכבים מחישובים שניתן לתאר על ידי ארבע פעולות, הקרנה, ניסוח וסריקה. זו השערה לא מוכחת לגבי הפילוסופיה של המתמטיקה ולא משפט מתמטי.

בשנת 1952, טיורינג, שפנה למשטרה בתלונה לפיה הוא סחט והצהיר שהוא הומו, נשפט באשמת הומוסקסואליות ונידון לירות בזריקת אסטרוגן, ששימשה כשיטת סירוס כימית ל -1 שָׁנָה. הוא נפטר בשנת 1954 מהרעלת אשלגן ציאניד. בחקירת המשטרה נקבע כי טיורינג מת כתוצאה מהתאבדות על ידי נטילת רעל ציאניד עם התפוח שאכל. עם זאת, נטען כי ההרעלה של טיורינג לא נבעה מהתאבדות מצד עצמו וכי לאחרים הייתה יד במוות החשוד הזה.

הוא הפך לחלק מעולם המידע האקדמי עם פרס טיורינג, הקרוי על שמו ונחשב לנובל למדעי המחשב.

מודל דיפוזיית התגובה, אחד המודלים המתמטיים החשובים ביותר בביולוגיה התפתחותית, גובש על ידי טיורינג.

ילדות ונוער

אמו, שרה, נכנסה להריון בעיירה צ'טראפור, אוריסה, הודו. אביו, יוליוס מתיסון טיורינג, היה עובד מדינה הודי בממשל הקולוניאלי ההודי הבריטי. יוליוס ואמו שרה רצו להיוולד באנגליה, אז הם הגיעו ללונדון והתיישבו בבית במייד וייל (כיום מלון הקולונדה), שם נולד אלן טיורינג ב- 23 ביוני 1912. היה לו אח גדול בשם ג'ון. אביו עסק בתחום שירות המדינה ההודי, ובילדותו של טיורינג המשפחה נסעה בין גילפורד, אנגליה והודו, והשאירה את שני בניהם להתארח אצל חברים בהייסטינגס, אנגליה. טיורינג הראה סימני גאונות בשלב מוקדם בחייו והציג אותם בעקביות.

הוריו רשמו אותו לסנט מייקלס, בית ספר יום, כשהיה בן 6. המדריכים האחרים שלו, ואז מנהל בית הספר, התוודעו במהרה לאינטליגנציה שלו. בשנת 1926, בגיל 14, הוא נכנס לבית הספר שרבורן, בית ספר פרטי יקר מאוד בדורסט. היום הראשון של תקופת הלימודים חפף את השביתה הכללית באנגליה; עם זאת, טיורינג התלהב כל כך מבית הספר שלו, שבאותו יום בלי רכבות בארץ, הוא רכב על יותר מ -60 קילומטרים מסאות'המפטון לבדו לבית הספר, ובילה את הלילה במלון באמצע הדרך.

נטייתו הטבעית של טיורינג כלפי מתמטיקה ומדע לא זיכתה אותו בכבודם של מוריו, שהגדרת השכלתם בשרבורן התמקדה יותר ביוונית העתיקה והלטינית העתיקה. מנהל בית הספר כתב למשפחתו: "אני מקווה שהוא לא יישאר בור בין שני בתי הספר. אם הוא הולך להישאר בבית ספר פרטי, עליו לקבל את החינוך המיוחד של בית הספר הפרטי; אם הוא רק הולך להיות מדען מסור, הוא מבזבז את זמנו בבית הספר הפרטי הזה. "

למרות זאת, טיורינג המשיך להפגין את כישרונו המצטיין בלימודים שאהב, ופתר בעיות במתמטיקה גבוהה מתקדמת עוד לפני שלמד את שיעורי הנגזרת והשילוב. בגיל 1928 בשנת 16 הוא נתקל ביצירתו של אלברט איינשטיין; לא רק תפס את זה; הוא גילה זאת על ידי חקר הביקורת של איינשטיין על טענותיו של ניוטון על תנועה (מבלי להשתמש בטקסטים בספרי לימוד שלא הסבירו אותם).

טיורינג יצר ידידות קרובה ורומנטיקה עם כריסטופר מורקום, תלמיד אקדמי מבוגר מעט יותר בבית הספר. מורקום נפטר שבועות ספורים לאחר סיום הסמסטר האחרון שלו בשרבורן, משחפת, בה לקה בילדותו משתיית חלב פרה שחורה. אמונתו הדתית של טיורינג הושמדה והוא הפך לאתאיסט. הוא אימץ את האמונה שכל תופעות העולם, כולל פעולת המוח האנושי, הן מטריאליסטיות.

האוניברסיטה ועבודתו בנושא חישוב

חוסר הרצון של טיורינג ללמוד יוונית ולטינית קלאסית, והמתמטיקה והמדע המועדף עליו תמיד מנעו ממנו לזכות במלגה ל טריניטי קולג 'בקיימברידג'. הוא הלך למכללת קיימברידג 'קינגס, הבחירה השנייה שלו. הוא היה שם סטודנט בין השנים 1931 ל- 1934, קיבל תעודה עם כבוד מכובד, ונבחר לחבר אקדמי בקולג 'קינגס בשנת 1935 לצורך עבודת גמר בנושא משפט הגבול המרכזי.

במאמר חשוב מאוד, מספרים ממוחשבים: יישום לבעיית קבלת ההחלטות, שהוצג ב- 28 במאי 1936, ניסח קורט גודל מחדש את תוצאות ההוכחות לגבולות החישוב וההוכחה שהוכנו בשנת 1931 בשפה הפורמלית האוניברסלית מבוססת חשבון. והחליף אותה כעת כמכונות טיורינג. הוא העלה את ההוכחה שהזכרנו, בהתבסס על שיטות פשוטות ורשמיות יותר. הוא הוכיח כי ניתן לפתור כל בעיה מתמטית שאפשר להעלות על הדעת באמצעות מכונה כזו, אם ניתן לייצג אותה באמצעות אלגוריתם.

מכונות טיורינג הן מרכיב המחקר העיקרי בתיאוריות החישוב של ימינו. הוא המשיך והוכיח כי בעיית סיום מכונות טיורינג אינה ניתנת להחלטה, וכי היא אינה תוצאה של בעיית קבלת ההחלטות: באופן כללי, לא ניתן להחליט, גם אם מכונת טיורינג המוצגת באופן אלגוריתמי תמיד מסתיימת. למרות שההוכחה שלו פורסמה מאוחר יותר מההוכחה המקבילה של אלונזו של תוצרת טיורינג על בסיס תורת חישוב למבדה, עבודתו של טיורינג הייתה הרבה יותר מקובלת ואינטואיטיבית. צד חדש בתיאוריה שלו היה הרעיון של "מכונת יוניברסל (טיורינג)", הרעיון של מכונה שתעשה את המשימות של כל מכונה אחרת. המאמר הציג גם את מושג המספרים הניתנים לזיהוי.

מספטמבר 1936 עד יולי 1938 בילה כמעט באופן רציף לצד כנסיית אלונזו במכון ללימודים מתקדמים באוניברסיטת פרינסטון. מלבד מתמטיקה מופשטת, הוא עבד גם בקריפטולוגיה, וגם השלים שלושה שלבים של מכונת כפל בינארי אלקטרו-מכני בן ארבעה שלבים. הוא הגיש את התזה שלו ביוני 1938 וזכה בתואר דוקטור לפילוסופיה מפרינסטון. בתזה המדעית שלו הוא בחן את מושג החישוב עם מכונות טיורינג הקשורות למכונות ניחוש, ואפשר לו לחקור בעיות שמכונת טיורינג לא יכולה לפתור.

בשובו לקיימברידג ', אנגליה, השתתף בהרצאותיו של לודוויג ויטגנשטיין על יסודות המתמטיקה. שניהם ניהלו ויכוחים ולא הצליחו להסתדר. טיורינג דגל בפורמליזם, וויטגנשטיין טען כי המתמטיקה המציאה עובדות חדשות ולא גילתה אותן מחדש. הוא עבד גם במשרה חלקית בבית הספר לקוד וקידוד הממשלתי (GCCS).

מכונת "בומבה" של טיורינג-וולכמן

מספר שבועות לאחר שהצטרף לפארק בלצ'לי, טיורינג תכנן מכונה אלקטרומכנית שתעזור לשבור את האניגמה במהירות; השם Bombe ניתן למכונה זו, בהתייחס לשם Bombe שניתן למכשיר שפותח בעבר ממכונות שתוכננו בפולין בשנת 1932. עם תוספות של הצעותיו של המתמטיקאי גורדון וולכמן, בומבה אניגמה שימשה כמכונת פיצוח הקודים החשובה והיחידה האוטומטית ביותר בהתקפה על תעבורת הודעות מוגנת.

פרופסור ג'ק גוד, שעבד על קריפטנליזה בפארק בלצ'לי במקביל לטיורינג, כיבד מאוחר יותר את טיורינג במילים אלה: "התרומה החשובה ביותר של טיורינג, לדעתי, היא תכנון המכונה הקריפטאנלית Bombe. זה התבסס על משפט הגיוני שנראה מופרך לאוזן הלא מאומנת, או אפילו על הרעיון הסותר כי סביר שנוכל להבין הכל. "

Bombe חקר הגדרות נכונות אפשריות לשימוש בהודעת מכונת אניגמה (למשל פקודות גלגל שיניים, הגדרות גלגל שיניים וכו ') והשתמש בה לבדיקה שמצאה פיסת טקסט רגילה וסבירה. לגבי הגלגלים היו 1019 מצבים אפשריים למכונות אניגמה תלת-גלגליות כלליות ו -4 מצבים אפשריים למכונות אניגמה צוללות בעלות 1022 גלגלים. בומבה הציג סדרה של מסקנות הגיוניות שהתבססו על העריסה, שהושלמו באופן חשמלי. Bombe זיהה כאשר הופיע סכסוך וחיסל עריכות על ידי העברתו לבאות. רבים מההסדרים האפשריים לא היו עקביים והשאר הושלכו, והשאירו כמה מהם לבדיקה. בומבה של טיורינג הותקן לראשונה ב- 18 במרץ 1940. בסוף המלחמה פעלו למעלה ממאתיים פצצות.

המחשבים הראשונים ומבחן טיורינג

הוא היה במעבדה הלאומית לפיזיקה, שם עבד בתכנון ACE (מנוע מחשב אוטומטי) בין השנים 1945 ל -1947. ב- 19 בפברואר 1946 הציג את המאמר על התכנון המפורט של מחשב זיכרון התוכנית הראשון. אף על פי שה- ACE היה עיצוב בר-קיימא, הסודיות סביב העבודה בזמן המלחמה בבלצ'לי פארק הובילה לעיכובים בהפעלת הפרויקט והפכה אותה לבלתי נתפסת. בסוף שנת 1947, לאחר שש שנים של לימודים רצופים, הוא חזר לקיימברידג 'לעבוד כרצונו בתחום שבחר. בזמן שהותו בקיימברידג ', במהלך היעדרותו פיילוט ACE הסתיים. התוכנית הראשונה שלה נערכה ב- 10 במאי 1950.

בשנת 1948 מונה למרצה במחלקה למתמטיקה במנצ'סטר. בשנת 1949 הוא הפך לסגן מנהל מעבדת המחשבים באוניברסיטת מנצ'סטר ועבד על תוכנת מנצ'סטר מארק 1 עבור אחד המחשבים האמיתיים הראשונים. במהלך תקופה זו המשיך בעבודות מופשטות יותר, וב'מנגנון מחשבים ומודיעין '(Mind, אוקטובר 1950) הצביע טיורינג על בינה מלאכותית וקידם ניסוי המכונה כיום מבחן טיורינג, ניסיון לקבוע את הסטנדרט למכונה. להיקרא 'אינטליגנטי'. זה לקח. טענתו הייתה שחשיבה למחשב אפשרית אם היא יכולה להטעות את השואל שהוא בן אנוש בדיאלוג.

בשנת 1948 החל טיורינג לכתוב תוכנית שחמט למחשב שטרם היה קיים בזמן שעבד עם עמיתו לתואר שני, DG Champernowne. בשנת 1952, כשהוא מפעיל מחשב מספיק בכדי לבצע את התוכנית, הוא שיחק משחק בו הוא מחקה את מחשב טיורינג, שכל מהלך נמשך כחצי שעה. המשחק הוקלט, למרות שאומרים על צ'מפרנובון שניצח את המשחק נגד אשתו, התוכנית הפסידה לעמיתו של טיורינג, אליק גלני.

עיצוב לדוגמא וביולוגיה מתמטית

טיורינג למד ביולוגיה מתמטית, במיוחד מורפוגנזה, משנת 1952 ועד מותו בשנת 1954. בשנת 1952 כתב מאמר בשם 'הבסיס הכימי של מורפוגנזה', והניח את השערת עיצוב מדגם טיורינג. מוקד תשומת הלב בתחום זה הוא להבין את קיומם של מספרי פיבונאצ'י במבנה היצורים החיים, פיבוטאקסיס פיבונאצ'י. הדוגמה השתמשה במשוואת התגובה-דיפוזיה, שהיא כיום מרכזית בתחום העיצוב. המאמרים האחרונים שלו לא פורסמו עד לפרסום מחקרי האוסף של א.מ. טיורינג בשנת 1992.

הרשעה בחוסר מגונות מגונה

הומוסקסואליות הייתה בלתי חוקית בבריטניה, ואף שנחשבה למחלת נפש, היא נחשבה לעבירה פלילית. בינואר 1952 פגש טיורינג בן 19, אלן מאריי, בבית קולנוע, ואלן מאריי נסע לביתו של טיורינג מספר פעמים כדי להתארח אצלו. כעבור כמה שבועות אלן מאריי נסע עם מכר לשדוד את ביתו של טיורינג. טיורינג דיווח למשטרה על גניבה זו. המשטרה תפסה את הגנבים ובמהלך החקירה התבררה העובדה שאלן מאריי ניהל מערכת יחסים הומוסקסואלית עם טיורינג. טיורינג הודה שגם זה היה נכון. טיורינג ומורי הואשמו בחוסר התאמה מגונה והועברו לבית המשפט על פי סעיף 1885 לתוסף חוק העונשין משנת 11. טיורינג לא היה חוזר בתשובה והורשע באותו פשע כמו אוסקר ויילד 50 שנה קודם לכן.

בפני טיורינג הוצגה בחירה בין הרשעה, ובהתאם למצבו, תנאי לטיפול הורמונלי מתמשך להפחתת החשק המיני שלו. כדי להימלט מהכלא הוא קיבל זריקות של ההורמון אסטרוגן, שיסרסו אותו בתוך שנה. מאחר שנמצא אשם, ביטול אישור האמינות שלו לעניינים סודיים ממשלתיים, וכן הופסק התייעצותו המתמשכת בנושאים קריפטוגרפיים ב- GCHQ הסודי ביותר דאז. באותה תקופה התמודדה ממשלת בריטניה עם הבעיה של קיימברידג 'פייב, קבוצת סוכנים (גיא ברג'ס ודונלד מקלין), שרובם הסכימו לרגל למען ברית המועצות במהלך לימודיהם האקדמיים באוקספורד-קיימברידג' ומאוחר יותר. מילא את הדרגות הגבוהות ביותר באינטליגנציה הבריטית. היה חשש שמרגלים וסוכנים סובייטים עלולים לכבוש הומוסקסואלים בעמדות גבוהות. טיורינג מילא תפקידים מובילים בפארק בלצ'לי הסודי ביותר גם אחרי כל השנים הללו, והורשע בהיותו הומוסקסואל.

ב- 8 ביוני 1954, עקרת הבית שלו מצאה אותו מת בביתו במנצ'סטר. הוכרז כי הוא מת מהרעלת ציאניד יום קודם לכן על ידי אכילת תפוח הרעלת ציאניד שנאכל למחצה שהשאיר ליד מיטתו. משום מה, התפוח עצמו מעולם לא נבדק עם רעל ציאניד. למרות הטענה כי סיבת המוות הייתה הרעלת ציאניד, לא נעשתה גופתו שלאחר המוות.

זה הוביל לאמונה כי מותו של טיורינג, אדם שמילא תפקידים חשובים מאוד בענייני המדינה החשאיים ביותר ומת באופן חשוד, היה מכוון, אפילו חיסול על ידי שירות ה- MI5 הבריטי (המודיעין החשאי), והוא ניתן הופעת ההתאבדות. אמו, לעומת זאת, טענה שוב ושוב כי הרעל הועבר בטעות לתפוח שאכלה, עקב אחסון רשלני של בנה ושימוש בתרופות מעבדה. יש אנשים שמאמינים כי טיורינג התאבד כשהעמיד פנים שהם שלגיה. אחרים מציינים כי למרות שטורינג איבד את אמינותו הרשמית, דרכונו לא נלקח ולאחר הוראה זו (אם כי לא התקבלה על ידי ארה"ב) הוא הורשה לנסוע לאירופה מספר פעמים מסיבות אקדמיות. ידוע כי ההסתברות לחיסול בטיורינג במהלך ביקורים אלה גבוהה מאוד. למרות זאת, השלטונות הבריטיים מוצאים את זה במכוון שהם מעלימים עין מביקורים אלה וההסתברות הגבוהה לחיסול. הביוגרף של טיורינג, אנדרו הודג'ס, טוען שהתאבדותו של טיורינג בדרך זו הייתה לתת לאמו הכחשה סבירה.

הנצחה לאחר המוות

מאז שנת 1966 מוענק פרס טיורינג מדי שנה על ידי איגוד מנגנוני המחשב לאדם שכתב מאמרים טכניים עבור קהילת המחשבים. פרס זה מתקבל היום כפרס נובל של עולם המחשבים.

לוח כחול הוצב על כל אחד מהבניינים מול מקום הולדתו של טיורינג בלונדון (כיום מלון הקולונדה) ומול ביתו במנצ'סטר, שם התגורר ומת, כדי לציין שדמויות היסטוריות חשובות באנגליה גרו שם.

ב- 23 ביוני 2001 נערך טקס חנוכת פסל ברונזה של טיורינג בפארק סאקוויל, שנמצא בין בנייני האוניברסיטה ברחוב ויטוורת 'במנצ'סטר. ב- 28 באוקטובר 2004 נחנך פסל ברונזה של הפסל "ג'ון וו. מילס" בקמפוס "אוניברסיטת סארי" בגילדפורד, דרום אנגליה. בפארק בלטצ'לי, שם עבד טיורינג, הוצג ב -1,5 ביוני 19 פסל נוסף של טיורינג, שהכין הפסל סטיבן קומקום מאבני צפחה דקות מוויילס, בטקס.

אירועים שונים נערכים באנגליה ובעולם כולו, במיוחד באוניברסיטאות, במטרה להנציח את זכרו של טיורינג, ואולמות, מבנים וכיכרות מיוחדים בפקולטות ובקמפוסים נקראים טיורינג. לדוגמא, יום עיון מדעי עם השתתפות בינלאומית בשם 'ימי טיורינג' מאורגן מדי שנה באוניברסיטת בילגי באיסטנבול. מטרת הפגישה היא ליצור פלטפורמה בה נדונים ומוצגים מגמות חדשות והתפתחויות ב'תורת החישוב ומדעי המחשב 'במעגלים בינלאומיים.

ב- 10 בספטמבר 2009, 50 שנה לאחר מותו של אלן טיורינג, הודה ראש ממשלת בריטניה גורדון בראון כי מה שנעשה למתמטיקאי המפורסם היה מחריד. ובשנת 2013 העניקה המלכה אליזבת השנייה לטיורינג חנינה מלכותית בעקבות מותו, וכיבדה את הישגיו שאין שני לו. .