Алан Тьюринг — биография математика

Алан Мэтисон Тьюринг — английский ученый, изучавший криптографию, логику, математику и информатику. Он внес значительный вклад в развитие последней, создав вычислительную «Машину Тьюринга», «Тест Тьюринга» и многие другие работы.

Алан Мэтисон Тьюринг

Детство и юность

Родители будущего ученого жили в Индии, в городе Чатрапур. Мать звали Сара Этель, а отца Джулиус Мэтисон. Он работал на государственной службе Индии, поэтому семья жила так далеко от Англии. Но когда супруги ждали второго сына (первого Джона), они решили переехать в Лондон. Алан Тьюринг родился там 23 июня 1912 года.

Алан Тьюринг в детстве

Мальчик с детства проявлял незаурядные способности в математике – это отметил директор его первой школы, мальчик умел решать необычные задачи, хотя на профильном уровне математике его никто не учил. Директор его второй школы, имевший гуманитарный уклон, посоветовал родителям Алана перевести мальчика, чтобы он не занимался непрофильной деятельностью. В 16 лет юноша прочитал статью о работе Эйнштейна. Он не указывал прямо на выведенные законы и формулы, и Тьюринг смог их понять, хотя и не занимался математическим анализом.

Алан Тьюринг в июле 1930 года

Когда молодому математику было восемнадцать лет, его близкий друг Кристофер Морком умер от «бычьего туберкулеза». Этот случай настолько потряс Алана, что он стал атеистом, несмотря на то, что его семья была верующей.

Тьюринг в 1935 году в саду своих родителей

Краткая биография

1. 1931 — 1934 — Учился в Королевском колледже в Кембридже. Процессом обучения руководил известный английский математик Годфри Гарольд Харди.
2. 1936 г. — предложил модель «Машина Тьюринга». Это абстрактная единица данных, смысл которой таков — любая последовательность действий разбивается на достаточно элементарные шаги, которые может выполнить машина. Таким образом, Тьюринг формализовал понятие алгоритма
3. 1938 г. — выдвинул идею объединения машины Тьюринга с так называемым оракулом. Оракул — это устройство, которое может предоставить решение проблемы, а сама машина может только проверить правильность ответа. Этот подход помогает найти ответы на проблемы, с которыми не справится только машина Тьюринга.
4. 1939 г. — началась расшифровка «Энигмы» (немецкой шифровальной машины). В ходе своей работы он пришел к статистическому последовательному анализу, ставшему впоследствии разделом математической статистики, в основе которого лежали выводы, основанные на результатах выборок.
5. 1944 год — благодаря совместным усилиям Тьюринга и группы ученых была разработана машина «Колосс», расшифровавшая немецкий код Лоренца. Шифр был особенно сложным и ранее не расшифровывался.
6. 1945 г. — за военную службу получил Орден Британской империи от Георга VI. Этот факт долгое время не предавался огласке.
7. 1945 — 1947 — работал в Национальной физической лаборатории и занимался разработкой автоматической вычислительной машины (АС), которая была нужна британскому правительству для военных целей. Вскоре он представил доклад, содержащий описание машины с хранимой программой (позже эта концепция получила название «принципы фон Неймана», хотя многие идеи принадлежали Тьюрингу).
8. Конец 1945 г. — выступал за легкоатлетический клуб Уолтона. Он принимал участие в марафонах и бегал по пересеченной местности, где показал очень хорошие результаты.
9. 1949 г. — стал директором компьютерной лаборатории Манчестерского университета. В то же время он опубликовал статью «Вычислительные машины и разум» в журнале Mind. Это была абстрактная математическая работа, содержащая неоформленное представление о тесте Тьюринга.
10. 1948 г. — введен метод разложения LU. Такой подход позволяет решать уравнения путем разложения исходной матрицы коэффициентов на верхнюю треугольную (в ней хранятся коэффициенты до главной диагонали, а ниже — нули) и нижнюю треугольную (ноль над главной диагональю соответственно). Метод широко используется сегодня.
11. 1950 год — предложен известный до сих пор тест Тьюринга, который поможет оценить возможности искусственного интеллекта. Тест выглядит следующим образом — человек разговаривает с двумя собеседниками. Один из них тоже человек, а другой компьютер. Беседа ведется в форме переписки. В конце теста первый человек должен решить, кто из собеседников является машиной. Если искусственный интеллект настолько развит, что может сбить человека с толку, и он не может решить, кто кто из собеседников, или даже запутается, компьютер считается прошедшим проверку.
12. Для своего времени этот метод был довольно суровым и нереальным — машины того времени не могли вести полноценный разговор. Позже специалисты по ИИ решили разработать такие компьютеры, которые могли бы решать чисто прикладные задачи — генерировать текст, распознавать объекты на картинке, название песни по звуку и т д. А тест Тьюринга оставался высоким критерием оценки.
13. 1951 г. — создан компьютер, способный воспроизводить три мелодии. Они были записаны на ацетатный диск. Работа осталась в тени, и была восстановлена ​​не скоро — только в 2016 году.
14. 1952 г. — придумал программу для еще не существовавшего компьютера, которая имитировала процесс игры в шахматы. Поскольку устройства для выполнения алгоритма не было, Тьюринг сам выполнял действия программы, и это записывалось, а затем передавалось на исполнительное устройство. Нельзя сказать, что «игра» от имени машины удалась — она проиграла коллеге Алана Тьюринга.
15. 1952, январь — получил от правоохранительных органов обвинение в «непристойном поведении». Ситуация была следующей – за некоторое время до происшествия ученый познакомился с девятнадцатилетним Арнольдом Мюрреем. Вскоре юноша и его друг ворвались в дом Тьюринга и ограбили его. В ходе расследования Тьюринг признался, что у них с Мюрреем был секс, который в то время был запрещен в Британии.
16. За «нарушение закона» ученому предлагалось выбрать наказание — тюрьма или химическая кастрация. Для продолжения своей работы Алан Тьюринг выбрал последнее. Это лечение продолжалось в течение года и привело к импотенции и другим физическим изменениям. Жизнь Тьюринга резко изменилась.
17. 8 июня 1954 г. — найден мертвым в своей квартире. После вскрытия было установлено, что в теле ученого была доза цианида. Было ли это убийством или самоубийством, неизвестно. Ясно одно – Алан Тьюринг стал жертвой политики Великобритании в отношении мужчин-гомосексуалистов.

Статуя Тьюринга с машиной Стивена Кеттла Enigma в Блетчли-парке, построенная из полумиллиона кусков валлийского сланца

Личная жизнь

Он был помолвлен со своей коллегой Джоан Кларк, которая работала с ним над расшифровкой «Энигмы», в 1941 году. После того, как молодой человек признался ей, что на самом деле предпочитает мужчин, она никак не отреагировала. Этот ответ заставил Тьюринга решить, что расторгать свадьбу определенно не стоит.

Алан Тьюринг и Джоан Кларк

Заключение

Алан Тьюринг был одаренным ученым, который не остановился на достигнутом и продолжал делать открытия. Многие современные устройства основаны на его изобретениях. Искусственный интеллект получил особое развитие, особенно благодаря его усилиям. Даже компьютер, к которому мы привыкли, имеет такую ​​конфигурацию благодаря работе Тьюринга.

Ученый был не только прекрасным специалистом в области криптографии и информатики — он также публиковал работы по биологии, совмещенной с математикой, а также пропагандировал легкую атлетику.