Закрити
Алан Метісон Тьюринг - перший хакер
15 Березня 2018, 13:52 , Переглядів: 395
FacebookTwitterLivejournal
Алан Метісон Тьюринг - перший хакер Алан Метісон Тьюринг - перший хакер

Стіну в готелі (а в минулому - лікарні) «Уоррінгтон-Лодж» до цієї пори прикрашає табличка: «Тут народився Алан Тьюринг, піонер кібернетики і зломщик кодів».

Одинокий вундеркінд

Це сталося 23 червня 1912 року. Алан був другим сином у родині службовця англійського колоніального відомства Юліуса Метісона Тьюринга і дочки головного інженера Мадрасского залізниць Етель Сари Стоуні. Познайомилися і повінчалися вони в Індії. І з цією країною, аж до 1926 року, була пов'язана їхня робота. А тому обидва їх сина, залишені в Англії, були віддані на утримання друга сім'ї - відставного полковника. Пізніше діти виховувалися в приватному інтернаті. Життя поза сім'єю не пестила їх тією ніжністю, яку отримує дитина, вихований в оточенні батьків. Однак в ту пору це було настільки поширеною практикою, що діти не відчували себе в чомусь ураженим.

Читати, писати і рахувати Алан навчився у віці шести років. Його обдарованість одразу зазначила директор школи Святого Михайла в Гастінгсі. В одинадцять років він захопився хімією і без особливих зусиль вступив в привілейовану Шербонскую школу. Однак багато обов'язкових там гуманітарних предметів йому не подобалися, і на уроках він відверто байдикував. Зате після занять Алан брався до власної програми освіти, де пріоритет був відданий математиці. Все б нічого, але таке ставлення ставило під загрозу отримання атестата. Дирекція одного разу передала матері Алана записку: «Ваш син, мабуть, хоче бути тільки науковим фахівцем. Може бути, математиком - такі учні, як він, народжуються раз у двісті років. Але ... що він робить в нашій школі? »

Тим часом, у віці п'ятнадцяти років Алан самостійно розібрався з теорією відносності. Проте перевага над однолітками в математиці і шахах, а також підкреслений індивідуалізм зробили його ізгоєм. Втім, одного разу поруч з'являється «рідна душа» в особі нового однокласника Крістофера Моркома. Тепер вони разом байдикують на уроках тієї ж французької, а після уроків на пару муштрують вищу математику.

Сумно, але по закінченню школи в Кембриджський університет вдається вступити лише Крістоферу. Алану залишається радіти за товариша та готуватися до штурму в наступному році. Як раптом Морком  помирає. Тьюринг, незважаючи на тяжкість горя, що навалилась  від втрати єдиного в його житті товариша, знаходить сили для вступу в кембриджський Кінгз-коледжу. Там з 1931 року він з повною самовіддачею занурюється в математику і квантову фізику і вже через три роки закінчує чотирирічний курс достроково і з відзнакою. У 1935 році він захищає дисертацію і починає отримувати стипендію для проведення досліджень.

Саме тоді і з'являється концепція, що увічнила ім'я Алана в підручниках. У 1936 році з'явилася «Машина Тьюринга». Вона представляла собою певне абстрактне виконання і була найпростішою обчислювальною машиною з лінійної пам'яттю. Цей винахід Алана і до цього дня використовується в дослідженнях з теорії автоматів або комп'ютерів. В цей же час Тьюринг доводить відсутність «загального методу визначення істинності», тобто положення про те, що в математиці завжди будуть присутні недоведені висловлювання.

Руйнівник шифрів

З 1936 по 1938 рік Тьюринг працює і навчається в Прінстонському університеті під керівництвом світила математики Алонзо Черча. Після отримання докторського вчениого ступеню, він повертається в Кембридж, одночасно почавши співпрацю зі Школою кодів і шифрів - секретної лабораторії «під крилом» MI6 (британської розвідки). З початком Другої світової війни ця співпраця стає настільки щільною, що Алан переїжджає в секретні лабораторії Блетчлі-парку, де він бере участь в проекті «Ультра». Тут, слідуючи задачі проекту, Тьюринг віддає всі свою сили протистояння з німецьким шифрувальним електромеханічним пристроєм «Енігма».

Блетчлі-парк

Власне, перша версія «Енігми» була зламана польським криптоаналітиків Маріаном Реевскім ще в 1938 році. Однак Німеччина ускладнила машину настільки, що вважала злом кодів «неможливим в принципі» навіть в разі захоплення самого агрегату. Тому шифрограми передавалися нахабно - відкритим радіосигналом. Ще б пак - кількість варіантів ключів «Енігми» доходило до 1022. Плекаючи плани спустошення Англії перед її окупацією, фашистська Німеччина вела посилене бомбардування британських міст. Наприклад, 14 листопада 1940 року в місто Ковентрі близько п'ятисот фашистських літаків скинули шестисот тонн важких бомб і близько тисячі фугасів. На жаль, Англія нічого не могла протиставити раптовим нищівним нальотам, а тому, ледве стримуючи, доводилося смиренно розгрібати завали і ховати своїх громадян. Чимало проблем наносили і підводні човни, що відправляють на дно понад шістдесят англійських судів в місяць. Причому для фашистських субмарин не мало значення - військовий це корабель, торговий чи пасажирський.

Природно, всі дії фашистських літаків і підводних човнів координувалися з допомогою апаратів «Енігма». Розшифрувати цю загадку для попередження ударів і врятувати сотні тисяч людських життів: така була задача, поставлена ​​керівнику однієї з п'яти груп - Алану Тьюрингу - і його команді, що складається з інтелектуальної еліти країни.

Усвідомлюючи, що з-за неможливості розшифровки намірів противника кожен день гинуть тисячі людей, і частково приймаючи на себе відповідальність за життя співвітчизників, група Тьюринга - Hut 8 - працювала майже без сну і відпочинку. Титанічними зусиллями в досить стислі терміни вже 18 березня 1940 року було створено дешифровальной пристрій, названий «Бомбою». Свою назву машина отримала через звуку, схожого на цокання годинника, який вона видавала. Відбувалося це через перебір ключів при обертанні механічних барабанів.

Шифрувальна машина «Енігма»

Було зроблено навіть більше того, що було потрібно на той момент: Тьюрингом були прораховані наступні напрямки модернізацій ворожого коду. І коли в 1941 році в штабі фашистської німеччини здивовано усвідомили звершення «неможливого» факту дешифрування і змінили код, то на його розшифровку пішов лише місяць. У 1943 році був створений ще більш досконалий дешифратор - ЕОМ «Колос».

«За життєво важливий внесок у військові дії» в 1946 році Алана Тьюринга нагороджують орденом Британської імперії. Як сказав про роль Алана в перемозі математик І. Дж. Гуд, співробітник Блетчлі-парку: «Я не беруся стверджувати, що ми виграли війну завдяки Тьюрингу, але я заявляю з усією відповідальністю, що без нього ми б могли її і програти!»

Дешифровальной пристрій «Бомба»

Піднявши рівень британської дешифровальной техніки на неймовірну висоту, вже в 1945 році в Національній фізичній лабораторії Алан намагається створити першу обчислювальну машину ACE (Automatic Computing Engine). Однак сміливі ідеї Тьюринга не знаходять підтримки вже на стадії проекту. У 1947 Тьюринг році повертається в університет Кембриджу, паралельно виступаючи з лекціями в університеті Манчестера, де він очолює проект MADAM (Manchester Automatic Digital Machine). На відміну від скептиків з Національної лабораторії, тут в команді працюють більш рішучі люди, і проект завершується створенням однієї з перших обчислювальних машин з найбільшою на той час пам'яттю. У 1947 році Тьюринг випускає роботу «Скорочені кодові інструкції», що поклала початок мов програмування.

У 1950 році виходить стаття Алана «Обчислювальні машини й розум», в якому він пропонує свій знаменитий «тест Тьюринга», присвячений темі штучного інтелекту. Ці роботи дають основу досліджень в області штучного інтелекту. 1951 рік став роком обрання Тьюринга в члени Королівського наукового товариства.

У 1952 році побачила світ робота Тьюринга «Хімічні основи морфогенезу», в якій він вперше описав процес самоорганізації матерії математичними методами, передбачив коливальний характер деяких хімічних реакцій. На жаль, математична біологія стала останнім захопленням Тьюринга.

Вир презирства

У поточному житті, як і в далекому дитинстві, Алан занурений в свою самотність, чи не обтяжливе ні для себе, ні для оточуючих. Він як і раніше, крім шахів, захоплений марафонським бігом, підлаштовує будильник по зірках, насолоджується дитячими радіопередачами.

Життя Алана перекинулася з ніг на голову після безглуздої кримінальної історії. Його обікрав приятель його сексуального партнера. Тьюринг був упевнений в своїй правоті, коли не став спускати з рук цей злочин і написав заяву в поліцію. Однак, з'ясувавши пікантні подробиці, поліцейські стали розкручувати самого Тьюринга за статтею про «вкрай непристойній поведінці». Алан, постійно занурений в науку, явно не розбирався в тонкощах британського менталітету і був збентежений стрімко розгорається громадським резонансом.

Він ніколи не приховував своїх сексуальних уподобань, але і не випинав їх, відводячи інтимних стосунків аж ніяк не головне місце в своєму житті. У роки війни він навіть намагався зробити пропозицію співробітниці Блетчлі-парку, але пізніше вирішив не сперечатися зі своєю природою. Проте, в світлі англійських законів того часу, гомосексуалізм прирівнювався до психічних захворювань, а тому суд, що відбувся 31 березня 1953 року поставив перед вчорашнім героєм жорстокий і категоричний вибір: ув'язнення або хімічна кастрація - гормональна терапія.

Настільки масова, несамовита і принижуюча увага стала для Тьюринга шоком. Його грандіозні перемоги над кращими умами нещадного супротивника вшановували набагато скромніше, ніж роздмухували ганебну галас навколо його сексуальної орієнтації. Розбурхане прискіпливим копанням в брудній білизні суспільство не могло зупинитися в своєму «праведному» гніві. Адже за нагромадженням звинувачень Тьюрингу, кожен обвинувач приховував бруд власних гріхів. Як людина, що належить науці, Алан вважав за краще залишитися вільним.

Але його надії на подальшу безхмарну наукову діяльність не виправдалися - ізгоя позбавили допуску до секретної роботі і викинули з Департаменту кодів. Здоровий глузд не покинув лише педагогічний колектив Манчестерського університету, який залишив Тьюринга в своїх рядах, нібито взявши на поруки. Однак Алан, який перебував в жорстокій депресії, майже там не з'являвся.

8 червня 1954 він був знайдений будинку мертвим. Лікар констатував смерть, що настала від отруєння ціаністим калієм, що містився в лежачому поряд надкушеному яблуці. За легендою, цей фрукт пізніше став логотипом фірми Apple. Його мати стверджувала, що смерть наступила через необережне користування хімікатами при грі в «Безлюдний острів», придуманої Аланом в далекому дитинстві. Суттю цієї гри було отримання хімікатів зі звичайних продуктів і речовин.

Тим часом, існувала також версія про причетність до смерті Тьюринга спецслужб, які сумніваються в лояльності опального, але багато знаючого вченого, який, до того ж, обожнював подорожувати по Європі. Як би там не було, головною причиною смерті Алана Тьюринга є безпринципна зрада манірного британського суспільства.

І все ж у 2002 році Тьюринг був визнаний «одним зі ста найбільших британців в історії». Але лише в 2009 році, під натиском громадської думки, прем'єр-міністр Великобританії Гордон Браун офіційно вибачився за переслідування вченого. Він заявив: 

«Хоча з Тьюрингом обійшлися в рамках закону того часу, і ми не можемо повернути час назад, міра впливу по відношенню до нього була вкрай несправедливою, і я радий заявити, як глибоко я і ми всі шкодуємо про те, що з ним трапилося».

Сьогодні космічні простори борознить астероїд під ім'ям Тьюринг. Асоціація обчислювальної техніки щорічно виробляє нагородження премією Тьюринга. Його ім'я зустрічається в фантастичних романах і комп'ютерних іграх. На честь сторіччя з дня народження Тьюринга було організовано святкове вшанування вченого. Але найбільший інтерес для наукового світу представляє тест Тьюринга, проходження якого переросло в щорічний конкурс з непоганою грошовою премією Лебнера.

За відносно недовге життя Тьюрингом були отримані наукові результати, значення яких далеко виходить за рамки чистої математики. Наприкінці 1936 вчений опублікував роботу Про обчислювані числа, з додатком до проблеми можливості розв'язання (On the Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem), в якій показав неможливість існування формальної, чисто механічної процедури, яка дозволяла б вирішувати, чи виводиться це висловлювання з деякого набору математичних аксіом. Незалежно від Тьюринга і трохи раніше за нього аналогічний результат був отриманий А.Чёрчем. Цей результат, відомий як теза Черча - Тьюринга, мав фундаментальне значення: Тьюринг і Черч разом з К.Гёделем поховали надії Д.Гильберта і його послідовників, які вважали, що математику як саму формалізовану частину людського знання можна представити у вигляді набору аксіом і теорем.

Не менш важливим було те, як саме Тьюринг прийшов до цього результату: для його здійснення ним було розроблено поняття абстрактної цифрової обчислювальної машини, що отримала згодом назву машини Тьюринга, здатної імітувати (при наявності відповідної програми) будь-яку машину, дія якої полягає в переході від одного дискретного стану до іншого. У практичному плані Тьюринг в ході своїх робіт з дешифрування переконався в неефективності посторенная спеціалізованих машин (типу «Бомби») для вирішення конкретних логічних завдань і, спираючись на свою модель універсальної обчислювальної машини і міць з'явилися до кінця війни електронних обчислювальних пристроїв, прийшов до ідеї універсальної електронної обчислювальної машини. Розроблені в 1947 Тьюрингом «Скорочені кодові інструкції» (Abbreviated Code Instructions) започаткували створення, дослідження і практичного використання мов програмування.

Тьюринг вважається основоположником не тільки обчислювальної техніки, але також і штучного інтелекту. Виняткову роль у розвитку цього дослідницького напрямку зіграла невелика стаття Обчислювальні машини й розум (Computing Machinery and Intellegence), опублікована в журналі «Mind» в 1950 і згодом багато разів передруковувалися, в тому числі під назвою Can the Machine Think? (Чи може машина мислити?; Пер. 1960), в якій Тьюринг запропонував знаменитий уявний експеримент (тест Тьюринга). У початковому формулюванні «тест Тьюринга» передбачає ситуацію, в якій двоє людей, чоловік і жінка, за деяким каналом, яке виключає сприйняття голосу, спілкуються з відокремленим від них стіною третьою людиною, яка намагається за непрямими питаннями визначити стать кожного зі своїх співрозмовників; при цьому чоловік намагається збити з пантелику запитувача, а жінка допомагає запитувачу з'ясувати істину. Питання при цьому полягає в тому, чи зможе в цій «імітаційній грі» замість чоловіка настільки ж успішно брати участь машина (чи при цьому запитувач помилятиметься в своїх висновках настільки ж часто). Згодом поширилася спрощена форма тесту, в якій з'ясовується, чи може людина, спілкуючись в аналогічній ситуації з певним співрозмовником, визначити, спілкується він з іншою людиною або ж зі штучним пристроєм.

Даний уявний експеримент мав ряд важливих наслідків. По-перше, він запропонував деякий операціональні критерій для відповіді на питання «Чи може машина мислити?». По-друге, цей критерій виявився лінгвістичним: зазначене питання було явно замінений питання про те, чи може машина адекватним чином спілкуватися з людиною на природній мові. Тьюринг прямо писав про заміну формулювання і при цьому висловлював упевненість в тому, що «метод питань і відповідей придатний для того, щоб охопити майже будь-яку область людської діяльності, яку ми захочемо ввести в розгляд». Наслідком цього стали та найважливіша роль, яку в подальшому розвитку штучного інтелекту (у всякому разі, до 1980-х років) грали дослідження з моделювання розуміння і виробництва природної мови (в 1977 тодішній директор лабораторії штучного інтелекту Массачусетського технологічного інституту П.Уінстон писав, що навчити комп'ютер розуміти природну мову - це все одно, що домогтися побудови інтелекту взагалі).

«Тест Тьюринга» і запропонований в ньому підхід до моделювання мислення понині залишається предметом гострих наукових дискусій.

Джерело: http://avantyra.com
Видалити Відміна
Забанити Відміна