Alan Turing

Alan Turing je často považován za otce moderní informatiky.

Alan Mathison Turing (23. června 1912 – 7. června 1954) byl britský matematik, logik a kryptograf. Turing je často považován za otce moderní informatiky.

S Turingovým testem Turing významně a charakteristicky provokativně přispěl k debatě o umělé inteligenci: zda bude někdy možné říci, že stroj je vědomý a může myslet. Poskytl vlivnou formalizaci konceptu algoritmu a výpočtu s Turingovým strojem, formuluje nyní široce přijímanou „Turingovu“ verzi Church-Turingovy teze, tedy že každý praktický výpočetní model má buď ekvivalent, nebo podmnožinu schopností Turingova stroje.
Během druhé světové války pracoval Turing v Bletchley Parku, britském kódovacím centru a byl na čas vedoucím Huti 8, sekce zodpovědné za německou námořní kryptoanalýzu. Vymyslel řadu technik pro prolomení německých šifer, včetně metody bomby, elektromechanického stroje, který by mohl najít nastavení pro stroj Enigma.

Po válce pracoval v Národní fyzikální laboratoři, kde vytvořil jeden z prvních návrhů pro počítač s uloženým programem, i když ve skutečnosti nikdy nebyl postaven. V roce 1947 se přestěhoval na univerzitu v Manchesteru, aby pracoval, z velké části na softwaru, na Manchesteru Mark I pak se objevil jako jeden z prvních skutečných počítačů na světě.

V roce 1952 byl Turing odsouzen za hrubé nemravnosti poté, co se přiznal k sexuálnímu vztahu s mužem v Manchesteru. Byl podmínečně propuštěn a musel podstoupit hormonální terapii. Když Alan Turing v roce 1954 zemřel, vyšetřování zjistilo, že spáchal sebevraždu snědením jablka s příměsí kyanidu.

Turing byl počat v roce 1911 v Chatrapuru v Indii. Jeho otec, Julius Mathison Turing, byl členem indické státní služby. Julius a manželka Ethel (rozená Stoney) chtěli, aby Alan byl vychován v Británii, a tak se vrátili do Paddingtonu v Londýně, kde se Alan Turing narodil 23. června 1912. Jeho otec byl civilní služba komise byla stále aktivní, a během Turingova dětství jeho rodiče cestovali mezi Guildfordem, Anglií a Indií, takže jejich dva synové zůstat s přáteli v Anglii, spíše než riskovat své zdraví v britské kolonii. Velmi brzy v životě, Turing vykazoval známky génia, že měl zobrazit výrazněji později. Říká se, že se naučil číst za tři týdny, a aby prokázaly rané náklonnost k číslům a hádankám.

Rodiče ho zapsali do denní školy St. Michael’s v šesti letech. Ředitelka jeho genialitu brzy poznala, stejně jako mnoho jeho následných pedagogů. V roce 1926, ve čtrnácti letech, pokračoval na Sherbornovu školu v Dorsetu. První den jeho funkčního období se časově shodoval s generální stávkou v Anglii a byl tak odhodlaný zúčastnit se svého prvního dne, že jel na kole bez doprovodu přes šedesát mil ze Southamptonu do školy a zastavil se přes noc v hostinci – o čemž se psalo v místním tisku.

Turingův přirozený sklon k matematice a vědě mu nezískal respekt u učitelů na Sherborne, slavné a drahé veřejné škole (britská soukromá škola s charitativním statusem), jejíž definice vzdělání kladla větší důraz na klasiku. Jeho ředitel napsal svým rodičům: „Doufám, že nebude spadat mezi dvě školy. Má-li zůstat na veřejné škole, musí se zaměřit na to, aby se stal vzdělaným. Má-li být výhradně vědecký specialista, ztrácí čas na veřejné škole“.

Navzdory tomu, Turingova nadále ukazují pozoruhodné schopnosti ve studiích miloval, řešení pokročilých problémů v roce 1927, aniž by dokonce studoval elementární kalkul. V roce 1928, ve věku šestnáct, Turingova setkal Albert Einstein práce, a to nejen to uchopit, ale on extrapolované Einstein je zpochybňování Newton zákony pohybu z textu, v němž to nebylo nikdy výslovně.

Počítačová místnost v King je nyní pojmenován po Turingova, kteří se stal studentem tam v roce 1931 a Fellow v roce 1935.

Turingovy naděje a ambice ve škole byly zvýšeny jeho silné city ke svému příteli Christopheru Morcomovi, do kterého se zamiloval, i když tento pocit nebyl opětován. Morcom zemřel jen pár týdnů po jejich posledním období v Sherbornu, na komplikace bovinní tuberkulózy, kterou se nakazil poté, co jako chlapec vypil infikované kravské mléko. Turingovi zlomilo srdce.

Univerzita a jeho práce na vyčíslitelnost

Vzhledem k jeho neochotě pracovat tak tvrdě na jeho klasická studia jako v oblasti vědy a matematiky, Turingova nepodařilo získat stipendium na Trinity College, Cambridge, a šel na vysoké škole jeho druhé volby, Královská vysoká škola, Cambridge. Byl student od 1931 do 1934, vystudoval s odlišit titul, a v roce 1935 byl zvolen Fellow na Královské je na sílu disertační práci na Gaussova chybová funkce.

Alan Turing, na schodech autobusu, se členy Walton Athletic Club, 1946.

Ve své významné práci „On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem“ (předložené 28. května 1936), Turing přeformuloval výsledky Kurta Gödela z roku 1931 o limitech důkazu a výpočtů, nahrazující Gödelův univerzální formální jazyk založený na aritmetice tím, co se dnes nazývá Turingovy stroje, formální a jednoduchá zařízení. Dokázal, že takový stroj by byl schopen provést jakýkoli myslitelný matematický problém, pokud by byl reprezentovatelný jako algoritmus, i když žádný skutečný Turingův stroj by pravděpodobně měl praktické aplikace, je mnohem pomalejší než alternativy.

Turingovy stroje jsou dodnes ústředním předmětem studia v teorii výpočtů. Šel dále dokázat, že neexistuje žádné řešení Entscheidungsproblem tím, že první ukazuje, že zastavení problém pro Turingovy stroje je nerozhodnutelný: to není možné algoritmicky rozhodnout, zda daný Turingův stroj bude někdy zastavit. Zatímco jeho důkaz byl zveřejněn po Alonzo Church rovnocenný důkaz, pokud jde o jeho lambda kalkul, Turingova práce je podstatně přístupnější a intuitivní. To bylo také nové ve své představě o „univerzální (Turingův) stroj“, myšlenka, že takový stroj by mohl plnit úkoly jakéhokoli jiného stroje. Papír také zavádí pojem definovatelných čísel.

Většinu let 1937 a 1938 strávil na Princetonské univerzitě, kde studoval pod vedením Alonza Churche. V roce 1938 získal titul Ph.D. na Princetonské univerzitě; jeho disertační práce zavedla pojem relativního počítání, kde jsou Turingovy stroje rozšířeny o tzv. orákula, což umožňuje studium problémů, které nemohou být vyřešeny Turingovým strojem.

V Cambridge v roce 1939 navštěvoval přednášky Ludwiga Wittgensteina o základech matematiky. Oba vehementně argumentovali a nesouhlasili, přičemž Turing obhajoval formalismus a Wittgenstein argumentoval, že matematika je nadhodnocená a neobjevuje žádné absolutní pravdy (Wittgenstein 1932/1976).

Dvě chalupy na dvoře stájí v Bletchley Parku. Turing zde pracoval v letech 1939-1940 až do přestěhování do chýše 8.

Během druhé světové války byl Turing významným účastníkem snah o prolomení německých šifer v Bletchley Parku. Přispěl několika poznatky k prolomení stroje Enigma i Lorenz SZ 40/42 (teletypová šifra s kódovým označením „Tunny“ Brity) a byl po určitou dobu vedoucím Hut 8, sekce zodpovědné za čtení signálů německého námořnictva.

Od září 1938 pracoval Turing na částečný úvazek pro vládní Code and Cypher School. Turing se hlásil do Bletchley Parku 4. září 1939, den poté, co Británie vyhlásila Německu válku.

Replika bombového stroje

Bomba hledala správné nastavení rotorů Enigmy a vyžadovala vhodnou „postýlku“: kus odpovídajícího prostého textu a šifrovaného textu. Pro každé možné nastavení rotorů prováděla bomba řetězec logických dedukcí založených na postýlce, realizovaných elektricky. Bomba detekovala, když došlo k rozporu, a toto nastavení vyloučila, přesunula se na další. Většina možných nastavení by způsobila rozpory a byla by vyřazena, takže by zůstalo jen několik, které by byly podrobně prozkoumány. Turingova bomba byla poprvé instalována 18. března 1940[citace nutná]. Do konce války bylo v provozu přes 200 bomb[citace nutná].

V prosinci 1940 Turing vyřešil námořní indikační systém Enigma, který byl složitější než indikační systémy používané ostatními službami. Turing také vynalezl bayesovskou statistickou techniku zvanou „Banburismus“, aby pomohl prolomit námořní Enigmu. Banburismus mohl vyloučit určité objednávky rotorů Enigmy, čímž zkrátil čas potřebný k testování nastavení na bombách.

Na jaře 1941 Turingová navrhla sňatek s kolegyní z Hut 8 Joan Clarkeovou, i když zasnoubení bylo zrušeno vzájemnou dohodou v létě.

V červenci 1942 vymyslel Turing techniku zvanou Turingismus nebo Turingery pro použití proti Lorenzově šifře. Častou mylnou představou je, že Turing byl klíčovou postavou v návrhu počítače ossus; tak tomu nebylo.

Turing odcestoval do Spojených států v listopadu 1942 a spolupracoval s kryptoanalytiky amerického námořnictva na námořní Enigmě a konstrukci bomb ve Washingtonu a pomáhal v Bellových laboratořích s vývojem zabezpečených řečových zařízení. V březnu 1943 se vrátil do Bletchley Parku. Během jeho nepřítomnosti Hugh Alexander převzal pozici šéfa Hut 8, i když Alexander byl de facto šéfem po nějakou dobu, Turing měl malý zájem o každodenní chod sekce. Turing se stal generálním konzultantem pro kryptoanalýzu v Bletchley Parku.

V druhé části války, kdy se sám učil elektroniku, Turing (za asistence inženýra Donalda Bayleyho) navrhl přenosný stroj s kódovým označením Delilah, který měl umožnit bezpečnou hlasovou komunikaci. Delilah, určený pro různé aplikace, postrádal schopnost použití s dálkovým rádiovým přenosem a byl dokončen příliš pozdě na to, aby mohl být použit ve válce. I když to Turing úředníkům předvedl šifrováním/dešifrováním záznamu projevu Winstona Churchilla, Delilah nebyla přijata pro použití.

V roce 1945, Turingův byl oceněn OBE za jeho válečné služby.

Rané počítače a Turingův test

Turing dosáhl světových standardů maratonského maratonu. Jeho nejlepší čas 2 hodiny, 46 minut, 3 sekundy byl jen o 11 minut pomalejší než vítěz olympijských her v roce 1948.

V letech 1945 až 1947 působil v Národní fyzikální laboratoři, kde pracoval na návrhu ACE (Automatic Computing Engine). 19. února 1946 představil práci, která byla prvním kompletním návrhem počítače s uloženým programem v Británii. I když se mu podařilo ACE navrhnout, nastaly prodlevy v zahájení projektu a on se stal rozčarovaným. Koncem roku 1947 se vrátil do Cambridge na ‚studijní‘ rok. Zatímco on byl v Cambridge, ACE byl dokončen v jeho nepřítomnosti a provedl svůj první program 10. května 1950. V roce 1949 se stal zástupcem ředitele výpočetní laboratoře na univerzitě v Manchesteru, a pracoval na softwaru pro jeden z nejstarších opravdových počítačů – Manchester Mark I. Během této doby pokračoval v abstraktnější práci, a v „Výpočetní stroje a inteligence“ (Mysl, říjen 1950), Turing se zabýval problémem umělé inteligence, a navrhl experiment nyní známý jako Turingův test, pokus definovat standard pro stroj, který má být nazýván „vnímající“.

V roce 1948 začal Turing, ve spolupráci se svým bývalým vysokoškolským kolegou D.G. Champernownem, psát šachový program pro počítač, který ještě neexistoval. V roce 1952, protože Turingovi chyběl dostatečně výkonný počítač, aby mohl program spustit, hrál Turing hru, ve které simuloval počítač, přičemž každý tah trval asi půl hodiny. Hra byla zaznamenána; program prohrál s Turingovým kolegou Alickem Glenniem, nicméně se říká, že program vyhrál hru proti Champernowneově manželce.

Tvorba vzorů a matematická biologie

Turingova pracoval od roku 1952 až do své smrti v roce 1954 na matematické biologie, konkrétně morfogeneze. Publikoval jednu knihu na toto téma s názvem „Chemický základ morfogeneze“ v roce 1952. Jeho ústřední zájem v této oblasti bylo pochopení Fibonacciho fyllotaxis, existence Fibonacciho čísel v rostlinných strukturách. Použil reakce-difúzní rovnice, které jsou nyní ústřední na poli vzoru formace. Později papíry šel nepublikované až do roku 1992, kdy sebraných prací A.M. Turingova byla zveřejněna.

Stíhání za homosexuální styky a Turingova smrt

Turing byl homosexuál v období, kdy byl homosexuální styk nezákonný a homosexualita byla považována za duševní nemoc. V roce 1952 Arnold Murray, jeho devatenáctiletý nedávný známý (srov. Hodgesova kniha pp.449-455), pomohl svému komplici vloupat se do Turingova domu a Turing šel na policii, aby zločin nahlásil. Na základě policejního vyšetřování Turing přiznal sexuální vztah s Murrayem a byli obviněni z hrubé neslušnosti podle paragrafu 11 novely trestního zákona z roku 1885. Turing byl nenapravitelný a byl odsouzen. Dostal na výběr mezi vězením a podmínkou, podmíněnou tím, že podstoupí hormonální léčbu určenou ke snížení libida. Aby se vyhnul vězení, přijal injekce hormonu estrogenu, které trvaly rok, s vedlejšími účinky včetně vývoje prsou. Jeho odsouzení vedlo k odebrání bezpečnostní prověrky a zabránilo mu pokračovat v poradenství pro GCHQ v kryptografických záležitostech.

V knize Zeroes and Ones autorka Sadie Plantová spekuluje, že duhové logo Apple s vyňatým kousnutím bylo poctou Turingovi. To je nepravděpodobné, protože duhová vlajka hrdosti Gilberta Bakera, znak hrdosti gayů, byla navržena dva roky po logu Apple, čímž byla popřena možnost, že by odkazovala na Turingovu sexualitu.

Od roku 1966 uděluje Turingovu cenu Asociace pro výpočetní techniku osobě za technický přínos výpočetní komunitě. Všeobecně se má za to, že je ekvivalentem Nobelovy ceny ve světě výpočetní techniky.

V roce 1994 byl úsek vnitřního okruhu Manchesterského města pojmenován Alan Turing Way.

Dne 23. června 1998, na to, co by bylo Turingovy 86. narozeniny, Andrew Hodges, jeho životopisec, odhalil oficiální anglické dědictví Blue Plaque na jeho dětství domov ve Warrington Crescent, Londýn, nyní hotel Colonnade , .

Pamětní socha Alana Turinga v parku Sackville

Socha Turinga byla odhalena v Manchesteru
23. června 2001. Nachází se v parku Sackville, mezi budovou Manchesterské univerzity na Whitworth Street a Canal Street ‚gay village‘. K 50. výročí jeho smrti byla 7. června 2004 odhalena pamětní deska v jeho bývalé rezidenci Hollymeade ve Wilmslow.

Plaketa značící Turingův domov

Ústav Alana Turinga byl založen UMIST a Manchesterskou univerzitou v létě 2004.

Oslava Turingova života a úspěchů se konala na univerzitě v Manchesteru dne 5. června 2004; bylo uspořádáno Britské logické kolokvium a Britská společnost pro historii matematiky.

28. října 2004 byla na univerzitě v Surrey odhalena bronzová socha Alana Turinga, kterou vytesal John W. Socha připomíná 50. výročí Turingovy smrti. Zobrazuje Turinga, jak nese své knihy přes univerzitní areál.

Holtsoft vyrábí programovací jazyk pojmenovaný po Turingovi. Jazyk je určen pro začínající programátory a nemá přímý přístup k hardwaru.

Polytechnická univerzita v Portoriku pojmenovala počítačovou laboratoř pro postgraduální studium Turingovy laboratoře.

University of Texas v Austinu má vyznamenání počítačové vědy program s názvem Turing Scholars.

Plymouthská státní univerzita v New Hampshire pojmenovala server používaný katedrou informatiky po Turingovi.

Istanbul Bilgi University organizuje výroční konferenci o teorii výpočtů s názvem Turingovy dny.

Univerzita Carnegie Mellon má žulovou lavičku, umístěnou v obchodním centru Hornbostel Mall, s nápisem „Alan Turing“ vytesaným přes vršek, „Read“ dolů na levou nohu a „Write“ dolů na druhou.