Алан Тьюринг: Гений вычислительной техники и борец за права ЛГБТ

Алан Мэтисон Тьюринг родился в Лондоне. Математик, криптоаналитик и один из тех, кого называют «отцом вычислительной техники».

Сегодня его чаще всего вспоминают как человека, который помог взломать немецкую шифровальную машину Энигма во время Второй мировой войны. Но вклад Тьюринга гораздо шире. Он заложил основы теории вычислений, участвовал в создании первых компьютеров, размышлял об искусственном интеллекте и даже занимался математической биологией. Несмотря на выдающиеся научные достижения, огромное влияние на зарождающуюся компьютерную индустрию и вклад в победу над фашистами, общество и государство предали его. В этой статье мы рассмотрим не только его научные и технические достижения, но и важнейшие личные события в жизни Тьюринга. Это важно для понимания ответа на вопрос: кто такой Алан Тьюринг?

Кристофер Морком

В школе Шерборн Тьюринг познакомился с Кристофером Моркомом. Их объединял интерес к математике и науке. Морком был одним из самых близких людей в жизни Тьюринга и оказал большое влияние на его взгляды.

13 февраля 1930 года Кристофер Морком неожиданно умер от осложнений туберкулёза. Тьюринг тяжело переживал эту потерю. Позднее он вспоминал, что именно после смерти друга стал ещё серьёзнее заниматься вопросами математики, природы сознания и устройства мира. Возможно, ему хотелось найти формальное доказательство, что наша жизнь — это лишь набор физических процессов. В те времена это было очевидно для большинства образованных людей, тем не менее трагедия мотивировала Тьюринга формализовать это понимание.

Универсальная машина

В 1931 году Тьюринг поступил в Кембриджский университет, а позже стал научным сотрудником Королевского колледжа.

В 1936 году он опубликовал работу «On Computable Numbers». В ней появилась концепция, которую сегодня называют машиной Тьюринга. Это была абстрактная вычислительная машина, способная выполнять формальные инструкции шаг за шагом. Работа была связана с одной из самых известных математических задач того времени — проблемой разрешения (нем. Entscheidungsproblem), поставленной Давидом Гильбертом. Тьюринг показал, что существуют задачи, которые невозможно решить алгоритмически независимо от мощности вычислительной машины.

Сегодня машина Тьюринга остаётся одной из фундаментальных моделей информатики.

Принстон и фон Нейман

После публикации своей работы Тьюринг отправился в Принстонский университет, где получил докторскую степень под руководством Алонзо Чёрча.

В Принстоне его талант заметил Джон фон Нейман. После защиты диссертации фон Нейман предложил Тьюрингу остаться работать в США, однако тот решил вернуться в Великобританию.

Война и Энигма

С началом Второй мировой войны Тьюринг присоединился к Правительственной школе кодов и шифров в Блетчли-парке. Одной из главных задач команды был взлом немецкой шифровальной машины Энигма.

К этому моменту польские криптографы во главе с Марианом Реевским уже добились серьёзных успехов в анализе Энигма и передали свои результаты союзникам. Британские специалисты продолжили эту работу.

Тьюринг стал одним из ключевых участников проекта. Он участвовал в разработке электромеханической машины Bombe, которая позволяла значительно ускорить поиск настроек немецких шифровальных машин.

Взлом сообщений Энигма стал одним из важнейших достижений союзной криптоаналитики во время войны. По подсчётам военных экспертов и историков, работа команды Тьюринга приблизила конец войны на три года и сохранила миллионы жизней.

ACE и первые компьютеры

После войны Тьюринг перешёл в Национальную физическую лабораторию Великобритании.

В 1946 году он подготовил проект ACE (Automatic Computing Engine). Это был один из самых амбициозных проектов компьютера с хранимой программой того времени.

Хотя первоначальный вариант ACE так и не был реализован полностью в том виде, который задумал Тьюринг, его идеи оказали большое влияние на развитие британской вычислительной техники.

В 1948 году он перешёл в Манчестерский университет, где работал над программированием Manchester Mark I — одного из первых компьютеров с хранимой программой в мире. В 1949 году Тьюринг стал заместителем директора университетской вычислительной лаборатории.

Может ли машина мыслить?

В 1950 году Тьюринг опубликовал статью «Computing Machinery and Intelligence».

Статья начиналась вопросом: «Могут ли машины мыслить?»

Вместо философских рассуждений Тьюринг предложил практический эксперимент, который позже получил название «тест Тьюринга». Если человек не может надёжно отличить ответы машины от ответов другого человека, то такую систему можно считать разумной в практическом смысле.

Спустя более семидесяти лет эта работа остаётся одной из самых цитируемых публикаций в истории исследований искусственного интеллекта.

Морфогенез

Менее известная часть его работы связана с биологией.

В 1952 году Тьюринг опубликовал статью «The Chemical Basis of Morphogenesis». В ней он предложил математическую модель формирования биологических структур через взаимодействие химических веществ.

Эти реакционно-диффузионные модели до сих пор используются при исследовании формирования узоров на коже животных, роста тканей и других биологических процессов.

Суд и смерть

В 1952 году Тьюринг был осуждён за гомосексуальные отношения. В то время такие отношения считались уголовным преступлением в Великобритании.

Суд предоставил выбор между тюремным заключением и гормональной терапией. Тьюринг выбрал лечение.

После суда он потерял доступ к секретным государственным проектам.

7 июня 1954 года Алан Тьюринг умер от отравления цианидом. Официальное расследование признало смерть самоубийством, однако позднее появились версии, что причиной мог стать несчастный случай. Он постоянно работал с цианидом для своих проектов и экспериментов. Однозначного ответа историки не имеют до сих пор.

Позднее признание

В 1966 году была учреждена премия Алана Тьюринга за выдающиеся достижения в компьютерных науках. Она вручается до сих пор.

В 2009 году правительство Великобритании принесло официальные извинения за его преследование.

В 2013 году королева Елизавета II подписала посмертное помилование.

В 2017 году вступил в силу так называемый «Закон Тьюринга», распространивший помилование на тысячи других людей, осуждённых по аналогичным статьям.

23 июня 2021 года Банк Англии выпустил новую банкноту достоинством 50 фунтов с портретом Алана Тьюринга.

Сегодня его имя носят научные премии, исследовательские центры, университетские корпуса и компьютерные лаборатории по всему миру.