Когда Алану было 13 лет, его отправили учиться в известную частную школу Шерборн, расположенную в одноименном городе графства Дорсет. Однако вскоре выяснилось, что это учебное заведение не подходит для Алана. Школа была нацелена на подготовку студентов в области гуманитарных наук, и юный математик оказался не в своем стихий.
Алан Тьюринг: причина смерти
В июне 1954 года в одном из помещений небольшого дома в английском городе Уилмслоу экономка обнаружила тело 41-летнего мужчины. Рядом с ним находилось надкушенное яблоко, которое, по мнению полицейских, было пропитано цианидом. В результате следствия было сделано предположение, что мужчина покончил с собой.
Некоторое время спустя друзья умершего заявили, что он воспроизвел сцену из своего любимого мультфильма «Белоснежка и семь гномов», который был снят в 1937 году студией Уолта Диснея.
Он особенно любил момент, когда Злая Королева предлагает яблоко и опускает его в яд, — пишет в своей книге биограф Дэвид Ливитт.
Этот мужчина — британский математик и криптограф Алан Тьюринг. Его считают основоположником теоретической информатики и основателем всего направления искусственного интеллекта, а также прародителем современных вычислительных систем. Тьюринг предложил концепцию абстрактной вычислительной машины, которая могла бы решать сложные математические задачи, избежав границ, поставленных в то время компьютерной техникой. Эта машина способна выполнять любые вычисления, а также подсчитывать количество операций, необходимых для достижения результата; на основе концепции Тьюринга были разработаны современные компьютеры. Кроме того, Тьюринг создал тест, который считается золотым стандартом для оценки интеллектуальных возможностей искусственных систем.
Во время Второй мировой войны Алан и его коллеги сумели взломать шифратор Энигма, что сыграло ключевую роль в расшифровке вражеских секретных сообщений.
Научные достижения Алана Тьюринга впечатляют и вызывают глубокое уважение. Его признали одним из самых выдающихся мыслителей XX века. Однако за блестящей научной карьерой скрывалась ужасная личная трагедия. Несмотря на неоценимый вклад Тьюринга в науку, британское правительство осудило его за преступление, которое в наше время рассматривается как абсурдное. Уголовное преследование серьезно подорвало репутацию математика на долгие годы.
Наказание
В 1952 году Тьюринг обратился в полицию с жалобой на то, что его дом ограбил 19-летний рабочий по имени Арнольд Мюррей. В ходе расследования ученый признался, что у него с Мюрреем была гомосексуальная связь. В то время в Великобритании половой контакт между мужчинами считался преступлением, и Тьюринг вместе с Мюрреем был обвинён в непристойном поведении.
Власти предложили Тьюрингу выбрать вид наказания — либо тюремное заключение, либо «лечение» химической кастрацией. Ученый выбрал второй вариант, так как не хотел останавливаться в своей научной деятельности. «Лечение» продлилось один год и привело к таким нежелательным последствиям, как гинекомастия и импотенция.
Важно отметить, что уголовное преследование за гомосексуализм в Англии было отменено только в 1967 году.
Алан Тьюринг в науке
Уже на этапе учебы Алан проявлял выдающиеся интеллект и способности, что подтвердилось его статьёй «О вычислимых числах в приложении к проблеме разрешения», опубликованной в середине 30-х годов в журналах Лондонского математического общества и положившей начало современной теории алгоритмов.
Алан изучал математику и криптологию в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси. После защиты докторской диссертации в Принстонском университете в 1938 году он вернулся в Кембридж, где устроился на неполный рабочий день в Центр правительственной связи — британскую правительственную организацию, занимающуюся криптоанализом.
Вторая мировая война
Во время Второй мировой войны Тьюринг стал одним из ведущих специалистов по взлому немецких шифров. Он работал в Блэчли-Парке, на станции военного времени GCCS, где сделал серию важных открытий в сфере криптоанализа. Алан разработал электромеханическое устройство, использованное для расшифровки сигналов, исходящих от немецкой шифровальной машины Энигма. Его работа была помещена в издание, которое его друзья называли «Книга Профа», а машина Тьюринга получила название Bombe.
Вклад Тьюринга в процесс взлома шифров не ограничивался одним только устройством: он также написал две статьи, в которых изложил математические подходы к дешифровке, которые стали стратегически важными активами для Кодекса и Школы Cypher, впоследствии известной как штаб-квартира правительства. Лишь в апреле 2012 года Центр правительственной связи опубликовал эти разработки в Национальном архиве Великобритании.
К концу войны Тьюринг переехал в Лондон, где трудился в Национальной физической лаборатории, руководя проектированием автоматического вычислительного механизма. Он разработал новаторский план компьютера и соответствующих программных продуктов.
Хотя полная модель ACE не была реализована, концепция ее проектирования использовалась как основа для технологических компаний по всему миру и оказала влияние на дизайн первых английских и американских персональных компьютеров — Electric DEUCE и Bendix G-15.
Алан некоторое время занимал высокие посты в отделе математики и вычислительной лаборатории университета в Манчестере. В своей статье 1950 года «Вычислительная техника и разведка» он впервые затронул проблему искусственного интеллекта и предложил эксперимент, ставший известным как тест Тьюринга, целью которого было создать стандарт для оценки интеллектуальных возможностей машин.
В дальнейшем этот тест оказал значительное влияние на дискуссии о природе искусственного интеллекта. В 2023 году соотечественник Тьюринга Мустафа Сулейман усовершенствовал оригинальный тест, адаптировав его к новым поколениям машин.
Орден за Энигму
В 24 года, чтобы формализовать понятие алгоритма, молодой исследователь предложил модель абстрактной вычислительной машины, получившей название машина Тьюринга.
Помимо глубокой работы в математике, Тьюринг посвятил много усилий изучению криптографии. Это привлекло внимание британских спецслужб, которые искали сильные умы для разгадывания сложных немецких военных шифров.
Тьюрингу была поставлена задача: разгадать секреты немецкой шифровальной машины Энигма, которая использовалась для кодирования информации, передаваемой различными военными подразделениями Гитлера.
Алан разработал теоретические основы для создания электронно-механической машины, способной расшифровывать код Энигмы, которую назвали Bombe.
На протяжении всей Второй мировой войны Тьюринг добился значительных успехов в области военного криптоанализа, способствуя полному расшифрованию кода Энигмы, включая и его более сложные версии, использовавшиеся германским флотом. В 1942 году ученый также взялся за расшифровку кода Лоренц, применявшегося немцами для передачи сообщений высшего командования.
Благодаря трудам Тьюринга и его коллег была создана одна из первых ЭВМ в мире, ставшая известной как Колосс. Эта машина смогла взломать код Лоренц, благодаря чему союзники получили доступ к переписке высшего руководства Гитлера и сократили продолжительность войны на несколько месяцев.
В 1945 году, в условиях секретности, 33-летний Алан Тьюринг был награжден орденом Британской империи королем Георгом VI за свои военные достижения.
Тест Тьюринга и кружка на цепи
Среди своих коллег Тьюринг был известен как eccentric. Вместо обычного ремонта велосипеда, когда у него слетала цепь, он чаще всего вычислял, с какой частотой она благополучно соскальзывает, чтобы в будущем сразу поправить ее рукой. Алан даже привязывал собственную кружку к столу цепью, чтобы предотвратить кражу.
Тем не менее, подобные странности присущи многим ученым. О его гомосексуальной ориентации знали лишь единицы.
В 1941 году, стремясь избавиться от своей пагубной тяги, Тьюринг сделал предложение коллеги Джоан Кларк. Девушка согласилась стать его женой, её не смутило даже его откровение о сексуальной ориентации. Однако Тьюринг сам расторг помолвку, посчитав, что не хочет расстраивать Джоан.
В послевоенные годы Тьюринг продолжал направлять свои усилия как на военное, так и на академическое научное направление.
В 1948 году ученый разработал шахматную программу для компьютера, который ещё не существовал. В 1950 году он предложил эмпирический тест, целью которого было определить, умеет ли машина мыслить. Идея заключалась в том, что компьютер можно считать мыслящим, если человек, взаимодействующий с ним, не способен отличить компьютер от другого человека в процессе общения. Этот метод стал известен как тест Тьюринга.
К началу 1950-х годов Тьюринг находился на пике своей славы. Он стал отцом-основателем одного из первых в мире компьютеров и членом Лондонского королевского общества.
Личная жизнь
Алан всего лишь однажды пытался построить личные отношения с женщиной. В 1941 году он сделал предложение своей коллеге, Джоан Кларк, но вскоре признался ей в своей нетрадиционной ориентации, и в итоге помолвка была отменена.
В начале 1952 года Тьюринг завел отношения с 19-летним рабочим Арнольдом Мюрреем. Когда Мюррей обокрал Алана, Тьюринг обратился в полицию, и тем самым его сексуальная ориентация стала известна широкой общественности. В Великобритании в те годы гомосексуализм был уголовным преступлением, поэтому ученый был вынужден выбрать между тюремным заключением и химической кастрацией. Он выбрал химическую терапию, которая привела к его фактическому самоосуждению к кастрации.
Последние годы
В 1950 году Тьюринг опубликовал одну из своих важнейших статей в области компьютерных исследований, куда вошли размышления о создании искусственного интеллекта. Он предложил провести эксперимент, в котором участвовали бы человек и умная машина, затем тот же человек и другой человек. Участник должен был определить, кто есть кто. Этот опыт лег в основу создания защитного механизма Captcha, который запрашивает у пользователя подтверждение, что он живой человек, а не робот.
Тьюринг также разработал первую компьютерную программу для игры в шахматы еще до появления самих компьютеров. Он проводил все ее действия вручную с интервалами в тридцать минут. Результат оказался довольно интересным: в одной партии «компьютер» выиграл, а в другой — проиграл.
Алан был первопроходцем в создании компьютерной музыки. В 1951 году он создал машину, которая уже могла воспроизводить три мелодии, включая популярную «In The Mood», написанную Гленном Миллером.
Однако этот факт оставался незаметным, пока в 2016 году не была восстановлена запись тех лет, и мировая общественность узнала об этом.
В 1952 году в квартире Алана произошла кража. Он обратился в полицию, которая и установила, что кража была совершена Арнольдом Мюрреем, случайным знакомым. Тьюринг раскрыл, что имел интимную связь с этим молодым человеком. В те времена гомосексуализм в Великобритании квалифицировался как уголовное преступление. Ученому был предложен выбор: либо гормональная терапия, либо заключение. Тьюринг выбрал первый вариант и фактически обессмертил себя химической кастрацией.
Здоровье Алана значительно ухудшилось; последствия гормональной терапии отразились на его психическом состоянии и возникновении различных заболеваний. Более того, ученый утратил работу. Ему и в прежние времена было трудно общаться, а после произошедшего стало еще хуже — он замкнулся в себе и чаще избегал выхода из дома.
Алан Тьюринг ушел из жизни 8 июня 1954 года. Его мертвое тело было обнаружено горничной в его спальне. После вскрытия выяснили, что он умер от отравления цианидом. Рядом с кроватью находилось надкушенное яблоко, которое было признано источником яда. Однако экспертиза плода не проводилась, что привело следствие к выводу о намеренном самоубийстве Тьюринга.
Позже биограф Алан Тьюринга, Эндрю Ходжес, предположил, что ученый имитировал сцену из мультфильма «Белоснежка», который был ему очень любим.
Существует мнение, что логотип компании Apple был вдохновлен этим яблоком, ставшим орудием гибели великого ученого.
Существуют и другие версии о смерти Тьюринга. Согласно одной из них, он не покончил с собой. С детства Алан увлекался игрой, которую сам придумал и назвал «Необитаемый остров». Суть игры заключалась в извлечении химических элементов из доступных в доме продуктов. Алан проявлял неосторожность в обращении с химическими веществами, и поэтому близкие друзья, включая его маму, пришли к выводу, что он погиб случайно. Мама была уверена, что у сына не было причин для самоубийства, так как он шутливо вспоминал о терапии, закончившейся годом ранее, и был полон энергии и планов. Однако согласно другой версии, Тьюринг не хотел огорчать мать и намеренно сделал свою смерть похожей на случайность.
Как математик стал героем войны, ни разу не побывав на фронте
Перед началом войны в Германии были созданы два типа шифровальных машин (примитивных механических компьютеров) — машины Энигма и Лоренц (последняя была самой сложной и предназначалась только для информации высшего командования). Эти машины использовали несколько роторов, каждый из которых имел 26 положений — число, соответствующее количеству букв в алфавите. Зная начальное положение роторов (ключ секретных сообщений), другая машина могла расшифровать информацию, зашифрованную первой Энигмой.
Оба типа машин быстро совершенствовались, а взлом их шифров стал крайне сложной задачей. Ранние попытки польских исследователей справиться с шифрами работали лишь против простых версий машин, вплоть до 1940 года. Ознакомившись с польскими разработками, англичане поняли, что для успешного взлома немецких радиосообщений им потребуются более современные средства, чем все, что существовало на тот момент.
В этой ситуации Алан Тьюринг возглавил создание машины, позднее названной Turing Bombe (Бомба Тьюринга). Она имела десятки роторов, каждый из которых симулировал работу одной Энигмы. При этом использовалась известная слабость всех органов военной и секретной службы — ненадобность скрытия информации, которая не требует секретности. Шифром Энигмы передавались метеорологические сводки, тексты которых также распространялись открытым методом другими службами. Это дало возможность получить часть важных секретных сообщений. Далее Бомба Тьюринга методично осматривала радиоперехваты Энигмы, пытаясь найти совпадения с теми метеосводками, и при нахождении фиксировала положение роторов, соответствующее количеству вероятных метеосводок.
С весны 1940 года англичане смогли успешно читать почти все немецкие радиосообщения, что привело к созданию стратегического преимущества в войне. Глава программы Ультра, использовавшей данные перехватов, Уинтерботэм, отметил, как это выглядело: когда Роммель готовил атаку в Северной Африке, англичане собирали свои силы на противоположном фланге и начинали свое наступление, в то время как немцы атаковали более слабую линию, что позволило союзникам захватить инициативу. Этот же принцип применялся в военных операциях союзников в Нормандии и Италии. Когда группы немецких подводных лодок обменивались данными о поисках конвоев союзников, англичане тут же изменяли маршруты своих конвоев в пункты Атлантики, свободные от немецких подводок.
По сути, англичане и американцы были как бы «зрячими», соперничая с «слепыми» допустимыми для немцев радиосообщениями. В 1944 году у англичан была совершенно ясная информация о том, что немцы ожидали высадки союзников у Па-де-Кале, и именно поэтому союзники провели высадку в Нормандии, где их не ожидали. По этой причине Уинстон Черчилль заявил британскому королю Георгу VI, что именно благодаря «Ультра» они выиграли войну.
Тест Тьюринга: смог ли математик указать дорогу к искусственному интеллекту
После войны ученый, помимо консультирования разработчиков первых цифровых компьютеров, занялся вопросом, можно ли научить машину думать. Тьюринг начал с того, что отказался от использования термина «думать», так как никакое точное определение этому слову пока не удавалось создать. Вместо этого он предложил другой критерий для искусственного интеллекта: способность машины общаться с человеком так, что тот будет уверен, что общается с другим человеком (это впоследствии стало известным как тест Тьюринга).
По мнению Тьюринга, добиться этого вполне возможно: требуется лишь создать цифровой компьютер с потенциальными возможностями самообучения, от начального уровня ответов ребенка до уровня ответов взрослого. Для этого необходимо обеспечить компютеру недетерминированное развитие, такое, при котором исход обучения не будет заранее определён информацией, поступающей в машину.
Спустя семь десятилетий после формулирования теста Тьюринга пока не было создано машин, способных достоверно изобразить человека при удаленном взаимодействии. Одни исследователи объясняют это тем, что человеческий мозг как вычислительная система оказался значительно сложнее и мощнее, по сравнению с тем, что предполагалось на тот момент. Другие же отмечают, что сама идея создания цифрового компьютера на алгоритмической основе, свободно обучающегося без заранее заданного результата, вызывает определенные сомнения.
Несмотря на все это, концепция машинного обучения легла в основу большинства выдающихся компьютерных систем нашего времени. Эти машины, используя самообучение, смогли побеждать лучших чемпионов мира в шахматах и го. Хотя, возможно, машины и не могут пока пройти тест Тьюринга в полном объеме, они уже продемонстрировали свои возможности в таких областях, как игры и управление транспортными средствами.
