آلن ماتیسون تورینگ (زاده ۲۳ ژوئن ۱۹۱۲ – درگذشته ۷ ژوئن ۱۹۵۴) ریاضیدان، دانشمند کامپیوتر و رمزنگار انگلیسی بود. او را بنیانگذار علوم کامپیوتر می دانند. او با آزمون تورینگ که توسعه داد، معیاری را برای اینکه آیا ماشین‌ها و رایانه‌ها می‌توانند فکر کنند، مطرح کرد.
II. او به عنوان یک قهرمان جنگ در نظر گرفته می شد، زیرا او نقش مهمی در شکستن رمزهای آلمانی در طول جنگ جهانی دوم داشت. علاوه بر این، در سال‌های تحصیل در دانشگاه منچستر، او پایه‌های مفهومی رایانه‌های مدرن را با تعریف الگوریتمی به نام ماشین تورینگ پایه‌ریزی کرد.
نام او همچنین با فرضیه چرچ-تورینگ که با معلم پایان نامه خود آلونزو چرچ، که در پرینستون با او کار می کرد، در تاریخ ریاضیات ثبت کرد. این پایان نامه بیان می کند که تمام محاسبات قابل توصیف توسط یک الگوریتم شامل محاسباتی است که می توان آنها را با چهار عملیات، طرح ریزی، بیان و عملیات اسکن توصیف کرد. این یک فرضیه رد نشده در مورد فلسفه ریاضیات است تا یک قضیه ریاضی.
در سال 1952، تورینگ که با شکایت باج گیری به پلیس مراجعه کرد و اعلام کرد که همجنس گرا است، به اتهام همجنس گرایی محاکمه شد و به تیراندازی با تزریق استروژن محکوم شد که به عنوان روش اخته شیمیایی برای 1 مورد استفاده قرار گرفت. سال او در سال 1954 بر اثر مسمومیت با سیانید پتاسیم درگذشت. تحقیقات پلیس نشان داد که تورینگ در نتیجه خودکشی با مصرف سم سیانید با سیبی که خورده جان خود را از دست داده است. با این حال، استدلال شده است که مسمومیت تورینگ به دلیل خودکشی توسط خودش نبوده و دیگران در این مرگ مشکوک نقش داشته اند.
او با جایزه تورینگ که به نام او نامگذاری شده و نوبل علوم کامپیوتر محسوب می شود، بخشی از دنیای انفورماتیک دانشگاهی شد.
مدل واکنش- انتشار، یکی از مهم ترین مدل های ریاضی در زمینه زیست شناسی تکوینی، نیز توسط تورینگ فرموله شد.
دوران کودکی و جوانی
مادرش سارا در شهر چاتراپور اوریسا هند باردار شد. پدرش، جولیوس ماتیسون تورینگ، یک کارمند دولتی هندی در دولت استعماری هند بریتانیا بود. جولیوس و مادرش سارا می خواستند در انگلستان به دنیا بیایند، بنابراین به لندن آمدند و در خانه ای در Maide Vale (هتل فعلی کلوناد) که آلن تورینگ در 23 ژوئن 1912 در آن متولد شد، ساکن شدند. او یک برادر بزرگتر به نام جان داشت. پدرش در مشاغل خدمات دولتی هند مشغول به کار بود و در دوران کودکی تورینگ، خانواده بین گیلدفورد، انگلستان و هند سفر کردند و دو پسر خود را ترک کردند تا با دوستانشان در هاستینگز، انگلستان بمانند. تورینگ در اوایل زندگی نشانه هایی از نبوغ را نشان داد و آنها را به طور مداوم نشان داد.
پدر و مادرش او را در سن مایکلز، یک مدرسه روزانه ثبت نام کردند، زمانی که او 6 ساله بود. سایر مربیان او و سپس مدیر مدرسه به سرعت هوش او را تشخیص دادند. در سال 1926، در سن 14 سالگی، وارد مدرسه شربورن، مدرسه خصوصی بسیار گران قیمت در دورست شد. روز اول ترم مدرسه مصادف با اعتصاب عمومی در انگلستان بود. اما تورینگ آنقدر در مورد مدرسه اش مشتاق بود که در آن روز بدون قطار در کشور، بیش از 60 مایل از ساوت همپتون تا مدرسه را به تنهایی طی کرد و شب را در هتلی در نیمه راه گذراند.
گرایش طبیعی تورینگ نسبت به ریاضیات و علوم باعث شد که او احترام معلمانش را به همراه نداشته باشد. مدیر مدرسه خطاب به خانواده اش نوشت: «امیدوارم بین این دو مدرسه غافل نماند. اگر در مدرسه خصوصی بماند، باید تحصیلات ویژه مدرسه خصوصی را بپذیرد. اگر او فقط یک دانشمند فداکار باشد، وقت خود را در این مدرسه خصوصی تلف می کند.»
با وجود این، تورینگ همچنان به نشان دادن استعداد برجسته خود در مطالعاتی که دوست داشت، ادامه داد و حتی قبل از اینکه مباحث مشتق و ادغام را در کلاس های خود بیاموزد، مسائل ریاضیات عالی را حل می کرد. او در 1928 سالگی در سال 16 با آثار آلبرت انیشتین مواجه شد. نه تنها آن را درک کرد. او با مطالعه انتقادات اینشتین از ادعاهای حرکت نیوتنی (بدون استفاده از متون کتاب درسی که آنها را توضیح نداده است) این موضوع را کشف کرد.
تورینگ با کریستوفر مورکوم، دانش‌آموز دانشگاهی کمی مسن‌تر در مدرسه، دوستی نزدیک و عاشقانه‌ای برقرار کرد. مورکام تنها چند هفته پس از پایان آخرین ترم تحصیلی خود در شربورن، بر اثر بیماری سل که در کودکی به دلیل نوشیدن شیر گاو غده ای به آن مبتلا شد، درگذشت. ایمان مذهبی تورینگ از بین رفت و او یک آتئیست شد. او این باور را پذیرفت که همه پدیده های جهان، از جمله عملکرد مغز انسان، مادی گرایانه هستند.
دانشگاه و کار او در مورد محاسبه پذیری
عدم تمایل تورینگ به مطالعه کلاسیک یونانی باستان و لاتین، و ریاضیات و علوم همیشه مورد علاقه او، مانع از برنده شدن بورسیه تحصیلی ترینیتی کالج کمبریج شد. او به کالج کینگز کمبریج رفت، انتخاب دومش. او از سال 1931 تا 1934 در آنجا دانشجو بود، با افتخاری ممتاز دیپلم گرفت و در سال 1935 برای پایان نامه ای در مورد قضیه حد مرکزی به عضویت آکادمیک کالج کینگز انتخاب شد.
کرت گودل در مقاله بسیار مهمی به نام اعداد قابل محاسبه: کاربرد برای مسئله تصمیم گیری که در 28 مه 1936 ارائه شد، نتایج اثبات حدود محاسبات و اثبات تهیه شده در سال 1931 را با زبان رسمی مبتنی بر حساب جهانی دوباره فرموله کرد. او بر اساس روش‌های ساده‌تر و رسمی‌تر، برهانی را که ذکر کردیم، ارائه کرد. او ثابت کرد که هر مسئله ریاضی قابل تصوری را می توان با استفاده از چنین ماشینی حل کرد، اگر بتوان آن را با یک الگوریتم نمایش داد.
ماشین های تورینگ عنصر اصلی تحقیقاتی نظریه های محاسبات امروزی هستند. او در ادامه ثابت کرد که مشکل خاتمه برای ماشین‌های تورینگ غیرقابل تصمیم‌گیری است و این نتیجه مشکل تصمیم‌گیری نیست: به طور کلی، نمی‌توان تصمیم گرفت، حتی اگر یک ماشین تورینگ ارائه‌شده الگوریتمی همیشه خاتمه یابد. اگرچه اثبات او دیرتر از اثبات برابر با نتیجه تورینگ منتشر شد که آلونزو چرچ نظریه محاسبات لامبدا را بر اساس آن بنا کرد، کار تورینگ بسیار قابل قبول تر و شهودی تر بود. جنبه جدید نظریه او مفهوم "ماشین جهانی (تورینگ)" بود، ایده ماشینی که وظایف هر ماشین دیگری را انجام دهد. این مقاله همچنین مفهوم اعداد قابل شناسایی را معرفی کرد.
از سپتامبر 1936 تا ژوئیه 1938 او تقریباً به طور مداوم در کنار آلونزو چرچ در مؤسسه مطالعات پیشرفته در دانشگاه پرینستون کار می کرد. او علاوه بر ریاضیات انتزاعی، روی رمز شناسی نیز کار کرد و همچنین سه مرحله از یک ماشین ضرب دودویی الکترومکانیکی چهار مرحله ای را تکمیل کرد. او پایان نامه خود را در ژوئن 1938 ارائه کرد و عنوان دکترای فلسفه را از پرینستون به دست آورد. او در پایان نامه علمی خود، مفهوم محاسبات با ماشین های تورینگ مرتبط با ماشین های فال را بررسی کرد و او را قادر ساخت تا مسائلی را که ماشین تورینگ نمی تواند حل کند، بررسی کند.
با بازگشت به کمبریج انگلستان، در سخنرانی های لودویگ ویتگنشتاین در مورد مبانی ریاضیات شرکت کرد. آن دو با هم دعوا کردند و نتوانستند با هم کنار بیایند. تورینگ از فرمالیسم حمایت می کرد و ویتگنشتاین ادعا می کرد که ریاضیات به جای کشف مجدد حقایق جدید را ابداع می کند. او همچنین به صورت پاره وقت در مدرسه کد و رمزگذاری دولتی (GCCS) کار می کرد.
ماشین "بمب" تورینگ-ولچمن
چند هفته پس از پیوستن به بلچلی پارک، تورینگ یک ماشین الکترومکانیکی طراحی کرد که به شکستن سریع انیگما کمک می کرد. نام Bombe به این دستگاه داده شد، با توجه به نام Bombe که به دستگاهی داده شد که قبلاً از ماشین‌های طراحی شده لهستانی در سال 1932 ساخته شده بود. با اضافه شدن پیشنهادهای گوردون ولچمن، ریاضیدان، Bombe Enigma به عنوان مهمترین و تنها ماشین شکستن کد کاملاً خودکار در حمله به ترافیک پیام محافظت شده مورد استفاده قرار گرفت.
پروفسور جک گود که همزمان با تورینگ در پارک بلچلی روی تحلیل رمزنگاری کار می‌کرد، بعداً تورینگ را با این عبارات تجلیل کرد: «به نظر من مهمترین کمک تورینگ، طراحی ماشین رمزنگاری Bombe است. این بر اساس یک قضیه منطقی بود که برای گوش آموزش ندیده پوچ به نظر می رسید، یا حتی این ایده متناقض که احتمال می داد ما بتوانیم همه چیز را بفهمیم.
Bombe تنظیمات صحیح احتمالی (مثلاً دستورات چرخ‌دنده، تنظیمات چرخ‌دنده، و غیره) را برای استفاده در پیام ماشین Enigma بررسی کرد و از آن برای آزمایش یافتن یک متن ساده مناسب و معقول استفاده کرد. برای چرخ ها، 1019 حالت ممکن برای ماشین های سه چرخ انیگما عمومی و 4 حالت ممکن برای ماشین های انیگما زیردریایی 1022 چرخ وجود داشت. Bombe مجموعه ای از نتیجه گیری های منطقی را بر اساس گهواره به نمایش گذاشت که به صورت الکتریکی تکمیل شدند. Bombe تشخیص داد که یک درگیری ظاهر می شود و ویرایش ها را با انتقال آن به بعدی حذف می کند. بسیاری از ترتیبات احتمالی ناسازگار بودند و بقیه کنار گذاشته شدند و چند مورد را برای بررسی جزئیات باقی گذاشتند. بمب تورینگ برای اولین بار در 18 مارس 1940 نصب شد. در پایان جنگ، بیش از دویست بمب در حال عملیات بود.
اولین کامپیوترها و آزمون تورینگ
او در آزمایشگاه ملی فیزیک بود و از سال 1945 تا 1947 روی طراحی ACE (موتور کامپیوتر خودکار) کار کرد. او در 19 فوریه 1946 مقاله ای را در مورد طراحی دقیق اولین رایانه برنامه-حافظه ارائه کرد. اگرچه ACE یک طراحی قابل اجرا بود، محرمانه بودن کار در زمان جنگ در بلچلی پارک منجر به تاخیر در شروع پروژه شد و آن را غیرقابل تصور کرد. در اواخر سال 1947، پس از شش سال مطالعه مستمر، به کمبریج بازگشت تا در رشته ای که خودش انتخاب کرده بود کار کند. در حالی که او در کمبریج بود، در زمان غیبت او خلبان ACE انجام شد. اولین برنامه آن در 10 می 1950 برگزار شد.
در سال 1948 او به عنوان مدرس گروه ریاضیات در منچستر منصوب شد. در سال 1949 او معاون مدیر آزمایشگاه کامپیوتر در دانشگاه منچستر شد و روی نرم افزار Manchester Mark 1 برای یکی از اولین کامپیوترهای واقعی کار کرد. در این مدت او به انجام کارهای انتزاعی بیشتری ادامه داد و تورینگ در «مکانیسم و هوش کامپیوتری» (ذهن، اکتبر 1950) به هوش مصنوعی اشاره کرد و آزمایشی را که اکنون به عنوان آزمون تورینگ شناخته می شود، انجام داد، تلاشی برای تعیین استاندارد برای یک ماشین. آن را "هوشمند" نامیدند. ادعای او این بود که فکر کردن برای کامپیوتر در صورتی امکان پذیر است که بتواند سوال کننده را فریب دهد که او یک انسان در گفتگو است.
در سال 1948، تورینگ شروع به نوشتن یک برنامه شطرنج برای کامپیوتری کرد که هنوز وجود نداشت، در حالی که با همکار فارغ التحصیل DG Champernowne کار می کرد. در سال 1952، با روشن کردن یک کامپیوتر به اندازه کافی برای اجرای برنامه، او یک بازی انجام داد که در آن کامپیوتر تورینگ را شبیه سازی کرد و هر حرکت حدود نیم ساعت طول کشید. این بازی ضبط شد، اگرچه گفته می شود Champernowne در بازی مقابل همسرش پیروز شد، برنامه به همکار تورینگ، Alick Glennie باخت.
قالب بندی نمونه و زیست شناسی ریاضی
تورینگ از سال 1952 تا زمان مرگش در سال 1954 به مطالعه زیست شناسی ریاضی، به ویژه مورفوژنز پرداخت. در سال 1952 او مقاله ای به نام «مبنای شیمیایی ریخت زایی» نوشت که فرضیه شکل گیری نمونه تورینگ را فرض کرد. تمرکز توجه در این زمینه، درک وجود اعداد فیبوناچی در ساختار موجودات زنده، فیلوتاکسی فیبوناچی است. در این مثال از معادله واکنش - انتشار استفاده شد که اکنون در میدان شکل‌دهی مرکزی است. آخرین مقالات او تا زمان انتشار مطالعات تالیفی AM Turing در سال 1992 منتشر نشد.
محکومیت به منافی عفت
همجنس گرایی در بریتانیا غیرقانونی بود و به عنوان یک بیماری روانی تلقی می شد، اما به عنوان یک جرم کیفری طبقه بندی می شد. در ژانویه 1952، تورینگ با یک جوان 19 ساله به نام آلن موری در یک سالن سینما آشنا شد و آلن موری چندین بار به خانه تورینگ رفت تا پیش او بماند. چند هفته بعد، آلن موری با یکی از آشنایانش برای سرقت از خانه تورینگ رفت. تورینگ این سرقت را به پلیس گزارش داد. پلیس سارقان را دستگیر کرد و در جریان تحقیقات این واقعیت که آلن موری با تورینگ رابطه همجنس گرا داشته است، آشکار شد. تورینگ اعتراف کرد که این نیز درست است. تورینگ و موری بر اساس بخش 1885 ضمیمه قانون جزا 11 به اعمال زشت و ناپسند متهم شدند و به دادگاه منتقل شدند. تورینگ پشیمان نبود و به همان جرمی که اسکار وایلد 50 سال پیش از آن محکوم شد محکوم شد.
تورینگ با انتخابی بین محکومیت و بسته به شرایطش، مشروط شدن در درمان هورمونی مداوم خود برای کاهش میل جنسی خود، انتخاب شد. او برای فرار از زندان، تزریق هورمون استروژن را پذیرفت که در عرض یک سال او را اخته می کرد. همانطور که او مجرم شناخته شد، مجوز اعتبار او برای امور محرمانه دولتی لغو شد و مشاوره مداوم او در مورد مسائل رمزنگاری در GCHQ فوق سری آن زمان نیز خاتمه یافت. در آن زمان، دولت بریتانیا با مشکل کمبریج پنج، گروهی از ماموران (گی برگس و دونالد مکلین) که اکثر آنها در طول تحصیلات آکادمیک خود در آکسفورد-کمبریج موافقت کرده بودند برای اتحاد جماهیر شوروی جاسوسی کنند، سر و کار داشت. متعاقباً بالاترین رتبه‌های روشنفکران بریتانیا را داشت. بیم آن می رفت که جاسوسان و ماموران شوروی همجنس گرایان بلندپایه را به دام بیاندازند. تورینگ در پارک بلچلی، که حتی پس از این همه سال کاملاً محرمانه بود، مقام‌های بالایی داشت و به جرم همجنس‌گرایی محکوم شد.
در 8 ژوئن 1954، خانه دارش او را در خانه اش در منچستر مرده پیدا کرد. اعلام شد که او روز قبل پس از خوردن سیب نیمه خورده سمی سیانور که کنار تختش رها کرده بود، بر اثر مسمومیت با سیانور جان باخت. به دلایلی، خود سیب هرگز برای سم سیانید آزمایش نشد. علیرغم ادعای مسمومیت با سیانور علت مرگ وی، هیچ تشریفاتی برای جسد وی انجام نشد.
در این شرایط، مرگ تورینگ، شخصی که در سمت های بسیار مهم برای امور محرمانه ایالت خدمت می کرد و به طرز مشکوکی جان خود را از دست داد، این باور را به وجود آورد که مرگ تورینگ عمدی و حتی ترور توسط انگلیسی ها بوده است. سرویس MI5 (اطلاعات مخفی) و ظاهراً خودکشی شده بود. از سوی دیگر، مادر وی بارها مدعی شده است که این سم به طور تصادفی به سیبی که او می خورد و به دلیل بی احتیاطی نگهداری و استفاده پسرش از مواد دارویی آزمایشگاهی، منتقل شده است. برخی معتقدند تورینگ با تظاهر به سفید برفی خودکشی کرد. برخی دیگر خاطرنشان می کنند که اگرچه تورینگ اعتبار رسمی خود را از دست داد، اما پاسپورت او گرفته نشد و پس از این شرط (اگرچه توسط ایالات متحده پذیرفته نشد) او چندین بار به دلایل تحصیلی اجازه یافت به اروپا برود. مشخص است که احتمال ترور تورینگ در این بازدیدها بسیار زیاد است. با وجود این، مقامات بریتانیا عمدی می دانند که چشم خود را بر روی این بازدیدها و احتمال بالای ترور می بندند. زندگی نامه نویس تورینگ، اندرو هاجز، استدلال می کند که خودکشی تورینگ به این روش برای انکار معقول مادرش بود.
بزرگداشت پس از مرگ
از سال 1966، جایزه تورینگ هر ساله توسط انجمن مکانیزم های کامپیوتری به فردی اعطا می شود که مقالات فنی برای جامعه کامپیوتر نوشته است. این جایزه امروزه به عنوان جایزه نوبل دنیای کامپیوتر پذیرفته می شود.
بر روی هر یک از ساختمان های روبروی زادگاه تورینگ در لندن (هتل کلوناد کنونی) و جلوی خانه اش در منچستر، جایی که او در آن زندگی می کرد و درگذشت، یک پلاک آبی نصب شده است که نشان می دهد شخصیت های مهم تاریخی در انگلیس در آنجا زندگی می کردند.
در 23 ژوئن 2001، مراسم افتتاحیه مجسمه برنزی تورینگ در پارک ساکویل، واقع بین ساختمان های دانشگاه در خیابان ویتورث در منچستر برگزار شد. در 28 اکتبر 2004، یک مجسمه برنزی ساخته شده توسط مجسمه ساز "جان دبلیو. میلز" در پردیس "دانشگاه ساری" در گیلدفورد، جنوب انگلستان افتتاح شد. در پارک بلچلی، جایی که تورینگ در آن کار می کرد، مجسمه 1,5 تنی دیگری از تورینگ که از سنگ های تخته سنگ نازک ولز ساخته شده بود، با مراسمی در 19 ژوئن 2007 رونمایی شد.
رویدادهای مختلفی در انگلستان و نقاط مختلف جهان به ویژه در دانشگاه ها با هدف ماندگاری خاطره تورینگ برگزار می شود و سالن ها، ساختمان ها و میدان های ویژه دانشکده ها و پردیس ها تورینگ نامیده می شود. به عنوان مثال، هر ساله یک سمپوزیوم علمی با مشارکت بین المللی به نام «روزهای تورینگ» در دانشگاه بیلگی استانبول برگزار می شود. هدف از این نشست ایجاد بستری است که در آن روندها و تحولات جدید در "نظریه محاسبات و علوم کامپیوتر" در محافل بین المللی مورد بحث و بررسی قرار گیرد.
در 10 سپتامبر 2009، 50 سال پس از مرگ آلن تورینگ، گوردون براون، نخست وزیر بریتانیا، اعتراف کرد که آنچه که با این ریاضیدان مشهور انجام شد وحشتناک بود و در سال 2013، ملکه الیزابت دوم به تورینگ عفو سلطنتی پس از مرگ او داد و دستاوردهای بی نظیر او را گرامی داشت. .
اولین نفری باشید که نظر می دهید