Stærðfræðisnillingur fann upp tölvuna

Breski stærðfræðingurinn Alan Turing samdi fræðikenningarnar að baki tölvufræði, lagði grunninn að nútímatölvum og aðstoðaði bandamenn við að sigrast á nasistum í heimsstyrjöldinni síðari.

BIRT: 04/06/2022

LESTÍMI:

4 mínútur
Share on facebook

Lífshlaup breska stærðfræðingsins Alans Turings er orðað einkar skemmtilega á legsteini hans:

 

„Faðir tölvuvísinda, stærðfræðingur, dulmálsgreinir á stríðstíma og fórnarlamb fordóma“ og á legsteininum er einnig að finna hin fleygu orð breska stærðfræðingsins Bertrands Russells, „Stærðfræði felur ekki aðeins í sér sannleika, heldur hina fullkomnu fegurð“.

 

Alan Turing gerði sér grein fyrir fegurð stærðfræðinnar áður en hann hóf skólagöngu sína.

 

Hann var óvenjufljótur til tals og tamdi sér rökræna hugsun strax á barnsaldri og þegar Alan yfirgaf heimavistarskólann til að nema við háskólann í Cambridge, þá 22 ára að aldri, var hann kallaður stærðfræðisnillingur.

Greindarvísitala Alans Turings var 185 sem skilgreinir hann sem ofursnilling.

Alan Turing gaf út fyrsta vísindaverkið árið 1936, „Um reiknanlegar tölur“ sem segja má að hafi valdið straumhvörfum.

 

Í verkinu lýsir hann lögmálum vélar sem réði við allan rökrænan stærðfræðiútreikning með aðstoð tvenndartalna, þar sem einungis er stuðst við tölurnar 0 og 1 í stað hefðbundins tugatölukerfis.

 

Ritgerðin hlaut ekki mikla eftirtekt á meðan Alan lifði en í dag er talið að hún hafi lagt grunninn að tölvufræði eins og við þekkjum hana í dag.

 

Alan Turing er þekktur fyrir að hafa sagt: „Þeir sem geta ímyndað sér allt, geta skapað hið ógerlega.“ Hann olli straumhvörfum á sviði vísinda, með nokkru sem var álitið óhugsandi í samtíma hans.

 

Alan Turing lagði m.a. grunninn að mestu tímamótauppfinningu 20. aldarinnar en með því er átt við tölvuna, auk þess sem hann sá bandamönnum fyrir tækni sem skipti sköpum fyrir útkomu síðari heimsstyrjaldar.

„Þeir sem geta ímyndað sér allt, geta skapað hið ógerlega.“

Alan Turing

Einungis níu árum eftir að heimsstyrjöldinni lauk tók starfsframi Alans Turings skyndilegan enda þegar hann fannst látinn í rúmi sínu eftir að hafa innbyrt blásýru. Hann varð aðeins 41 árs gamall.

 

Í ljós kom að Alan Turing hefði framið sjálfsmorð en þó eru sífellt á sveimi sögusagnir um að eitrað hafi verið fyrir honum.

 

Alan Turing var samkynhneigður og fór ekki leynt með það á fullorðinsárum sínum en samkynhneigð var illa þokkuð í Bretlandi á þessum árum. Ástæða sjálfsmorðsins er mjög sennilega sú staðreynd að hann var útskúfaður úr samfélaginu alla ævi og fyrir vikið einmana.

 

Útskúfunin leiddi til þess að hann var dæmdur í hormónameðferð tveimur árum fyrir andlátið sem leiddi til þess að hann missti kyngetuna.

 

Árið 2009 báðust yfirvöld í Bretlandi svo opinberlega afsökunar á meðhöndluninni á Alan Turing og árið 2013 hlaut hann síðan náðun Elísabetar Englandsdrottningar, löngu eftir andlát hans að sjálfsögðu.

Alan Turing var náðaður af ensku konungsfjölskyldunni 59 árum eftir dauða sinn, 23. desember 2013. Náðunin ruddi brautina fyrir ný lög, Alan Turing-lögin, sem þýddu að hægt væri að náða hina látnu eftir dauða sinn.

Dulmálsgreinir braut nasista á bak aftur

Alan Turing er einkum þekktur fyrir að brjóta upp aðferðina sem Þjóðverjar notuðu til að dulkóða skeytasendingar sínar. Dulkóðunin var unnin í dulkóðunarvélinni Enigma og gekk bandamönnum mjög illa að afkóða skeytin.

 

Enigma var rafvélræn kóðunarvél sem nasistar notuðu til að dulkóða og afkóða skeytasendingar sínar þannig að bandamenn gátu engan veginn skilið þær.

 

Snemma árs 1939 setti enska leyniþjónustan á laggirnar rannsóknarhóp sem þeir kölluðu Ultra og var honum ætlað að leysa Enigma-dulkóðunina.

 

Alan Turing sem var 27 ára að aldri þegar þarna var komið sögu, var ráðinn í verkefnið og hann áttaði sig fljótt á að dulmálslykillinn væri saminn í vél og fyrir vikið yrði að nota vél til að brjóta hann.

5 staðreyndir um  Enigma-vélina

  • Arthur Scherbius þróaði fyrstu Enigma-vélina árið 1919

 

  • 100.000 Enigma-vélar voru framleiddar á árunum milli fyrri og síðari heimsstyrjaldar.

 

  • 100 milljarðar bókstafasamsetninga var það magn sem Enigma-vélin réð við.

 

  • Unnt var að dulmálsgreina 84.000 Enigma-skilaboð á mánuði þegar vél Alans Turings „Sprengjan“ vann af fullum krafti.

 

  • Nasistarnir komust aldrei að raun um að bandamenn hefðu leyst dulmálslykilinn en héldu þess í stað að verið væri að njósna um þá.

Alan Turing útbjó vél sem hann kallaði „Sprengjuna“ í þessum sama tilgangi og er hún álitin vera undanfari tölvunnar eins og við þekkjum hana í dag.

 

Í raun réttri virkaði „Sprengjan“ líkt og eitt þúsund hliðtengdar tölvur sem gerðu stöðugar tilraunir með tiltæka dulmálslykla.

 

Flókin stærðfræðisamsetning tölvunnar gerði bandamönnum loks kleift að leysa dulmálslykil Þjóðverjanna á aðeins tólf klukkustundum.

 

Sagnfræðingar eru fullvissir um að vél Alans hafi gert það að verkum að bandamönnum tókst að sigrast á Þjóðverjum ári fyrr en þeim ella hefði tekist það án dulkóðunarvélarinnar.

Hér er útgáfa af ,,Sprengjunni” sem Alan Turing bjó til og var notuð af bandaríska flughernum í seinni heimsstyrjöldinni. ,,Sprengjan” var tveir metrar á hæð og tveggja metra breið og vó eitt tonn.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Gervigreind stenst Turing-prófið

Árið 1946 tók Alan Turing þátt í að smíða vél sem hann kallaði „sjálfvirka reiknivél“. Vélin var útbúin árið 1950 og er þannig að hún getur lesið minni sitt og framkvæmt skipanirnar sem þar eru kóðaðar.

 

Þetta sama ár birti hann grein sína „Computing Machinery and Intelligence” sem fól í sér hugmyndina um „eftirlíkingarleikinn“ þar sem svokölluðu Turing-prófi er beitt til að ganga úr skugga um hvort tölvur geti hugsað eður ei.

 

Í prófinu sem kallast „Turing-prófið“, situr mannlegur notandi við samskiptatæki sem er tengt við tvö lokuð herbergi.

 

Í öðru herberginu er að finna tölvu en í hinu situr manneskja. Notandinn getur spurt báða keppendurna spurninga. Þeir svara spurningunum á sama hátt og reyna að sannfæra notandann um að þeir séu manneskjan.

 

Eftir einhvern tiltekinn tíma á notandinn síðan að segja til um það í hvoru herberginu sé tölva og í hvoru sé að finna manneskju.

 

Spádómur hans rættist árið 2014, þ.e. löngu eftir andlát hans en þá tókst loks að láta tölvu standast Turing-prófið og gabba manneskju þannig að hún trúði því að tölvan væri mennsk.

 

Þannig virkar Turing-prófið

Turing-prófinu er ætlað að gera út um þá spurningu hvort tölva sé fær um að hugsa. Prófandi leggur ýmsar spurningar fyrir manneskju annars vegar og tölvu hins vegar og ef prófandanum tekst ekki að gera sér grein fyrir hvort hann á í samskiptum við tölvu eða mannveru, þá hlýtur tölvan að búa yfir greind, samkvæmt kenningu Alans.

 

Prófandinn getur t.d. borið upp spurninguna „Hver er útkoman úr 78,21 sinnum 34,56?“ Andstætt við mennskan einstakling getur tölvan reiknað dæmið út á sekúndubroti en væri svarandinn lengi að svara myndi hann virðast vera mennskur.

BIRT: 04/06/2022

HÖFUNDUR: ANDREAS EBBESEN JENSEN

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: Wikimedia Commons, © UK Government,© National Museum of the U.S. Air Force,© Malene Vinther

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is