Lịch sử của Alan Turing

Alan Turing sinh ngày 23 tháng 6 năm 1912, tại Maida Vale, London, Anh.

Từ tháng 1 năm 1922 đến năm 1926, Turing theo học tại Trường Dự bị Hazelhurst, một trường tư thục ở làng Frant thuộc Sussex (nay là East Sussex). Năm 1926, ở tuổi 13, ông chuyển đến Trường Sherborne, một trường nội trú tư thục tại thị trấn Sherborne ở Dorset.

Năm 1928, ở tuổi 16, Turing đã tiếp cận công trình của Albert Einstein; ông không chỉ nắm bắt được nó mà còn có khả năng đã tự suy luận ra sự nghi ngờ của Einstein đối với các định luật chuyển động của Newton từ một văn bản mà điều này chưa bao giờ được nêu rõ.

Tại Sherborne, Turing đã hình thành một tình bạn sâu sắc với người bạn học Christopher Morcom (1911 – 1930), người được mô tả là "mối tình đầu" của Turing. Mối quan hệ của họ đã truyền cảm hứng cho những nỗ lực trong tương lai của Turing, nhưng nó đã bị cắt đứt bởi cái chết của Morcom vào tháng 2 năm 1930 do biến chứng của bệnh lao bò, căn bệnh mà Morcom mắc phải sau khi uống sữa bò bị nhiễm khuẩn vài năm trước đó.

Sau khi rời Sherborne, Turing học đại học từ năm 1931 đến 1934 tại King's College, Cambridge, nơi ông được trao bằng danh dự hạng nhất về toán học.

Năm 1935, ở tuổi 22, ông được bầu làm nghiên cứu sinh tại King's nhờ vào một luận án mà trong đó ông đã chứng minh định lý giới hạn trung tâm. Ủy ban không hề biết rằng định lý này đã được chứng minh vào năm 1922 bởi Jarl Waldemar Lindeberg.

Từ tháng 9 năm 1936 đến tháng 7 năm 1938, Turing dành phần lớn thời gian học tập dưới sự hướng dẫn của Alonzo Church tại Đại học Princeton, trong năm thứ hai với tư cách là Nghiên cứu sinh khách mời Jane Eliza Procter. Ngoài công việc thuần túy về toán học, ông còn nghiên cứu mật mã học và chế tạo ba trong bốn giai đoạn của một bộ nhân nhị phân cơ điện.

Năm 1936, Turing xuất bản bài báo "Về các số tính toán được, với một ứng dụng cho Entscheidungsproblem". Bài báo được xuất bản trên tạp chí Proceedings of the London Mathematical Society thành hai phần, phần đầu vào ngày 30 tháng 11 và phần thứ hai vào ngày 23 tháng 12.

Vào tháng 6 năm 1938, ông nhận bằng Tiến sĩ từ Khoa Toán học tại Princeton; luận án của ông, Hệ thống Logic dựa trên các số thứ tự, đã giới thiệu khái niệm logic thứ tự và khái niệm tính toán tương đối, nơi các máy Turing được tăng cường với cái gọi là các tiên tri (oracles), cho phép nghiên cứu các vấn đề không thể giải quyết được bằng máy Turing. John von Neumann muốn thuê ông làm trợ lý sau tiến sĩ, nhưng ông đã quay trở lại Vương quốc Anh.

John von Neumann

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Từ tháng 9 năm 1938, Turing đã làm việc bán thời gian với Trường Mật mã và Mật hiệu Chính phủ (GC&CS), tổ chức phá mã của Anh. Ông tập trung vào việc phân tích mật mã Enigma cùng với Dilly Knox, một chuyên gia phá mã cấp cao của GC&CS.

Khi Turing trở lại Cambridge, ông đã tham dự các bài giảng do Ludwig Wittgenstein thực hiện vào năm 1939 về nền tảng của toán học. Các bài giảng đã được tái dựng nguyên văn, bao gồm cả những lời xen ngang từ Turing và các sinh viên khác, từ ghi chép của sinh viên. Turing và Wittgenstein đã tranh luận và bất đồng, với việc Turing bảo vệ chủ nghĩa hình thức và Wittgenstein đưa ra quan điểm của mình rằng toán học không khám phá ra bất kỳ chân lý tuyệt đối nào, mà thay vào đó là phát minh ra chúng.

Ludwig Wittgenstein

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Sau cuộc họp Warsaw vào tháng 7 năm 1939, nơi Cục Mật mã Ba Lan đã cung cấp cho Anh và Pháp chi tiết về hệ thống dây của các rotor Enigma và phương pháp giải mã các thông điệp mật mã Enigma của họ, Turing và Knox bắt đầu làm việc trên một cách tiếp cận ít mong manh hơn đối với vấn đề này. Cách tiếp cận của họ tổng quát hơn, sử dụng phương pháp giải mã dựa trên crib mà ông đã tạo ra đặc điểm kỹ thuật chức năng cho bombe (một cải tiến của Bomba Ba Lan).

Vào ngày 4 tháng 9 năm 1939, một ngày sau khi Vương quốc Anh tuyên chiến với Đức, Turing đã báo cáo tại Bletchley Park, trạm thời chiến của GC&CS.

Turing quyết định giải quyết vấn đề đặc biệt khó khăn của Enigma hải quân Đức "vì không ai khác làm bất cứ điều gì về nó và tôi có thể tự mình thực hiện". Vào tháng 12 năm 1939, Turing đã giải quyết phần thiết yếu của hệ thống chỉ báo hải quân, vốn phức tạp hơn các hệ thống chỉ báo được sử dụng bởi các dịch vụ khác. Cùng đêm đó, ông cũng nảy ra ý tưởng về Banburismus, một kỹ thuật thống kê tuần tự để hỗ trợ phá mã Enigma hải quân.

Trong vòng vài tuần sau khi đến Bletchley Park, Turing đã chỉ định một cỗ máy cơ điện gọi là bombe, có thể phá mã Enigma hiệu quả hơn bomba kryptologiczna của Ba Lan, từ đó tên gọi của nó được bắt nguồn. Chiếc bombe đầu tiên được lắp đặt vào ngày 18 tháng 3 năm 1940.

Wartime picture of a Bletchley Park Bombe

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Đến cuối năm 1941, Turing và các đồng nghiệp giải mã của ông là Gordon Welchman, Hugh Alexander và Stuart Milner-Barry cảm thấy thất vọng. Dựa trên công trình của người Ba Lan, họ đã thiết lập một hệ thống làm việc hiệu quả để giải mã các tín hiệu Enigma, nhưng nhân lực hạn chế và số lượng máy bombe ít ỏi khiến họ không thể dịch được tất cả các tín hiệu. Vào mùa hè, họ đã đạt được thành công đáng kể và tổn thất tàu bè đã giảm xuống dưới 100.000 tấn một tháng; tuy nhiên, họ rất cần thêm nguồn lực để theo kịp các điều chỉnh của Đức. Họ đã cố gắng tìm thêm người và gây quỹ cho nhiều máy bombe hơn thông qua các kênh chính thức, nhưng đều thất bại.

Năm 1941, Turing cầu hôn đồng nghiệp tại Hut 8 là Joan Clarke, một nhà toán học và chuyên gia giải mã, nhưng lễ đính hôn của họ không kéo dài. Sau khi thừa nhận mình là người đồng tính với vị hôn thê, người được cho là "không hề nao núng" trước tiết lộ này, Turing quyết định rằng ông không thể tiếp tục cuộc hôn nhân.

Vào ngày 28 tháng 10, họ viết thư trực tiếp cho Winston Churchill để giải thích những khó khăn của mình, với Turing là người đứng tên đầu tiên. Họ nhấn mạnh nhu cầu của mình nhỏ bé như thế nào so với sự tiêu tốn khổng lồ về nhân lực và tiền bạc của các lực lượng vũ trang, cũng như so với mức độ hỗ trợ mà họ có thể cung cấp cho các lực lượng này.

Winston Churchill

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Vào ngày 18 tháng 11, người đứng đầu cơ quan mật vụ báo cáo rằng mọi biện pháp có thể đều đang được thực hiện. Các nhà mật mã học tại Bletchley Park không biết về phản hồi của Thủ tướng, nhưng như Milner-Barry nhớ lại: "Tất cả những gì chúng tôi nhận thấy là gần như từ ngày đó, những khó khăn bắt đầu được giải quyết một cách kỳ diệu." Hơn hai trăm máy bombe đã được đưa vào hoạt động vào cuối chiến tranh.

Vào tháng 7 năm 1942, Turing đã nghĩ ra một kỹ thuật gọi là Turingery (hay còn gọi đùa là Turingismus) để sử dụng chống lại các thông điệp mật mã Lorenz được tạo ra bởi cỗ máy Geheimschreiber (máy viết bí mật) mới của người Đức.

Turing đã đến Hoa Kỳ vào tháng 11 năm 1942 và làm việc với các chuyên gia giải mã của Hải quân Hoa Kỳ về máy Enigma hải quân và việc chế tạo máy bombe tại Washington DC; ông cũng đã đến thăm Phòng thí nghiệm Máy tính của họ ở Dayton, Ohio.

Turing trở lại Bletchley Park vào tháng 3 năm 1943. Trong thời gian ông vắng mặt, Hugh Alexander đã chính thức đảm nhận vị trí trưởng bộ phận Hut 8, mặc dù Alexander đã là người đứng đầu trên thực tế từ lâu (Turing không mấy quan tâm đến việc điều hành hàng ngày của bộ phận). Turing trở thành cố vấn chung về giải mã tại Bletchley Park.

Từ năm 1945 đến 1947, Turing sống ở Hampton, London, trong khi ông làm việc về thiết kế của ACE (Automatic Computing Engine - Máy tính Tự động) tại Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia (NPL).

Năm 1946, Turing được Vua George VI bổ nhiệm làm Sĩ quan của Đế quốc Anh (OBE) vì những đóng góp trong thời chiến, nhưng công việc của ông vẫn được giữ bí mật trong nhiều năm.

King George VI

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Turing đã trình bày một bài báo vào ngày 19 tháng 2 năm 1946, đây là thiết kế chi tiết đầu tiên của một máy tính lưu trữ chương trình.

Vào cuối năm 1947, ông trở lại Cambridge cho một năm nghỉ phép, trong thời gian đó ông đã tạo ra một tác phẩm quan trọng về Máy móc Thông minh (Intelligent Machinery) mà không được xuất bản khi ông còn sống.

Năm 1948, Turing được bổ nhiệm làm giảng viên tại Khoa Toán học của Đại học Victoria Manchester.

Năm 1948, Turing, làm việc cùng với đồng nghiệp đại học cũ của mình là D.G. Champernowne, bắt đầu viết một chương trình cờ vua cho một chiếc máy tính chưa từng tồn tại.

Năm 1949, ông trở thành Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm Máy tính, nơi ông làm việc về phần mềm cho một trong những máy tính lưu trữ chương trình sớm nhất—Manchester Mark 1.

Đến năm 1950, chương trình cờ vua đã hoàn thành và được đặt tên là Turbochamp.

Trong khi ông ở Cambridge, Pilot ACE đang được chế tạo khi ông vắng mặt. Nó đã thực hiện chương trình đầu tiên vào ngày 10 tháng 5 năm 1950, và nhiều máy tính sau này trên thế giới nợ nó rất nhiều, bao gồm English Electric DEUCE và Bendix G-15 của Mỹ. Phiên bản đầy đủ của ACE của Turing chỉ được chế tạo sau khi ông qua đời.

Pilot ACE computer on display at Science Museum in London

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Trong bài "Computing Machinery and Intelligence" (Mind, tháng 10 năm 1950), Turing đã giải quyết vấn đề trí tuệ nhân tạo và đề xuất một thí nghiệm được gọi là bài kiểm tra Turing, một nỗ lực nhằm xác định tiêu chuẩn để một cỗ máy được gọi là "thông minh". Ý tưởng là một máy tính có thể được coi là "biết suy nghĩ" nếu một người thẩm vấn không thể phân biệt được nó với một con người thông qua trò chuyện.

Năm 1952, ông đã cố gắng triển khai nó trên một chiếc Ferranti Mark 1, nhưng do thiếu sức mạnh, máy tính không thể thực hiện được chương trình. Thay vào đó, Turing đã "chạy" chương trình bằng cách lật qua các trang của thuật toán và thực hiện các hướng dẫn của nó trên bàn cờ, mất khoảng nửa giờ cho mỗi nước đi.

Vào tháng 1 năm 1952, Turing 39 tuổi khi ông bắt đầu mối quan hệ với Arnold Murray, một thanh niên 19 tuổi thất nghiệp. Ngay trước Giáng sinh, Turing đang đi bộ dọc theo đường Oxford ở Manchester thì gặp Murray ngay bên ngoài rạp chiếu phim Regal và mời anh ta đi ăn trưa.

Khi Turing 39 tuổi vào năm 1951, ông chuyển sang lĩnh vực sinh học toán học, cuối cùng xuất bản kiệt tác của mình "The Chemical Basis of Morphogenesis" vào tháng 1 năm 1952.

Vào ngày 23 tháng 1, nhà của Turing bị trộm. Murray nói với Turing rằng anh ta và tên trộm quen biết nhau, và Turing đã báo cáo vụ việc với cảnh sát. Trong quá trình điều tra, ông thừa nhận có quan hệ tình dục với Murray. Các hành vi đồng tính là tội phạm ở Vương quốc Anh vào thời điểm đó, và cả hai người đàn ông đều bị buộc tội "tội khiếm nhã nghiêm trọng" theo Mục 11 của Đạo luật Sửa đổi Luật Hình sự năm 1885.

Các thủ tục cam kết ban đầu cho phiên tòa được tổ chức vào ngày 27 tháng 2, trong đó luật sư của Turing "bảo lưu quyền bào chữa", nghĩa là không tranh luận hoặc cung cấp bằng chứng chống lại các cáo buộc.

Turing sau đó đã bị thuyết phục bởi lời khuyên của anh trai và luật sư của chính mình, và ông đã nhận tội. Vụ án, Regina kiện Turing và Murray, được đưa ra xét xử vào ngày 31 tháng 3 năm 1952. Turing bị kết án và được lựa chọn giữa việc ngồi tù và quản chế. Việc quản chế của ông sẽ có điều kiện là ông phải đồng ý trải qua những thay đổi về thể chất bằng hormone nhằm giảm ham muốn tình dục. Ông đã chấp nhận lựa chọn tiêm chất được gọi là stilboestrol vào thời điểm đó (nay được gọi là diethylstilbestrol hoặc DES), một loại oestrogen tổng hợp; quá trình nữ tính hóa cơ thể này được tiếp tục trong thời gian một năm.

Vào ngày 8 tháng 6 năm 1954, quản gia của Turing phát hiện ông đã qua đời ở tuổi 41; ông đã mất vào ngày hôm trước. Ngộ độc xyanua được xác định là nguyên nhân cái chết.

Hài cốt của Turing được hỏa táng tại Đài hỏa táng Woking vào ngày 12 tháng 6 năm 1954 và tro cốt của ông được rải trong các khu vườn của đài hỏa táng, giống như cha ông trước đây.

Vào ngày 1 tháng 4 năm 2003, công trình của Turing tại Bletchley Park đã được vinh danh là Cột mốc IEEE.

Một tấm biển xanh tại trường đại học đã được khánh thành vào dịp kỷ niệm 100 năm ngày sinh của ông vào ngày 23 tháng 6 năm 2012 và hiện được lắp đặt tại Tòa nhà Keynes của trường trên phố King's Parade.

Vào ngày 24 tháng 12 năm 2013, Nữ hoàng Elizabeth II đã ký lệnh ân xá cho bản án "tội khiếm nhã nghiêm trọng" của Turing, có hiệu lực ngay lập tức.

Queen Elizabeth II Image

Tiếp tục trong Người kể chuyện

Nữ hoàng chính thức tuyên bố ân xá cho Turing vào tháng 8 năm 2014.