بررسی زندگی آلن تورینگ، پدر علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی

فهرست مطالب

آلن ماتیسون تورینگ ریاضیدان ، دانشمند کامپیوتر ، فیلسوف و رمزنگار انگلیسی بود. تورینگ به علت فعالیت های تحقیقاتی در جنگ جهانی دوم به پدر علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی معروف است و مهم ترین جایزه علمی کامپیوتر به افتخارش جایزه تورینگ نام گرفت. تورینگ با کمک ماشین تورینگ، فرمول بندی مفیدی برای الگوریتم ها ایجاد کرد. در اصل الگوریتم های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق فعلی حاصل تلاش های چندین دانشمند از جمله آلن تورینگ هست.

او در خلال جنگ جهانی دوم نقش مهمی در شکستن رمزهای نازی داشت. او در یک مرکز رمزنگاری تعلیم دیده و در پروژه‌ای برای رمزگشایی ارتباط نیروهای دریایی نازی‌ها نقش مدیر را برعهده داشت. هدف اصلی این تیم ، رمزگشایی پیام‌های ماشین معروف آلمانی‌ها با نام انیگما بود. روش‌هایی که تورینگ و تیمش در این پروژه ابداع کردند موجب موفقیت‌های زیادی برای ارتش متفقین در جنگ جهانی دوم شد.

چرا خواندن زندگی نامه آلن تورینگ مهم است؟

زندگی نامه آلن تورینگ نمونه‌ای از نبرد میان عقاید جامعه و تلاش برای پیشرفت علمی است. تورینگ، در دوره زمانی بسیار سختی که جنگ جهانی دوم بر اروپا تحمیل شده بود، به‌رغم مخالفت و تعرضات جامعه درباره شخصیت و شیوه زندگی اش توانست با تلاش و خلاقیت خود به یکی از بزرگترین پژوهشگران کامپیوتر تبدیل شود.
دستاوردهای تورینگ، به ما نشان می‌دهد که با استفاده از تلاش و خلاقیت می‌توان از حوزه‌های تحقیقاتی کوچک بزرگترین دستاوردها را کسب کرد.
زندگی نامه تورینگ تأکید بر اهمیت کار تیمی و همکاری در رشد و پیشرفت علمی دارد. تورینگ در جنگ جهانی دوم در تیمی از محققان و متخصصان کار کرده بود که با تلاش و همکاری، موفق به کشف و رمزگشایی کدهایی شده توسط نازی‌ها شدند.

کودکی تورینگ

پیش از تولد آلن ، پدر و مادرش در هند زندگی می‌کردند و چون می‌خواستند آلن در انگلستان بزرگ شود به لندن بازگشتند. در 23 ژوئن 1912 آلن در لندن به دنیا آمد.به دلیل سفرهای پی در پی پدر و مادرش به هند او و برادرش نزد یکی از دوستانشان در انگلیس پرورش یافتند.

از همان کودکی نبوغ در آلن تورینگ هویدا بود. پدر و مادرش او را در 6 سالگی در مدرسه سینت مایکل ثبت نام کردند و معلمانش متوجه هوش او شدند. در 14 سالگی به مدرسه شربورن در دورست رفت . تمایل تورینگ به ریاضیات برایش احترامی نزد معلمان شربورن نداشت چرا که آنها به مسائل و مباحث کلاسیک اهمیت می‌دادند. مدیر مدرسه به والدینش نامه داد و گفت:” آلن با ماندن در مدرسه دولتی فردی تحصیل کرده می شود اما اگر به دنبال دانشمند شدن است، وقتش را اینجا تلف می‌کند”. با این حال تواناییش را در زمینه مورد علاقه اش نشان داد .در 16 سالگی تورینگ با آلبرت انیشتین آشنا شد و نظریات او را بررسی می‌کرد.

او دوستی عمیقی با کریستوفر مورکوم داشت و عده ای معتقدند که بعد از مرگ دوستش اعتقادات خود را از دست داد.

تحصیلات دانشگاهی

آلن تورینگ در سال ۱۹۳۱ برای تحصیلات دانشگاهی وارد King’s college دانشگاه کمبریج شد؛ و در سال 1934 موفق شد که با درجه عالی در مقطع کارشناسی فارغ التحصیل شود. آلن به دلیل اثبات قضیه حد مرکزی در پایان نامه خود کاندید عضویت در هیات تحقیقاتی دانشکده شد.

تورینگ در سال 1936 در مقاله‌ای در مورد اعداد قابل محاسبه، با کاربردی در مسئله تصمیم گیری نوشت و در سال 1938 از دانشگاه پرینستون مدرک دکترا خود را دریافت کرد. با وجود اینکه جان فون نویما از تورینگ خواست که در آمریکا بماند و با هم همکاری داشته باشند، تورینگ تصمیم گرفت به انگلیس برگردد.

حوزه رمزنگاری

در جنگ جهانی دوم، تورینگ از افراد مهم در رمزگشایی در بریتانیا بود و در طول این جنگ او در بلچلی پارک در حوزه رمزنگاری مشغول به فعالیت بود.

از سال ۱۹۳۸، آلن در سازمان رمزنگاری بریتانیا به فعالیت پاره‌وقت مشغول بود. تمرکز اصلی فعالیت‌های تورینگ در این سازمان، رمزگشایی دستگاه انیگما بود. دستگاه انیگما متعلق به دولت آلمان بود که دانشمندی آلمانی به نام آرتور شربیوس آن را اختراع کرده بود.آلمان ها معتقد بودند رمز انیگما قابل شکستن نیست. آلن تورینگ رمزنگاری این دستگاه‌ را به همراه همکار ارشدش دیلی ناکس انجام می‌داد.

بعد از اعلام کشور لهستان برای رمزگشایی دستگاه انیگما،آلن برای رمزگشایی آن تلاش کرد و روش او رمزگشایی بر اساس crib بود. بعد از اعلام جنگ انگلیس علیه آلمان تورینگ بلچلی پارک را به عنوان مرکز جنگی سازمان گزارش کرد.

دستگاه انیگما

انیگما دستگاهی برای رمزگذاری بود که برای محافظت از ارتباطات تجاری و نظامی توسعه یافت . این دستگاه در جنگ جهانی دوم و در شاخه های ارتش آلمان نازی به کار گرفته شد. انیگما سهم به سزایی در نتیجه و حتی کاهش مدت زمان جنگ جهانی دوم به نفع نیروهای متفقین داشت.

انیگما 26 حرف الفبا را پیمایش می‌کرد . هنگامی که کلید یک حرف روی این دستگاه فشرده می‌شد یک جریان الکتریکی داخل آن به وجود می‌آمد و قطعات مکانیکی متحرک مسیر این جریان را تغییر می‌دادند تا یک حرف دیگر تولید شود. در واقع وظیفه انیگما تبدیل پیغام های خوانا به پیغام های ناخوانا بود.

اختراع دستگاه Bombe

آلن پس از ورود به بلچلی پارک، دستگاهBombe را برای رمزگشایی دستگاه انیگما تولید کرد. دستگاه او با بهبود فرآیندهای دستگاه لهستانی Bomba تولید شده بود. این دستگاه به جستجو میان تنظیمات احتمالی برای رمزگشایی انیگما می‌پرداخت. اولین دستگاه Bombe در مارس سال ۱۹۴۰ شروع به کار کرد.

با حمایت مالی چرچیل تمامی نیازهای تیم رمزگشا تامین شد و از آن زمان تا پایان جنگ حدود 200 دستگاه رمزگشا ساخته شد.

تورینگ در طول جنگ جهانی دوم، دستگاه‌های رمزگشایی متعددی تولید کرد. یکی دیگر از این دستگاه‌ها Hut 8 نام داشت که برای رمزگشایی دستگاه مخصوص نیروی دریایی نازی‌ها ساخته شده بود. دستگاه انیگمای نیروی دریایی ارتش نازی، بسیار حرفه‌ای‌تر از دیگر دستگاه‌های انیگما بود و تورینگ با رمزگشایی تنظیمات آن، کمک بزرگی به پایان جنگ جهانی دوم کرد.

آزمون تورینگ و کامپیوترهای اولیه

تورینگ در آزمایشگاه ملی فیزیک روی طراحی ماشین محاسبه خودکار کار می‌کرد. در این بین مقاله ای در رابطه با نخستین طرح کامپیوتر برنامه ریزی شونده در انگلستان منتشر کرد. با وجود موفقیت او در این طرح به دلیل تاخیر در آغاز پروژه او علاقه اش را به ادامه ی کار از دست داد. درسال 1947 به کمبریج برگشت و با آزمایشگاه محاسبات دانشگاه منچستر همکاری کرد.

او به کار روی مفاهیم انتزاعی ادامه داد و در سال1950 هوش مصنوعی و آزمونی را که با نام آزمون تورینگ شناخته می‌شود برای انتصاب تفکر به ماشین ها در مقاله پیش کشید. در این مقاله تورینگ این سوال را مطرح کرد که “آیا ماشین ها می‌توانند فکر کنند؟ “تورینگ گفت :” برای پاسخ به این سوال ابتدا باید تفکر و ماشین را تعریف کرد.”

از دیدگاه تورینگ تفکر نیاز به تعریف نداشت و ماشین هم تحقق یافته ماشین محاسباتی خودکار بود. بنابراین پیشنهاد کرد که به جای قبلی باید پرسید:”آیا ماشین ها می‌توانند در آزمون تورینگ موفق شوند؟”

- آزمون تورینگ

آزمون تورینگ نام اصلی آن بازی تقلید است و روشی برای سنجش هوشمندی ماشین است . روش آزمون به این صورت است که یک شخص به عنوان بازجو با یک ماشین و یک انسان گفتگو می‌کند و تلاش می‌کند انسان را از ماشین تشخیص دهد. اگر ماشین بتواند بازجو را فریب دهد به طوری که بازجو متوجه نشود که او ماشین است یا انسان ، ماشین توانسته است آزمون را با موفقیت پشت سر بگذارد.

برای تمرکز آزمون بر روی هوش مصنوعی و نه توانایی آن در تقلید صدای انسان ، این آزمون فقط از طریق متن ، صفحه کلید و نمایشگر کامپیوتر انجام می‌شود.

مرگ مشکوک تورینگ

در 8 ژوئن 1954 جسد او در کارگرخانه پیدا شد. او در اثر سم سیانور جان سپرده بود. ظاهرا نشانه اش سیب نیم خورده آغشته به این سم بود. بسیاری معتقدند مرگ او عمدی بوده اما مادرش معتقد بود مرگ او حادثه بود زیرا او در نگهداری از مواد شیمیایی بی دقتی کرده است. اما کالبد شکافی علت مرگ را مسمومیت با سیانور یافت و پلیس مرگ را خودکشی اعلام کرد.

جایزه تورینگ

این جایزه سالانه از سوی انجمن ماشین های محاسب به اشخاصی که سهم به سزایی در زمینه کامپیوتر دارند اعطا می‌شود. از آنجایی که جایزه نوبل برای علوم کامپیوتر وجود ندارد از این جایزه به عنوان جایزه نوبل در کامپیوتر یاد می‌شود. این جایزه به افتخار آلن تورینگ ، پدر علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی نام گذاری شده است.