صدمین سالگرد تولد آلن تورینگ، کد شکن یا پدر علم کامپیوتر؟

اگر دیروز سری به گوگل زده باشید، حتما با doudle عجیب و غریب آن که شبیه یک بازی فلش ساده بود، روبرو شده اید. گوگل این لوگو را به مناسبت صدمین سالگرد تولد پدر محاسبات کامپیوتری امروز و ناجی جان میلیون ها انسان در جنگ جهانی دوم، در سایت خود قرار داده بود. این Doodle در حقیقت شبیه ساز یک کامپیوتر ساده بود که توسط آلن تورینگ ساخته شده و با نام ماشین تورینگ یا Ace شناخته می شود.

ماشین رمزگشایی bombe که بر اساس طراحی تورینگ ساخته شده بود و در جنگ جهانی دوم به صورت روزمره برای رمزگشایی پیام های تولید شده توسط ماشین Enigma آلمانی مورد استفاده قرار می گرفت.

۲۳ ژوئن امسال، صدمین سالگرد Alan Turing ریاضی دان، کدشکن، پیشگام محاسبات کامپیوتری و تئوری پرداز هوش مصنوعی بود. البته این دانشمند بیش از همه به دلیل کار بر روی رمزگشایی پیام های نظامی آلمان ها در جنگ جهانی دوم و کمک به نیروهای متفقین در جلوگیری از نقشه های هیتلر و کشتارهای وسیع در اروپا مشهور است. به گونه ای که زندگی وی دستمایه تعداد فراوانی فیلم، نمایشنامه و رمان علمی-تخیلی و جاسوسی بوده است و نویسندگان مشهور فراوانی به ان پرداخته اند. وی در آن زمان توانست با خلق کامپیوترهایی از جمله bombe، از پس دستگاه های رمزگذاری پیغام های آلمانی که به German Enigma مشهور بودند، به خوبی بر آید. البته این موضوع را نمی توان تنها فعالیت و شاهکار وی دانست.

موقعیت و جایگاه این دانشمند در دنیای علم چنان رفیع است که امسال به مناسبت ۱۰۰مین سال تولد وی، دانشمندان و اساتید مختلفی از سراسر جهان در سه شهر دانشگاهی منچستر، اکسفورد و کمبریج به برگزاری مراسم هایی برای بزرگداشت وی می پردازند. همچنین قرار است به افتخار وی، پلاک هایی در منچستر، کمبریج و شهر محل تولد وی نصب گردد. سخنگوی کمپین بزرگداشت آلن تورینگ در سال ۲۰۱۲ می گوید: «تورینگ در واقع پدرخوانده علم کامپیوتر و یکی از پیشگامان هوش مصنوعی بود. و البته به همان اندازه کارهای وی در رمزگشایی و نجات جان میلیون ها انسان ستودنی است.»

این دانشمند به نام در ۲۳ ژوئن ۱۹۱۲متولد شد و در ۷ ژوئن ۱۹۵۴ در سن ۴۱ سالگی فوت کرد. تا کنون گفته می شد که مرگ وی، خودکشی و به علت مسمومیت با سیانور بوده است. اما پروفسور Jack Copeland مدیر Turing Archive for the History of Computing می گوید که طبق تحقیقاتی که وی انجام داده، احتمالا مرگ وی یک حادثه و به دلیل تنفس سمی بوده که در آزمایشات تجربی اش استفاده می کرده و این نابغه ریاضیات خودکشی نکرده است.

تورینگ، پدر کامپیوترهای امروزی

هنگامی که آلن تورینگ کارش را در آزمایشگاه ملی فیزیک (national Physical Laboratory) در تدینگتون، در شمال غربی لندن شروع کرد ۳۳ ساله بود. در اکتبر ۱۹۴۵ بخش ویژه ای از آزمایشگاه در اختیار وی قرار گرفت تا طبق دستورالعمل و مطالعاتش، به ابداع ماشین حساب های جدید بپردازد.

چند ماه قبل از آن، تیمی از مهندسان و ریاضی دان های دانشگاه پنسیلوانیا گزارش خارق العاده ای را برای ارتش آمریکا ارسال کرده بودند: خلاصه ای از روند طراحی Edvac، محاسبه گر الکترونیکی اتوماتیک معادلات گسسته یا Electronic Discrete Variable Automatic Computer‬. ‪
‬
Edvac در واقع یک داستان تازه بود‫.‬ همان چیزی که ما به صورت عمومی به عنوان کامپیوترهای قابل برنامه ریزی می شناسیم‫.‬ ابزاری که امکان حل مسائل بسیار پیچیده و محاسبات سنگین برای مراکز و صنایع مختلف را به صورت الکترونیکی، اتوماتیک و بسیار سریع ممکن می ساخت‫.‬ به زودی دنیای بزرگ علمی دو طرف اقیانوس اطلس قابلیت های استراتژیک ساخت چنین کامپیوتری جامعی را دریافت و به همین دلیل بود که NPL آلن تورینگ را برای طراحی نمونه بریتانیایی آن به خدمت گرفت‫.‬

تورینگ در آن زمان انسان ناشناسی نبود و به دلیل توسعه ایده هایش درباره تئوری خود درباره محاسبات جامع و عمومی در مقاله ای با نام Computable Numbers در سال ۱۹۳۶، شهرت فراوانی در این زمینه داشت. و البته در کنار طرح این مشکلات فلسفی در ریاضیات محض، تورینگ به این نتیجه رسیده بود که برنامه ها و طرح های عملی را هم پیش ببرد.

ماشین حساب الکترونیک پیشنهادی وی به زودی در اسناد مدیریتی NPL نام Ace یا موتور محاسبات اتوماتیک ( Automatic Computing Engine) را از آن خود کرد. این اسناد و گزارش ها شامل جزئیات تکنیکی بسیار دقیق تری نسبت به پیش طرح Edvac آمریکایی، در خود داشتند. در این میان تورنیگ اعلام کرد که قصد دارد بیشتر در ارتباط با مشکلات نرم افزاری و پیش بینی آینده اپلیکیشن های غیرعددی کامپیوترها کار کند.

و البته طی سالهای ۱۹۴۶ و ۱۹۴۷ مدیران NPL در تلاشی ناموفق تیمی از مهندسان الکترونیک را مسئول تولید Ace شرح داده شده در مقالات تورینگ کردند. در سال ۱۹۴۷ هری هسکی (Harry Huskey) آمریکایی پس از بازدید از NPL تصمیم گرفت که کارهای زیربنایی برای ساخت نمونه آزمایشی Ace را شروع کند، اما تورینگ با این برنامه مخالفت کرد. در پاییز ۱۹۴۷ تورینگ ناامید، برای یک دوره مطالعاتی یک ساله دانشگاه کمبریج را ترک کرد.

تولید نسخه کاربردی

در غیاب تورینگ که تا بهار ۱۹۴۸ طول کشید، کار تولید نمونه اولیه کامپیوتر Ace آغاز شد. این کامپیوتر سرانجام اولین برنامه خود را در می ۱۹۵۰ اجرا کرد. کمپانی الکتریسیته انگلیس از سال ۱۹۵۵ شروع به تولید تجاری و فروش این محصول با نام کامپیوتر Deuce کرد. ضمنا طی همین مدت بیش از ۵ تیم دیگر در انگلیس و گروه های بیشتری در آمریکا مشغول کار بر روی طراحی و تولید کامپیوتر های جامع با برنامه های ذخیره شده بودند که بیشتر پیرو طرح Edvac بودند.

اولین نتیجه این کارها یک کامپیوتر کوچک بود که در ژوئن ۱۹۴۸ در دانشگاه منچستر راه اندازی شد. پس از آن دانشگاه کمبریج در می ۱۹۴۹ نمونه بزرگتری را راه اندازی کرد. علی رغم اینکه این پروژه ها دستبردهای کوچکی هم به جزئیات طرح Ace تورینگ زده بودند، وی با گشاده رویی کار در بخش ریاضبات دانشگاه منچستر را از اکتبر ۱۹۴۸ پذیرفت.

با پشتیبانی دولت توسعه این ماشین های محاسبه گر ادامه داشت و Ferranti یکی از شرکت های فعال در این زمینه بود. فعالیتی که در فوریه ۱۹۵۱ منجر به عرضه کامپیوتر Ferranti Mark I شد. البته تورینگ هم همکاری کوچکی در تولید این محصول داشت. بسیاری بر این باورند که این محصول اولین کامپیوتر تجاری عرضه شده در دنیا است.

و البته بعد از تولید این محصول توریک تا زمان مرگش در ژوئن ۱۹۵۴ با استفاده از یک Ferranti Mark I در دانشگاه منچستر مشغول توسعه و بسط ریاضی مدل هایی از رشد جنینی بود‫.‬ کاری که باعث شروع زمینه تحقیقاتی جدیدی شد که امروزه به عنوان morphogenesis یا «تحقیق در شکل و فرم در موجودات زنده» شناخته می شود‫.‬

البته آلن تورینگ هم مانند بسیاری از دیگر مغزهای متفکر و ذهن های تابناک تاریخ بشریت، در زمان خود قدر نیافت و تنها بعد از مرگش مورد ستایش قرار گرفت و امروزه وی را اغلب به هنوان پدر محاسبات می شناسند.

تورینگ، دانش آموخته سابق کمبریج و رهبر تیم تحقیق و توسعه Colossus در Bletchley Park (که بسیاری از فعالیت های رمزگشایی را در آنجا انجام داد) توسط پروفسور Max Newman اینگونه توصیف می شود: یکی از ژرف ترین و اصیل ترین ذهن های ریاضیات در نسل خودش.

doodle گوگل به مناسبت روز تولد آلن تورینگ

Ace Pilot، نمونه اولیه طرح تورینگ که پس از کناره گیری وی از پروژه ساخته شد. این دستگاه هم اکنون در موزه علوم لندن نگهداری می شود.

اولین مدل Ace که به صورت عمومی در سال ۱۹۵۰ رونمایی شد و پس از پنج سال استفاده به موزه علوم لندن اهدا شد.