Почему зебры полосатые, а сердце слева: жизнь и невероятные открытия математика Алана Тьюринга

Почему зебры полосатые, а сердце слева: жизнь и невероятные открытия математика Алана Тьюринга

24 030
3

В первом в России Музее криптографии, который откроется в этом году, будет отдельная экспозиция, посвященная Bombe — устройству для взлома немецкой шифровальной машины «Энигма». Автор-исследователь Музея криптографии Кристина Чернова рассказывает об авторе изобретения — математике Алане Тьюринге.

Английский математик Алан Тьюринг родился 23 июня 1912 года. Его вклад в криптографию, вычислительные технологии, искусственный интеллект и даже теоретическую биологию невозможно уместить в один текст, а сам он был, согласно воспоминаниям современников, довольно эксцентричным и ярким человеком. Мы выбрали 5 самых удивительных фактов из биографии ученого.

Алан Тьюринг. Фото: Wikimedia Commons

1. Разработал портативный шифратор речи

Алан Тьюринг был одним из основных теоретиков Блетчли-парка. Это викторианское поместье до и во время Второй мировой войны было штаб-квартирой британских криптоаналитиков, которые работали над взломом немецких шифровальных машин, таких как «Энигма» и «Лоренц», с их помощью зашифровывались секретные сообщения немецких военных. Алан Тьюринг разработал электромеханическое устройство под названием Bombe, предназначенное для дешифрования сообщений, зашифрованных «Энигмой». В 1940 году был построен и запущен первый экземпляр Bombe.

Дешифровальная машина Bombe. Фото: Flickr / brewbooks / CC BY-SA 2.0

Помимо этого, Алан Тьюринг участвовал в криптоанализе шифровальной машины «Лоренц» и разработал портативный шифратор речи Delilah.

Шифратор речи Delilah

2. Придумал, как определить, умеет ли машина мыслить

В научной фантастике часто упоминается тест Тьюринга, который позволяет проверить, способна ли машина мыслить как человек. Этот тест был впервые предложен в статье Тьюринга «Вычислительные машины и разум», опубликованной в 1950 году в философском журнале Mind.

Тьюринг задался вопросом, могут ли машины думать, и предложил тест, придуманный по аналогии с игрой для вечеринок Imitation Game (так еще называется художественный фильм о Тьюринге 2014 года). В игре мужчина и женщина, находящиеся в разных комнатах, получают записки с вопросами от гостей, пытающихся их различить, и своими ответами стараются запутать игроков. То же самое, по мысли Тьюринга, должны были делать компьютер и человек. И если жюри не может отличить компьютер от человека, значит, компьютер способен думать.

Стандартная интерпретация теста Тьюринга, при которой экзаменатор общается с человеком и машиной, чтобы определить, кто есть кто. Гифка: Wikimedia Commons / Holly Bellman / CC BY-SA 3.0

3. Помог создать компьютерную музыку

В 1951 году вещательная группа BBC в Лаборатории вычислительных машин в Манчестере сделала первую запись компьютерной музыки при помощи машины, созданной и запрограммированной Аланом Тьюрингом. Она умела генерировать три песни: государственный гимн Великобритании, песенку «Baa, Baa Black Sheep» и джазовый стандарт Глена Миллера «In the Mood». Хотя Тьюринг запрограммировал свою машину воспроизводить музыкальные звуки, сам объединять их в мелодии он не стал — это сделал другой ученый, Кристофер Стрейчи. В 2016 году исследователи из Новой Зеландии обнаружили и восстановили запись.

4. Объяснил, почему зебры полосатые, а сердце слева

В 1952 году Алан Тьюринг опубликовал статью по математической биологии «Химические основы морфогенеза», в которой исследовал развитие структур и форм в живых организмах. Он предположил, что любые неоднородности в живом мире (полосы, спирали, пятна) могут возникать из некоторых однородных состояний, и предложил для объяснения так называемую реакционно-диффузионную модель. Согласно этой модели, два вещества — активатор и ингибитор — распространяются в тканях с разной скоростью и взаимодействуют друг с другом. Активатор усиливает собственное производство и активирует ингибитор, который, напротив, подавляет действие активатора. Благодаря этому образуются сложные узоры из пятен и полос.

Фото: Shutterstock / Chantal de Bruijne

Эта работа Тьюринга стала основополагающей в современной математической биологии. С ее помощью ученые пытаются объяснить самые разные закономерности в живых организмах: от структуры ветвления бронхов до смещения сердца в левую сторону грудной клетки.

5. Бегал марафоны

Алан Тьюринг был хорошим велосипедистом и бегуном на длинные дистанции. Еще в школе он преодолевал десятки километров на велосипеде. Начав бегать спустя несколько лет после окончания университета, Тьюринг в 1946 году выиграл забег на три мили — благодаря этому его имя впервые появилось на страницах спортивной прессы. А уже в 1947 году Тьюринг пробежал свой первый марафон. Ученый состоял в беговом клубе Walton Athletic Club и был одним из его лучших спортсменов.

Тьюринг во время забега

В 1948 году он подал заявку на участие в олимпийском марафоне в Лондоне, но из-за травмы не смог выступить на отборочных соревнованиях. Когда Тьюринга спросили, почему он так усердно тренируется, он ответил, что это единственный способ отдохнуть от чрезвычайно напряженной работы.

Комментарии(3)
Зебры полосатые, чтобы дезорентировать гнус разный. Подобную маскировку применяли одно время военные корабли, чтобы противнику сложно было определить размер и расстояние.
В статье рассматривается не почему, а как организм создаёт сложные геометрические элементы
Больше статей