/ / Turing-maskin: opprinnelsen til informatikk og kryptografi

Turing-maskin: opprinnelsen til informatikk og kryptografi

Turing-maskinen ble en stor oppfinnelsesom la grunnlaget for tiden med informasjonsteknologi og forventet arkitekturen til moderne datasystemer. På mindre enn tjuefire år klarte den fremragende britiske matematikeren og analytikeren Alan Turing mentalt å konstruere en abstrakt mekanisme for å løse et av de grunnleggende problemene i matematikken, som ble formulert av den berømte tyske professoren David Hilbert på den internasjonale matematiske kongressen holdt i 1900 i Paris.

Turing maskin

Turing-maskinen har ikke bare blitt et klart svar påspesifikt beregningsproblem, men fungerte også som et teoretisk grunnlag for algoritmer og et vitenskapelig grunnlag for programmering. I tillegg dannet selve prinsippet om å løse komplekse matematiske problemer ved å konstruere forskjellige abstrakte mekanismer og konstruere algoritmer utført av elektroniske enheter, grunnlaget for fremveksten av en ny sfære av intellektuell aktivitet - informasjonsteknologi.

Turing-maskinen er utstyrt med en endeløs tape,delt inn i celler, som hver inneholder et bestemt symbol fra et fast endelig sett. Samlingen av alle symboler kalles maskinens alfabet. En av tegnene i dette særegne alfabetet skiller seg ut og kalles "rom". Turing-maskinen endrer innholdet i cellene ved hjelp av et spesielt lese- og skrivehode som beveger seg langs båndet. Motta informasjon fra hodet om innholdet i hver celle, selv bestemmer enheten, avhengig av dens interne tilstand, hvilket tegn som skal skrives i denne cellen og hvor hodet skal flyttes etter denne operasjonen. I dette tilfellet kan maskinens interne tilstand (minne), preget av en viss verdi fra null til en viss maksimumsverdi, også endres.

Universal Turing Machine

Turing-maskinen er ekstremt enkel,det lar deg imidlertid kjøre nesten ethvert program basert på klare algoritmer. For utførelse av forskjellige beregningsoperasjoner er det en spesiell tabell der visse regler er registrert, som er et sett med universelle instruksjoner for en maskin. Veiledet av denne tabellen, som løser prosedyren for en bestemt kombinasjon av forskjellige tilstander og symboler, bestemmer enheten hvilken beregningsoperasjon som skal utføres i hver spesifikke situasjon. Den universelle Turing-maskinen er faktisk den første prototypen på moderne datamaskiner.

Ikke-bestemmende Turing Machine

Alan Turings geniale oppfinnelse er vellykketbrukt av det britiske kryptanalytiske byrået under andre verdenskrig for å knekke tyske hemmelige koder. Ofte gikk dekrypteringen av de hemmelige meldingene til Doenitzs undervannsgribber til Churchills bord før den nådde rikskansleriet. I motsetning til de tyske kryptografene, som praktiserte en rent intuitiv tilnærming og behandlet kryptografi som en kunst, ga Alan Turings metode algoritmiske metoder for å løse de mest komplekse problemene med dekryptering av hemmelige koder, noe som viste seg å være uforlignelig mer effektiv.

Den ikke-bestemte Turing-maskinen gaevnen til å bryte fiendens krypter ikke bare for geniale kryptografer, men også for vanlige ansatte i byrået, og gjøre intuitive handlinger om til en systematisk målrettet bevegelse mot målet. Dataene som ble innhentet ved hjelp av Turing-maskinen påvirket i stor grad resultatet av slaget om England.