Bugün öğrendim ki: Modern bilgisayar biliminin babası Alan Turing, 2 saat 46 dakikalık bir süreyle Olimpiyat maratonuna katılmaya neredeyse hak kazanan elit bir koşucuydu; mil başına etkileyici bir 6:20 ortalamayla
İngiliz bilgisayar bilimcisi (1912-1954)
Buraya "Turing" yönlendirilmiştir. Diğer kullanımlar için bkz. Turing (anlam ayrımı).
Alan Mathison Turing ( ; 23 Haziran 1912 – 7 Haziran 1954), İngiliz matematikçi, bilgisayar bilimcisi, mantıkçı, şifre çözücü, filozof ve teorik biyologdu.[5] Turing makinesi ile algoritma ve hesaplama kavramlarını biçimlendirerek teorik bilgisayar biliminin gelişiminde büyük etkiye sahipti, bu makine genel amaçlı bir bilgisayarın bir modeli olarak düşünülebilir.[6][7][8] Turing, teorik bilgisayar biliminin babası olarak kabul ediliyor.[9]
Londra'da doğan Turing, güney İngiltere'de büyüdü. Cambridge Üniversitesi'nde King's College'dan mezun oldu ve 1938'de Princeton Üniversitesi'nden doktora derecesi aldı. İkinci Dünya Savaşı sırasında, Britanya'nın şifre çözme merkezi olan Bletchley Park'taki Hükümet Şifre ve Kod Okulu'nda görev yaptı ve Ultra istihbaratı üretti. Alman deniz şifre çözümünden sorumlu Hut 8 bölümünün başındaydı. Turing, Alman şifrelerini hızlandırmak için teknikler geliştirdi, bunların arasında savaş öncesi Polonyalı bomba yöntemine iyileştirmeler de yer alıyordu, bu yöntem Enigma makinesinin ayarlarını bulabilen bir elektromekanik makineydi. Müttefiklerin birçok çatışmada, Atlantik Savaşı da dahil olmak üzere, Mihver güçlerini yenmesini sağlayan kesintiye uğramış mesajları çözmede kilit rol oynadı.[10][11]
Savaştan sonra Turing, saklı programlı bilgisayarlar için ilk tasarımlardan biri olan Otomatik Hesap Makinesi'ni (Automatic Computing Engine) tasarladığı Ulusal Fizik Laboratuvarı'nda çalıştı. 1948'de Turing, Manchester Victoria Üniversitesi'nde Max Newman'ın Hesap Makinesi Laboratuvarına katıldı, burada Manchester bilgisayarlarının geliştirilmesine yardımcı oldu[12] ve matematiksel biyolojiyle ilgilenmeye başladı. Turing, morfogenez [13][1]in kimyasal temelleri üzerine yazdı ve 1960'larda ilk kez gözlemlenen Belousov-Zhabotinsky reaksiyonu gibi salınım gösteren kimyasal reaksiyonları öngördü. Bu başarılar olmasına rağmen, çalışmalarının çoğu Resmi Sırlar Yasası nedeniyle ömrü boyunca tam olarak tanınmadı.[14]
1952'de Turing eşcinsellik nedeniyle yargılandı. Hapishaneye girmek yerine kimyasal olarak hadım edilme olarak bilinen bir hormon tedavisi kabul etti. Turing 7 Haziran 1954'te, 41 yaşında, siyanür zehirlenmesinden öldü. Otopsi ölümünün intihar olduğunu belirledi, ancak kanıtlar kazara zehirlenmeyle de uyumlu.[15] 2009'daki bir kampanyanın ardından, İngiliz Başbakanı Gordon Brown, Turing'e karşı gösterilen "şaşırtıcı kötü muameleyi" resmen kınayan bir özür yayınladı.[16] Kraliçe II. Elizabeth, 2013'te af çıkardı. "Alan Turing yasası", eşcinsel eylemleri yasaklayan tarihsel yasalara göre uyarılmış veya mahkum edilmiş erkekleri geriye dönük olarak affeden 2017 tarihli bir İngiltere yasasını gayri resmi olarak ifade etmek için kullanılıyor.[16]
Turing, matematikte ve bilişimde çok geniş bir mirasa sahipti ve bu miras, heykel ve onun adını taşıyan birçok şeyle (örneğin, yıllık bilişim inovasyonu ödülü) yaygın olarak tanındı. Portresi, doğum günü olan 23 Haziran 2021'de piyasaya sürülen İngiltere Merkez Bankası 50 sterlinlik banknotunda yer almaktadır. 2019'da BBC'nin izleyiciler oylamasıyla 20. yüzyılın en büyük insanı olarak seçildi.
Erken Yaşam ve Eğitim
Aile
Turing, babası Julius Mathison Turing, Britanya Raj hükümetinin Hint İç Hizmetleri (ICS) görevinden Chatrapur, Madras Başkanlığı'nda (şu anda Odisha eyaleti) Hindistan'da izinli iken Londra'nın Maida Vale bölgesinde doğdu.[17][18] Turing'in babası, İskoç bir tüccar ailesinden ve Hollanda merkezli bir baronetten gelen, din adamı olan John Robert Turing'in oğluydu. Turing'in annesi, Julius'un eşi Ethel Sara Turing (kızlık soyadı Stoney), Madras Demiryolları'nın baş mühendisi Edward Waller Stoney'in kızıydı. Stoneylar hem Tipperary hem de Longford Kontu'ndan gelen Protestan Anglo-İrlanda soyluları ailesiydi, Ethel de çocukluğunun büyük kısmını Clare Kontu'nda geçirmişti.[19] Julius ve Ethel, 1 Ekim 1907'de Dublin'deki Ballsbridge'deki Clyde Road'daki İrlanda Kilisesi St. Bartholomew Kilisesi'nde evlendi.[20]
Julius'un ICS görevleri ailesini Britanya Hindistan'ına götürdü, burada dedesi Bengal Ordusunda generaldi. Ancak hem Julius hem de Ethel çocuklarını İngiltere'de yetiştirmek istediler, bu nedenle doğduğu evde (daha sonra Colonnade Hotel olan) bir mavi plakaya göre 23 Haziran 1912'de Alan Turing'in doğduğu Londra'daki Maida Vale'e taşındılar.[21][22][23][17][24] Turing'in daha büyük bir erkek kardeşi vardı, John Ferrier Turing, Sir John Dermot Turing'in babasıydı, Turing baronetlerinin 12. Baronetti.[25]
Turing'in babasının sivil hizmet görevleri, Turing'in çocukluk yıllarında hala etkindi ve ebeveynleri, iki oğullarını emekli bir ordu çiftinin yanında kalacak şekilde, Birleşik Krallık'taki Hastings ve Hindistan arasında seyahat ettiler. Hastings'te, Turing şimdi bir mavi plakayla işaretlenmiş St Leonards-on-Sea'daki Upper Maze Hill, Baston Lodge'da kaldı.[27] Plaka, Turing'in yüzüncü doğum günü olan 23 Haziran 2012'de açıldı.[28]
Turing'in ailesi 1927'de Guildford'da bir ev satın aldı ve Turing, okul tatillerinde burada yaşadı. Bu yer de bir mavi plakayla işaretleniyor.[29]
Okul
Turing'in ailesi, altı ile dokuz yaşları arasında St Leonards-on-Sea'daki 20 Charles Road'daki St Michael's İlkokuluna yazdırdı. Müdür, "... zeki çocuklar ve çalışkan çocuklar vardı, ancak Alan bir dahi" diye not düşmüştü.[30]
Ocak 1922 ile 1926 arasında Turing, Sussex'teki (şimdi Doğu Sussex) Frant köyündeki bağımsız bir okul olan Hazelhurst Hazırlık Okulunda eğitim gördü.[31] 1926'da, 13 yaşında, Dorset'teki Sherborne pazar kasabasındaki bağımsız bir yatılı okul olan Sherborne School'a gitti,[32] ve Westcott House'da kaldı. Öğretim yılı başlangıcı, İngiltere'deki 1926 genel greviyle aynı zamana denk geldi, ancak Turing o kadar kararlıydı ki, Southampton'dan Sherborne'a kadar 60 mil (97 km) boyunca eşliksiz şekilde bisikletiyle gitti, geceyi bir hanında geçirdi.[33]
Turing'in matematiğe ve bilime olan doğal eğilimi, eğitim tanımında klasiklere daha fazla vurgu yapan Sherborne'daki bazı öğretmenlerin saygısını kazanmadı. Müdürü ebeveynlerine şöyle yazdı: "Umarım iki sandalye arasında kalmaz. Eğer devlet okulunda kalacaksa, eğitimli olmayı hedeflemelidir. Eğer tamamen bir Bilim Uzmanı olacaksa, devlet okulunda zaman kaybeder".[34] Bununla birlikte, Turing, sevdiği derslerde olağanüstü yetenek göstermeye devam etti ve 1927'de temel hesaplamayı çalışmadan önce ileri problemleri çözdü. 1928'de 16 yaşında Turing Albert Einstein'in çalışmalarına rastladı; sadece anladı, aynı zamanda Einstein'ın Newton'un hareket yasalarını sorgulamasını, bunun açıkça hiç yapılmadığı bir metinden çıkarmayı başardığı düşünülebilir.[35]
Christopher Morcom
Sherborne'da Turing, diğer öğrenci Christopher Collan Morcom ile (13 Temmuz 1911 – 13 Şubat 1930) önemli bir dostluk kurdu, [36] Turing'in ilk aşkı olarak tanımlandı.[37][38][39] İlişkileri Turing'in gelecekteki çabalarına ilham verdi, ancak Morcom'un birkaç yıl önce bulaştığı bulaşıcı sığır tüberkülozu komplikasyonları nedeniyle Şubat 1930'da ölümüyle sona erdi.[40][41][42]
Bu olay, Turing'de büyük bir üzüntüye neden oldu. Kederiyle başa çıkmak için Morcom ile paylaştığı bilim ve matematik konularında çok daha fazla çalışarak başa çıktı. Morcom'un annesine yazdığı mektupta Turing şöyle yazdı:
Eminim başka hiçbir arkadaş bulamazdım bu kadar parlak, yine de bu kadar büyüleyici ve kibirsiz olmayan. Çalışmalarımla ve astronomi gibi şeylerle (onu bana tanıtmıştı) ilgilenmemi onunla paylaşmayı düşünmüştüm ve sanırım o da benimle aynı şeyi düşünüyordu ... Yaşasaydı beni olduğu gibi işime koyduğumu ve koymam gereken enerjiyi, belki ilginin onda biri kadarını, onu yapmam için yapmam gerektiğini biliyorum... [43]
Morcom'un ölümü uzun süre sonra devam etti ve Turing, genellikle Morcom'un doğum günü için mektuplar gönderdi ve hediyeler gönderdi.[44] Morcom'un ölümünün üçüncü yıldönümünden bir gün önce (13 Şubat 1933), Bayan Morcom'a şunları yazdı:
Sanırım bugün Chris'i düşüneceksin. Ben de öyle yapacağım, bu mektup sadece yarın Chris ve seni düşüneceğimi bildirmek için yazıldı. Eminim şimdi burada olduğundan daha mutlu.[45]
Bazıları Morcom'un ölümünün Turing'in ateizminin ve materyalizminin nedeni olduğuna inanıyor.[46] Görünüşe göre bu yaşam döneminde henüz vücuttan bağımsız ve ölümden sonra yaşayan bir ruh kavramına inanıyordu. Daha sonra Morcom'un annesine yazılmış bir mektupta Turing şunları yazdı:
Kişisel olarak, ruhun gerçekten maddenin sonsuza dek bağlı olduğuna inanıyorum, ancak kesinlikle aynı tür bir vücutla değil... ruh ve vücut arasındaki gerçek bağlantıya gelince, vücudun "ruh"a sahip olabileceğini düşünüyorum, vücut uyanık ve canlı iken ikisi sıkıca bağlıdır. Vücut uyurken ne olacağını tahmin edemiyorum, ancak vücut öldüğünde, ruhu barındıran vücut "mekanizması" kaybolur ve ruh er ya da geç, belki hemen yeni bir vücut bulur.[47][48]
Üniversite ve hesaplanabilirlik üzerine çalışma
Sherborne'dan mezun olduktan sonra Turing, Trinity ve King's olmak üzere çeşitli Cambridge kolej burslarına başvurdu ve sonunda sonuncusunda yılda 80 sterlinlik (2023 itibariyle yaklaşık 4.300 sterline denk) bir burs kazandı.[49][50] Orada, Şubat 1931 ile Kasım 1934 arasında Cambridge'deki King's College'da, Matematik Tripos'unun (İkinci Bölüm) üç yıllık, Bölüm III'ün ayrı bir derece olarak ortaya çıkmasından önceki Üst Bölüm (yani, üç yıllık Bölüm I ve II ile Üçüncü Bölüm'de ekstra derslerle) programını takip etti ve matematikte birinci sınıf derece aldı. Lise yıllarında yazılmış ve Kasım 1934'te (6 Aralık tarihli) sunulan tez, Gauss hata fonksiyonu üzerine çalışması, merkezi limit teoreminin bir versiyonunu ortaya koyuyordu. Nihai olarak 16 Mart 1935'te kabul edildi. Aynı yılın ilkbaharında, yüksek lisans programına (Bölüm III) başladı ve 1937'de tamamladı ve aynı zamanda ilk makalesini yayımladı, London Mathematical Society Dergisi'nin onuncu cildinde yer alan ve 23 Nisan'da gönderilen "Soldaki ve sağdaki hemen periyodikliğin eşdeğerliği" adlı bir sayfalık makale.[51] Daha sonra o yıl Turing, tezinden dolayı King's College'da Üyeliğe seçildi.[52] ve öğretim üyesi olarak görev yaptı.[53] Ancak ve Turing'in bilmediği şekilde, makalelerinde ispatladığı teoremin bu versiyonu, 1922'de Jarl Waldemar Lindeberg tarafından zaten kanıtlanmıştı. Buna rağmen komite Turing'in yöntemlerinin özgün olduğunu ve bu çalışmayı üyelik için değerlendirmeye değer bulduğunu düşündü. Komite için hazırlanan Abram Besicovitch raporu, Turing'in çalışmasının Lindeberg'in çalışmasından önce yayınlanmış olsaydı, o yılın matematiksel literatüründe "önemli bir olay" olacağını söylemeye kadar gitti.[54][56]
1935 ve 1936 yıllarının ilkbaharları arasında, Alonzo Church ile aynı anda, sorunların karar verilebilirliği üzerinde, Gödel'in eksiklik teoremlerinden yola çıkarak çalıştı. Nisan 1936 ortasında Turing, Max Newman'e araştırmalarının ilk taslağı yazısını gönderdi. Aynı ay Church, Turing'in o zaman henüz yayınlanmamış çalışmalarıyla benzer sonuçlara sahip olan "Elementer Sayı Teorisinin Çözülemeyen Bir Problemi" adlı makalesini yayımladı. Nihayet o yıl 28 Mayıs'ta yayınlanması için "Hesaplanabilir Sayılar Üzerine, Entscheidungsproblem'e Uygulama ile" başlıklı 36 sayfalık makalesini tamamladı ve sundu.[57] Bu makale, London Mathematical Society dergisinde iki bölüm halinde yayımlandı, ilki 30 Kasım'da, ikincisi ise 23 Aralık'ta.[58] Bu makalede Turing, 1931 tarihli Kurt Gödel'in ispat ve hesaplama sınırları hakkındaki sonuçlarını yeniden formüle etti ve Gödel'in evrensel aritmetik tabanlı biçimsel dilini, daha sonra Turing makineleri olarak anılan biçimsel ve basit varsayımsal cihazlarla değiştirdi. Entscheidungsproblem (karar problemi), Alman matematikçi David Hilbert tarafından 1928'de ortaya atılmıştı. Turing, algoritma olarak temsil edilebilmesi durumunda "evrensel hesap makinesi"nin herhangi bir düşünülebilir matematiksel hesaplamayı gerçekleştirebileceğini kanıtladı. Turing, Turing makineleri için durdurma probleminin karar verilemez olduğunu göstererek karar problemi için çözüm olmadığını kanıtladı: Bir Turing makinesinin ne zaman duracağını algoritmik olarak belirlemek mümkün değil. Bu makale, "tarihteki en etkili matematik makalelerinden biri" olarak adlandırılmıştır.[59]
Turing'in kanıtı Church'ın lambda hesabı kullanılarak elde ettiği eşdeğer kanıttan kısa bir süre sonra yayınlanmış olsa da,[60] Turing'in yaklaşımı Church'ın yaklaşımından çok daha erişilebilir ve sezgiseldir.[61] Ayrıca, böyle bir makine her başka hesaplama makinesinin görevlerini yerine getirebilecek "Evrensel Makine" kavramını (şimdi evrensel Turing makinesi olarak biliniyor) içeriyordu (Church'ın lambda hesabı da öyleydi). Church-Turing hipotezi'ne göre, Turing makineleri ve lambda hesabı hesaplanabilir olan her şeyi hesaplayabilir. John von Neumann, modern bilgisayarın temel kavramının Turing'in makalesi nedeniyle olduğunu kabul etti.[62] Bugün, Turing makineleri hesaplama teorisinde merkezi bir çalışma konusu.[63]
Eylül 1936 ile Temmuz 1938 arasında Turing, Princeton Üniversitesi'nde Church'ün yanında çalıştı.[4] Sadece matematiksel çalışmalara ek olarak, kriptolojide çalıştı ve dört aşamadan oluşan bir elektromekanik ikili çarpıcıdan üçünü tamamladı.[64] Haziran 1938'de Princeton Matematik Bölümü'nden doktora derecesini aldı.[65] tezi, Sıralar Tabanlı Mantık Sistemleri,[66][67] sıralı mantık ve Turing makinelerinin sözde falcılarla desteklendiği göreceli hesaplama kavramını tanıttı, bu da Turing makinelerinin çözemediği problemlerin incelenmesine olanak sağladı. John von Neumann onu doktora sonrası asistanı olarak işe almak istemiş, ancak Turing Birleşik Krallık'a geri dönmüştü.[68]
Kariyer ve Araştırma
Turing, Cambridge'e döndüğünde, 1939'da Ludwig Wittgenstein'ın matematiğin temelleri hakkında verdiği derslere katıldı.[69] Dersler, Turing ve diğer öğrencilerin müdahaleleri de dahil olmak üzere, öğrenci notlarından sözlü olarak yeniden oluşturuldu.[70] Turing ve Wittgenstein tartışıp anlaşmazlığa düştüler, Turing biçimciliği savunurken Wittgenstein matematiğin mutlak gerçekleri keşfetmediğini, aksine onları bulduğunu savundu.[71]
Şifre Çözümü
İkinci Dünya Savaşı sırasında Turing, Bletchley Park'ta Alman şifrelerinin kırılmasında önde gelen bir katılımcıydı. Tarihçi ve savaş zamanı şifre çözücü Asa Briggs, "Bletchley'de olağanüstü yetenek, deha gerekliydi ve Turing'in dehası buydu." dedi.[72]
Eylül 1938'den itibaren Turing, Britanya şifre çözme örgütü olan Hükümet Şifre ve Kod Okulu (GC&CS) ile yarı zamanlı olarak çalıştı. Nazi Almanyası tarafından kullanılan Enigma şifre makinesi kripto analizine Dilly Knox ile birlikte yoğunlaştı, GC&CS'nin kıdemli şifre çözücüsüydü.[73] Polonya Şifre Bürosu'nun Temmuz 1939'da Varşova yakınlarındaki bir toplantıda İngiliz ve Fransızlara Enigma makinelerinin rotörlerinin kablolamasını ve Enigma mesajlarını çözme yöntemlerini bildirmesinden kısa bir süre sonra Turing ve Knox daha geniş bir çözüm geliştirdi.[74] Polonyalı yöntem, Almanların muhtemelen değiştireceği güvencesiz bir gösterge prosedürüne dayanıyordu, bunu aslında 1940 Mayıs'ında yaptılar. Turing'in yaklaşımı daha geneldi, uygun bir krip kullanarak kribe dayalı deşifreleme kullanıyordu (bomba için işlevsel betimleme, Polonyalı Bomba'dan bir iyileştirme).[75]
4 Eylül 1939'da, İngiltere'nin Almanya'ya savaş ilan etmesinden bir gün sonra, Turing, GC&CS'nin savaş zamanı istasyonu olan Bletchley Park'a geldi.[76] Bletchley Park'a gelen herkes gibi, çalışmalarının hiçbir detayını ifşa etmemesi gerektiğini gösteren ve Yasayı ihlal edenlerin ağır yasal yaptırımlara maruz kalacağını gösteren Resmi Sırlar Yasası'nı imzalamak zorundaydı.[77]
Bombe belirtmek, Turing'in savaş sırasında yaptığı beş büyük kriptografik ilerlemeyi gösteriyordu. Diğerleri şunlardı: Alman donanması tarafından kullanılan gösterge prosedürünün çıkarılması; bombelerin çok daha verimli bir şekilde kullanılması için Banburismus olarak adlandırılan bir istatistiksel prosedürün geliştirilmesi; Lorenz SZ 40/42 (Tunny) şifre makinesinin (Tunny) dişli ayarlarını belirlemek için Turingery adı verilen bir prosedürün geliştirilmesi ve savaşın sonunda kod adı Delilah olan taşınabilir güvenli bir ses şifreleyici geliştirilmesi.[78][79]
Turing, kod kırma sürecindeki farklı olasılıkların denemelerini optimize etmek için istatistiksel teknikler kullanarak, konuya yenilikçi bir katkı sağladı. Matematiksel yaklaşımları tartışan, başlıkları Kriptografide Olasılığın Uygulamaları[80] ve Tekrarlamaların İstatistikleri Üzerine Makale[81] olan iki makale yazdı, bu makaleler GC&CS'ye ve halefine GCHQ'ya o kadar değerliydi ki, doğumunun yüzüncü yıl dönümünden kısa bir süre önce, Nisan 2012'de İngiltere Ulusal Arşivlerine yayınlanmadılar. O sırada kendisini sadece Richard olarak tanımlayan bir GCHQ matematikçisi, içeriğin yaklaşık 70 yıl Resmi Sırlar Yasası kapsamında sınırlandırılmış olmasının önemini ve savaş sonrası şifre çözümüne ilişkin geçerliliğini gösterdiğini söyledi:[82]
[O] konumuzun temelinde ne kadar büyük bir önem taşıdığını gösteriyor"... Makaleler, "matematiksel analiz kullanarak hangi ayarların daha olası olduğunu belirlemek ve bunları mümkün olduğunca hızlı bir şekilde denemek için" kullanılmasını ayrıntılı olarak açıkladı. ... Richard, GCHQ'nun şu anda "makalelerden suyu çıkardığını" ve "bunları kamuoyu alanına yaymaktan memnun olduklarını" söyledi.
Turing, Bletchley Park'ta tuhaf bir şöhrete sahipti. Arkadaşları tarafından "Profesör" olarak anılıyordu ve Enigma hakkındaki çalışmasına "Profesörün Kitabı" deniliyordu.[83][84] Ronald Lewin'in tarihçesine göre, Turing ile çalışan şifre çözücü Jack Good şunları söyledi:
Her yıl Haziran ayının ilk haftasında bir saman nezlesi krizi geçiriyor ve tozları uzak tutmak için servis gaz maskesi takarak ofise bisikletle gidiyordu. Bisikleti arızalıydı: zincir periyodik olarak kopuyordu. Onu tamir ettirmek yerine, pedal çevirme sayısını sayıyor ve zinciri elle ayarlayacak kadar bisikletinin inmesini bekliyordu. Başka bir tuhaflığı da, çalınmasını önlemek için fincanını radyatör borularına bağlamak.[85]
Peter Hilton, "Amerika'daki Yüz Yıl Matematik" kitabındaki "Bletchley Park'taki Anılar"ında Turing ile Hut 8'de çalışırken yaşadığı deneyimleri şöyle anlattı:[86]
Otantik bir deha ile karşılaşmak nadir bir olaydır. Bilim dünyasında olanlarımız, yetenekli meslektaşlarımızdan elde edilen entelektüel uyarımı bilirler. Paylaştıkları fikirleri takdir edebilir ve kaynağını anlayabiliriz; hatta bazen bu tür kavramları ve fikirleri kendimiz de yaratabilirdik diye düşünebiliriz. Ancak bir dahinin entelektüel yaşamını paylaşmak tamamen farklı bir deneyimdir; kişinin o kadar derin ve özgün bir zekanın ve duyarlılığın karşısında olduğunu fark ediyor ve hayran kalıyor. Alan Turing böyle bir dahiydi ve İkinci Dünya Savaşı'nın garip şartlarından dolayı Turing'i meslektaşım ve arkadaşım olarak sayma fırsatına sahip olan bizler bu deneyimi asla unutmayacağız, ne de asla büyük faydasını yitireceğiz.
Hilton benzer düşünceleri Nova PBS belgeseli Decoding Nazi Secrets'da da dile getirdi.[87]
Bletchley Park'ta çalışırken yetenekli bir uzun mesafe koşucusu olan Turing, toplantılar için bazen Londra'ya 40 mil (64 km) koşuyordu[88], ve dünya standartlarında maraton koşabilirdi.[89][90] 1948 İngiliz Olimpiyat takımına katılmaya çalıştı ancak bir sakatlık nedeniyle katılamadı. Maraton için deneme süresi, İngiliz gümüş madalyalı Thomas Richards'ın 2 saat 35 dakikalık Olimpiyat yarışma zamanından sadece 11 dakika yavaştı. Walton Atletizm Kulübü'nün en iyi koşucusu oldu, bunu tek başına koşarken grubun yanından geçerken fark etti[91][92][93] ve antrenmanda neden bu kadar zor koştuğuyla ilgili soruyu şu şekilde yanıtladı:
Çok stresli bir işim var ki, bunu sadece zor koşarak aklımdan çıkarabiliyorum; sadece bu şekilde rahatlayabiliyorum.[94]
Yanlış tarih problemleri nedeniyle, Ultra istihbaratın savaş üzerindeki kesin etkisini tahmin etmek zor.[95] Bununla birlikte, resmi savaş tarihçisi Harry Hinsley, bu çalışmanın Avrupa'daki savaşı iki yıldan fazla kısaltıp 14 milyondan fazla hayat kurtardığını tahmin etmiştir.[96]
Savaşın sonunda, Bletchley Park'ta çalışan herkese, resmi sır yasasındaki sessizlik kuralının savaşla birlikte sona ermediğini ve süresiz olarak devam edeceğini hatırlatan bir not gönderildi.[77] Böylece, Turing 1946'da Kral VI. George tarafından savaş hizmetleri için İngiliz İmparatorluk Nişanı (OBE) subayı olarak atanmış olsa da, çalışmaları uzun yıllar gizli kaldı.[97][98]
Bombe
Bletchley Park'a geldikten birkaç hafta sonra,[76] Turing, adını türetildiği Polonyalı bomba kryptologicznejden daha etkili bir şekilde Enigma'yı çözebilen elektromekanik bir makine olan bombe'yi tasarladı. Bomba, matematikçi Gordon Welchman tarafından önerilen bir geliştirmeyle birlikte, Enigma şifreli mesajlara saldıran ana araçlardan ve en önemli otomatik araçlardan biri haline geldi.[99]
Bombe, uygun bir krip kullanarak Enigma mesajının olası doğru ayarlarını (yani rotor sırası, rotor ayarları ve fiş tablosu ayarları) arıyordu: olası düz metnin bir parçası. Rotörlerin her olası ayarı için (yaklaşık 1019 durum veya dörtlü rotorlu U-bot versiyonu için 1022 durum)[100], bombe, elektromekanik olarak uygulanan kribe dayalı mantıksal çıkarım zincirini gerçekleştirdi.[101]
Bombe, çelişki oluştuğunda tespit etti ve bu ayarı eledi, bir sonraki adımı gerçekleştirdi. Olası ayarların çoğu çelişkiye yol açtı ve elendi, sadece birkaçının ayrıntılı olarak araştırılması gerekiyordu. Bir çelişki, şifreli bir harfin aynı düz metin harfine dönüştürülmesi durumunda ortaya çıkıyordu ki bu Enigma'da imkansızdı. İlk bomba, 18 Mart 1940'ta kuruldu.[102]
Bu Gün Eylem
Ana madde: Bu Gün Eylem (belge)
1941'in sonlarında Turing ve şifre çözücü arkadaşları Gordon Welchman, Hugh Alexander ve Stuart Milner-Barry hayal kırıklığına uğramıştı. Polonyalıların çalışmalarına dayanarak, Enigma sinyallerini deşifre etmek için iyi çalışan bir sistem kurmuşlardı, ancak sınırlı personeli ve bombeleri nedeniyle tüm sinyalleri çeviremiyorlardı. Yaz boyunca önemli başarılara imza attılar ve gemi kayıpları aylık 100.000 tondan aşağı düşmüştü; ancak, Alman ayarlamaları takip edebilmek için çok fazla kaynağa ihtiyaçları vardı. Daha fazla kişi ve daha fazla bomba elde etmek için resmi kanallardan denemelerde bulundular ama başarısız oldular.[103]
28 Ekim'de Winston Churchill'e doğrudan zorluklarını Turing tarafından ilk olarak adlandırılan kişilerle anlatan bir mektup yazdılar. Savaşçıların çok büyük miktarda para ve insan kaynağı harcaması karşısında ihtiyaçlarının az olduğunu ve savaşçılara sağlayabilecekleri yardım seviyesine dikkat çektiler.[103] Daha sonra Turing'in biyografisi Andrew Hodges, "Bu mektubun çok etkili bir etkisi oldu" dedi.[104] Churchill, Genel Ismay'a şu notu yazdı: "BU GÜN EYLEM. En yüksek öncelikte onlara ihtiyaç duydukları her şeyi sağlayın ve bana bunu yaptığınızı bildirin." 18 Kasım'da gizlilik hizmetinin başı, her olası önlemin alındığını bildirdi.[104] Bletchley Park'taki şifre çözücüler Başbakan'ın cevabını bilmiyorlardı, ancak Milner-Barry'nin anlattığı gibi, "O andan itibaren pürüzlü yolların mucizevi bir şekilde düzleştiğini fark ettik." [105] Savaşın sonunda ikiyüzden fazla bomba faaliyetteydi.[106]
Hut 8 ve deniz Enigma
Turing, diğer hizmetler tarafından kullanılan gösterge sistemlerinden daha karmaşık olan Alman deniz kuvvetlerinin Enigma kullanımını çözmek için "kimse ilgilenmediği ve kendime ayırabildiğim" için özel olarak zor bir problem belirledi.[108] Aralık 1939'da Turing, deniz göstergesi sisteminin temel kısmını çözdü.[108][109]
Aynı gece, deniz Enigma'sının kırılmasına yardımcı olmak için sıralı istatistiksel bir teknik (Abraham Wald'ın daha sonra ardışık analiz olarak adlandırdığı) olan Banburismus fikrini de geliştirdi, "Bu uygulamanın çalışıp çalışmayacağından emin değildim ve aslında birkaç gün deneyin tamamlanmasına kadar emin değildim".[108] Bunun için, bombelerde test edilecek ayarların zamanını önemli ölçüde azaltan Enigma rotörlerinin belirli dizilerini ortadan kaldırmak için ban olarak adlandırdığı bir kanıt ağırlığı ölçüsü icat etti.[110] Daha sonra, şifre çözümünde kullanılan decibanlar (ban'ın onda biri) kullanılarak yeterli kanıt ağırlığının biriktirilmesi işlemi Lorenz şifresinin deşifre edilmesinde kullanıldı.[111]
Turing, Kasım 1942'de Amerika Birleşik Devletleri'ne gitti ve orada Washington'daki ABD Deniz Kuvvetleri şifre çözücüleriyle deniz Enigma ve bombe yapımı üzerinde çalıştı.[112][113] Ayrıca Ohio, Dayton'daki Hesap Makinesi Laboratuvarlarını da ziyaret etti.[114]
Turing, Amerikalı bombe tasarımına karşı hiç coşku göstermedi:
Amerikan Bombe programı, her bir dişli sırası için 336 Bombe üretmekti. Bu programın ima ettiği Bombe evi rutini hakkında içten içe gülüyordum ama bu şekilde gerçekten kullanmayacaklarımız konusunda bir noktaya işaret etmenin bir amacı olmadığını düşünüyordum. Testleri (komütatörler) elektronik durdurma cihazlarıyla atış testi yapmadıkları için kesin olarak nitelendirilemez. Rodlar veya subaylar veya banburismus hakkında kimsenin haberi yokmuş gibi davranıldığında.[115]
Bu gezi sırasında, Bell Labs'ta güvenli konuşma cihazlarının geliştirilmesine de yardımcı oldu.[116] Mart 1943'te Bletchley Park'a döndü. Gözden uzakta, Hugh Alexander, Hut 8 başkanlığı görevini resmen üstlenmiş, ancak bir süredir de facto başkan (Turing, bölümün günlük işleriyle ilgilenmemişti).[117] Turing, Bletchley Park'ta kriptografiye genel danışman oldu.
Alexander Turing'in katkısı hakkında şunları yazdı:
Kimsenin aklında Turing'in çalışmasının Hut 8'in başarısındaki en büyük faktör olduğu konusunda hiçbir soru olmamalı. İlk günlerde, problemle ilgilenen tek şifre çözücüydü ve yalnızca Hut'un içindeki temel teorik çalışmadan sorumlu değildi, aynı zamanda Welchman ve Keen ile birlikte bombenin icadından dolayı başlıca krediyi paylaştı. Herhangi birinin 'kesinlikle vazgeçilmez' olduğunu söylemek her zaman zordur, ancak Hut 8 için vazgeçilmez olan biri varsa o da Turing'di. İlk çalışmaların deneyim ve rutinin daha sonra her şeyi kolaylaştırmasıyla unutulduğu eğilimindedir ve Hut 8'deki bizlerin çoğumuz, Turing'in katkısının dış dünyaya tam olarak anlaşılmadığını hissettik.[118]
Turingery
Temmuz 1942'de Turing, Almanların yeni Geheimschreiber (gizli yazar) makinesinin ürettiği Lorenz şifre mesajları için Turingery (veya şaka yaparak Turingismus[119]) olarak adlandırılan bir teknik geliştirdi. Bletchley Park'ta kod adı Tunny olan bir telgraf rotör şifre ekiydi. Turingery, dişli kırma yani Tunny'nin dişli ayarlarını belirleme yöntemi.[120] Max Newman'ın rehberliğinde, Tommy Flowers'ı Tunny ekibine tanıttı ve Flowers, önceki daha basit bir makineyi (Heath Robinson) değiştirebilecek ve istatistiksel deşifreleme tekniklerinin mesajlara faydalı bir şekilde uygulanmasına olanak tanıyan, dünyanın ilk programlanabilir dijital elektronik bilgisayar olan Colossus bilgisayarını inşa etti.[121] Bazıları Turing'in Colossus bilgisayarının tasarımında önemli bir rol oynadığını yanlış anladı. Turingery ve Banburismus'un istatistiksel yaklaşımı şüphesiz Lorenz şifresi kripto analizi üzerine düşüncelere katkıda bulundu[122][123], ancak Colossus'un geliştirilmesinde doğrudan rol almadı.[124]
Delilah
ABD'deki Bell Labs çalışmasının ardından[125] Turing, telefon sisteminde konuşmanın elektronik şifreleme fikrine yoğunlaştı. Savaşın sonlarına doğru, İngiltere Gizli Servisi'nin Radyo Güvenlik Servisi'nde (daha sonra HMGCC) Hanslope Park'ta çalıştı.[126][127] Park'ta, REME subayı Donald Bayley'nin yardımıyla elektronik konusundaki bilgi birikimini daha da geliştirdi. Birlikte, kod adı Delilah olan taşınabilir güvenli bir ses iletişim makinesi tasarlayıp inşa ettiler.[128] Makine farklı uygulamalar için tasarlanmış olsa da, uzun mesafeli radyo iletileriyle kullanılamazdı. Her halükarda, Delilah savaş sırasında kullanılmaya hazır değildi. Turing, sistemi yetkililere Winston Churchill'in konuşmasının kaydını şifreleyip deşifreleyerek göstermiş olsa da, Delilah kullanılmadı.[129] Turing, savaşın son yıllarında kullanılan güvenli bir ses sistemi olan SIGSALY'nin geliştirilmesi konusunda Bell Labs ile de görüştü.
Erken bilgisayarlar ve Turing testi
1945 ile 1947 arasında Turing, Ulusal Fizik Laboratuvarı'nda (NPL) ACE (Otomatik Hesap Makinesi) tasarımını geliştirmek için Londra'nın Hampton bölgesinde yaşadı.[130] 19 Şubat 1946'da, saklı programlı bir bilgisayarın ilk detaylı tasarımını sunan bir makale sundu.[131