Машина Тюринг: в началото на компютърната наука и криптографията

Машината Тюринг стана грандиозно изобретение, което инициира ерата на информационните технологии и очакват архитектурата на съвременните компютърни системи. Изтъкнат британски математик Алън Тюринг и анализ за по-малко от двадесет и четири години успяха да се изгради психически абстрактен механизъм за справяне с един от основните проблеми на математиката, която формулира известния немски професор Дейвид Гилбърт На международен математически конгрес, проведен през 1900 г. в Париж.

Машината Търинг не само стана ясен отговор на специфичен изчислителен проблем, но и се появи теоретична основа алгоритми и научната база на програмирането. В допълнение, на принципа на решаване на сложни математически проблеми, чрез проектиране на различни абстрактни механизми и изграждане на алгоритми, изпълнявани от електронни устройства, е в основата на раждането на една нова сфера на интелектуалната дейност - информационни технологии.

Машината Тюринг е оборудвана с безкрайна лента, разделена на клетки, всяка от които съдържа определен символ от определен фиксиран набор. Всички символи се наричат ​​азбуката на машината. Един от признаците на тази особена азбука се откроява и се нарича "празен". Машината Тюринг променя съдържанието на клетките чрез специална глава за четене и писане, движеща се по лентата. Получавайки информация от главата за съдържанието на всяка клетка, самият уред решава в зависимост от вътрешното си състояние кой символ да напише в тази клетка и къде да премести главата след тази операция. В този случай вътрешното състояние (памет) на машината, характеризиращо се с определена стойност от нула до определена максимална стойност, също претърпява промяна.

Машината Тюринг е изключително проста, но ви позволява да изпълнявате почти всяка програма, изградена върху ясни алгоритми. За изпълнение на различни изчислителни операции има специална таблица, в която са написани определени правила, представляващи набор от универсални инструкции за машината. Насочена от тази таблица, която определя реда на действията за конкретна комбинация от различни състояния и символи, устройството определя коя изчислителна операция трябва да се изпълни във всяка отделна ситуация. Всъщност универсалната машина Тюринг е първият прототип на съвременните компютри.

Брилянтно изобретение Алън Търинг успешно приложен от британското криптоаналитично бюро по време на Втората световна война за нахлуването на немски тайни кодове. Често декодиране тайни съобщения подводници Дьониц лешояди лежаха на бюрото на Чърчил преди падането в Райхсканцелария. За разлика от немските криптографите, практикуване на чисто интуитивно подход и се отнасят за криптография като изкуство, техника на Алън Тюринг, включени алгоритмични решения на най-големите предизвикателства за дешифриране секретни кодове, което е несравнимо по-ефективна.

Non-детерминирана машина Тюринг направи възможно да проникна вражеските шифри не само брилянтен криптографите, но и обикновени служители ведомство, което прави интуитивни действия, планирани целенасочено движение към целта. Данните, получени с помощта на машината Тюринг, не влияят в малка степен върху резултата от битката за Англия.