Turing masjien: by die oorsprong van rekenaarwetenskap en kriptografie

Die Turing-masjien het 'n grootse uitvinding geword, wat die era van inligtingstegnologie begin het en die argitektuur van moderne rekenaarstelsels verwag het. Die uitstaande Britse wiskundige en ontleder Alan Turing het in 'n onvolledige vier-en-twintig jaar daarin geslaag om 'n abstrakte meganisme vir die oplossing van een van die fundamentele probleme van wiskunde op te stel wat deur die beroemde Duitse professor David Hilbert geformuleer is tydens die Internasionale Wiskundige Kongres wat in 1900 in Parys gehou is.

Die Turing-masjien het nie net 'n duidelike antwoord op 'n spesifieke rekenaarprobleem geword nie, maar dit was ook die teoretiese basis van algoritmes en die wetenskaplike basis van programmering. Daarbenewens het die beginsel van die oplos van komplekse wiskundige probleme deur die metode om verskillende abstrakte meganismes op te stel en algoritmes wat deur elektroniese toestelle uitgevoer word, die basis gevorm vir die opkoms van 'n nuwe sfeer van intellektuele aktiwiteit - inligtingstegnologie.

Die Turing-masjien is toegerus met 'n oneindige band, verdeel in selle, wat elkeen 'n sekere simbool van 'n vaste eindige stel bevat. Die totale van alle simbole word die alfabet van die masjien genoem. Een van die tekens van hierdie eienaardige alfabet staan uit en word die "gaping" genoem. Die Turing-masjien verander die inhoud van die selle deur middel van 'n spesiale lees- en skryfkop wat langs die band beweeg. Ontvang inligting van die kop oor die inhoud van elke sel, die toestel self besluit, afhangend van die interne toestand, watter karakter om in hierdie sel te skryf en waar die kop na hierdie operasie beweeg. In hierdie geval ondergaan die interne toestand (geheue) van die masjien, gekenmerk deur 'n sekere waarde van nul tot 'n sekere maksimum waarde, ook 'n verandering.

Die Turing-masjien is baie eenvoudig, maar dit laat jou toe om byna enige program op duidelike algoritmes uit te voer. Vir die uitvoering van verskeie berekeninge, is daar 'n spesiale tabel waarin sekere reëls geskryf word, wat 'n stel universele instruksies vir die masjien verteenwoordig. Gelei deur hierdie tabel, wat die volgorde van aksies vir 'n bepaalde kombinasie van verskillende toestande en simbole regstel, bepaal die toestel watter berekeningsoperasie in elke spesifieke situasie uitgevoer moet word. Trouens, die universele Turing-masjien is die eerste prototipe van moderne rekenaars.

Die ingenieuze uitvinding van Alan Turing is suksesvol toegepas deur die Britse kriptanalitiese lessenaar tydens die Tweede Wêreldoorlog vir die inbraak van Duitse geheime kodes. Dikwels lê die ontsyfering van geheime boodskappe van ondergrondse aasvoëls Denitsa op die Churchill-tafel voordat sy by die Rykskanselier ingekom het. Anders as die Duitse kriptograwe wat 'n suiwer intuïtiewe benadering beoefen en toegepas het op kriptografie as kuns, het Alan Turing se metode algoritmiese maniere verskaf om die mees ingewikkelde take vir die ontsyfering van geheime kodes op te los, wat onverbiddelik meer doeltreffend was.

Die nie-deterministiese Turing-masjien het dit moontlik gemaak om die ciphers van die vyand te breek, nie net vir briljante kriptograwe nie, maar ook vir gewone werkers van die lessenaar, wat intuïtiewe aksies tot sistematiese, doelbewuste beweging na die doel omskep. Die data wat met behulp van die Turing-masjien verkry is, het in geen mate die uitslag van die stryd vir Engeland beïnvloed nie.