/ / Maszyna Turinga: Początki informatyki i kryptografii

Maszyna Turinga: Początki informatyki i kryptografii

Машина Тьюринга стала грандиозным изобретением, zapoczątkował erę technologii informatycznych i przewidywał architekturę nowoczesnych systemów komputerowych. W ciągu niecałych dwudziestu czterech lat wybitnemu brytyjskiemu matematykowi i analitykowi Alanowi Turingowi udało się skonstruować w myślach abstrakcyjny mechanizm rozwiązania jednego z podstawowych problemów matematyki, sformułowany przez słynnego niemieckiego profesora Davida Hilberta na Międzynarodowym Kongresie Matematycznym w 1900 roku w Paryżu.

Maszyna Turinga

Maszyna Turinga stała się nie tylko jasną odpowiedziąspecyficzny problem obliczeniowy, ale służył również jako podstawa teoretyczna dla algorytmów i podstawa naukowa do programowania. Ponadto sama zasada rozwiązywania złożonych problemów matematycznych poprzez konstruowanie różnych abstrakcyjnych mechanizmów i konstruowanie algorytmów wykonywanych przez urządzenia elektroniczne stała się podstawą powstania nowej sfery aktywności intelektualnej - informatyki.

Maszyna Turinga jest wyposażona w niekończącą się taśmę,podzielone na komórki, z których każda zawiera określony symbol z ustalonego skończonego zbioru. Zbiór wszystkich symboli nazywany jest alfabetem maszyny. Jeden ze znaków tego osobliwego alfabetu wyróżnia się i nazywany jest „spacją”. Maszyna Turinga zmienia zawartość komórek za pomocą specjalnej głowicy odczytująco-zapisującej poruszającej się po taśmie. Otrzymując od głowy informację o zawartości każdej komórki, urządzenie samo decyduje, w zależności od swojego stanu wewnętrznego, jaki znak zapisać w tej komórce i gdzie przesunąć głowicę po tej operacji. W tym przypadku stan wewnętrzny (pamięć) maszyny, charakteryzujący się określoną wartością od zera do określonej wartości maksymalnej, również podlega zmianie.

Uniwersalna maszyna Turinga

Maszyna Turinga jest niezwykle prosta,jednak pozwala na uruchomienie prawie każdego programu opartego na przejrzystych algorytmach. Do wykonywania różnych operacji obliczeniowych istnieje specjalna tabela, w której zapisywane są określone reguły, które są zbiorem uniwersalnych instrukcji dla maszyny. Kierując się tą tabelą, która ustala procedurę dla określonej kombinacji różnych stanów i symboli, urządzenie określa, jaką operację obliczeniową należy wykonać w danej sytuacji. W rzeczywistości uniwersalna maszyna Turinga jest pierwszym prototypem współczesnych komputerów.

Niedeterministyczna maszyna Turinga

Pomysłowy wynalazek Alana Turinga okazał się sukcesemużywane przez brytyjskie biuro kryptoanalityczne podczas II wojny światowej do łamania niemieckich tajnych kodów. Często deszyfrowanie tajnych wiadomości podwodnych sępów Doenitza trafiało do stołu Churchilla, zanim dotarło do Kancelarii Rzeszy. W przeciwieństwie do niemieckich kryptografów, którzy praktykowali podejście czysto intuicyjne i traktowali kryptografię jako sztukę, metoda Alana Turinga dostarczyła algorytmicznych metod rozwiązywania najbardziej złożonych problemów odszyfrowywania tajnych kodów, które okazały się nieporównywalnie skuteczniejsze.

Niedeterministyczna maszyna Turinga ustąpiłamożliwość łamania szyfrów wroga nie tylko dla pomysłowych kryptografów, ale także dla zwykłych pracowników biura, zamieniając intuicyjne działania w systematyczny celowy ruch w kierunku celu. Dane uzyskane za pomocą maszyny Turinga w dużym stopniu wpłynęły na wynik bitwy o Anglię.

Podobało mi się:
0
Popularne posty
Duchowy rozwój
Jedzenie
tak