У 1934 році Тюрінг завершив навчання з відзнакою та був обраний стипендіатом Королівського коледжу за видатні дослідження у галузі теорії ймовірностей. Саме в цей період він почав формулювати ідеї, які заклали основи сучасної теоретичної інформатики.
У 1936 році Тюрінг опублікував знамениту працю «Про обчислювані числа із застосуванням до проблеми розв’язання», у якій вперше описав принцип роботи універсальної обчислювальної машини — пізніше відомої як «машина Тюрінга». Його роботу рекомендував до публікації американський логік Алонзо Черч, який водночас дійшов аналогічних висновків, але іншим шляхом. У тому ж році Тюрінг вирушив до Принстонського університету, де під керівництвом Черча здобув ступінь доктора філософії у 1938 році.
Вирішення «проблеми розв’язання»
Початок ХХ століття був позначений спробами математиків знайти універсальний метод доведення будь-якого істинного твердження у межах формальної системи. Ця мета, відома як Entscheidungsproblem (проблема прийняття рішення), полягала у визначенні, чи можна за допомогою алгоритму встановити істинність або хибність довільного математичного твердження.
У 1936 році Тюрінг і Черч незалежно довели, що загального методу вирішення такої задачі не існує. Їхні результати, разом із теоремою про неповноту Курта Ґеделя, поклали край сподіванням на створення універсальної математичної системи, здатної самостійно обґрунтовувати всі істини.
Під час досліджень Тюрінг створив концепцію універсальної машини — абстрактного пристрою, здатного виконувати будь-які обчислення, якщо йому надати відповідну інструкцію. Саме ця модель стала теоретичною основою для майбутніх цифрових комп’ютерів.
Теза Черча — Тюрінга
Значущим наслідком роботи Тюрінга стала так звана теза Черча–Тюрінга. Вона стверджує, що будь-яке обчислення, яке може виконати людина, може бути відтворене універсальною машиною Тюрінга. Ця ідея визначила межі того, що в принципі піддається алгоритмічному обчисленню, і стала центральною у розвитку інформатики.
Черч, який використовував власну математичну систему — лямбда-числення, визнав, що формулювання Тюрінга було більш наочним і практичним. Саме поняття обчислюваності в трактуванні Тюрінга дозволило створити єдину логічну основу для побудови сучасних цифрових машин.
Криптоаналітична діяльність
З початком Другої світової війни Тюрінг приєднався до Урядової школи кодів і шифрів у Блетчлі-Парку. Він відіграв ключову роль у розшифровці німецької шифрувальної машини «Енігма», яку використовували для передачі військових повідомлень.
Спираючись на попередні досягнення польських математиків на чолі з Маріаном Реєвським, Тюрінг створив удосконалену машину «Бомба», здатну швидко аналізувати шифровані повідомлення. Ця розробка дозволила союзникам отримувати критично важливу інформацію, що вплинула на перебіг війни.
До 1942 року команда Блетчлі-Парку розшифровувала десятки тисяч повідомлень щомісяця. Завдяки Тюрінгу та його колегам союзники отримали перевагу, яка суттєво скоротила тривалість війни. За свої заслуги він був нагороджений Орденом Британської імперії (OBE).
Створення перших комп’ютерів
Після війни Тюрінг працював у Національній фізичній лабораторії (NPL) над проектом Автоматичної обчислювальної машини (ACE). Його проєкт став першим повним описом електронного універсального комп’ютера зі збереженою програмою. Хоча план Тюрінга не був реалізований повністю через технічні обмеження, спрощена версія машини — Pilot ACE — почала працювати у 1950 році.
Пізніше Тюрінг приєднався до Манчестерського університету, де розробив систему програмування для комп’ютера Ferranti Mark I — першої комерційної цифрової машини. Він також створив перший у світі посібник з програмування, що стало фундаментом нової галузі знань — комп’ютерної інженерії.
Піонер штучного інтелекту
Тюрінг одним із перших замислився над питанням, чи може машина мислити. У 1950 році він опублікував статтю «Обчислювальні машини та інтелект», де запропонував тест Тюрінга — спосіб визначення, чи може машина демонструвати поведінку, подібну до людського мислення.
Він розглядав мозок як «неорганізовану машину», яка завдяки навчанню стає здатною до логічних операцій, аналогічних цифровому обчисленню. Його ідеї випередили розвиток сучасної когнітивної науки та штучного інтелекту на десятиліття.
У 1951 році Тюрінга обрали членом Лондонського королівського товариства. Проте його життя трагічно змінилося, коли у 1952 році його засудили за гомосексуальність — тоді це вважалося злочином у Великій Британії. Його покарали гормональною терапією, що мала серйозні наслідки для здоров’я. Після цього він продовжив роботу в Манчестерському університеті, займаючись математичною біологією. У праці «Хімічні основи морфогенезу» (1952) він описав математичні моделі, що пояснювали формування структур у живих організмах.
7 червня 1954 року Алан Тюрінг помер у віці 41 року. Його смерть була визнана самогубством, хоча обставини залишаються дискусійними.
Ідеї Тюрінга стали фундаментом сучасних комп’ютерних наук, криптографії, штучного інтелекту та теорії інформації. Його ім’я носять наукові премії, університетські програми та дослідницькі центри.
У 2009 році уряд Великої Британії офіційно вибачився перед ним, а у 2013 році королева Єлизавета II посмертно помилувала Тюрінга. У 2021 році його портрет з’явився на банкноті номіналом 50 фунтів стерлінгів — символічне визнання генія, який змінив хід історії.
Іван Гудзенко
