Rapport entre Turing, enigma et le 1er ordinateur ?
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Rapport entre Turing, enigma et le 1er ordi ?

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Coffre-fort

Turing et enigma

Turing

Alan Mathison Turing (1912-1954) est un mathématicien, cryptologue et informaticien britannique, auteur, en 1936, d'un article de logique mathématique devenu plus tard un des fondements scientifiques de l'informatique.

Il est considéré comme l'« inventeur » de l'ordinateur. Des palmarès, comme celui du magazine Time en 1999, l'ont classé parmi les 100 personnages-clés du XXe siècle.

Des livres et des pièces de théâtre lui ont été consacrés.

Sur Internet, qu'il contribua à rendre possible, toutes sortes d'histoires, vraies ou fausses, circulent sur son compte.

Héros

Le génie était aussi un héros. « Il n'est pas exagéré d'affirmer que, sans sa contribution exceptionnelle, l'histoire de la seconde guerre mondiale aurait pu être très différente, écrit M. Brown. Il est l'un de ces individus dont on peut dire que leur apport unique a fait basculer la guerre. »

Durant le conflit, Alan Turing a su casser Enigma, la machine utilisée par les Allemands pour crypter leurs communications. Il a ainsi donné aux Alliés un avantage décisif, notamment dans la bataille de l'Atlantique.

Ce rôle est aujourd'hui son plus grand fait de gloire. Mais, tenu secret pendant plus de trente ans, il ne put plaider en sa faveur au moment de ses déboires judiciaires et, sans doute même, contribua à aggraver son cas.

Sorry Alan

En 2009 , le gouvernement Britannique, fait part de ses regrets et présente des excuses pour le « traitement effroyable » que le pays a réservé à l'un de ses plus grands scientifiques. En 2013, un « pardon royal d’Elizabeth II », lui a même été accordé.

Un « Sorry Alan ! » pour celui qui, en 1952, avait été condamné par la justice anglaise pour « indécence manifeste ». Son délit : être homosexuel. Sa peine : deux ans d'emprisonnement ou un traitement aux hormones féminines revenant à une castration chimique. Le mathématicien choisit les injections, qui le rendirent impuissant. Ses seins se mirent à pousser et sa silhouette athlétique s'en trouva irrémédiablement déformée.

La loi qui a brisé la carrière de Turing, après avoir envoyé Oscar Wilde en prison, ne fut abrogée en Angleterre qu'en 1967. En France, l'homosexualité a été dépénalisée en 1981.

La pomme

Homosexuel, Alan Mathison Turing est condamné pour « indécence » en 1952 et se suicide deux ans plus tard.

Ce traitement était achevé depuis un an lorsque, le lundi de Pentecôte 1954, Alan Turing croqua une pomme avant de se coucher, comme il en avait l'habitude. Celle-là avait macéré dans du cyanure.

Le scientifique venait de mettre fin à ses jours en s'inspirant de Blanche-Neige et les sept nains, le dessin animé de Walt Disney qu'il aimait tant qu'il en psalmodiait souvent les paroles prononcées par la sorcière, dans sa scène favorite : « Plonge la pomme dans le bouillon, Que la mort qui endort s'y infiltre. »

1936 - l'idée de la Machine

En 1936, Alan Turing postule l'existence théorique d'une machine programmable, capable d'effectuer vite toutes sortes de calculs et de problèmes. Même si elle reste purement abstraite, cette « machine de Turing », passée sous ce nom à la postérité, est un saut crucial vers la fondation de l'informatique.

Elle est la première affirmation qu'un appareil peut effectuer toutes sortes de tâches à condition d'être programmé pour cela.

Elle porte aussi l'intuition que des mécanismes peuvent se montrer aussi « intelligents » que l'homme, s'ils reproduisent son activité mentale. Cette idée signe l'originalité de la démarche de Turing, capable de lancer des ponts entre les problèmes de logique pure et la réalité physique.

1939-1941, Enigma

A Bletchley Park, le manoir victorien, entre Oxford et Cambridge, qui abrite les services de décryptage du renseignement anglais, Turing s'attaque en 1939 à un jeu de logique et de mécanique qui peut sauver des milliers de vies : construire une machine capable de déterminer chaque jour parmi les 159 milliards de milliards de clés possibles du système de codage Enigma laquelle donnera accès aux messages des Allemands.

Pour y parvenir, il bénéficie des percées effectuées par des mathématiciens polonais dans les années 1930.

Et, dès 1941, ses inventions, les « bombes Turing », des armoires d'un mètre agitées par un fracas équivalent à celui de milliers d'aiguilles à tricoter, ne mettent que quelques heures à décrypter les communications entre l'état-major allemand et ses sous-marins dans l'Atlantique.

Prix Turing

Le prix Turing ou ACM Turing Award, en hommage à Alan Turing (1912 – 1954), est attribué tous les ans depuis 1966 à une personne sélectionnée pour sa contribution de nature technique faite à la communauté informatique.

Les contributions doivent être d’une importance technique majeure et durable dans le domaine informatique.

Cette récompense a été créée par l’InterTrust Technologies Corporation’s Strategic Technologies and Architectural Research Laboratory (STAR Lab). Elle est parfois considérée comme étant l'équivalent du prix Nobel en informatique.

Le lauréat de ce prix se voit remettre la somme de 250 000 USD, dont une partie est offerte par Intel et Google.

Machine de Turing (suite)

Une machine de Turing comporte les éléments suivants :

  1. un ruban divisé en cases consécutives. Chaque case contient un symbole parmi un alphabet fini. L'alphabet contient un symbole spécial « blanc » ('0' dans les exemples qui suivent), et un ou plusieurs autres symboles. Le ruban est supposé être de longueur infinie vers la gauche ou vers la droite, en d'autres termes la machine doit toujours avoir assez de longueur de ruban pour son exécution. On considère que les cases non encore écrites du ruban contiennent le symbole « blanc » ;
  2. une tête de lecture/écriture qui peut lire et écrire les symboles sur le ruban, et se déplacer vers la gauche ou vers la droite du ruban ;
  3. un registre d'état qui mémorise l'état courant de la machine de Turing. Le nombre d'états possibles est toujours fini, et il existe un état spécial appelé « état de départ » qui est l'état initial de la machine avant son exécution ;

Machine de Turing (suite)

4. une table d'actions qui indique à la machine quel symbole écrire, comment déplacer la tête de lecture ('G' pour une case vers la gauche, 'D' pour une case vers la droite), et quel est le nouvel état, en fonction du symbole lu sur le ruban et de l'état courant de la machine.

Si aucune action n'existe pour une combinaison donnée d'un symbole lu et d'un état courant, la machine s'arrête.

Machine de Turing

Une machine de Turing est un modèle abstrait du fonctionnement des appareils mécaniques de calcul, tel un ordinateur et sa mémoire.

Ce modèle a été imaginé par Alan Turing en 1936, en vue de donner une définition précise au concept d’algorithme ou de « procédure mécanique ».

Il est toujours largement utilisé en informatique théorique, en particulier dans les domaines de la complexité algorithmique et de la calculabilité.

Quoique son nom de « machine » puisse conduire à croire le contraire, une machine de Turing est un concept abstrait, c'est-à-dire un objet mathématique.

Suivez les petits carrés blancs pour aller plus loin...

Test de Turing

Le test de Turing est une proposition de test d’intelligence artificielle fondée sur la faculté d’imiter la conversation humaine. Décrit par Alan Turing en1950 dans sa publication Computing machinery and intelligence, ce test consiste à mettre en confrontation verbale un humain avec un ordinateur et un autre humain à l’aveugle.

Si l’homme qui engage les conversations n’est pas capable de dire lequel de ses interlocuteurs est un ordinateur, on peut considérer que le logiciel de l’ordinateur a passé avec succès le test. Cela sous-entend que l’ordinateur et l’homme essaieront d’avoir une apparence sémantique humaine.

Pour conserver la simplicité et l’universalité du test, la conversation est limitée à des messages textuels entre les protagonistes.

Enigma & Lorenz

Il existe une certaine confusion entre les machines Enigma et Lorenz. Le chiffre Lorenz est beaucoup moins connu. Il était utilisé par les hauts dirigeants allemands pour communiquer entre eux alors qu'Enigma était utilisée au quotidien pour les autres types de communication.

Lorenz représentait chaque lettre par son code international de télé-scripteur à 5 bits. Chaque bit traversait deux clés de chiffrement intermédiaires, P et S. La clé P changeait à chaque opération alors que la clé S changeait au hasard, selon deux autres contrôles, M. L'addition de la lettre originale + P + S donnait la lettre chiffrée. Contrairement à Enigma, Lorenz pouvait coder une lettre sur elle-même.

Si les deux codes ont été vaincus, ils l'ont été de façon complètement différente. Enigma a été vaincu par la force brute alors que le code Lorenz a été cassé.

Plus fort qu'Enigma

Les geheimschreiber et le colossus...

Aux échelons supérieurs de leurs forces armées (Groupes d'armées, Quartier Général, etc.), pour la transmission de messages de niveau stratégique, les Allemands utilisent des engins de chiffrement beaucoup plus complexes qu'ENIGMA, que l'on désigne par l'appellation générique de Geheimschreiber (« Ecrivains secrets »).

Les Geheimschreiber sont des machines à chiffrer très complexes qui utilisent l'alphabet Baudot (à 32 signes) et non le Morse (26 lettres). Trois modèles ont été développés : les Lorenz SZ 40 et 42, les Siemens T52 et la SFM T43.

Elles fonctionnent on-line (avec des téléimprimeurs), les messages étant transmis par fil ou par radio.

Colossus

A partir de la fin 1941, les Britanniques s'attaquent au décryptage du réseau de transmission Fisch de l'Armée de Terre allemande qui concerne les plans stratégiques de la Wehrmacht.

La sophistication de ces engins et les difficultés de décryptage qui en découlent, obligent les spécialistes de Bletchley Park à envisager des procédés mécaniques utilisant des machines de conception radicalement nouvelle.

C'est en 1943 que le mathématicien Max Newman et l'ingénieur T.H. Flowers, qui s'appuient sur les principes définis par Alan Turing, réalisent le premier Colossus ; il entre en service en février 1944.

Cette machine peut-être considérée comme le premier ordinateur électronique et numérique programmable de l'Histoire. Suivez le petit carré en savoir plus...

Colossus (suite)

L'ordinateur Colossus fut le premier calculateur électronique fondé sur le système binaire (système de numération utilisant la base 2 – les chiffres ne peuvent prendre que deux valeurs, notées par convention 0 et 1).

Construit en l’espace de onze mois par une équipe dirigée par Thomas Flowers et installé près de Londres, à Bletchley Park, il était constitué de 1 500, puis 2 400 tubes à vide et réalisait 5 000 opérations par seconde. Il était utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour la cryptanalyse du code Lorenz.

En 2012, l'ordinateur le plus puissant (Un supercalculateur IBM) traitait 16,32 millions de milliards d’opérations à virgule flottante par seconde.

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"Les tentatives de création de machines pensantes nous seront d'une grande aide pour découvrir comment nous pensons nous-mêmes." (Alan Turing)
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