Bletchley Park

Alan Turing was negentien toen hij zijn studies wiskunde aan King's College in Cambridge aanvatte. [15] Vier jaar later, in 1935, kreeg hij er een doctoraatsbeurs toegekend. Als student was hij reeds gefascineerd door de Hilbert-von Neumann vragen. De inzichten die hij zou verwerven, zouden zijn hele leven bepalen.

In september 1936 vertrok de vierentwintigjarige Turing voor een jaar naar het Institute for Advanced Study, een departement van Princeton University waar enkele toonaangevende wiskundige zoals Church, Hardy, Einstein en von Neumann verbleven. [16] Hij legde er de laatste hand aan een artikel waarvan hij verwachtte dat slechts enkele mensen het zouden begrijpen. [17] Voortbouwend op de inzichten van Gödel weerlegde hij in "On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem" de stelling van Hilbert dat elk wiskundig probleem kon opgelost worden door een specifiek wiskundig proces. Turing bewees dat elk wiskundig probleem ook met hetzelfde universeel systeem kon opgelost worden. Bovendien toonde hij aan dat het mogelijk was een machine te bouwen die, voorzien van de juist instructies, elke vorm van rekenen zou kunnen uitvoeren. [18] Deze publicatie was bijgevolg niet alleen een briljant antwoord op één van de voornaamste metamathematische vragen van het ogenblik maar ook de eerste stap in de intellectuele ontwikkeling van de digitale computer.

Om zijn conceptuele Universal Turing Machine van de juiste instructies te voorzien, ontwikkelde Turing instructietabellen naar model van het menselijk rekenproces. [19] Het mentale rekenmodel was volgens hem duidelijk te volgen als mensen cijferden. Hij kwam zodoende tot de vaststelling dat het rekenproces in verschillende stappen gebeurde, waarbij elke stap op de oplossing van de vorige voortbouwde, tot het eindresultaat werd bereikt. Analoog beschreven Turings instructietabellen, voor elke status waarin de machine zich kon bevinden, welke functie uitgevoerd moest worden. Daarmee was hij de eerste die tot begrip kwam in de universele toepasbaarheid van computers nadat Babbage reeds een eeuw vroeger de plannen voor de bouw van een Analytical Engine had uiteengezet. Toen Turing in 1938 zijn Ph. D. behaalde vroeg von Neumann hem, geïntrigeerd door zijn ideeën over een universele computer, als zijn assistent in Princeton te blijven maar hij verkoos naar Groot-Brittannië terug te keren. [20]

Na de Britse oorlogsverklaring aan Duitsland ging Turing als vrijwilliger in het Departement of Communication, een onderdeel van het Foreign Office, werken. [21] De Britse regering die vanaf de zomer van 1940 alleen stond tegenover Duitsland besefte dat het niet klaar was voor een strijd tegen het superieure Duitse leger. Bovendien werd de bevoorrading van Groot-Brittannië door een uitstekend gecoördineerde Duitse onderzeeërsvloot in het gedrang gebracht. De slagkracht van de Duitse marine was verbluffend en berustte grotendeels op de gecodeerde bevelen die de onderzeeërs dagelijks kregen. Om de bevoorrading veilig te stellen was het dus van het grootste belang de ENIGMA-code te breken maar de bestaande crypto-analytische methodes waren ontoereikend om die complexe code (voor elke boodschap waren er 9 x 10²³ uitgangsposities) te ontcijferen. Daarom verzamelde de Britse regering de beste wiskundigen, ingenieurs en logici van het land in Bletchley Park met slechts één opdracht: de ENIGMA-code te breken.

Het bestaan van Bletchley Park was aanvankelijk geheim en tot in de herfst van 1941 gaven de wetenschappers "Room 47, Foreign Office, Whitehall, London" als hun officieel adres op. [22] Later werd duidelijk dat Turing er tijdens de eerste oorlogsjaren een leidinggevende functie had waargenomen. Hij was er een tijdlang verantwoordelijk voor het BOMBE-project en werd in die functie door Hugh Alexander opgevolgd toen hij in mei 1942 voor een geheime opdracht naar de Verenigde Staten vertrok. [23] Hij keerde niettemin nog meermaals als adviseur naar Bletchley Park terug.

In september 1942 werd ook Max Newman naar Bletchley Park geroepen. [24]Deze professor wiskunde, één van de leermeesters van Alan Turing, raakte al snel uitgekeken op de gebrekkige prestaties van de BOMBE, een crypto-analytische machine die de werking van de ENIGMA gedeeltelijk simuleerde. [25] Hij was ervan overtuigd dat het crypto-analytisch werk veel sneller zou kunnen uitgevoerd worden met een nieuwe machine. Met een voorstel in die aard stapte hij naar commandant Edward Travis en kreeg de toestemming een nieuw departement, de Newmanry, op te richtten. [26]

Met een beperkt team bestaande uit Donald Michie, Good en enkele ingenieurs begon Newman aan de ontwikkeling van een nieuwe crypto-analytische machine. [27]Om veiligheidsredenen werd de HEATH ROBINSON, genoemd naar een cartoonist die bekend was om zijn tekeningen van machines voor allerlei ongewone taken, niet in Bletchley Park maar wel door ingenieurs van het Telecommunications Research Establishment en het Post Office Research Station in Dollis Hill gebouwd. [28] Tekeningen en rapporten werden vermeden en de componenten waaruit de machine zou gebouwd worden, waren klein genoeg zodat de ingenieurs niet konden achterhalen waarvoor ze dienden. [29] Met uitzondering van Wynn-Williams, de hoofdingenieur van het HEATH ROBINSON-project, en de directeurs van TRE en Dollis Hill die op de hoogte waren van het onderzoek in Bletchley Park, wisten de betrokken ingenieurs enkel dat ze een belangrijke taak hadden. [30]

Nadat de componenten in april 1943 geleverd waren, werd de HEATH ROBINSON in Bletchley Park geassembleerd. [31] Korte tijd daarna volgden ook de gelijkaardige PETER ROBINSON en ROBINSON AND CLEAVER. Het duurde niet lang voordat duidelijk werd dat de machines vooral met de nadruk op snelheid en niet op betrouwbaarheid waren gebouwd. Tot grote ergernis van Newman gaf de HEATH ROBINSON soms verschillende resultaten voor een zelfde berekening.

Geconfronteerd met het betrouwbaarheidsprobleem in de Newmanry adviseerde Alan Turing, tijdens één van zijn bezoeken aan Bletchley Park, om Flowers en Broadhurst, twee ingenieurs die Turing sinds het BOMBE-project kende, voor het HEATH ROBINSON-project te vragen. [32] Flowers zag onmiddellijk dat het probleem vrijwel onmogelijk op een mechanische manier opgelost kon worden en stelde daarom, tot groot ongenoegen van Wynn-Williams, voor een elektronische machine met niet minder dan 1500 vacuümlampen te bouwen. Hoewel Newman Flowers' voorstel steunde, kreeg deze van de autoriteiten geen toestemming zijn machine in Bletchley Park te bouwen. [33] Daarop gaf Radley, de directeur van het Post Office Research Station hem de toestemming zijn COLOSSUS in Dollis Hill te bouwen. [34]

In december 1943 werd de eerste COLOSSUS in Bletchley Park geleverd. [35] Bij een eerste test had de COLOSSUS slechts tien minuten nodig voor een berekening waarover de HEATH ROBINSON veel langer deed. Tot vreugde van zijn ontwerper kwam de COLOSSUS bij een herhaling van de berekening tot hetzelfde resultaat; zijn betrouwbaarheid was bevestigd. De meeste defecten aan de COLOSSUS waren trouwens het gevolg van het aan- en uitschakelen van de computer.

Gezien het succes van de COLOSSUS kreeg het Post Office Research Station in maart de bijna onmogelijke opdracht tegen 1 juni van hetzelfde jaar meerdere COLOSSI te leveren. Er was geen redelijke manier om aan deze vraag te voldoen en daarom startte Flowers de productie van drie computers in de hoop er één tegen de deadline af te hebben. [36] Ongeveer de helft van het personeel van Dollis Hill werd voor de bouw van de COLOSSI ingezet en omwille van tijdsgebrek werd de eerste MARK II COLOSSUS in Bletchley Park geassembleerd. [37] Op 31 mei kreeg men de computer echter niet aan de gang en het duurde tot vier uur in de morgen van 1 juni vooraleer W. Chandler de computer kon opstarten. [38] De deadline was gehaald; amper vijf dagen voor D-day.

De successen die tijdens de oorlog in Bletchley Park geboekt waren, gaven de wetenschappers in 1945 het vertrouwen dat een werkmodel van de Universal Turing Machine kon gebouwd worden. Voor de tweede maal in haar geschiedenis financierde de Britse regering de bouw van een automatische rekenmachine. Deze keer ging het weliswaar niet om een Analytical Engine maar om de Automatic Computing Engine.

Begin 1945 werd het ACE-project, binnen de muren van het National Physical Laboratory, opgestart en Turing kreeg er de leiding over de afdeling elektronica. [39] Omdat bij de aanvang van het project besloten was de bouw van de hardware uit te besteden, werkte Turing tijdens zijn eerste jaar in het NPL nauw samen met Flowers, die sinds het einde van de oorlog terug in het Post Office Research Station in Dollis Hill werkte.

Niettegenstaande het enthousiasme van Flowers kon men in Dollis Hill onvoldoende mensen vrij maken om Turings ambitieuze project te realiseren. Tot ongenoegen van Turing werd in 1947 beslist ook de hardware in het NPL te ontwikkelen. De moeizame samenwerking tussen hem en Huskey, voorstander van een hardwareafdeling in NPL leidde tot zijn vertrek in de lente van 1948.

De aard van de activiteiten in Bletchley Park zijn nog steeds geheim. Hoewel steeds meer auteurs bevestigen dat Bletchley Park tijdens de Tweede Wereldoorlog een crypto-analytisch centrum was, wordt deze theorie door de Britse autoriteiten noch bevestigd noch ontkend. Reeds in 1973 onthulde P. Seale en M. McConville dat Bletchley Park tijdens de oorlog de thuisbasis van de Government Code and Cypher School was. [40] Een jaar later vernoemde Winterbotham:

"It is no longer a secret that the backroom boys of Bletchley used the new science of electronics to help them." [41]

 

De stilte werd op 20 oktober 1975 gedeeltelijk doorbroken toen de Britse regering een collectie foto's over Bletchley Park en de COLOSSUS vrij gaf. [42] Na de oorlog wist niemand precies waarmee Alan Turing zich tijdens de oorlog had bezig gehouden. Hij adviseerde in Bletchley Park en ging in november 1942 naar de Verenigde Staten om er aan een geheim project te werken. [43] Het is geweten dat hij tijdens zijn verblijf in de Verenigde Staten Claude Shannon ontmoette maar het blijft één van de raadsels van de geschiedenis of hij ook met von Neumann contact had en in welke mate ze elkaars inzichten hebben beïnvloed. Hoewel, zelfs al zou von Neumann niet als de vader van de computer mogen worden beschouwd, dan nog was zijn verdienste nauwelijks te onderschatten omdat hij Turings inzichten aan de wereld kenbaar maakte.

10/04/97