Feltalálók, Akik Megváltoztatták a Világot – 2. rész

Kedvcsináló a BBC 2004-es Inventions that changed the world című sorozatának második, a számítógép történetével foglalkozó részéhez. Jeremy Clarkson már a bevezetőben szétveri a laptopját egy kalapáccsal, de ennél még érdekesebb azon feltalálók története, akik nélkül most ezt a cikket sem olvashatná el.

London az ipari forradalom csúcsán, az 1820-as évek közepén. A városban – a világon elsőként szárnyalva túl a milliót – már ebben az időben több, mint 1.5 millióan éltek. A Temze olyan szennyezett volt, hogy aki akár véletlenül is ivott a vizéből, örült, ha csak kolerát kapott.

Másrészt viszont mérnökök olyan kihívásokat kezdtek megoldani, mint 1824-ben Marc Brunel, akinek vezetésével ásni kezdték az első alagutat a Temze alatt a Brunel és társa által szabadalmaztatott pajzs segítségével. Ez a munka akkoriban egyike volt a legveszélyesebbeknek, mivel a Temze, ha éppen nem tört be az alagútba, folyamatosan csepegett a vájárokra. AZ a “víz”, igen. De az alagutat kiásták és a mai napig működik.

Csakhogy ezek a táblák tele voltak az emberi kalkulátorok által vétett hibákkal, néha katasztrofális kimenetelű baleseteket okozva. Például valaki Amerikába akar hajózni, de Kínában köt ki, az mekkora pech.

A táblázatokban akkora volt a káosz, hogy kormányok pénzjutalmat tűztek ki azért, hogy ezeket valaki végre szedje rendbe.

Babbage-et lázba hozta az a francia módszer, amelyben bonyolult számításokat részfeladatokra bontottak egészen addig, hogy az emberi kalkulátoroknak a sor végén csak összeadni és kivonni kellett. Miért is ne lehetne ugyanezt géppel elvégezni? Sokkal gyorsabb és ami a legfontosabb, hibamentes lenne.

A differenciálgépnek csak egyes moduljai, és prototípusai készültek el, mert Babbage képes volt kifogyni annyi pénzből, amin 2 komplett hadihajót is lehetett volna venni.

Babbage, mintegy mellékesen más dolgokat is feltalált: a gőzmozdonyok elejére szerelt ék alakú aláfutásgátlót, amit az angolok csak tehénfogónak hívnak, vagy a mozdonyok teljesítményét meghatározó mérőkocsit.

Ő volt az, aki feltörte az addig megfejthetetlennek hitt Vigenére-rejtjelet, amit a kódolandó szövegből és egy nem túl hosszú kulcsszóból állítanak elő. A kódolandó szöveget a rejtjelezéséhez felhasznált kulcs és egy, az abc-t többször tartalmazó táblázat segítségével betűnként titkosítják.

Érdekes fejlemény, és ezt trükköt a brit hadsereg majd még később is előadja, hogy Babbage kódfejtő munkásságának gyümölcsét eltitkolták, mivel a hadsereg felhasználta az eredményeit a Krími háborúban.

Ha a differenciálgép elkészült volna az 1830-as, 40-es években, az alapjaiban változtatta volna meg a világot.

Sokáig, mintegy 80 évig kellett várni arra, hogy – az emberi kalkulátorok ellenállását is leküzdve – legyen igény a nagy teljesítményű gépi számolás megalkotására. Ezt az igényt pedig a második világháború generálta.

Az angolok pedig lehallgatták ezeket az üzeneteket, de megfejteni nem tudták. Akkor még nem.

A németek többféle rejtjelező berendezést is használtak. A leghíresebb, de közel sem a legbonyolultabb az Enigma nevű gép által előállított kód volt. Ezt a gépet az első világháború végén egy német mérnök, Arthur Scherbius találta fel és a két háború között kereskedelmi forgalomban is kaphatóak voltak bizonyos változatai, amelyet aztán számos ország hadserege házon belül fejlesztett tovább.

Az Enigma első változatát először a lengyel titkosszolgálat kódfejtő csoportja törte fel még a második világháború kitörése előtt elméleti matematika alkalmazásával és a francia titkosszolgálattól kapott információk segítségével. 1938-tól a németek tovább bonyolították az Engima kódját, aminek feltöréséhez a lengyel ügynököknek már nem volt elég erőforrásuk.

1939 júliusában Varsóban találkoztak a lengyel, a brit és a francia titkosszolgálatok, ahol a lengyelek megosztották az addigi eredményeiket és egy-egy utángyártott Enigma kódolót is ígértek a szövetségeseknek.

A brit kódfejtő programnak Alan Turing kiemelkedően fontos szereplője volt. E tudósokból, matematikusokból és veterán kódfejtőkből álló csapatnak csak az első sikere volt az Enigma üzenetek feltörése, amit Turing zsenialitása mellett zsákmányolt kód táblázatok és gépek, és a német operátorok figyelmetlensége is segített.

Tehát az Enigma kódjával Turingnak, és az általa specifikált elektromechanikus gépnek (a neve bombe) köszönhetően 1940-re boldogultak, de a németek más rejtjelezőket is használtak, köztük a már említett vezeték nélküli távíróhoz kapcsolt Lorenz SZ40/42-t vagy brit kódnéven Tonhalat. Szintén Turing volt az, aki kidolgozta a Tonhal beállításainak kézi visszafejtési módszerét.

Az első, relé-alapú kódfejtő gép megépítése után szükség lett egy gyorsabban és megbízhatóbban működő szerkezetre. A Colossus 1943 végére készült el, és mivel a katonai vezetés nem hitt Flowersnek, aki a telefonközpontokban kiválóan működő vákuumcsöveket részesítette előnyben a relék helyett, Flowers a saját pénzén vásárolta az első Colossus alkatrészeit.

A gép elkészült, és utána még kilencet építettek, tehát összesen 10 gép dolgozott a német kódok feltörésén a háború végéig. A Colossusok számos esetben fejtettek meg kulcsfontosságú üzeneteket, amelyek alapján például a Normandiai partraszállás idejét és ejtőernyős csapatok ledobásának helyét is módosították, szintén megmentve ezzel sok ezer katona életét.

Szerencsére ebben a cikkben már magyar származású tudósok munkájáról is írhatok, sajnos egyikük sem Magyarországon maradva lett híres.

Neumann János elévülhetetlen érdemeket szerzett a számítógépek logikai tervezésében végzett munkájával. Kemény Jánosnak és munkatársának köszönhető a BASIC programozási nyelv, amit még én is tanultam a középiskolai számtech órákon. Andrew Grove, azaz Gróf András pedig az Intel társalapítójaként és első embereként a cégén keresztül tette lehetővé, hogy a nagy teljesítményű processzoroknak köszönhetően például a számítógépes szimuláció a mérnöki gyakorlat részévé válhatott.

Dr. Dúl Róbert

Hivatkozások: