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Tommy Flowers: l'homme qui a construit Colossus


Tommy Flowers est l'un des plus grands héros de la Seconde Guerre mondiale, bien que beaucoup n'aient jamais entendu parler de lui. Bien que son profil ne soit pas aussi important que celui de Guy Gibson ou de Douglas Bader, Tommy a néanmoins sauvé des milliers de vies.

Tommy, avec l'aide de William Tutte, a conçu et construit le célèbre ordinateur «Colossus». Les historiens ont depuis soutenu que leur travail combiné avait probablement raccourci la guerre de deux ans.

Les premières années

Tommy Flowers est né au 160 Abbott Road, Poplar dans l'East End de Londres sur le 22 décembre 1905. Il était le fils d'un maçon. Après avoir suivi un apprentissage en génie mécanique à Royal Arsenal, Woolwich, il a ensuite obtenu un diplôme en génie électrique de l'Université de Londres. Ce diplôme a été obtenu en suivant des cours du soir jusqu'à son diplôme final.

Dans 1926, Tommy Flowers rejoint la branche télécommunications du General Post Office (GPO). Dans 1930, Tommy a rejoint leur centre de recherche à Dollis Hill dans le nord-ouest de Londres. D'autour 1935 Tommy explorerait ensuite l'utilisation de l'électronique dans les centraux téléphoniques.

Dans 1935, Tommy épouserait Eileen Margaret Green. Le couple aura plus tard deux enfants, John et Kenneth. Il est devenu obsédé par l'électronique et par 1939 est devenu convaincu qu’un système entièrement électronique devrait être possible. Un aperçu qui s'avérerait très utile pendant la prochaine guerre mondiale.

La Seconde Guerre mondiale

À l'avènement de la Seconde Guerre mondiale, toute l'unité de recherche GPO a déménagé à Bletchley Park. On croyait que les compétences de l'équipe seraient utiles pour l'effort de guerre. Alan Turing a personnellement chargé Flowers de l'aider à construire un décodeur pour la Bombe Machine. Cet appareil était utilisé pour décoder les messages allemands.

Malgré son échec dans la tâche, Turing a été impressionné par Turing et l'a présenté à son ami Max Newman. Max était un mathématicien brillant qui avait suivi de près les travaux de William Tutte sur l'allemand Lorenz SZ40 / 42.

Ce chiffrement allemand de haut niveau a été généré par une machine de chiffrement en ligne de téléimprimeur. Les SZ40 et SZ42 étaient également appelés "Geheimschreiber" (écrivain secret) systèmes. Les Britanniques continueraient à le surnommer "Tunny" ou Tunafish. C'était un système bien plus complexe qu'Enigma. Le système de décodage impliqué était également beaucoup trop complexe à réaliser facilement à la main.

Malheureusement pour Tutte, bien que son travail ait été vital pour le décoder, il s'est avéré lent. Newman avait commencé à penser qu'il ne serait jamais possible de mécaniser le processus que Tutte et son équipe avaient fait à la main. Ils avaient une machine simple qui avait tenté de contribuer au processus. Il était surnommé «Heath Robinson» mais il s'est avéré peu fiable et tombait souvent en panne.

Tommy a d'abord été amené à réparer «Heath Robinson». Cependant, après avoir passé un certain temps à l'étudier, il pensait qu'il serait en mesure de construire une version différente et meilleure. Il a commencé la tâche en février 1943. Et le boulot qui le dévorerait jusqu'en décembre de la même année.

Comment 'Colossus' est né

Après plusieurs mois de travail intensif, l'une des plus grandes inventions de la 20ième siècle est né, «Colossus». «Colossus» était l'un des premiers ordinateurs programmables au monde et un chef-d'œuvre d'ingénierie.

La nouvelle machine de Tommy Flowers a fonctionné à peu près 1800 vannes thermion. Beaucoup de ses contemporains pensaient que c'était une grande faiblesse de la machine car ils étaient connus pour être peu fiables. 'Colossus' avait également une bande de papier au lieu de deux en générant électroniquement les motifs de roue.

Les fleurs savaient mieux. Son travail antérieur en tant qu'ingénieur GOP lui a montré que la principale raison de la défaillance des vannes était d'allumer et d'éteindre constamment la machine. À cette fin, «Colossus» devait être laissé en permanence, dans ce que Flowers décrit comme un «environnement stable».

Tommy était convaincu de son hypothèse en citant que le système téléphonique britannique comprend des milliers de vannes et était stable parce que les circuits étaient sous tension tout le temps. La comparaison des fleurs s'est avérée tout à fait correcte. «Colossus» s'est avéré être une machine très fiable. Avant 'Colossus', le nombre maximum de valves dans une seule machine était un maigre 150. Fait intéressant, les responsables de Bletchley Park étaient très sceptiques quant à sa proposition de nouvelle machine.

Le coût personnel de Colossus

Le doute était tel que Flowers était obligé de financer une grande partie du projet avec son propre argent et de le construire sur son propre temps. «Colossus» se révélera être une machine extraordinaire pour l'époque. Son prédécesseur, le 'Heath Robinson' de Newman, pourrait en savoir plus sur 1000 caractères une minute. En raison de sa faible fiabilité, la moyenne serait souvent beaucoup moins élevée. L'ensemble du processus devait être accéléré, d'autant plus que le jour J approchait. Le général Eisenhower et son équipe devaient en savoir le plus possible sur les positions nazies dans le nord de la France.

C'est là que «Colossus» a pris son envol. Il pourrait lire autour 5000 caractères et minute avec une excellente fiabilité.

Malgré le succès de «Colossus», le «Heath Robinson» restait une machine précieuse pour résoudre certains problèmes. Le développement final du concept était une machine appelée Super Robinson qui a été conçue par Tommy Flowers. Celui-ci pourrait exécuter quatre (pas seulement deux) bandes et être utilisé pour exécuter des profondeurs et des "cribs" ou des attaques en clair.

Colossus obtient le feu vert

Peu de temps après, Flowers a été nommé membre de l'Ordre de l'Empire britannique en Juin 1943, il a obtenu le soutien total du directeur de Dollis Hill, W. G. Radley. Ce soutien a donné à Flowers et à son équipe la plus haute priorité pour l'acquisition de pièces en temps de guerre. La première machine entièrement fonctionnelle a été construite en 11 mois. Le surnom des machines est dérivé du fait que la machine était très grande. Cela me semblait très approprié.

Colossus 1 s'est extrêmement bien comporté par rapport à son prédécesseur. Il s'est avéré être de l'ordre de cinq fois plus rapide que Heath Robinson. La machine terminée a finalement été livrée à Bletchley Park en Janvier 1944. Une fois là, il a été assemblé et est devenu opérationnel en Février 1944. Les algorithmes pour Colossus ont été fournis par Tutte et une équipe de mathématiciens.

Flowers a anticipé le besoin de plus de ses ordinateurs programmables. Il travaillait déjà sur la deuxième version améliorée, la Mark 2. Cela utiliserait le double du nombre de vannes à environ 2400. Heureusement pour Eisenhower et le haut commandement allié, Colussus et sa machine sœur «Colossus» 2 étaient tous deux prêts pour le jour J. Les deux machines étaient opérationnelles par le 1er juin 1944.

Cela a fourni aux commandants suprêmes alliés un accès presque instantané aux informations détectées sur le système Lorenz. Les nazis n'avaient absolument aucune idée que leur code avait été brisé et tenaient toujours leur système en haute estime. Les informations glanées se sont avérées inestimables pour la planification du jour J.

Colossus a probablement sauvé des milliers de vies

À une occasion, le décodage rapide des communications de l'Axe juste avant le jour J 5 juin 1944 montra qu'Hitler était convaincu que les débarquements du jour J se produiraient au Pays de Calais. Cela a réconforté le commandement allié que «l'opération Fortitude» avait parfaitement fonctionné.

Hitler a alors refusé de déplacer des troupes en Normandie. Cela aurait bien pu sauver plusieurs milliers de vies lors du débarquement éventuel en Normandie.

À la fin de la Seconde Guerre mondiale, les services de renseignement britanniques avaient construit au total dix machines Colossus. Tous sauf deux seraient démantelés. Ces machines survivantes ont ensuite été utilisées au GCHQ, mais elles aussi seraient démantelées entre 1959 et 1960. Un Colossus Mark II entièrement fonctionnel a été reconstruit par une équipe de bénévoles dirigée par Tony Sale entre 1993 et ​​2008. Il est actuellement exposé au National Museum of Computing à Bletchley Park.

Après la guerre

Tommy Flowers a été récompensé £1000 pour son invention «Colossus» d'après-guerre. Cette somme d'argent ne couvrait malheureusement pas la somme d'argent qu'il avait personnellement investie dans la construction de la machine. Le rationnement était toujours en vigueur et serait un événement quotidien pendant un certain temps. On disait que Tommy Flowers était un homme très humble.

Cela a été parfaitement démontré quand il a réparti l'argent entre l'équipe qui l'avait aidé. En fin de compte, il est resté avec environ £350. C'était une somme décente pour 1945 mais pas un montant énorme pour l'homme crédité de l'invention de l'ordinateur moderne. De manière assez amusante, Tommy demanderait plus tard un prêt à la Banque d'Angleterre pour construire une machine de type Colossus. Sa demande a été rejetée car la banque pensait que la machine ne pouvait pas fonctionner.

Flowers, toujours en vertu de la loi sur les secrets officiels, n'a pas été en mesure de faire valoir le cas ou de les informer qu'il en avait déjà construit un avec succès. La folie d'après-guerre de la guerre froide verrait le travail de Tommy Flowers marqué comme hautement classifié. Il est resté sous la loi sur les secrets officiels pendant de nombreuses années à venir. Il est étonnant qu'il ait trouvé cela amusant ou exaspérant lorsque le `` premier ordinateur '' a été annoncé par les Américains en 1948. Surtout compte tenu qu'il avait créé 'Colossus' 5 années plus tôt.

Des années plus tard

Tommy Flowers continuerait à travailler au poste de recherche de la poste en tant que chef de la division de commutation. Tommy et son équipe allaient ensuite travailler comme pionniers sur les centraux téléphoniques entièrement électroniques. Une conception de base a été mise en place par 1950 cela mènerait au Highgate Wood Telephone Exchange.

Tommy serait également fortement impliqué dans le développement d'ERNIE. Dans 1964, il est devenu le chef du développement avancé de Standard Telephones and Cables Limited. Ici, il a continué à travailler et à développer des systèmes de commutation téléphonique électronique. Cela comprenait un échange de modulation d'amplitude d'impulsion.

Tommy a pris sa retraite en 1969. Après la retraite, Flowers continuerait à travailler. Dans 1976 quand il a écrit et publié un Introduction au système d'échanges. Dans 1977 Tommy a également été nommé docteur honoris causa en sciences par l'Université de Newcastle.

Tommy deviendrait le premier récipiendaire de la médaille Martlesham en 1980. C'était en reconnaissance de ses réalisations en informatique. Dans 1993, il a reçu un certificat du Hendon College, ayant suivi un cours de base en traitement de l'information sur un ordinateur personnel.

Ce ne serait pas avant de nombreuses années que la vérité sortirait. Même aussi tard que 1982, il était toujours lié à la loi sur les secrets officiels. Dans une conférence, il devait céder 1982,  Flowers a dit aux étudiants américains qu'il devait consulter le ministère de la Défense pour voir ce qu'il était autorisé à couvrir. Même aussi tard que 2011, une partie du travail de Tommy Flowers reste encore classée.

L'héritage des fleurs de Tommy

Le travail vital de Tommy pour l'effort de guerre pendant la Seconde Guerre mondiale n'a été révélé au monde que Années 1970. Aujourd'hui, la place de «Colosse» dans l'histoire de l'informatique est assurée et Flowers est reconnu comme le principal architecte de la machine.

Sa famille était même dans le noir pendant toutes ces années. Tout ce qu'ils savaient, c'est que ses efforts pendant la guerre étaient quelque chose de «secret et important». Tommy Flowers, l'homme qui a inventé le premier ordinateur programmable, est mort le 28 octobre 1998. Il était 92 ans.

Tommy a été honoré par le London Borough of Tower Hamlets, où il est né. Un centre de technologies de l'information et de la communication (TIC) pour les jeunes, le Tommy Flowers Centre, y a ouvert Novembre 2010. Le centre a fermé, mais le bâtiment est maintenant le Tommy Flowers Centre, qui fait partie de l'unité de référence des élèves de Tower Hamlets.

Il a également eu une rue qui porte son nom, Flowers Close, près du site de l'ancien centre de recherche du GPO à Dollis Hill. C'est maintenant un lotissement.

ERNIE

Les nombres aléatoires sont loin d'être des choses simples. Pour la plupart, il est difficile de croire qu'un ordinateur entier serait nécessaire pour en générer. C'était exactement le rôle prévu pour ERNIE lorsqu'il a été développé en 1957. Et c'était une bête de machine.

Dans 1956 Le gouvernement britannique a décidé d'aider son peuple à commencer à économiser de l'argent. Leur solution était une loterie institutionnelle appelée Investment Premium Bonds. Contrairement aux obligations ordinaires, celles-ci n'avaient pas de taux de rendement garanti.

Au lieu de cela, chaque mois, un tirage au sort était effectué pour voir quel «billet» gagnant avait remporté les différents prix proposés. Contrairement aux loteries régulières, cependant, celle-ci proposait de nombreux petits prix et quelques plus gros. À la fin de 1956 autour 50 millions d'obligations avait été vendu, chacun avec un numéro de série unique. Le système existant pourrait accueillir environ 100 millions publications en série uniques à l'époque.

Pour choisir les gagnants, il fallait bien plus que des balles et une machine à tambour. Ce dont ils avaient besoin était une machine génératrice de nombres aléatoires à l'échelle industrielle.

Mais les nombres aléatoires sont de deux types: pseudo-aléatoire et réel-aléatoire. Les générateurs de nombres pseudo-aléatoires sont ceux que les ordinateurs utilisent généralement pour créer des nombres aléatoires. Parce qu'ils sont produits à l'aide d'algorithmes, ils ne le sont pas techniquement aléatoire, mais ils se rapprochent. En raison de la nature des loteries, les générateurs de pseudo-nombres ne sont tout simplement pas assez bons.

Le besoin d'aléatoire

Il fallait un véritable générateur de nombres aléatoires. Il faudrait qu'il y ait une certaine forme d'aléatoire physique et ne soit pas prévisible.

Afin de créer un nombre vraiment aléatoire, vous devez ajouter quelque chose à la conception de base de la machine pour générer un signal aléatoire. Dans le cas de ERNIE, équipement électronique d'indication de nombres aléatoires, la source était un ensemble de tubes au néon. La conception même des tubes néon ajoutait un élément d'aléatoire qui serait idéal pour la génération de nombres. Les électrons et les atomes qui entrent en collision et le chemin emprunté par ces particules dans le tube ont tendance à être très chaotiques. Cela permet à une composante de courant aléatoire de quitter le tube.

Dans l'ordinateur, ces courants aléatoires ont été amplifiés pour que le bruit domine tout courant constant, puis cela a été converti en impulsions par une "valve de découpage" - vraisemblablement un dispositif à seuil ou un clipper de niveau. La sortie a ensuite été appliquée à un circuit multivibrateur qui a nettoyé les impulsions.

En moyenne, le système a reçu 3000 impulsions par seconde hors du tube néon. Chacun de ceux-ci a été utilisé pour conduire un compteur. Le nombre d'impulsions par seconde avait également une composante aléatoire, mais n'était pas vraiment aléatoire car il fluctuait d'environ une minute. L'astuce pour générer un nombre aléatoire était d'utiliser le chiffre d'ordre le plus bas.

En utilisant le chiffre d'ordre le plus bas, un compteur `` anneau '' a été utilisé pour compter à son tour le mod 6, le mod 10 ou le mod 24. Pour améliorer le caractère aléatoire de sorte que tous les chiffres aient la même probabilité, le compteur a été démarré à partir de valeurs différentes à chaque fois - en pratique, là où il en est dans le décompte précédent.

Ces compteurs tournaient constamment à mesure que les impulsions étaient comptées. C'était en fait une version électronique d'une roue de roulette.

Le ticket gagnant

Dans la machine finale, neuf tubes néon ont été utilisés en relation avec neuf compteurs. Le neuvième compteur a été conçu pour afficher une valeur de 0 à 22 pour générer davantage une lettre. Ces chiffres correspondaient chacun à l'un des chiffres du numéro de série des obligations à prime.

ERNIE aurait coûté £25,000 et il a été achevé en 1957. Il fallait généralement 52 jours pour terminer un tirage au sort et a été testé à chaque fois par le département de l'actuaire du gouvernement britannique pour prouver son caractère aléatoire.

Aujourd'hui, les prix peuvent être très importants.

Honorer l'homme derrière Colossus

Dans Septembre 2012, son journal de guerre a été exposé à Bletchley Park. 70 ans après la création de 'Colossus' en 2013, L'héritage de Tommy a été honoré par British Telecom avec un mémorial. BT est devenu le successeur de Post Office Telephones après la guerre. Un buste en bronze grandeur nature, conçu par James Butler, a été officiellement dévoilé par Trevor Baylis au parc Adastral. BT a également commencé une bourse et un prix en informatique en son nom.

BT a également ouvert le Tommy Flowers Institute en septembre 2016. Cette institution est utilisée pour la formation en TIC à Adastral Park pour soutenir le développement des étudiants de troisième cycle transférés dans l'industrie. Il se concentre sur le rapprochement des organisations du secteur des TIC. L'idée est de stimuler la recherche universitaire pour aider à résoudre certains des défis auxquels sont confrontées les entreprises britanniques. Il fonctionne également fortement sur la cybersécurité, le big data, l'autonomie et les réseaux convergents.

L'événement de lancement a réuni des professeurs de Cambridge, Oxford, East Anglia, Essex, Imperial, UCL, Southampton, Surrey et Lancaster, ainsi que des représentants du National Physical Laboratory, Huawei, Ericsson, Cisco, ARM et ADVA.


Voir la vidéo: Ep44: Tommy Flowers u0026 Colossus (Mai 2021).