计算机科学之父 图灵(图灵创造密码机)

2023-03-29 10:15:04 听风 思思

艾伦·麦席森·图灵(英文:Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学父,人工智能之父。1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,第二次世界大战暴发后回到剑桥,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得二战的胜利。

1952年,英国振幅对图灵的同性恋取向定罪,随后图灵进行化学阉割(雌激素注射)。1954年6月7日,图灵吃下有氰化物的苹果中毒身亡,享年41岁。2013年12月24日,在英国司法大臣克里斯·格雷灵的要求下,英国女王伊丽莎白二世向图灵颁发了皇家赦免。

图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能化的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。此外,图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。

艾伦·麦席森·图灵,1912年6月23日生于英国伦敦。艾伦·麦席森·图灵少年时就表现出独特的直觉创造能力和对数学的爱好。

1926年,14岁的图灵考入伦敦有名的谢伯恩公学去学习,受到良好的中等教育,他在中学期间表现出对自然的极大兴趣和敏锐的数学头脑。

1927年末,年仅15岁的图灵为帮助母亲理解爱因斯坦的相对论,写了爱因斯坦的一部著作的内容提要,表现出他已具备非同凡响的数学水平和科学理解力。

图灵对自然可写的兴趣使他在1930年和1931年两次获得他的一位同学莫克姆的父母设立的自然科学奖,获奖工作中有一篇论文题为“亚硫盐酸和卤化物在酸性溶液中的反应”,受到了政府派来的督学的赞赏,对自然科学的虚拟光驱为他后来的一些研究奠定了基础,他的数学能力使他在念中学时获得过国王爱德华六世数学金盾奖章。

1931年,图灵考进剑桥国王学院,由于成绩优异而获得数学奖学金,在剑桥,他的数学能力得到充分的发展。1935年,他的第一篇数学论文“左右殆周期性的等价”发表于《伦敦数学会杂志》上。同一年,他还写出“论高斯误差函数”一文。这一论文使他又一名大学生直接当选为国王学院的研究员,并与次年荣获英国著名的史密斯(Smith)数学奖,成为国王学院声名显赫的毕业生之一。

1936年5月,图灵向英国权威的数学杂志投了一篇论文,题位《论数学计算在决断难题中的应用》。该文于1937年在《伦敦数学会文集》第42期上发表后立即引起了广泛的注意。在论文的附录里他描述了一可以辅助数学研究的机器,后来我们所熟知的电脑,以及还没有实现的”人工智能“都基于这个设想。这是他人生第一篇重要文章,也是他的成名之作。

1937年,图灵发表的另一篇文章“可计算性与λ可定义性”则拓广了丘奇(Church)提出的“丘奇论点”,形成“丘奇-图灵论点”,对计算机理论的严格化,对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义。

1936年9月,图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习,并于丘奇一同工作。

在美国期间,他对群论做了一些研究,并撰写了博士论文。1938年在普林斯顿获得博士学位,其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”,1939年正式发表,在数理逻辑研究中产生了深远的影响。

1938年夏,图灵回到英国,仍在剑桥大学国王学院任研究员,继续研究数理逻辑和计算理论,同时开始了计算机的研制工作。

第二次世界大战打断了图灵的正常研究工作,1939年秋,他应召到英国外交部通信处从事军事工作,主要是破译敌方密码的工作。由于破译工作的需要,他参与了世界上最早的电子计算机的研制工作。他的工作取得了极好的成就,因而于1945年获政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章(O.B.E.勋章)。

1945年,图灵结束了在外交部的工作,他试图恢复战前在理论计算机科学方面的研究,并结合战时的工作,具体研制出新的计算机来。这一想法得到当局的支持。同年,图灵被录用为泰丁顿Teddington)国家物理研究所的研究人员,开始从事“自动计算机” (ACE) 的逻辑设计和具体研制工作。这一年,图灵写出一份长达50页的关于ACE的设计说明书。这一说明书在保密了27年之后,于1972年正式发表。在图灵的设计思想指导下,1950年制出了ACE样机,1958年制成大型ACE机。人们认为,通用计算机的概念就是图灵提出来的。

1945年到1948年,他在英国国家物理实验室工作,负责自动计算引擎的研究。

1946年的8月,图灵参加了他正式跑步训练后的第一个比赛。那是在他加入沃尔顿田径俱乐部后参加的3英里 (4.8公里) 比赛,图灵以15分37秒的成绩夺得第一,这一成绩当年在英国排名第20位。

1947年,在莱斯特郡拉夫堡 (Loughborough) 大学体育场举行的英国业余田径协会马拉松锦标赛上,图灵跑出了他在马拉松赛中的个人最好成绩2小时46分03秒,在那场比赛中列第五名。

1948年,图灵接受了[曼彻斯特大学]的高级讲师职务,并被指定为曼彻斯特自动数字计算机(Madam)项目的负责人助理,具体领导该项目数学方面的工作,作为这一工作的总结。

1949年成为曼彻斯特大学计算机实验室的副主任,负责最早的真正意义上的计算机——“曼彻斯特一号”的软件理论开发,因此成为世界上第一位把计算机实际用于数学研究的科学家。

1950年,图灵编写并出版了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》(The programmers’handbook for the Manchester electronic computer)。这期间,他继续进行数理逻辑方面的理论研究。并提出了著名的“图灵测试”。同年,他提出关于机器思维的问题,他的论文“计算机和智能(Computingmachiery and intelligence),引起了广泛的注意和深远的影响。1950年10月,图灵发表论文《机器能思考吗》。这一划时代的作品,使图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。

1951年,由于在可计算数方面所取得的成就,成为英国皇家学会会员,时年39岁。

1952年,他辞去剑桥大学国王学院研究员的职务,专心在曼彻斯特大学工作.除了日常工作和研究工作之外,他还指导一些博士研究生,还担任了制造曼彻斯特自动数字计算机的一家公司——弗兰蒂公司的顾问。

1952年,图灵写了一个国际象棋程序。可是,当时没有一台计算机有足够的运算能力去执行这个程序,他就模仿计算机,每走一步要用半小时。他与一位同事下了一盘,结果程序输了。后来美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究群根据图灵的理论,在MANIAC上设计出世界上第一个电脑程序的象棋。

1952年,图灵的同性伴侣协同一名同谋一起闯进了图灵的房子实施盗窃。图灵为此而报警。但是警方的调查结果使得他被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”(同性恋)。他没有申辩,并被定罪。在著名的公审后,他被给予了两个选择:坐牢或 荷尔蒙疗法 。他选择了荷尔蒙注射,并持续了一年。在这段时间里,药物产生了包括乳房不断发育的副作用。

1954年6月7日,图灵被发现死于家中的床上,床头还放着一个被咬了一口的泡过氰化物的苹果。警方调查后认为是剧毒的氰化物中毒,调查结论为自杀。当时图灵41岁。

2009年,英国计算机科学家康明(John Graham-Cumming)发起了为图灵平反的在线请愿,截止到2009年9月10日请愿签名人数已经超过了3万,为此,当时的英国政府及首相戈登布朗不得不发表正式的道歉声明。

2012年12月,霍金、纳斯(Paul Nurse,诺贝尔医学奖得主)、里斯(Martin Rees,[英国皇家学会会长)等11位重要人士致函英国首相卡梅伦,要求为其平反。

2013年12月24日,在英国司法大臣克里斯・格雷灵(ChrisGrayling)的要求下,英国女王终于向图灵颁发了皇家赦免。英国司法部长宣布,“图灵的晚年生活因为其同性取向而被迫蒙上了一层阴影,我们认为当时的判决是不公的,这种歧视现象如今也已经遭到了废除。为此,女王决定为这位伟人送上赦免,以此向其致敬。”

图灵在他的“论可计算数及其在判定问题中的应用”一文中从一个全新的角度定义了可计算函数。他全面分析了人的计算过程,把计算归结为最简单、最基本、最确定的操作动作,从而用一种简单的方法来描述那种直观上具有机械性的基本计算程序,使任何机械(能行)的程序都可以归约为这些动作。这种简单的方法是以一个抽象自动机概念为基础的,其结果是:算法可计算函数就是这种自动机能计算的函数。这不仅给计算下了一个完全确定的定义,而且第一次把计算和自动机联系起来,对后世产生了巨大的影响,这种“自动机”后来被人们称为“图灵机”。

图灵在第二次世界大战中从事的密码破译工作涉及到电子计算机的设计和研制,但此项工作严格保密。直到70年代,内情才有所披露。从一些文件来看,很可能世界上第一台电子计算机不是ENIAC,而是与图灵有关的另一台机器,即图灵在战时服务的机构于1943年研制成功的CO-LOSSUS(巨人)机,这台机器的设计采用了图灵提出的某些概念。它用了1500个电子管,采用了光电管阅读器;利用穿孔纸带输入;并采用了电子管双稳态线路,执行计数、二进制算术及布尔代数逻辑运算,巨人机共生产了10台,用它们出色地完成了密码破译工作。战后,图灵任职于泰丁顿国家物理研究所(Teddington National Physical Laboratory),开始从事“自动计算机”(Automatic Computing Engine)的逻辑设计和具体研制工作。1946年,图灵发表论文阐述存储程序计算机的设计。他的成就与研究离散变量自动电子计算机(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)的约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)同期。图灵的自动计算机与诺伊曼的离散变量自动电子计算机都采用了二进制,都以“内存储存程序以运行计算机”打破了那个时代的旧有概念。

从1952年直到去世,图灵一直在数理生物学方面做研究。他在1952年发表了一篇论文《形态发生的化学基础》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。他主要的兴趣是斐波那契叶序列,存在于植物结构的斐波那契数。他应用了反应-扩散公式,如今已经成为图案形成范畴的核心。他后期的论文都没有发表,一直等到1992年《艾伦·图灵选集》出版,这些文章才见天日。

1945年到1948年,图灵在国家物理实验室,负责自动计算引擎(ACE)的工作 。1949年,他成为曼彻斯特大学计算机实验室的副主任,负责最早的真正的计算机---曼彻斯特一号的软件工作。在这段时间,他继续作一些比较抽象的研究,如“计算机械和智能”。图灵在对人工智能的研究中,提出了一个叫做图灵试验的实验,尝试定出一个决定机器是否有感觉的标准。

伟大的图灵与恩尼格码的对决,最终胜利者为何英年早逝?

有人说,顶级数学家的能力可以用“恐怖”来形容,那么,数学天才艾伦·麦席森·图灵与恩格尼码的对决就是这样一个“恐怖”过程。恩格尼码不是一个人,而是一个密码机。这个密码机在二战杀了很多人,而图灵就是这个密码机的终结者。

现在我们知道,这个世界的一切,都可以数字化,这就是计算机和人工智能的“本领”,因为它们可以把纯数学的符号与实体的世界联系起来。而最先开启这种联系的是一个伟大的名字~艾伦·麦席森·图灵。他被认为是电脑和人工智能之父,是一位数学奇才,也可以说是一位顶级数学大师。

二战中,纳粹德国发明了令人恐怖的“恩格尼码密码机”。

这个密码机有多厉害呢?它输入一个字母进去,出来的可以是任意一个字母,这样,即便盟军截获了这个密码,也不知所云,看到的是一堆乱码。而德军自己人,只要有相应的破译机,就能够很轻易的破译出来。

这种密码机颠覆了以往任何密码设置的方式,其密匙随机变化能力可达1.59x10^20种,也就是1.59万亿亿种可能。恩格尼码密码排除了人力破解的可能,因为任何一个人穷尽一生也数不出亿亿位数,更别说破解了。有人计算过,如果10个人穷尽一生每时每刻不眠不休都在验证这个密码的各种可能性,完全验证完至少需要2000万年。

因此英军只能眼睁睁的看着自己的军舰、飞机、士兵们不断大量损失,一筹莫展。英国情报部门把希望寄托在特立独行的数学家图灵身上,1939年9月,他们找到了图灵,招募他到英国外交部通讯处服务,主要任务就是破译恩格尼码密码。

图灵一接触这个密码,就知道破译这种密码依靠人力是无法完成的,他想起了自己1936年设计的“图灵机”,这是一种可以辅助数学研究的通用机器,在这台机器里,首次把纯数学的符号以逻辑的方式与外界联系起来,是计算机和人工智能的雏形。

图灵让战争提前两年结束。

1940年,图灵带领自己的团队,研制出了密码破译机“波比”(上图),又称“炸弹”,彻底破解了恩格尼码这个被德军认为固若金汤的密码机器,从而“治好了”盟军的“青光眼”和“白内障”,盟军从睁眼瞎到对德军动向了如指掌甚至毫发毕现,从而规避了德军的各种打击,反过来给予了德军不断沉重打击,战争的规则改变了,德军节节败退。

“波比”被列为最高机密,战后被全部销毁。盟军还采取了真真假假的迷惑战术,没有让德军知道他们的密码已被破译,因此时不时还要付出一些较小的代价换取更大的胜利,还有不少士兵为了掩护“波比”而牺牲,他们并不知道自己为何而死。但战争提前两年结束,挽救了多少士兵和平民的生命?

就像老美在日本放了两个原子弹,虽然直接和间接伤亡了几十万人,但提前促使日本无条件投降,避免了盟军进入日本本土作战,同样减少了数百万军民的伤亡。如果真要进入本土,咱中国也属盟军,当然也要派出军队进入,也要死很多人的。

德军正是在这种迷惑下,一直到战争结束,也没有发现自己的密码被破,因为他们太过自信自己的恩格尼码了,纳粹最终的覆灭很大程度是被图灵天才之手扼杀。

图灵成为英雄,但他的人生却以悲剧落幕。

由于图灵杰出的贡献,1945年,他被英国政府授予了最高的英雄奖项~大英帝国荣誉勋章(O.B.E.勋章)。这之后,图灵结束了自己在英国外交部的工作,回到了战前正在进行的理论计算机方面研究,试图研制出具体的计算机来。

从此,图灵开始了自动计算机的研究和设计,他写出了一份长达50页的ACE(通用计算机)设计说明书,后来的第一台ACE样机就是根据这个设计概念制造出来的。1949年,图灵成为了曼彻斯特大学计算机实验室副主任,负责最早真正意义上的计算机~“曼特斯特一号”的软件理论开发,由此,他成为世界上第一位把计算机实际用于数学研究的科学家。

1950年,图灵编写并出版了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》,后来又提出了著名的“图灵测试”;1951年,图灵又发表论文《机器能思考吗》;1951年,他成为英国皇家学会会员,时年39岁;1952年,他辞去剑桥大学国王学院研究员职务,专心在曼特斯特大学从事研究,还担任了制造自动数字计算机的弗兰蒂公司顾问。

但好景不长。正当图灵潜心研究,事业将取得重大突破之际,由于被人迫害,让他的天才创造戛然而止。

与世俗不相容的性格缺陷,葬送了图灵的人生和事业。

1954年6月7日,图灵被发现死于家中的床上,床头放着一个被咬了一口的苹果,经过对苹果的检测,这个苹果被泡过剧毒的氰化物,结论是自杀身亡。22年后的1976年,美国出现了一个苹果公司,它将第一台个人电脑推向市场,颠覆了人们对电脑的使用方式,从而掀起了一场电脑革命,尤其是它们的手机,引领了世纪变革。

巧合的是苹果公司的logo就是一个被咬过一口的苹果,很多人认为这就是为了纪念电脑之父图灵而设计的,但有人认为,这只是一个巧合。不管怎样,这个小插曲也彰显了图灵的影响依然在人间。

图灵的死与他的性取向有关,作为一个同性恋者,在那个时代还是不被法律所容许的。图灵被自己的同性伴侣所害,受到法律制裁。这位图灵的性伴侣叫阿诺德·莫瑞,他们1951年结识并结为伴侣,没想到这是引狼入室。

有一次,图灵发现有人到家里盗窃,他选择了报警,结果这个盗贼正是莫瑞的同伙。审讯中,图灵与莫瑞的同性恋关系暴露,而莫瑞为了减轻罪责,让律师辩护是图灵怂恿引诱才使他堕落。由此图灵因同性恋被捕,他本来完全可以不承认这个“罪行”,但他宁折不弯的个性不允许他说假话,他不但承认有这事,还认为这是他自己的私事,并写了5页陈述报告,把事情交代得清清楚楚。

图灵的罪名被坐实,被判定具有“明显的猥亵和性颠倒行为”罪。法庭给了他两种选择,一是坐牢2年,另一种选择是化学阉割。他选择了后者,就是持续1年强行注射雌激素。于是他在药物的副作用下屈辱的活了一段时间,期间他经历了乳房不断发育等苦不堪言的折磨。最终,他选择了悄悄离开这个不容他的世界。他的人生和事业在他41岁时戛然而止。

最顶级的数学大师都不是常人,因此常被世俗所不容。

图灵当然也不例外。1912年6月23日,图灵在英国伦敦出生。其实他也是一个“留守”儿童,其父亲在印度工作,母亲随行,因此他从小就很少见到父母,只与哥哥约翰相依为命。或许是这种环境,导致了他从小就与众不同。

图灵性格孤僻,沉默寡言,讨厌琐事,具有拒绝交流的倾向,整天沉浸在自己的世界里。他头发凌乱,邋里邋遢,衬衫从裤子里耷拉出来,领带胡乱的缠在领子外面,扣子也常常扣错孔眼,甚至常常穿反鞋子,他认左脚右脚完全没有区别。他对事物的表达都是直通通的,好恶完全展示在人们面前。这就是青少年时期图灵留在人们心目中的印象。

他在学校对数学表现出明显的痴迷,而忽视了对基础课学习,因此他数学是学霸,而其他科目是学渣。他讨厌学校的制度,觉得这种制度约束并剥夺了他悠闲的生活,由此他差点被学校开除。学校给他的评价是:“他根本不知道什么叫恶劣的举止、肮脏的书写和混乱的图形”,“他不该再这么留在这个年级,这太荒唐了”等等。

他就是一个特立独行的人,他不是常人,因此这个以常人为主流世俗的世界很难容忍这种“异人”,他的木讷、偏执、骄傲或许正是他悲剧形成的因素。

但他的天才是毋庸置疑的,很早就显现出来。

图灵在15岁时就能够读懂爱因斯坦相对论,据说当时全世界只有300个人能闹明白。他为了帮助母亲理解相对论,写了一份详细的相对论内容提要,显示出很强的数学水平和科学理解力。中学时期,图灵独特的数学天才能力就使他获得了国王爱德华六世数学金盾奖章。

后来他的数学才华被一路发现和肯定。1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,由于成绩优异而获得数学奖学金;1935年,他的第一篇数学论文“左右殆周期性的等价”发表在《伦敦数学会杂志》上,同一年,他还写出“论高斯误差函数”一文。这一年他才23岁,这些成就使他由一名大学生直接当选为国王学院的研究员,并于次年荣获英国著名的史密斯数学奖,成为国王学院最为显赫的毕业生之一。

世俗终于宽容了图灵,他以天才伟人形象定位于历史。

一代巨星过早陨落了,人们惋惜之余,并没有忘记这位纯粹的数学天才。2009年,英国计算机科学家康明发起了为图灵平反的在线请愿,很快,支持请愿的签名就超过3万人,英国政府时任首相戈登布朗由此发表了正式的道歉声明。

2012年,著名科学家斯蒂芬·威廉·霍金、保罗·纳斯(诺贝尔医学奖得主)、马丁·里斯(时任英国皇家学会会长)等致函时任英国首相戴维·卡梅伦,要求为图灵平反;2013年12月24日,英国司法大臣克里斯·格雷林向英国女王提出为图灵平反的要求,女王终于为图灵颁发了赦免令。

格雷林随后宣布:“图灵的晚年生活因为其同性取向而被迫蒙上了一层阴影,我们认为当时的判决是不公的,这种歧视现象如今也已经遭到了废除。为此,女王决定为这位伟人送上赦免,以此向其致敬。”

后来,英国宣布赦免了历史上所有过去因“严重猥亵法”而被定罪的同性恋和双性恋,并向1967年前因同性恋倾向而被定罪的人道歉,这个扭转世俗的法律改变被人们称为“艾伦·图灵法案”。

为了纪念图灵对计算机科学的巨大贡献,美国计算机学会于1966年设立了图灵奖,一年一次表彰在计算机科学中贡献突出的科学家,这个奖项含金量极高,被誉为计算机界的诺贝尔奖。2019年7月15日,英格兰银行行长马克·卡尼展示了以图灵头像为画面的新版50英镑纸币,并宣称在2021年底进入流通,这是一种殊荣。

图灵在科学、特别在数理逻辑和计算机科学方面的成就已被人们熟知,他被誉为计算机和人工智能之父。

由此,我们应该得到一个认识:

最顶尖的杰出人物一定不是世俗的,而世俗也不一定就是好的或者进步的。如果我们这个世界多一分宽容,也许图灵就不会死,他可能为人类进步作出更多的改变。

世界上还有许多科学家在过去和今天受到不公正的对待,而这些科学家正是改变人类文明进程,他们都可能是关系到人类未来存亡的一个齿轮,但愿这样的齿轮不要损坏太多,最终导致人类文明的崩溃。

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励志故事:图灵的秘密

您知道计算机科学之父是谁吗?你知道阿兰•图灵背后的故事吗?计算机科学之父阿兰图灵的故事是图灵生平的缩影,摘自《图灵的秘密:他的生平、思想及论文解读》。励志故事:图灵的秘密,365语录台词把这篇文章分享给大家,下面就是365语录台词网为你搜集整理的精彩内容,就让我们一起来欣赏一下吧!

2014年6月7日是阿兰·图灵逝世60周年。这个名人故事是图灵生平的缩影,摘自《图灵的秘密:他的生平、思想及论文解读》。

阿兰•图灵(1912—1954)是英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。为纪念他在计算机领域的卓越贡献,美国计算机协会于1966年设立图灵奖,此奖项被誉为计算机科学界的诺贝尔奖。 1912年6月23日,阿兰·图灵生于伦敦,是家中的第二个男孩。

1926年图灵进入公立学校舍伯恩学习。他害羞、孤独,似乎总是衣衫不整,学习上也没有表现得特别优异。只有在数学上,他的智力天赋初露端倪。1929年,图灵开始着迷于《物理世界的自然》(1928)一书。期间认识克里斯托弗·莫科姆,并交往密切,他们在科学和数学上有着共同的兴趣。回想起来,图灵很可能在那时发现了他的同性恋倾向。

1929年12月,图灵和克里斯托弗共同参加了剑桥大学奖学金考试,随后克里斯托弗被三一学院录取,图灵落榜。但两个月后,克里斯托弗突然生病,在一周内去世。一位舍伯恩的旧日同窗在信中写道:“可怜的图灵因为这个打击几乎崩溃,他们一定是极其要好的朋友。”

1930年12月,图灵再次参加了三一学院的考试,仍然未被录取。他调整目标,瞄准第二选择剑桥大学国王学院,全心钻研G. H. 哈代的经典著作《纯数学教程》备考。1931年秋,图灵开始了他在剑桥大学国王学院的学习。

1935年春,图灵修读了麦克斯·纽曼的“数学基础”课程,课程涵盖了尚未解决的判定性问题。同年夏天,图灵开始研究判定性问题。

图灵的毕业论文发表在伦敦数学学会1936年11月和12月的论文集里,这就是图灵流芳百年的“OnComputable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”(论可计算数及其在判定性问题上的应用)。他的论文采用了一种不同寻常的数学证明方法,甚至创造了一个通用机器,它能模拟其他任何一台计算机器的操作。

毕业后图灵来到美国普林斯顿大学攻读数学博士学位,期间他对密码学产生了兴趣。

1939年9月1日,德国入侵波兰,第二次世界大战爆发。两天后,英国向德国宣战。9月4日,图灵受邀到英国政府情报破译中心布莱切利庄园报到,致力于破译德国海军的密码。1940年,第一台“图灵Bombe”开始运行。它重达一吨,可模拟30台并行运行的恩尼格玛密码机。1941年,德军恩尼格玛加密的通信被攻破,图灵在其中起到了重要作用。

1943年初,图灵到贝尔实验室待了两个月,在这里遇到了开辟数位采样理论的哈利·奈奎斯特和克劳德·香农。

1951年3月15日,因在可计算数方面所做的工作,图灵被评为英国皇家学会会士,举荐人是麦克斯·纽曼和伯特兰·罗素。

1952年2月,因同性恋行为,警方传讯了图灵。最终,法庭判处图灵“严重猥亵罪”,且强制实施荷尔蒙治疗。图灵的择业因此受到限制,计算机之路也严重受阻。

1954年6月7日晚,睡前,图灵照例吃下苹果,但是,这只苹果蘸上了剧毒氰化物,41岁的天才就此了结了自己的一生。

2009年9月10日,英国前首相戈登·布朗代表英国政府为图灵当年受到的不公正待遇公开致歉。2013年12月24日,英国女王伊丽莎白二世为图灵追授死后赦免状。

由Windows编程大师Charles Petzold耗时多年编写的《图灵的秘密:他的生平、思想及论文解读》剖析了现代计算机原理开山之作、阿兰•图灵流芳百世的论文 “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”。图灵在其中描述了一种假想的计算机器,探索了其功能和内在的局限性,由此建立了现代程序设计和可计算性的基础。这本书也像是一本小说,行文间穿插讲述了图灵的成长经历和教育背景,以及他跌宕起伏的一生,包括破解德国恩尼格密码的传奇经历,他对人工智能的探索,他的性取向,以及最终因同性恋的罪名而在41岁时自杀的悲惨结局。全书完整揭示了阿兰•图灵非凡、传奇而悲剧的一生,是了解图灵的思想和生平的极好著作。(365语录台词网为您编辑发布,喜欢我请持续关注)

《模仿游戏》:计算机科学之父图灵的传奇一生

《模仿游戏》(The Imitation Game),是由莫腾·泰杜姆执导,本尼迪克特·康伯巴奇、凯拉·奈特莉等主演的传记电影,影片主要讲述了“计算机科学之父”艾伦·图灵破译德国密码系统Enigma,从而扭转二战战局的经历。

艾伦·麦席森·图灵(1912—1954)是英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础,图灵对于人工智能的发展也有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法。

图灵的一生简述如下:1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,第二次世界大战爆发后回到剑桥,协助军方破解德国的著名密码系统,帮助盟军取得了二战的胜利。 1952年,英国政府对图灵的同性恋取向定罪,随后图灵接受化学阉割(雌激素注射)。1954年6月7日,图灵吃下含有氰化物的苹果中毒身亡,享年41岁。2013年12月24日,英国女王伊丽莎白二世向图灵颁发了皇家赦免。《模仿游戏》于2014年上映。

《模仿游戏》作为传记电影,和《美丽心灵》(2001)有许多类似的地方 ,可以说是英国版的《美丽心灵》。相同的地方有:男主都是数学天才,都取得了伟大的成就;男主都不善言辞和处理人际关系,被同学、同事嘲笑、抵制和欺负;男主都被认为有病,被强制药物治疗;男主时刻都在想着破解难题,灵感都来自于酒吧的闲聊,图灵想到了破解英格玛的关键,即利用重复出现的词语来减少运算量,而纳什(《美丽心灵》男主)想到了博弈论。

图灵和纳什都有一个漂亮的女主的陪伴,不同的是纳什和女主结婚生子,一起度过了漫长的一生;而图灵没有和女主在一起,即便女主不介意图灵是同性恋,她觉得他们的相互理解和精神交流,已经好过了大部分婚姻,可是图灵还是选择了放弃,为了让女主可以拥有普通人的生活和爱情,这种放弃也是爱吧。

某种程度上可以说,德国是输给了一段同性爱情。图灵命名自己创造的破解英格玛的机器为克里斯托弗,正是这台倾注了爱的机器,成功破解了德国的密码系统。爱情没有性别的差异,同性之间也存在爱情,就如图灵和克里斯托弗(图灵的中学男同学)之间,可悲的是时代不允许,最终导致了图灵英年早逝。由于研究结果在二战后还保密了五十年,他的档案是空的, 所以图灵是在默默无闻中死去的,死的时候还背负着同性恋的污名,忍受着化学阉割的痛苦,实在太惨了 。

由于与众不同,天才其实非常孤独和痛苦,因此天才也需要鼓励和支持。整部电影多次重现的名句是: 有时候,被世人遗弃的人,才能成就别人想像不到的大事(Sometimes its the very people who no one imagines anything of who do the things no one can imagine) 。

天才其实非常羡慕普通人的幸福。图灵摸着女主手上的钻石戒指,无限羡慕,这时女主已经结婚,过上了普通人的生活,而孤身一人的图灵因为药物治疗,连笔都抓不稳。图灵的成就归全人类,他自己得到的并不多,付出的代价却是实实在在的。这就是天才伟大之处,图灵值得我们永远尊重和怀念。

正如周国平所说,我没有尼采的天才,也没有尼采的痛苦。 我们无法选择自己是天才还是平庸,但 上帝的分配很公平,天才有高贵的痛苦,凡人有平庸的幸福, 因此我们无需抱怨,珍惜现在的一切,尽力而为就行。

图灵发明的人工智能,破译了德国恩格密码机

图灵发明了破译德国格恩密码机,是计算机的雏形。但并不是人工智能,但对人工智能有很多贡献。艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,称为计算机科学之父,人工智能之父。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。图灵发明了破译德国格恩密码机,是计算机的雏形。但并不是人工智能,但对人工智能有很多贡献。艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,称为计算机科学之父,人工智能之父。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。

详细介绍下图灵

1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为“论数字计算在决断难题中的应用”。在这篇开创性的论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义,并提出著名的图灵机"(Turing Machine)的设想。“图灵机”不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置,用来计算所有能想像得到的可计算函数。"图灵机"与"冯.诺伊曼机" 齐名,被永远载入计算机的发展史中。1950年10月,图灵又发表了另一篇题为"机器能思考吗"的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了"人工智能之父"的桂冠。

故事从谜开始

英国现代计算机的起步是从德国的密码电报机——Enigma(谜)开始的,而解开这个谜的不是别人,正是阿兰·图灵,一个在计算机界响当当的人物,可与美国的冯·诺依曼相媲美的电脑天才。在他短暂的生涯中,图灵在量子力学、数理逻辑、生物学、化学方面都有深入的研究,在晚年还开创了一门新学科—— 非线性力学。

图灵英年早逝。在他42年的人生历程中,他的创造力是丰富多彩的,他是天才的数学家和计算机理论专家。24岁提出图灵机理论,31岁参与COLOSSUS的研制,33岁设想仿真系统,35岁提出自动程序设计概念,38岁设计"图灵测验"。这一朵朵灵感浪花无不闪耀着他在计算机发展史上的预见性。特别是在60年代后当然,图灵最高的成就还是在电脑和人工智能方面,他是这一领域开天辟

地的大师。为表彰他的贡献,专门设有一个一年一度的"图灵奖",颁发给最优秀的电脑科学家。这枚奖章就像"诺贝尔奖"一样,为计算机界的获奖者带来至高无上的荣誉。而阿兰·图灵本人,更被人们推崇为人工智能之父,在计算机业十倍速变化的历史画卷中永远占有一席之地。他的惊世才华和盛年夭折,也给他的个人生活涂上了谜一样的传奇色彩。

神童图灵

阿兰·图灵,1912年6月23日出生于英国伦敦。其祖父曾获得剑桥大学数学荣誉学位,但他父亲的数学才能平平。因此,图灵的家庭教育,对他以后在数学及计算机方面的成就并没有多少帮助。小时侯的图灵生性活泼好动,很早就表现出对科学的探索精神。据他母亲回忆,3岁时,小图灵就进行了他的首次实验,尝试把一个玩具木头人的小胳膊、小腿掰下来栽到花园里,等待长出更多的木头人。到了8岁,他更开始尝试写一 部科学著作,题目为《关于一种显微镜》。在这部很短的书中,天才儿童图灵拼错了很多单词,句法也有些问题,但写得还能让人看懂,很像那么一回事儿。在书的开头和结尾,他都用同一句话"首先你必须知道光是直的"作前后呼应, 但中间的内容却很短,短得破了科学著作的记录。图灵曾说 :"我似乎总想从最普通的东西中弄出些名堂。"就连和小朋友们玩足球,他也能放弃当前锋进球这样出风头的事,只喜欢在场外巡边,因为这样能有机会去计算球飞出边界的角度。他的老师认为 :"图灵的头脑思维可以像袋鼠一样进行跳跃。" 图灵是个天才。他16岁就开始研究爱因斯坦的相对论。1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,开始他的数学生涯,研究量子力学、概率论和逻辑学。在校期间,图灵还是现代语言哲学大师维特根斯坦班上最出色的学生。他对由剑桥大学的罗素和怀特海创立的数理逻辑很感兴趣。数理逻辑的创建,主要源于古希腊克里特岛上有个叫爱皮梅尼特的"智者",他说 :"所有的克里特岛人都说谎"。我们可以把它简化为:"我说的这句话是假话"。这就出现一种两面都无法自圆的怪圈:如果他没有说谎,那他这句话是错的,他是在说谎;如果他真的在说谎,那他说自己在说谎是对的,所以他又没有说谎。罗素和怀特海把它从逻辑、集合论以及数论中驱逐出去,最后又想尽办法归入《数学原理》之中。

图灵一上大学,就迷上了《数学原理》。在1931年,著名的"哥德尔定理"出现后(该定理认为没有一种公理系统可以导出数论中所有的真实命题,除非这种系统本身就有悖论),天才的图灵在数理逻辑大本营的剑桥大学提出一个设想 :能否有这样一台机器,通过某种一般的机械步骤,能在原则上一个接一个地解决所有的数学问题。大学毕业后,图灵去美国普林斯顿大学攻读博士学位,还顺手发明过一个解码器。在那里,他遇见了冯·诺依曼,后者对他的论文击节赞赏,并随后由此提出了"存储程序"概念。图灵学成后又回到他的母校任教。在短短的时间里,图灵就发表了几篇很有份量的数学论文,为他赢得了很大的声誉。

怪才图灵

在剑桥,图灵可称得上是一个怪才,一举一动常常出人意料。他是个单身汉和长跑运动员。在他的同事和学生中间,这位衣着随便、不打领带的著名教授,不善言辞,有些木讷、害羞,常咬指甲,但他更多地以自己杰出的才智赢得了人们的敬意。图灵每天骑自行车上班,因为患过敏性鼻炎,一遇到花粉,就会鼻涕不止,大打喷嚏。于是,他就常常在上班途中戴防毒面具,招摇过市,这早已成为剑桥的一大奇观。图灵的自行车经常半路掉链子,但他就是不肯去车铺修理。每次骑车时,他总是嘴里念念有词,在心里细细计算,这链条也怪,总是转到一定的圈数就滑落了,而图灵竟然能够做到在链条下滑前一刹那停车,让旁观者佩服不已,以为图灵在玩杂技。后来图灵又居然在脚踏车旁装了一个小巧的机械记数器,到圈数时就停,歇口气换换脑子,再重新运动起来。

1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为《论数字计算在决断难题中的应用》。在这篇开创性的论文中,图灵给"可计算性"下了一个严格的数学定义,并提出著名的"图灵机"(Turing Machine)的设想。"图灵机"不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造一种十分简单但运算能力极强的计算机装置,用来计算所有能想像得到的可计算函数。装置由一个控制器和一根假设两端无界的工作带(起存储器的作用)组成。工作带被划分为大小相同的方格,每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动,它带有一个读写出一个你期待的结果。外行人看了会坠入云里雾里,而内行人则称它是"阐明现代电脑原理的开山之作",并冠以"理想计算机"的名称。这篇论文在纸上谈了一把兵,创造出一个"图灵机"来。但现代通用电脑确实是用相应的程序来完成任何设定好的任务。这一理论奠定了整个现代计算机的理论基础。"图灵机"更在电脑史上与"冯·诺依曼机"齐名,被永远载入计算机的发展史中。

图灵机理论不仅解决了纯数学基础理论问题,一个巨大的"意外"收获则是,理论上证明了研制通用数字计算机的可行性。虽然早在100年前的1834年,巴贝奇(Chark Babbage,1792~1871)就设计制造了"分析机"以说明具体的数字计算,但他的失败之处是没能证明"必然可行"。图灵机理论不仅证明了研制"通用机"的可行性,而且比世界上第一台由德国人朱斯(K·Zuze)于1941年制造的通用程序控制计算机Z-3整整早5年。这不得不使人惊叹这一理论的深刻意义。

谜语图灵

正当图灵的理论研究工作进一步深入时,战争爆发了。他被派往布雷契莱庄园承担"超级机密"研究。当时的布雷契莱庄园是一所"政府密码学校",即战时的英国情报破译中心。在这座幽静的维多利亚式建筑里,表面上鸟语花香、人迹罕见,其实每天都有12000多名志愿者在这里夜以继日地工作,截获、整理、破译德国的军事情报,有些结果甚至直达丘吉尔首相本人手中。在这里,图灵被人们称为"教授",没有人知道他的真名。当时德国有一个名为"Enigma"(谜) 的通信密码机,破译高手们绞尽脑汁也难以破解。这个难题交到了图灵手中,他率领着大约200多名精干人员进行密码分析,其中甚至还包括象棋冠军亚历山大。分析和计算工作非常复杂,26个字母在"Enigma"机中能替代8万亿个谜文字母。如果改动接线,变化会超过2.5千万亿亿。最后多亏波兰同行们提供了一台真正的"Enigma",图灵才凭借着他的天才设想设计出一种破译机。这台机器主要由继电器构成,还用了80个电子管,由光电阅读器直接读入密码,每秒可读字符2000个,运行起来咔嚓咔嚓直响。它被图灵戏称为"罗宾逊",至今没人能搞懂图灵究竟如何指挥它工作。但"罗宾逊"的确神通广大,在它的密报下,德国飞机一再落入圈套,死无葬身之地。

1945年,图灵带着大英帝国授予的荣誉勋章,来到英国国家物理研究所担任高级研究员。两年后,图灵写了一份内部报告,提出了"自动程序"的概念,但由于英国政府严密、死板的保密法令,这份报告一直不见天日。1969年,美国的瓦丁格(Woldingger)发表了同样成果,英国才连忙亮出压在箱底的宝贝,终于在1970年给图灵的报告"解密"。图灵的这份报告后来收入爱丁堡大学编的《机器智能》论文集中。由于有了布雷契莱的经验,图灵提交了一份"自动计算机"的设计方案,领导一批优秀的电子工程师,着手制造一种名叫ACE的新型电脑。它大约用了800 个电子管,成本约为4万英镑。1950年,ACE电脑就横空出世,开始公开露面,为感兴趣的人们玩一些"小把戏",赢得阵阵喝彩。图灵在介绍ACE的内存装置时说:"它可以很容易把一本书的10页内容记住。"显然,ACE是当时世界上最快、最强劲的电子计算机之一。

1946年,在纽曼博士的动议下,皇家学会成立电脑实验室。纽曼博士是皇家学会会员,又是当年破译小组的成员,正是他对"赫斯·鲁宾逊"的制造起了关键作用。皇家学会的这一新实验室不在伦敦,而是设在曼彻斯特大学,由纽曼博士牵头负责。1946年7月,研制基金到位,纽曼博士开始招募人选。阿兰·图灵也在次年9月加盟电脑实验室。一时间,曼彻斯特大学群英会萃。实验室设在一幢维多利亚时代的老房子里,条件十分简陋,但因图灵他们的到来,也算是蓬荜生辉了。在1948年6月,这里造出了一台小的模型机,大家都爱叫它"婴儿"(Baby)。这台模型机用阴极射线管来解决存储问题,能存储32个字,每一字有32位字长。这是第一台能完全执行存储程序的电子计算机的模型。

大师图灵

到了1949年10月,各项改进工作都已展开,夹在两层存储器之间的自动控制系统已正常运转,并能在程序的控制下,实现磁鼓和阴极射线管存储单元间信息交互。图灵设计出一些协同电路来做输入和输出的外设。有关电动打字设备也是图灵通过老关系从他战时供职的外交部通信部门弄过来的,其中甚至包括一个战后从德国人那里收缴来的穿孔纸带键盘。这样,整个模型机已大功告成。在整个试验阶段,大家忙上忙下。1949年底,模型机交付给曼彻斯特当地的一家叫弗兰尼蒂(Ferranti)的电子公司,开始正式建造。1951年2月完工,通称"迈可1型"。它有4000个电子管,72000个电阻器,2500个电容器,能在0.1秒内开平方根、求对数和三角函数的运算。比起先前的模型机,"迈可1型"功能更为齐全,静电存储器的内存容量已翻倍,能存256个40位字长字,分别存在8个阴极射线管中,而磁鼓的容量能扩容到16384个字,真是一项了不起的工程。

与冯·诺依曼同时代的富兰克尔(Frankel,冯氏同事)在回忆中说:冯·诺 依曼没有说过"存储程序"型计算机的概念是他的发明,却不止一次地说过,图灵是现代计算机设计思想的创始人。当有人将"电子计算机之父"的头衔戴在冯·诺依曼头上时,他谦逊地说,真正的计算机之父应该是图灵。当然,冯·诺依曼问之无愧,而图灵也有"人工智能之父"的桂冠。他俩是计算机历史浩瀚星空中相互映照的两颗巨星。

早在1945年,图灵就提出"仿真系统"的思想,并有一份详细的报告,想建造一台没有固定指令系统的电脑。它能够模拟其他不同指令系统的电脑的功能, 但这份报告直到1972年才公布。这说明图灵在二战结束后就开始了后来被称 为"人工智能"领域的探索,他开始关注人的神经网络和电脑计算之间的关联。

1950年,图灵又来到曼彻斯特大学任教,同时还担任该大学自动计算机项目的负责人。就在这一年的十月,他又发表了另一篇题为《机器能思考吗?》的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了一顶桂冠--"人工智能之父"。在这篇论文里,图灵第一次提出"机器思维"的概念。他逐条反驳了机器不能思维的论调,做出了肯定的回答。他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义,由此提出一假想:即一个人在不接触对方的情况下,通过一种特殊的方式,和对方进行一系列的问答,如果在相当长时间内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么,就可以认为这个计算机具有同人相当的智力,即这台计算机是能思维的。这就是著名的"图灵测试"(Turing Testing)。当时全世界只有几台电脑,根本无法通过这一测试。但图灵预言,在本世纪末,一定会有电脑通过"图灵测试"。终于他的预言在IBM的"深蓝"身上得到彻底实现。当然,卡斯帕罗夫和"深蓝"之间不是猜谜式的泛泛而谈,而是你输我赢的彼此较量。

故事以谜结束

1951年,图灵以他杰出的贡献被当选为英国皇家学会会员。就在他事业步入辉煌之际,灾难降临了。1952年,图灵遭到警方拘捕,原因是他是一个同性恋者。与其他一些智慧超群的人物一样,图灵在个人生活方式上也"与众不同"。当时,人们对同性恋还没有像现在这样宽容,而是把这种行为当作一桩伤风败俗的罪孽。事情的败露是这样的,当时有一位叫琼·克拉克(Joan Clarke)的姑娘爱上了图灵,图灵也对对方很有好感,并向对方求婚,琼欣然接受。但不久,图灵自己退缩了,告诉琼,他是同性恋者。在1948年,图灵就由于同性恋倾向,离开了当时属于高度保密的英国国家物理实验室(NPL)。但也有人说,图灵是被英国军事情报部门"开除"出去的,对于这位天才的离去,许多人怅惜不已。

1952年3月31日,图灵更因为和曼彻斯特当地一位青年有染,被警方逮捕。在法庭上,图灵既不否认,也不为自己辨解。在庄严的法庭上,他郑重其事地告诉人们:他的行为没有错,结果被判有罪。在入狱和治疗两者中间,图灵选择了注射激素,来治疗所谓的"性欲倒错"。此后图灵开始研究生物学、化学,还和一位心理医生有很深的交往。那时,他的脾气已变得躁怒不安,性格更为阴沉怪僻。1953年3月,他因为接待过一位被英国警方注意的挪威客人,成为警方的目标,甚至去希腊度假时也被跟踪。

1954年6月8日,图灵42岁,正逢进入他生命中最辉煌的创造顶峰。一天早晨,女管家走进他的卧室,发现台灯还亮着,床头上还有个苹果,只咬了一小半,图灵沉睡在床上,一切都和往常一样。但这一次,图灵是永远地睡着了,不会再醒来……经过解剖,法医断定是剧毒氰化物致死,那个苹果是在氰化物溶液中浸泡过的。图灵的母亲则说他是在做化学实验时,不小心沾上的,她的"艾伦"从小就有咬指甲的习惯。但外界的说法是服毒自杀,一代天才就这样走完了人生。