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。
在布莱切利园中,德国海军的恩尼格玛密码一直被认为是最难以破解的。
德国海军历来极其重视无线通信的可靠性和保密性,就是他们率先使用了恩尼格玛机来加密。而且,德国海军还频繁地在结构和操作方式上对恩尼格玛机进行改进,以确保它无懈可击、牢不可破。
第二次世界大战前夕,德国陆军和空军将恩尼格玛机的转子从3个增加到了5个,而德国海军则是继续增加到了7个,最后更是丧心病狂的增加到了8个。
而且,德国海军还使用了与陆军及空军不一样的新操作规程,主要包括两个方面:
一、增加“密钥手册”,规定每天0点更新初始参数。
(a)选择8个转子中的3个并规定其基左中右位置;
(b)设定各转子的内外轮之间的相对位置;
(c)设定接线板上的10对接线;
(d)设定3个转子的初始位置。
二、采用“双字替换表”
(a)发报前,先从密钥手册中选3个字母,比如ABC,作为密钥,然后把恩尼格玛机的3个转子调到当天规定的初始位置,输入ABC,假设得到FTN,再把转子调到FTN的位置,开始加密正式电文;
(b)再从密钥手册中选另一组字母,比如XYZ,在XYZ的左边和密钥ABC的右边任意增加一个字母,比如P、Q,列成两行,上下对齐。
P X Y Z
A B C Q
(c)根据当天有效的“双字替换表”把各列的字母对PA、XB、YC、ZQ分别替换,比如替换成IS、OW、MD、UV;
(d)发送电报时,把这4对字母加在正式密文的首尾;
(e)对方接收到电报后,先对4对字母反向操作,得到3个字母ABC,再得到FTN,然后开始解密正文。
这样一来,原来重复加密3个字母密钥的操作就不存在了,以致雷杰夫斯基发明的破解方法完全失效。
在图灵来到布莱切利园之前,几乎所有人都认为德国海军的密码是无法破译的,因此没有人愿意为它浪费时间。图灵到来之后,发明了基于crib方法的“炸弹”机,理论上是可以对德国海军的密码进行破译的,但由于早期的“炸弹”机性能过低,所以破解的效率极为低下。
当时德国的U-潜艇正在严重威胁盟军的大西洋生命线,寻找有效的破解德国海军密码的方法变得刻不容缓。经过一段时间的摸索和研究,图灵终于发明了基于贝叶斯统计原理的“班布里方法”,能够有效破解德国海军的恩尼格玛机。
班布里方法基于语言学中的一个统计事实:把任意两段文字拿来排成行上下对齐进行比较,查看其中有多少对字母是相同的;当这两段文字属于同一编码系统时出现相同字母对的概率,明显高于当它们不属于同一编码系统时的相应概率。
基于这个原理,图灵找到了破解德国海军恩尼格玛机的途径。不过图灵所用的方法包含了大量数学理论,过程也相当繁琐,这里就不详细表述了,我们只说一下图灵的大致思路。
首先,通过对比分析大量的电文头尾的明文字母,部分甚至完全破解“双字替换表”,从而获得电文密钥;
其次,用班布里方法,确定右边转子是8个转子中的哪一个;
再次,重复使用班布里方法,进一步确定中间转子是哪一个;
最后,用“炸弹”机破解全部密文。
这个步骤被验证是行之有效的,图灵就这样搞定了最高级别的德国海军恩尼格玛机。
1940年5月8日,用班布里方法破解德国海军密码首次获得成功。以后的三年里,此方法结合“炸弹”机成为英国破解德国海军密码的主要手段,为盟军重创德国U-潜艇舰队、守住大西洋生命线做出了巨大贡献。
据不完全统计,破解之后,盟军全年被击沉船只的吨位下降了60%;而德军潜艇的损失率,从破译前的不到7%,猛增到50%。
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敦刻尔克大撤退后,德国即将启动入侵英国本土,英国军情局在伦敦郊外的布雷奇利庄园设立了密码破译中心。在这里,有数百名工作人员参与破译德国军事行动的绝密情报。而这所庄园以及破译工作,同样也被英国政府列为最高机密,其代号就是"超级机密"。
正在英国人毫无头绪时,1938年,一位犹太人向英国情报人员透露,他曾是"艾尼格玛"的设计人员之一。英国人经过仔细甄别后,相信了他。这位犹太人真的复制出了一台"艾尼格玛"密码机,按照英国人的说法,这是仿制工程的奇迹,而这的确帮了英国人的大忙。
然而在1939年夏秋之际,德国人又改进了原先的密码机,复制品由此失去了效能,英国再次陷入困境。但波兰情报部门又出手解救了英国人。作为英国的盟国,波兰人将他们数年来对德国密码机的研究成果乃至新的密码机样机、已解密机器悉数交给了英国人。
仅仅一个星期后,纳粹军队就开进了波兰。这让英国密码破译专家诺克斯感动不已,他说:"波兰此举,就像一名古代的骑士在倒下之前,将手中的利剑递给了战友。"
在布雷奇利庄园,除了诺克斯这位破译界名宿,还有一位数学界奇才——图灵。他毕业于剑桥大学,战后依靠对密码机的研究成果,他成了开创电子计算机时代的先驱者之一。
首先,他们从研制能模仿或能解释德国国防军每一个"哑谜"方式的机器入手,从而能推出所有德军主要司令部日日夜夜、成年累月发布命令时经常变换的编码程序。经过艰难攻关,英国人终于制成了具有上述功能的机器,将之命名为"炸弹"。
1939年底,"炸弹"破译出了德国密码,英国人欣喜若狂。从此,德军的秘密计划和行动方案,源源不断地从布雷奇利庄园传到军情六处孟席斯上校手中,再直接交到丘吉尔的案头。事实上,德军在"二战"期间的绝大多数行动,都没能瞒得过英国人,只不过英国人将情报来源一直掩饰得很好,始终没有引起对手的怀疑。
1940年7月2日,希特勒发布了第一组"海狮"作战计划,也即英国本土登陆作战计划。战役一开始,丘吉尔和空军参谋部就通过"超级机密"了解到德国空军的大部分——有时甚至是全部的计划。
针对德国空军司令戈林要求夺取制空权的指令,英国皇家空军制定了集中优势兵力打击敌人的方案。由于英国空军的飞机数量没有德国多,所以只能在适当时间、适当地方和适当高度,集中战斗机中队及主要防御力量,对付敌人的主攻力量。依赖预警雷达及破译的德国军事情报,英国皇家空军总能掐着纳粹空军到达的时刻精准升空拦截,而不需要时时空中巡逻防备德军突袭——英国空军由此大大减少了飞行员体力消耗及汽油等战略物资消耗。
1940年8月13日,苏塞克斯和肯特上空,80架德军"道尼尔 17"轰炸机群,以及更多数量的"容克 88"俯冲轰炸机,飞往不列颠腹地及海岸线执行轰炸任务。由于天空浓云密布,德军护航战斗机无法按计划起飞,轰炸机只好单独出击。
英国空军司令部事先已知晓德军行动计划,当在雷达上发现德国飞机后,立即启动早已就绪的作战方案……这次交锋,德国空军共损失飞机47架,另有80多架被击伤,而英国空军仅损失飞机13架。
图灵对琼说我们用自己的方式爱着对方,我们能一起过我们想要的生活,你成不了完美丈夫,我也不想做什么完美的妻子,我不会整天给你做羊排等你从办公室下班回家。
《模仿游戏》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。
剧情简介
二战期间盟军苦于德国的密码系统英格玛无法破译,政府召集了一批数学家逻辑学家进行秘密破解工作,艾伦图灵本尼迪克特·康伯巴奇饰就是其中之一。
破解计划刚开始,图灵遭到了以休亚历山大马修古迪饰为首的组员和领导的排斥,幸而军情六局局长斯图尔特孟席斯马克斯特朗饰帮助他立项研究破译密码的机器,而图灵则变成了负责人,并招收了新的成员琼克拉克凯拉奈特莉饰开始艰难的工作。
琼很快就迷上了图灵,由于她的帮助所有组员空前的团结,并于两年后成功破解了德军密码,图灵一度与琼订婚,但却隐瞒了一个秘密,因为这个秘密他最终遭受到非人的待遇。
阿兰图灵是数学题是计算机学之父创作的,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”的数学题。
阿兰.图灵出生于1912年的英国伦敦,他自小就展现出了极高的智商,三岁可以自行读书,五岁便写下了关于显微镜的观察作文。
但图灵的性格是极其孤僻的,不善于表达,因此图灵在少年期间,就成为了被霸凌的对象。就在这种环境之下,一个改变图灵一生的学长出现了,这个学长保护了图灵,制止了其他人对图灵的霸凌行为,同时这个学长和图灵有着相同的爱好,他们对数学和科学都有着极大的兴趣,经常在一起讨论这方面的知识。
后来,他在1931年考入了剑桥大学国王学院,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,后来发生的事情大家也都知道了,图灵帮助英国破解了德国的“恩格玛”密码机器,帮助英国取得了二战的胜利,成为了世界的英雄、
图灵作为著名数学家,所贡献的成就完全不止于密码破译这一个领域,图灵对人类的计算机技术发展,和人工智能的技术发展,都做出了很大的贡献。
例如图灵曾写过一篇名为《计算机器和智能》的论文,在计算机科学界引起了巨大震撼同时图灵花费4万英镑,成功研制出了一台计算机,这台计算机是当时世界上速度最快,功能最强的计算机,为后来的计算机发展奠定了坚实的基础。
后来图灵又提出了“机器会思考吗”这一问题,并设计了著名的“模仿游戏试验”,后人称之为“图灵测试”。
阿兰图灵数学题现状
牛津大学的数学家Marc Lackenby找到了一种算法,能比以往任何算法都更快判断一个纽结是否为“平凡纽结”。这种算法可以在所谓的“准多项式时间(quasi-polynomial time)”,判断出一个交叉数为n的纽结图所代表的的纽结是否是平凡纽结。
以上内容参考:艾伦·麦席森·图灵 - 百度百科
艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing),别名:图灵、艾伦·图灵、人工智能之父,生于1912年6月23日,雨1954年6月7日去世,代表作有:《论数字计算在决断难题中的应用》、《机器能思考吗?》。
他是英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。
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,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,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,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。
由于图灵对计算机科学、人工智能方面做出的杰出贡献,特此美国计算机协会(ACM)于1966年设立了图灵奖,专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。 其名称就取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦·麦席森·图灵(Alan M. Turing)。
艾伦·麦席森·图灵从小就表现出极强的创造能力和对数学的痴迷。
年仅14岁的图灵就考入了伦敦有名的谢伯恩(Sherborne)公学去学习 ,在良好的中等教育条件下又表现出了对自然科学有着极大兴趣和敏锐的数学头脑。
15岁的时候为了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。
由于图灵对自然科学极大的兴趣,促使他在1930年和1931年两次获得他的一位同学(莫科姆)的父母设立的自然科学奖,获奖工作中有一篇论文题为“亚硫酸盐和卤化物在酸性溶液中的反应”,受到政府派来的督学的赞赏,对自然科学的兴趣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。
于是在1931年,图灵考入了剑桥大学国王学院,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。
在1935年的时候,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(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》。该文于1937年在《伦敦数学会文集》第42期上发表后,立即引起广泛的注意。在论文的附录里他描述了一种可以辅助数学研究的机器,后来被人称为“图灵机”,这个设想最有变革意义的地方在于,它第一次在纯数学的符号逻辑,和实体世界之间建立了联系,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论文,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,并与丘奇一同工作。
在美国期间,他对群论作了一些研究,并撰写了博士论文。1938年在普林斯顿获博士学位,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。
然而第二次世界大战到来了,打断了图灵的正常研究工作,1939年秋,他被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。