图灵发明的人工智能,破译了德国恩格密码机(图灵破解密码哥哥在船上)

2023-04-07 15:58:23 密码用途 思思

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。

有一部电影,最近上映的,讲战争什么密码破译的,谁知道叫什么的呀

电影:模仿游戏 The Imitation Game (2014)

主演: 本尼迪克特·康伯巴奇、凯拉·奈特莉

剧情:

二战期间,盟军苦于德国的秘密系统”英格玛“无法破译,政府召集了一批民间数学家、逻辑学家进行秘密破解工作,图灵就是其中之一,并于两年后成功破解德军的密码。

密码那些事儿|(二十一)再下一城,图灵破解最高级别恩尼格玛机

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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《钻奖励调整公告》

二战时期破解恩格尼码机的电影

《模仿游戏

》The

Imitation

Game

本尼迪克特·康伯巴奇、凯拉·奈特莉等主演

影片改编自安德鲁·霍奇斯编著的传记《艾伦·图灵传》,讲述“计算机科学之父”艾伦·图灵的传奇人生,故事主要聚焦于图灵在二战期间协助盟军破译德国密码系统Enigma的经历。

图灵与人工智能

阿兰·图灵(1912—1954)阿兰・麦席森・图灵,1912 年 6 月 23 日出生在伦敦帕丁顿的疗养院。他的父亲曾在印度公务署为英帝国效力,母亲出生在马德拉斯,外祖父是一位工程师,因为在印度修建桥梁和铁路赚了大钱。1907 年,图灵的父母在一艘从印度到英国的船上相遇,同年在都柏林结婚。1908 年年初,他们回到印度。阿兰是他们的第二个男孩,他母亲 1911 年在印度怀上了他,后回英国生产。

阿兰和他的哥哥约翰幼年在英国度过,由一对退休夫妇照顾,父母则因为工作住在印度,这在当时很常见。

1922 年,阿兰进入肯特的哈兹勒赫斯特预备学校学习。他最初的兴趣是地图、国际象棋和化学。期间图灵读到一本埃德温・坦尼・布鲁斯特所著的《每个儿童应该知道的自然奇观》。图灵后来说,这本书开启了他的科学视野,并对他理解人与机器之间的关系产生了更深刻的影响。“显然,人体也是一台机器。” 那本书对此解释道:

“它是一台极其复杂的机器。虽然比任何手工制作的机器都要复杂千万倍,但其本质上仍然是一台机器。有人曾将人体比作一台蒸汽机,但那时我们还不太了解它的工作原理。现在,我们会把它比喻为一台内燃机,就像是汽车、轮船和飞机的内燃机一样。”

20 世纪初,“人体是机器” 的想法被看成是非常无知的,就像现在儿童读物里很幼稚的想法一样。但事实并非如此。在图灵出生前 200 年,法国医生兼哲学家朱利安・奥佛雷・拉・美特利(1709—1751)在其 1747 年的争议性作品 L’Homme Machine(《人是机器》)中,毫不掩饰地描述了人体甚至思维的机械般的工作机制。图灵从小就觉得自己的身体也是一台机器,后来也因探索机器和人类间的联系而被世人铭记。

1926 年,他被一所最古老的英国公立学校舍伯恩录取。图灵在舍伯恩第一学期的第一天被大罢工所阻,不能乘火车去学校,阿兰决定骑车 60 英里上学,这一壮举被当地的报纸所报道。

在舍伯恩,阿兰没能与其他男孩打成一片。他害羞、孤独,似乎总是衣衫不整、墨迹斑斑。“他的所有特征都容易成为笑柄,尤其是他那害羞、犹豫、尖细的声音 —— 不完全是口吃,而是吞吞吐吐,就像在等待一个复杂的程序将他的想法转化成人类语言一样。” 他本可以在学习上表现优异而弥补自己的不足,但事实并非如此。只有在数学上,他才表现出一些智力天赋的端倪。

到了 1929 年,阿兰开始着迷于《物理世界的自然》(1928)一书。这是一本广为流行并极具影响力的书,由剑桥大学天文学家亚瑟・埃丁顿爵士所著,书中探讨了相对论和量子理论的新科学所带来的影响。阿兰同时和一个名为克里斯托弗・莫科姆的同学交往密切,他和阿兰在科学和数学上有着共同的兴趣,而且出生在一个比阿兰家更有意思并兼具科学气氛的家庭。克里斯托弗的外祖父是约瑟夫・斯万爵士,他在 1879 年发明了白炽灯泡,独立于爱迪生的发明。

回想起来,图灵很可能在那时发现了他的同性恋倾向,克里斯托弗是他的初恋。但是没有任何迹象表明,这两名青年之间发生了身体接触,他们一起做化学实验,交流数学公式,并探讨埃丁顿和剑桥大学另一位天文学教授詹姆斯・简爵士所著书中的新天文学和新物理学。

剑桥大学是有抱负的英国科学家追逐向往之地,其在科学和数学上最享有盛名的学院就是三一学院。1929 年 12 月,阿兰和克里斯托弗花了一周的时间到剑桥大学参加奖学金考试,一起沐浴在弗朗西斯・培根、艾萨克・牛顿、詹姆斯・克拉克・麦克斯韦母校的氛围中。他们回到舍伯恩一周后,考试结果公布在了《泰晤士报》上。阿兰没被录取,而克里斯托弗被录取了。克里斯托弗将前往三一学院,而阿兰最大的希望是能争取在下一年入学三一学院或者剑桥的其他学院。

两个月后,克里斯托弗突然生病并在一周内去世,病因是他小时候所感染的牛结核病。他们舍伯恩的一位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。” 虽然图灵也与其他男人有着更亲密的性关系,但显然他对克里斯托弗的爱与崇拜是其他人所不能比的。

1930 年 12 月,图灵再次参加了三一学院的考试,但仍然未被录取。他的第二选择是剑桥大学国王学院。这一次,他决定专攻数学,全心钻研 G. H. 哈代的经典著作《纯数学教程》(A Course of Pure Mathematics)备考,这本书在当时已经是第 15 版了。1931 年秋,阿兰开始了他在剑桥大学国王学院的学习。

接来的一年,图灵研究起一本叫做《量子力学的数学基础》(Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik)的新书,这本书由年轻的匈牙利数学家约翰・冯・诺依曼所著。20 世纪 20 年代中期,冯・诺依曼曾与大卫・希尔伯特在哥廷根大学一起共事。绝大多数早期量子力学的数学研究工作都是在哥根廷大学进行的。20 世纪 30 年代,冯・诺依曼移民美国并在普林斯顿大学任教,1933 年成为普林斯顿高等研究院聘任的首批数学家之一。现在,通过一些场合,冯・诺依曼和阿兰・图灵的生活开始有了交集。

图灵与冯・诺依曼的第一次见面很可能是在 1935 年夏天,当时冯・诺依曼利用在普林斯顿大学的工作假期来到剑桥大学做关于殆周期函数的演讲。图灵已经熟知演讲的主题以及冯・诺依曼在这方面的研究工作。就在那年春天,图灵已经发表了他的第一篇论文,共两页,讨论了 “左右殆周期性的等价性”(Equivalence of Left and Right Almost Periodicity,伦敦数学学会,1935),推广了冯・诺依曼在前一年发表的一篇论文。

他们都没想到,两人会在次年于新泽西州的普林斯顿再次相遇。

图灵对于数理逻辑这一精妙深奥领域的兴趣可能开始于 1933 年,当时他阅读了伯特兰・罗素 1919 年的作品《数学哲学导论》。书的末尾写道:

“如果有学生因为这本书而迈入数理逻辑的大门,并进行认真的研究,那么这本书就达到当时写作的初衷了。”

1935 年的春季学期,图灵修读了 “数学基础” 课程,授课人是麦克斯韦・赫尔曼・亚历山大・纽曼(1897—1984),其姓名缩写 M.H. A.。纽曼更为人熟知,人们常亲切地称他麦克斯。麦克斯・纽曼名声在外的是他在组合拓扑方面的工作,不过他也可能是剑桥大学在数理逻辑方面最有见识的人。纽曼整个课程的高潮是对哥德尔不完备性定理的证明。(研究生水平的数理逻辑导论课程至今仍然采用类似的结构。

此外,纽曼的课程也涵盖了尚未解决的判定性问题。“是否有一种确定的方法,或者纽曼所说的‘机械过程’,它可以应用于一个数学命题,并得出该命题能否被证明的结论?” 当然,对于 “机械过程”,纽曼指的不是一台机器。机器也许能够进行简单的算术,但几乎不能解决实际意义上的数学问题。纽曼暗指的是后人称为 “算法” 的一类过程 —— 用于解决某个问题的一组明确(但无意识的、非智能的)指令集。图灵开始研究判定性问题很可能是在 1935 年初夏。那时,他已经获得了剑桥大学奖学金,每年 300 英镑。图灵后来说,想到判定性问题的解决思路时,他正躺在格兰切斯特草坪上,这是剑桥学生很喜欢的一个休闲场所,距国王学院大约两英里。

到 1936 年 4 月,图灵把论文 “论可计算数及其在判定性问题上的应用” 的草稿交给了纽曼。

大约在麦克斯・纽曼阅读图灵论文手稿的同一时间,他又收到美国数学家阿隆索・邱奇寄来的短论文 “判定性问题的笔记” 13 的单行本。基于已刊出的另一篇论文,邱奇的文章同样做出了判定性问题不可解的结论。

别人比图灵捷足先登了。这通常意味着他的论文不能发表,注定要被遗忘。但麦克斯・纽曼意识到,图灵的方法更具创新性,并且与邱奇的方法有着很大的差异。他仍然建议图灵向伦敦数学学会提交论文发表。(从发表的论文看,该学会于 1936 年 5 月 28 日收到它。)图灵在 5 月 29 日给他母亲的信上对此做出了解释:

“现在,有一篇论文同时在美国发表,作者是阿隆索・邱奇,他和我做的事相同,只是方法不同。尽管如此,纽曼先生和我觉得,截然不同的方法完全能够让我的论文得以发表。阿隆索・邱奇住在普林斯顿,所以我已经相当确定,我将去那里。”

图灵的论文发表在伦敦数学学会 1936 年 11 月和 12 月的论文集里,1937 年 12 月发表了一份三页纸的修订稿。阿隆索・邱奇在 1937 年 5 月的《符号逻辑杂志》(Journal of Symbolic Logic)中针对这篇论文写了一篇只有四段的评论,其中写道:“一位持有铅笔、纸和一串明确指令的人类计算者,可以被看做是一种图灵机。” 这是已知的 “图灵机” 一词最早见诸文字的地方。

早在 1935 年 5 月,图灵就考虑去普林斯顿大学,也申请了普林斯顿大学的访问奖学金。一年后,他发现普林斯顿大学数学系教授邱奇也发表了一篇关于判定性问题的论文,于是图灵 “相当肯定地决定” 要去普林斯顿大学。

纽曼为此提供了帮助。他向邱奇介绍了图灵的工作,并在同一封信中,请他帮助图灵获得奖学金:

“我应该指出,图灵的工作是完全独立进行的,一直没有得到任何人的指导或者评判。因而,让他尽早接触本领域的顶尖人员变得更加重要,这样他才不致于孤独成性。”

倾向于独立工作,不受外界影响,这实际上是图灵的一个大问题。早在他年轻的时候,图灵就重新创立了二项式理论,并发明了自己的微积分记号。在尝试解决判定性问题时,他不熟悉邱奇及其同事们的早期成果,这也许是件好事,否则他可能就不会找到这样有趣的解决方法了。然而,一般说来,还是有必要知道在世界其他地方发生了什么事情,而对于数理逻辑领域,普林斯顿就是这样的地方。图灵没能获得他申请的普罗科特奖学金,但得到了国王学院的奖学金。

新泽西州普林斯顿的知识光环由于高等研究院的成立而变得更加熠熠生辉。高等研究院的成立得到路易斯・班伯格 5 百万美元的捐赠。班伯格创建了班伯格百货连锁店,并在 1929 年经济大萧条之前将其出售给了梅西百货公司。

高等研究院一开始成立的目的是为了促进科学和历史研究。在最初的几年中,高等研究院的数学学院与普林斯顿大学的数学系在同一座楼,这促成了两个机构之间的许多交流。高等研究院迅速成为了优秀科学家和数学家的家园,他们中的一些人是逃离了危险的欧洲来到这里的,其中最有名的是爱因斯坦。他于 1933 年来到这里,并在此度过了余生。

图灵于 1936 年 9 月到达普林斯顿大学时,非常想见到库尔特・哥德尔。一年前,哥德尔还身在高等研究院,之后也回来过,可惜的是一直未能与图灵谋面。

图灵在剑桥大学时见过的冯・诺依曼此时在高等研究院,还有同样来自剑桥大学的 G. H. 哈代。理查德・柯朗和赫尔曼・外尔也在高等研究院,他们几年前逃离了哥廷根。

图灵在普林斯顿大学待了两年,并获得了第二年的普罗科特奖学金(总共 2000 美元),邱奇成为了图灵的论文指导教授。在邱奇的指导下,图灵写了一篇论文,并在 1938 年 6 月 21 日获得了博士学位。图灵婉拒了冯・诺依曼提出的一份 1500 元年薪、担任其助理的工作,并于一个月后回到了英国。他在剑桥大学教授数学基础这一课程。

图灵是一位英国数学家,他是计算机科学史上相当杰出的人物;学习过人工智能、计算机科学和密码学课程的学生应该熟悉他的贡献。他对人工智能的贡献在于著名的为测试人工智能开发的图灵测试他试图解决人工智能中有争议的问题,如“计算机是否有智能?”,由此制订了这个测试。在理论计算机科学中,有一门课程是研究图灵机的计算模型。图灵机是一个捕捉计算本质的数学模型。它的设计旨在固答这个问题:“函数可计算意味着什么?” 读者应该理解,在第一台数字计算机出现的七八年前,图灵就在本质上讨论了使用算法来解决特定问题的概念。

你可能已经看过描绘英国之战的第二次世界大战的电影。1940—1944 年间,德国飞机在英国丢下了近 20 万吨炸弹:在伦敦外的布莱奇利公园,图灵带领一队数学家破解德国密码——人称“恩尼格玛密码(Enigma Code)”他们最终用恩尼格玛密码机破解了密码。这个设备破译了发送到德国船只和飞机的所有军事命令的密码。图灵小组的成功在盟军的胜利中发挥了决定性的作用。

图灵发明了存储程序概念,这是所有现代计算机的基础。1935 年之前,他就已经描述了一台具有无限存储空间的抽象计算机器一它具有一个读取头(扫描嚣〉,来回移动读取存储空间,读取存储在存储空间中的程序指定的符号:这一概念称为通用图灵机(Universal Turing Machine)。

图灵很早就对如何组织神经系统促进大脑功能提出了自己的见解:Craig Webster 在其文章中阐释了图灵的论文《Computing Machinery and Intelligence》(最终于 1950 年发表在 Mind 上),将图灵 B 型网络作为无组织的机器进行了介绍,这个 B 型网络在人类婴儿的大脑皮层中可以发现。这种有远见的观察提醒了我们智能体的世界观。

图灵论述了两种类型的无组织机器,它们称为类型 A 和类型 B。类型 A 机器由 NAND 门组成,其中每个节点具有用 0 或 1 表示的两种状态、两种输入和任何数目的输出。每个 A 型网络都以特定的方式与另外 3 个 A 型节点相交,产生组成 B 型节点的二进制脉冲:图灵已经认识到培训的可能性以及自我刺激反馈循环的需要,图灵还认为需要一个“遗传搜索”来训练 B 型网络,这样就可发现令人满意的值(或模式)。

在布莱奇利公园,图灵经常与唐纳德·米基(他的同事和追随者)讨论机器如何从经验中学习和解决新问题的概念。后来,这被称为启发法问题求解和机器学习。

图灵很早就对用国际象棋游戏作为人工智能测试平台的问题求解方法有了深刻的认识。虽然他那个时代的计算机器还不足以开发出强大的国际象棋程序,但是他意识到了国际象棋所提出的挑战(具有 math xmlns=""semanticsannotation encoding="application/x-tex"10^{20}/annotation/semantics/math1020 种可能的合法棋局)。前面提到,其 1948 年的论文《计算机器和智能》为此后所有的国际象棋程序奠定了基础,导致在 20 世纪 90 年代发展出了可以与世界冠军竞争的大师级机器。

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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