1、电子计算机
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。
2、人工智能
1949年,图灵成为曼切斯特大学(University of Manchester )计算实验室的副院长,致力研发运行Manchester Mark 1型号储存程序式计算机所需的软件。
1950年他发表论文《计算机器与智能》( Computing Machinery and Intelligence),为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的“图灵测试”,指出如果第三者无法辨别人类与人工智能机器反应的差别, 则可以论断该机器具备人工智能。
3、数理生物学
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。
扩展资料:
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。
图灵不但以破译密码而名闻天下,他在人工智能和计算机等领域也作出了重要贡献,他常被认为是现代计算机科学的创始人。
战争结束后,在曼彻斯特大学工作的他研制了“曼彻斯特马克一号”———著名的现代计算机之一。1999年,他被《时代》杂志评选为20世纪100个最重要的人物之一。
参考资料来源:百度百科--艾伦·麦席森·图灵
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。
如果本文能够引起1个人的思考,就没白写;如果能引起很多人的思考,则令人欣慰。谢谢大家的阅读,欢迎讨论。
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这几年由于区块链的大热,以太坊独特的solidity语言实现智能合约功能, 图灵完备 这个词走进大家的视线。
没有计算机专业知识的同学其实很难理解这个词的意思,其实计算机专业的同学都没有深入理解图灵机,图灵完备,图灵测试等概念包含的内涵。为了方便理解区块链技术,理解智能合约,笔者准备分几篇文章来带大家从浅入深,一步一步带你深入理解图灵机,相信通过这几篇文章能就能够理解什么是图灵完备。
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, 被称为计算机科学理论之父,人工智能之父。
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。
1936年5月,年仅24岁的图灵发表一篇题为《论数字计算在决断难题中的应用》的论文,论文中提出一种计算装置,后被称为 “图灵机” ,图灵机不是具体的计算机,而是一种计算概念、计算理论。
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”,在数理逻辑研究中产生了深远的影响;同年图灵回到英国,在剑桥大学国王学院任研究员。
第二次世界大战期间,1939年图灵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,破译了德国人Enigma密码,于1945年获政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章。
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,具体研制出新的计算机来。
1950年他发表论文《计算机器与智能》( Computing Machinery and Intelligence),为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的 图灵测试 。
1950年,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。此时,人工智能也进入了实践研制阶段。随着这几年AI技术的不断成熟,人们越来越认识到图灵思想的深刻性:它们至今仍然是人工智能的主要思想之一。
1954年6月7日,年仅41岁的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苹果。这就是现在大名鼎鼎的苹果电脑公司logo的来源。
从图灵的生平中,我们知道,他出生在20世纪初,1912年。
在世界国家格局上,这个时候刚刚爆发第一次世界大战(1913~1921),紧接着1939年至1945年第二次世界大战,大家知道,这两次世界大战倒逼了很多科技的发展,二战期间恰好是图灵青年时代。
在科技文明发展上,由于逻辑的数学化,促使了数理逻辑学科的诞生和发展。但同时这个时期数学上发生了第三次数学危机,具体介绍在下方。图灵在剑桥读大学期间,修读了“数学基础”课程,授课人是纽曼,纽曼整个课程包含对哥德尔不完备性定理的证明和尚未解决的判定性问题。
这些科技事件的背后,其实是人们在认知上,对 可计算性理论 的研究,图灵正是这个问题终结者。
随便提一下,爱因斯坦1905年提出狭义相对论,1927年年仅15岁的图灵为了帮助母亲理解相对论,还写过论文的摘要。
在20世纪以前,人们普遍认为,所有的问题类都是有算法的,人们的计算研究就是找出算法来。1900年,当时著名的大数学家希尔伯特在世纪之交的数学家大会上给国际数学界提出了著名的23个数学问题。
其中第十问题是这样的:
“丢番图方程”指:有一个或者几个变量的整系数方程,它们的求解仅仅在整数范围内进行。
上面这个问题简单点解释是:随便给一个不确定的方程,是否通过有限的步骤运算,判断这个方程是否存在整数解。
这个问题在1970年,苏联一个数学家证明了其实很多数学问题,是没有答案,甚至没有答案的问题比有答案的问题还要多。
这里就提出来了有限的、机械的证明步骤的问题,其实就是算法。但在当时,人们还不知道“算法”是什么。实际上,当时数学领域中已经有很多问题都是跟“算法”密切相关的,因而,科学的 “算法” 定义呼之欲出。之后到了30年代的时候,终于有两个人分别提出了精确定义算法的方法,一个人是图灵,一个人是丘奇。而其中图灵提出来的图灵机模型直观形象。
图灵思考这个问题的方式和常人不一样,在写前面提到的论文《论可计算数及其在判定性问题上的应用》的时候,图灵在思考三个问题
图灵这样的天才考虑问题的认知是高屋建瓴的。
图灵首先考虑的是是否所有数学问题都用解,如果这个问题不解决,辛辛苦苦解题,最后发现无解,一切的努力都是浪费时间和精力。
对于存在答案的数学问题,只有部分是可以在有限步骤内完成,这样把计算机的边界确定下来了。
确定了边界之后,就要设计一种通用、有效、等价的机器,保证可以按照这个方法做事,最后得到答案。而图灵机就是图灵设计出来的这样的一个机器,严格来讲是一种数学模型、计算理论模型。
从图灵机提出到现在已经过去了80多年,今天所有的计算机,包括量子计算机都没有超出图灵机的理论范畴。
第三次数学危机产生于十九世纪末和二十世纪初,当时正是数学空前兴旺发达的时期。首先是逻辑的数学化,促使了数理逻辑这门学科诞生。
早在19世纪末的时候,康托尔为集合论做了奠基性的研究。人们发现,运用集合这个概念可以概括所有的数学,也就是说集合是一切数学的基础。然而就当这座大厦即将完工的时候,一件可怕的事情发生了,罗素提出来的罗素悖论粉碎了数学家的梦想。
关于罗素悖论的一个通俗化版本是:
为什么要第三次数学危机呢?
因为有个很重要的概念: 停机问题 ,停机问题是逻辑数学中可计算性理论中很重要的问题,也是第三次数学危机的解决方案。
停机问题 通俗地说,停机问题就是判断任意一个程序是否能在有限的时间之内结束运行的问题。该问题等价于如下的判定问题:是否存在一个程序P,对于任意输入的程序w,能够判断w会在有限时间内结束或者死循环。
有人猜测图灵机模型是图灵在思考 停机问题 而顺带设计出来的,是很有道理的。
图灵在剑桥大学国王学院期间,研究过一本叫做《量子力学的数学基础》的新书,这本书由年轻的匈牙利数学家约翰·冯·诺依曼所著。图灵意识到计算可以用确定性的机械运动来进行表示。其实我们现在的电子计算机虽然不是我们传统意义上的机械,但是CPU内部的电子运动等价于机械运动。
同时图灵也意识到人的思想、意识来自于量子力学中的测不准原理,这不光是微观世界,同时也是这个宇宙本身的规律。所以图灵意识到计算是确定性的,可判定的,而意识是不定的,不可计算的。
在AI人工智能有巨大发展的今天,很多人担心计算机是否会和人一样有意识,其实图灵在80多年前已经考虑过这个问题了。
前面提到,图灵在1950年写过一篇论文《计算机器与智能》,在这篇论文中,图灵测试一词被提出来:
这个测试有多难?目前我们所有的人工智能都没有完成这个测试。最近2018年3月份的谷歌I/O大会上演示的AI产品,据说“部分通过图灵测试”。这个部分到底有多少也未可知。
从人类科技发展的历史上来看,19世纪末到20世纪中期,是第二次工业革命和第三工业革命过渡的时期。第二次工业革命主要电和磁、内燃机的发明和使用,发展到这个时候科学家对世界的认知越来越多,越来越清晰,物理学和数学等自然科学发展迅速。这个时候的数学家发现很多现象可以用数学模型来表示,从物体的运动到星球的运动、从热能到动能的转换、从电到磁的转换等等。那问题来了是否所有的现象都可以用数学模型来表达呢?真是这个问题,让人们对数学很多根本性问题进行思考和研究。
中国有句古话说:乱世出英雄。在图灵的时代,在科学历史上出了很多的科学英雄,包括爱因斯坦、冯诺依曼、图灵、哥德尔等等,一方面是时代背景使然,一方面真是他们的天赋和努力让以信息化为代表的第三次工业革命的进程大大加快了。
从这些巨匠的思考问题,解决问题的方法和认知来看是超出常人的。从对 可计算性理论 的思考,给了我们很大的启示:
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通过电报的发展史,就能看清编码与加密的大概,那么就从摩尔斯电码开始吧。
摩尔斯电码(1836年)是随着电报机( 1835)的发明而产生的 ,结束了老式的使用马车、信鸽、烽火台等传递消息方式的历史。
它使用二元编码(有分歧),二元编码就是每一个表示位可以表示两种状态。这两种状态就是嘀(·)和嗒 (-)。
至此,我们就可以对照摩尔斯电码表,在A地点的电报机上按出“嘀嘀嗒嗒”的声音,通过电缆把电流传输到几十公里以外的B点,B点的接收器收到“嘀嘀嗒嗒”,对照摩尔斯电码表就能解读内容。
摩尔斯电码随后引起了军方的关注,并在美国南北战争期间(1861~1865年)首次使用摩尔斯电码传递情报,当时的传输介质还是电线,也就是有线传输,局限性很大,想要通信必须要架设线路;同时也发现了电报容易被敌方截获的弊端,在战时以及在战后一直在改良加密方法,产生了加密电报的雏形。
摩尔斯电码的称呼逐渐变成了摩尔斯密码,加密电报的应用在二战时达到巅峰。
到了19世纪90年代,各地仍然要经过电线用来传送电报。尼古拉·特斯拉等科学家在这个时候开始研究以无线电发送电报。1895年,意大利人马可尼首次成功收发无线电电报。4年后,即1899年,他成功进行英国至法国之间的传送。1902年首次以无线电进行横越大西洋的通讯。
电线换成了天线,电报终于能飞了。
1936年, 也就是英国加入二战前夕,艾伦·图灵提出了一种抽象的计算模型——图灵机
现代计算机使用的模型继承自艾伦·图灵发明的图灵机模型,图灵机就是使用的二元编码,不知道是不是受摩尔斯电码的启发,发明目的是为了证明一个数学命题到底能不能够被证明,通俗说,就是通过对该命题进行大量的模拟计算,看看最终能不能得到真或假。
1939年9月1日纳粹德国入侵波兰,英法对德宣战。
布莱切利园就是在这个时候成为了英国最重要的加密电报破译基地,又称“X电台”。这个小圆子里聚集了当时英国最聪明的一批人,这其中就包括艾伦·图灵,堪称史上最强大的“黑客”阵容。
他们的任务,就是截获电报,破解电报,然后共享给同盟国,当然只是部分共享。
图灵机的研究暂时中断,直到战后才得以继续,不过也没持续多久,图灵就吃半个毒苹果自杀了。
艾伦·图灵仿造1938年的波兰解密机炸弹机(Bomba)设计了新的炸弹机(Bombe),新的炸弹机是对图灵机模型的一次实践,戈登·魏齐曼对其进行了改良。战时成功破译恩尼格玛密码机(又叫英格玛密码机,能够破译一部分还要归功于英国情报部门在U型潜艇上缴获的密码机和密码本),致使大西洋战场局势发生大逆转。
战时也参与了Colossus巨人计算机的研制,目的为了破译洛仑兹密码机(这种密码机用于德军最高统帅部,属于恩尼格玛的升级版),英军代号“金枪鱼”,直到二战结束前夕才研制完成。利用这台机器,盟军不但破译了大量重要情报,还利用假电报成功欺骗了轴心国认为的最后一颗救命稻草,沙漠之狐-埃尔温·隆美尔,直接导致大西洋壁垒在盟军登陆诺曼底时被彻底击溃,缩短了战争时间。
结论:
1.称呼为摩尔斯电码或者摩尔斯密码都没有错。
2.战争是编码衍生出加密编码的重要催化器。
3.加密的本质也是编码,不过这种编码产生的目的是增加解码成本,而我们称呼的编码的目的是降低解码成本。
编码的鼻祖,文字。
布莱叶盲文
但是实际上6点盲文可以表示更多的状态,原因是同一个码点可能会根据上下文的不同具有不同的含义,比如“ble”如果不被用作单词的一部分使用时,那他后面跟着的 原本代表A-J的码点会当做数字定义,A=1, B=2, C=3 .....J=0。
布莱叶6点盲文非常直观的向我们解释了文字的编码本质,但是这还不够,我们需要更多证据。
在我上小学的时候,上英语课就是玩(其实不只是小学...),有一天上英语课时,也不知道哪根筋搭错了,抬头看了看黑板,黑板上老师写了“blue”这个词,后面跟着汉语翻译“蓝色”。我就很诧异,为什么“blue”代表“蓝色”,而不代表“裤衩”呢?这个问题困扰了我好久,直到我看到了《编码的奥秘》其中一段才豁然开朗。
现在的人对英语应该耳熟能详,但是把英语词汇当成一种编码你可能从没想过, 英语词汇由26个拉丁字母组成,字母是英语中的最基本单位,不可再分,他有点像数学中的质数,化学变化中的原子(原子是不能再分的一种粒子),或者生物中细胞(组成生物的基本单位),以上的这些通过不同的排列与组合,生成新的一种上层事物,而上层通过排列组合又能得到上上层事物。【基本组成单位随着人类探索一直在更新,每次更新都是一次重要的认知升级】
字母组成单词,单词组成句子,句子组成文章,文章中同一个句子位置的变化会表达不同的含义,我们称之为 上下文 。
英语是编码,那我们的汉字是不是呢?
英语有他们的基本组成单位,咱们汉字也有字根啊,
到这应该总结一下编码的定义是什么
编码 是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。解码,是编码的逆过程。
这个过程使用一个数学概念也适用,那就是映射。
文字的演化过程:从形象的映射逐渐发展成抽象的映射。
为什么?
人们需要更加简洁的文字来映射事物,象形文字很难做到书写统一,因为说它是画画可能比说他是文字更贴切,但更重要的是,形象的映射无法满足人们日益增长的情感表达需求。
我们的汉字应该是形象的映射与抽象的映射共存的产物。
有人可能说英文字母由拉丁字母演化而来,拉丁字母从一开始就是抽象的,怎么能说所有的文字都是从象形开始呢?
拉丁字母并不是欧洲语系的鼻祖。
古埃及的圣书体 = 古埃及的僧侣体 = 古代及的世俗体 = 腓尼基字母 = 希腊字母 = 拉丁字母(罗马字母)
所以啊,英文字母的老祖宗也是埃及人的象形文字,而且现在有一种说法是,我国发现的甲骨文就是由古埃及传过来的,算了,这种事还是交给专业人士去考古吧。
分类: 游戏
解析:
对于每一个行业和领域来说,几乎都存在一两项令其领域内所有人视为“终极荣誉”的大奖,例如电影业的奥斯卡奖、新闻领域的普利策奖,数学领域的沃尔夫奖和费尔兹奖等等。随着计算机通讯业的迅猛发展,“图灵”这个词频频出现在各个场合,尤其是去年比尔.盖茨携微软高层人员来华一行,期间多次提到“图灵奖”一词,而且大家对获得该奖项的人士更是恭敬有加,好奇之余,我便查阅资料,不想却发现了许多趣事,于是写来与大家分享。
“图灵(Turing)奖”是美国计算机协会(ACM,Association for Computer Machinery)干 1966年设立的,专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。设立的初衷是因为计算机技术的飞速发展,尤其到20世纪60年代,其已成为一个独立的有影响的学科,信息产业亦逐步形成,但在这一产业中却一直没有一项类似“诺贝尔”、“普利策”等的奖项来促进该学科的进一步发展,为了弥补这一缺陷,于是“图灵”奖便应运而生,它被公认为计算机界的“诺贝尔”奖。
“图 灵”为 何 如 此 幸 运
不少人梦寐以求的国际计算机的最高奖项——图灵奖,为何它如此幸运,真是说来话长。
阿兰·图灵(Alan Turing),1912年6月23日出生于英国伦敦,他被认为成二十世纪最著名的数学家之一,谁也没有想到他的名字会和计算机产业挂钩。
20世纪的数学界正在热烈的讨论本世纪最伟大的科学发现之一 ——昆特.哥德尔的不完全性定理,在那以前,数学家们总认为,一个数学问题虽然要找到答案也许会很困难,但理论上总有一个确定的答案,一个数学命题,要么是真的,要么是假的。而哥德尔的不完全定理指出:在一个稍微复杂一点的的数学公理系统中,总存在那样的命题,我们既不能证明它是真的,也不能证明它是假的。数学家们大吃一惊,发现以往大家认为绝对严密的数学中,原来有令人如此不安的不确定性。每个逻辑学家都在苦苦思索,试图为陷入了危机的数学找到一条出路,这些逻辑学家包括当时在剑桥的贝特朗.罗素( Bertrand Russell ) 、阿尔弗雷德.怀特海(Alfred Whitehead)、路德维格.维特斯根坦 ( Ludwig Wittgenstein) 等著名的逻辑学家。这时的图灵正在剑桥求学,他也同样为此问题陷入了困境。
1936年,图灵作出了他一生最重要的科学贡献,他在其著名的论文《论可计算数在判定问题中的应用(On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem)》一文中,以布尔代数[i]为基础,将逻辑中的任意命题(即可用数学符号)用一种通用的机器来表示和完成,并能按照一定的规则推导出结论。这篇论文被誉为现代计算机原理开山之作,它描述了一种假想的可实现通用计算的机器,后人称之为“图灵机”。
这种假想的机器由一个控制器和一个两端无限长的工作带组成。工作带被划分成一个个大小相同的方格,方格内记载着给定字母表上的符号。控制器带有读写头并且能在工作带上按要求左右移动。随着控制器的移动,其上的读写头可读出方格上的符号,也能改写方格上的符号。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。这是最早给出的通用计算机的模型。图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。尽管图灵机当时还只是一纸空文,但其思想奠定了整个现代计算机发展的理论基础。
1945年,图灵被调往英国国家物理研究所工作。他结合自己多年的理论研究和战时制造密码破译机的经验,起草了一份关于研制自动计算机器(ACE:Automatic Computer Engine )的报告,以期实现他曾提出的通用计算机的设计思想。通过长期研究和深入思考,图灵预言,总有一天计算机可通过编程获得能与人类竞争的智能。1950年10月,图灵发表了题为《 机器能思考吗?》的论文,在计算机科学界引起巨大震撼,为人工智能学的创立奠定了基础。同年,图灵花费4万英镑,用了约800个电子管的ACE样机研制成功,它的存储容量比爱尼亚克[ii]大了许多。在公开演示会上,被认为是当时世界上速度最快、功能最强的计算机之一。图灵还设计了著名的“模仿游戏试验”,后人称之为“图灵测试”。该实验把被提问的一个人和一台计算机分别隔离在两间屋子,让提问者用人和计算机都能接受的方式来进行问答测试。如果提问者分不清回答者是人还是机器,那就证明计算机已具备人的智能(1993年美国波士顿计算机博物馆举行的著名的“图灵测试” [iii]充分验证了图灵的预言)。
这让我想起前几年IBM公司研制的计算机“深蓝”与国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫进行的那场人机大战,最终以“深蓝”战胜卡斯帕罗夫而宣告结束,让我们不得不佩服图灵的天才预言。
现代计算机之父冯·诺依曼[iv]生前曾多次谦虚地说:如果不考虑巴贝奇[v]等人早先提出的有关思想,现代计算机的概念当属于阿兰·图灵。冯·诺依曼能把“计算机之父”的桂冠戴在比自己小10岁的图灵头上,足见图灵对计算机科学影响之巨大。
毒 液 浸 透 苹 果,如 睡 之 死 渗 入 ……
身为一名数学家, 图灵模型研制计算机的梦想在第二次世界大战的爆发中粉碎。当时,德国法西斯正对英伦三岛狂轰滥炸,图灵的祖国危在旦夕,怀着一腔报国热情,图灵前往英国外交部承担“超级机密”研究工作,即主持对德军通讯密码的破译工作。图灵便和历史上著名的布莱奇利公园以及加密电子机械装置ENIGMA联系在了一起。
ENIGMA是德国发明家亚瑟.谢尔比乌斯(Arthur Scherbius)发明的一种加密电子器,它被证明是有史以来最可靠的加密系统之一,二战期间它开始被德军大量用于铁路、企业当中。英国第40局(英国 *** 负责破译密码的间谍机构)开始恐慌,因为出现了大量他们无法破译的电文。在整整13年里,英国人和法国人都认为ENIGMA是不可破译的。针对这一情况,40局新设了它的机构——英国 *** 代码及加密学校(GCCS ,Government Code and Cipher School),总部坐落在白金汉郡的布莱奇利公园。在布莱奇利公园有一大批为破译ENIGMA作出卓越贡献的人们,图灵无疑是他们当中最值得叙述的一个。图灵发明了绰号为“炸弹” (Bombes)的解密机器,他被看成一位天才解密分析专家。战争结束,布莱奇利公园被关闭,“炸弹”被拆毁,所有战时有关密码分析和破译的档案资料都被销毁,直到1967年波兰出版第一本关于波兰破译ENIGMA方面的书,以及1974年温特伯坦姆写的《超级机密The Ultra Secret》一书出版,人们才知道图灵在分析解密方面的贡献。
1938年迪斯尼公司著名的动画片《白雪公主和七个小矮人》上映,图灵也观看了这部影片,在后来的日子里,他的同事常常听见他哼电影中巫婆王后泡制毒苹果的台词:“毒液 浸透苹果如睡之死渗入……”而图灵的一生正是在这首歌词中结束。
图灵在他生命的最后时光,没有机会看到自己被当作一个解密英雄来尊敬,相反,由于他同性恋的性倾向而倍受折磨。1952年因小偷入室行窃,图灵向警察报了案,但他却忘了向警察掩藏他和另一位男士同居的事实,同年他被警方逮捕,以“有伤风化罪”罪名遭到起诉,并被判为有罪。而这期间,他不得不忍受报纸媒体对他案件的公开全面报道。性倾向被公开,私生活曝光于大众, *** 也取消了他情报部门的工作。他的脾气变的躁怒不安,性格阴沉郁悒。1954年6月8日,人们在图灵的寓所发现了他的尸体。他在自己的住处服用沾过氰化物的苹果而自杀。临死的前夜,也许图灵的耳边还回响着那首歌:“毒液浸透苹果如睡之死渗入……”
迄今为止,作为计算机界“诺贝尔奖”的图灵奖已走过了36个春秋。40多位图灵奖得主均对计算机科学与技术的发展创新做出了杰出贡献。他们在珍惜自己所获崇高荣誉的同时,也深切怀念阿兰·图灵这位在计算机创新史上永放光芒的先驱。