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天才、怪才、解谜者、电脑之父,阿兰•图灵的传奇一生

阿兰·图灵,1912年生于英国伦敦。他可算是出生在豪门了——他家中有三位成员曾入选英国皇家学院,他的祖父甚至获得了剑桥大学数学系的荣誉学位。有着如此美妙的基因,阿兰·图灵并没有像他父亲里欧那样才能平庸,而是4岁就学会了阅读,8岁就能写科普小论文,16岁就搞清楚了爱因斯坦的相对论,并能游刃有余地推导力学定律。

阿兰图灵在1931年考入了剑桥大学国王学院,就此在研究之路上迈向新的巅峰。1935年,他发表了一篇惊世骇俗的论文,一下子让他从大学生变成了国王学院的研究员。之后,他再接再厉,可谓是平步青云,加上教授罗素对他的喜爱,他在剑桥是混得风生水起,应该说,阿兰图灵是国王学院最最优秀的毕业生,木有之一。1936年,他离开了国王学院,去美国的普林斯顿大学攻读博士学位。


1940年,阿兰图灵加入了英美联合破译德军密码enigma的破译组织,随后的五年,他便放下了手头工作,致力于破解密码。这个enigma呢,每天都要更换密码形式。不过,阿兰图灵发明了图灵机,可以理解成现代计算机的雏形,成功破解了enigma,为盟军的胜利做出了至关重要的贡献。同时,他也破译了德军潜艇-u的密码,帮助盟军扭转了大西洋战区的局势。为此,他在1946年获得了大英帝国勋章。

1950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。

1954年6月7日,阿兰图灵吃下了沾染了氰化物的苹果,中毒身亡,享年42岁。最终,尸检官给出的判定是——自杀。

2013年12月24日,在英国司法大臣克里斯·格雷灵(Chris Grayling)的要求下,英国女王向图灵颁发了皇家赦免。英国司法大臣宣布,“图灵的晚年生活因为其同性取向(同性恋)而被迫蒙上了一层阴影,我们认为当时的判决是不公的,这种歧视现象现在也已经得到了废除。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。


图灵的一生,如谜一般难解。

在已经上映的电影《模仿游戏》中,再现了图灵破解Enigma谜机、受到化学迫害等短暂而又传奇的一生,该片一举夺得了金球奖、奥斯卡金像奖等多项提名和奖项。

电影名字并不叫《解密威龙》、《密码总动员》什么的,而是用了电影里的一句台词,图灵因同性恋被警察传唤时说过一句“我写的一本书叫做——The Imitation Game”。模仿游戏,这真是一个细思恐极的名字,到底是谁在模仿谁呢?

电影《模仿游戏》剧照

图灵,这位被称为计算机之父、人工智能之父的数学天才,24岁时在一篇题为《论数字计算在决断难题中的应用》里,提出了他著名的“图灵机”设想。

图灵的这种“利用某种机器实现逻辑代码的执行,以模拟人类的各种计算和逻辑思维过程”的观点,成为了后人设计实用计算机的思路来源,是当今各种计算机设备的理论基石。

有点计算机常识的人都知道,在计算机领域没有诺贝尔奖,最顶级的奖项就是“图灵奖”,这足以看出他在计算机领域的功勋之著。

01

致命的苹果

1938年的10月,26岁的图灵刚从美国普林斯顿大学获得博士学位,回到剑桥不久,和朋友晨佩侬看了《白雪公主和七个小矮人》,邪恶的巫婆把一个苹果放进沸腾的毒汤,口中唱着恐怖的诗句:“让苹果浸满这汤,渗入沉睡与死亡。”

图灵听的目瞪口呆,口中喃喃地跟着吟唱,直到散场,回到剑桥国王学院的住所。他接受到了什么信息呢?没有人知道,但这似乎是命运的一个伏笔。

02

神童图灵

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。

小时候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。

电影《模仿游戏》剧照

8岁的时候,图灵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。

电影《模仿游戏》剧照

03

解谜人

那是一个动荡的时期,大战一触即发,德国人采用了最新式的Enigma密码系统,这让英国人手足无措。作为一个彻底的自由主义者,图灵根本没有为哪个政府效忠的意图,但因为可以钻研少年时开始的密码学爱好,图灵决定,加入布莱切利庄园中的政密学院,承担“超级机密”研究。

当时的布莱切利庄园是一所“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,其实每天这里都有12000多名志愿者夜以继日地工作,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。


电影《模仿游戏》剧照

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。

电影《模仿游戏》剧照

04

计算机大师

1949年,图灵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。

年底,由图灵主导研制完成的模型机交付给曼彻斯特当地的一家叫弗兰尼蒂的电子公司,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,这的确是一项了不起的工程。

与冯·诺依曼同时代的富兰克尔在回忆中说,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。

05

纪念图灵

当图灵去世时,他的贡献消失得无影无踪。直到20世纪70年代,他在布莱切利庄园所做的绝密工作才被揭晓。

如今,图灵在计算机科学领域取得的成就广为人知并得到了认可。为了纪念他,图灵奖每年颁发给一个为计算机科学领域做出持久技术贡献的个人。

电影《模仿游戏》剧照

1952年3月31日,在警察得知他与一名年轻的曼彻斯特男子发生性关系后,阿兰·图灵被捕并入狱。他没有严厉否认或辩护,而是告诉大家他认为他的行为没有错。他没有入狱,而是接受了一年的雌激素注射。

1954年6月8日,他被清洁工发现,死于氰化物中毒,他的床边有个啃了一半的苹果。他的母亲不相信自己的儿子会自我了结,坚称他只是误食做实验时沾染了氰化物的苹果。因为,图灵从小就有咬手指的习惯。但是人们更相信验尸官给出的结果——自杀。

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。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,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。

有人说苹果的品牌标志——那个被咬掉了一口的苹果,是乔布斯为了纪念天才大师图灵而设计的,关于这一点在《史蒂夫·乔布斯传》的前言中部分也提到,艾萨克森问乔布斯“苹果标志是为了纪念图灵” 的传说是不是真的,乔布斯说他倒希望自己是那么构思的,不过实际上不是。

计算机、人工智能、数学领域、哲学领域……图灵的力量并不在于他解决了哪些问题,而在于他为人类开创了一系列全新的科学方向。

在他死后107年的今天,这些方向仍然是人类最先锋、最前沿的研究领域。

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