作文君

有人說，世界上有三只著名的蘋果，一只誘惑了夏娃，一只砸中了牛頓，還有一只在喬布斯手中。蘋果公司標(biāo)志的來源，也有兩種說法，一種來自夏娃咬了禁果的傳說，還有一種是為了向艾倫·圖靈致敬。2019年7月15日，英國央行英格蘭銀行宣布，英國科學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能之父、被BBC譽(yù)為“20世紀(jì)最偉大的人”的艾倫·圖靈（Alan Turing）的肖像將被印在50英鎊紙幣上，新鈔將于2021年開始流通。除肖像外，新版50英鎊紙幣上還會(huì)印有圖靈的名言，圖靈1936年的論文、簽名等。英國前首相特蕾莎·梅發(fā)推特稱，圖靈在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的開創(chuàng)性工作對(duì)結(jié)束二戰(zhàn)起到了至關(guān)重要的作用。英國央行表示，圖靈的遺產(chǎn)至今仍對(duì)科學(xué)和社會(huì)產(chǎn)生影響。遭受折磨而吃毒蘋果英年早逝給這位超越時(shí)代的天才科學(xué)家的人生增添了旖旎想象和傳奇色彩。圖靈曾說：“這不過是將來之事的前奏，也是將來之事的影子。”辭世50余年，超算、人工智能，當(dāng)這些曾經(jīng)超乎想象的東西一步步成為現(xiàn)實(shí)，人們開始自覺或不自覺地意識(shí)到，我們的生活正在與他的設(shè)想發(fā)生真切的聯(lián)系，所以，每一個(gè)現(xiàn)代人都應(yīng)該知道這位“人工智能之父”——艾倫·圖靈。

人物素描

解碼·圖靈的傳奇人生

1.一位早慧的數(shù)學(xué)家

艾倫·圖靈1912年6月23日出生于英國倫敦，9歲時(shí)，他就讀的圣邁克爾小學(xué)校長(zhǎng)就曾向他的父母表示，圖靈是個(gè)天才。他14歲就考進(jìn)了倫敦知名的謝伯恩公學(xué)，在中學(xué)期間表現(xiàn)出對(duì)自然科學(xué)的極大興趣和敏銳的數(shù)學(xué)頭腦。他喜歡體育運(yùn)動(dòng)，尤其是足球，但是他并不追求上場(chǎng)出風(fēng)頭的機(jī)會(huì)，而是喜歡在場(chǎng)外巡視，以觀察和計(jì)算足球飛出邊界的角度。他的老師評(píng)價(jià)他：“圖靈的頭腦可以像袋鼠一樣進(jìn)行跳躍?！彼?6歲的時(shí)候，為了幫助母親理解愛因斯坦的相對(duì)論，寫了愛因斯坦某部著作的內(nèi)容提要，并用于推導(dǎo)力學(xué)定律，展現(xiàn)出非凡的數(shù)學(xué)水平和科學(xué)理解力。1936年，年僅24歲的圖靈發(fā)表了自己的論文《論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用》。在這篇文章里他提出的“可計(jì)算性”理論，是他此后一系列研究的理論基石。

圖靈從模擬人類思考過程和證明過程入手，提出利用機(jī)器實(shí)現(xiàn)邏輯代碼的執(zhí)行，模擬人類的各種計(jì)算和邏輯思維過程。他用一條無限長(zhǎng)的紙帶、對(duì)紙帶進(jìn)行操作的機(jī)械和操作規(guī)則表，構(gòu)建了一臺(tái)“解決任何可證數(shù)學(xué)問題”的“機(jī)器”——“圖靈機(jī)”。

圖靈機(jī)本身不是計(jì)算機(jī)模型，而是數(shù)學(xué)模型，它對(duì)計(jì)算的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，奠定了整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)。它告訴我們計(jì)算是系列指令的集合，什么可算，怎么決定，什么可以決定。人類計(jì)算者的工作可以由機(jī)器做到。圖靈機(jī)成為后來設(shè)計(jì)實(shí)用計(jì)算機(jī)的思路來源，也是當(dāng)今各種計(jì)算機(jī)設(shè)備的理論基石。

【適用話題】天才；熱愛；創(chuàng)新；奠定基礎(chǔ)

2.戰(zhàn)爭(zhēng)中造出計(jì)算機(jī)雛形

1938年，學(xué)業(yè)有成的圖靈到母校劍橋大學(xué)擔(dān)任研究員，繼續(xù)深入鉆研邏輯與數(shù)論。第二年，英國對(duì)德宣戰(zhàn)，圖靈應(yīng)征入伍，被派到“政府編碼與密碼學(xué)院”服役，主要擔(dān)任情報(bào)密碼的破解工作。

當(dāng)時(shí)德軍使用的密碼機(jī)英格瑪機(jī)，通過黑箱加密的方式傳遞情報(bào)，密碼員只要切換一下接線和轉(zhuǎn)子的順序，就能制造出極為復(fù)雜的密碼，周而復(fù)始，每天更換。這就意味著，只要在24小時(shí)內(nèi)，解密員沒能找出規(guī)律，已經(jīng)掌握的所有信息都可能作廢。即使是發(fā)送情報(bào)的本人也不了解加密方式，因此要破解密碼只能依賴人工測(cè)試，耗費(fèi)大量的人力物力，效率也十分低下。

早在1932年，波蘭青年數(shù)學(xué)家雷耶夫斯基等人就利用德軍每日傳遞密鑰規(guī)程中的漏洞和已知的密鑰數(shù)據(jù)，制造了“炸彈機(jī)”，通過大量計(jì)算盡可能快地找到接線和轉(zhuǎn)子的對(duì)應(yīng)關(guān)系。波蘭的破解算法以窮舉為主，圖靈改換思路，用機(jī)器代替人工，模擬英格瑪機(jī)工作模式，再現(xiàn)加密前的明文內(nèi)容，將之命名為“圖靈炸彈”?！皥D靈炸彈”效率極高，幾乎在獲得情報(bào)的同時(shí)即可破譯密碼。1941年5月21日，英國情報(bào)機(jī)構(gòu)利用“圖靈炸彈”破譯的情報(bào)，重創(chuàng)了當(dāng)時(shí)首次出航，號(hào)稱世界第一的巨型戰(zhàn)列艦，希特勒的“德國海軍的驕傲”——“俾斯麥”號(hào)。

隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的全面爆發(fā)，英格瑪機(jī)日漸升級(jí)，“圖靈炸彈”的處理效率逐漸降低，響應(yīng)速度下降，破譯一條情報(bào)從四五分鐘變成了需要好幾天，圖靈的長(zhǎng)官向丘吉爾申請(qǐng)了升級(jí)設(shè)備，名為Colossal的機(jī)器被投入使用，現(xiàn)代科學(xué)計(jì)算機(jī)的雛形就此誕生。

Colossal的性能極強(qiáng)，破譯能力極高。英軍利用Colossal破譯了諾曼底駐軍的電報(bào)，策劃了諾曼底登陸事件，也加速了戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程。有學(xué)者認(rèn)為，“政府編碼與密碼學(xué)院”的工作使歐洲的戰(zhàn)事至少提前兩年結(jié)束。圖靈也因此于1945年獲得政府的最高獎(jiǎng)——大英帝國榮譽(yù)勛章。

【適用話題】轉(zhuǎn)變思維；人力與機(jī)器；更新?lián)Q代；榮譽(yù)

3.圖靈測(cè)試：機(jī)器能思考嗎

戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束之后，圖靈回到家鄉(xiāng)。軍方?jīng)]有公布Colossal的存在，圖靈因此也不為大眾所知，只成了英國國家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）數(shù)學(xué)部的一名高級(jí)研究員。

從1945年開始，圖靈在NPL繼續(xù)研究理論計(jì)算機(jī)科學(xué)，提交了多份內(nèi)部報(bào)告，提出了“自動(dòng)程序”的概念，但是由于英國政府的保密法令，報(bào)告直到1970年才得以公開。結(jié)合戰(zhàn)時(shí)工作，圖靈寫了一份長(zhǎng)達(dá)50頁的設(shè)計(jì)說明書，將之稱為“自動(dòng)計(jì)算機(jī)（ACE）”，并在研究室負(fù)責(zé)人的支持下開始立項(xiàng)研究。

1948年，ACE研究項(xiàng)目進(jìn)展遲遲，圖靈選擇了離開NPL，加入了大學(xué)時(shí)期導(dǎo)師紐曼所在的曼徹斯特大學(xué)，參與到了“Mark I”項(xiàng)目中，負(fù)責(zé)“Mark I”的編程工作，在此期間，他提出了著名的圖靈測(cè)試。

“機(jī)器能思考嗎？”圖靈提出假想：一個(gè)人在不接觸對(duì)方的情況下，通過一種特殊的方式（電傳設(shè)備等），和對(duì)方進(jìn)行一系列的問答，如果在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，他無法根據(jù)這些問題判斷對(duì)方是人還是計(jì)算機(jī)，那么，就可以認(rèn)為這個(gè)計(jì)算機(jī)具有同人相當(dāng)?shù)闹橇?，即這臺(tái)計(jì)算機(jī)是能思維的。1952年，在一場(chǎng)BBC廣播中，圖靈補(bǔ)充了圖靈測(cè)試的想法：多人同時(shí)與計(jì)算機(jī)對(duì)話，如果超過30%的人判斷不出對(duì)方是計(jì)算機(jī)，即可認(rèn)為通過圖靈測(cè)試。

2014年，俄羅斯人創(chuàng)立的人工智能軟件“尤金”成為史上首次通過圖靈測(cè)試的計(jì)算機(jī)，2017年，人工智能機(jī)器人阿爾法狗在烏鎮(zhèn)圍棋峰會(huì)上擊敗世界第一的圍棋冠軍柯潔。機(jī)器能思考嗎？這一問題在60多年后的今天得到解答，甚至人工智能的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出圖靈曾經(jīng)的設(shè)想，人工智能超越人類已不再是神話。

【適用話題】機(jī)械思維；人工智能；未來；超越過去

4.英年早逝，正義未遲

1952年，圖靈向警察報(bào)告了一起入室盜竊事件，嫌疑人是他所認(rèn)識(shí)的一位無業(yè)男青年，他與這位青年有戀愛關(guān)系。而這在當(dāng)時(shí)的英國，是一種犯罪，圖靈因此被逮捕和起訴，被迫接受了注射激素的治療方式。注射激素令圖靈產(chǎn)生了許多生理變化，因此備受折磨。1954年6月8日，清掃房間的女仆發(fā)現(xiàn)圖靈躺在床上，床邊有一只咬了一口的蘋果，事后在蘋果中檢驗(yàn)出了氰化物殘留，當(dāng)時(shí)圖靈41歲。

2009年，英國民眾發(fā)起了為圖靈平反的在線請(qǐng)?jiān)福?月11日晚，當(dāng)時(shí)的首相布朗代表英國政府向艾倫·圖靈做出明確道歉，稱圖靈所受到的對(duì)待是“駭人聽聞的”和“完全不公平的”，英國對(duì)這位杰出數(shù)學(xué)家的虧欠是巨大的。布朗說，他為做出正式的道歉感到自豪，“你沒有得到更好的對(duì)待，我們深感抱歉”。2013年，英國女王伊麗莎白二世正式宣告赦免圖靈，并簽署了相關(guān)文件。

【適用話題】正義；歷史進(jìn)程；命運(yùn)；時(shí)代

素材鏈接

存檔·紀(jì)念圖靈

1.“互聯(lián)網(wǎng)之父”文特·瑟夫：為什么每個(gè)人都該知道艾倫·圖靈

圖靈留下的偉大思想還在演化前進(jìn)，它依舊讓世人驚訝，讓人向之前進(jìn)，讓人為之興奮。他在處理難題時(shí)表現(xiàn)出的才華與無畏幾十年來都是這條朝圣路上的標(biāo)桿。他清晰的思維和無與比擬的創(chuàng)造力激勵(lì)著與他一起工作的每一位同事；他提出的概念，比如圖靈機(jī)，又在為可計(jì)算性和可判斷性提供理論基石。因他被賦予生命的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)器，比如解碼機(jī)“Bombe（炸彈機(jī)）”與“自動(dòng)計(jì)算機(jī)”，驅(qū)散了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的迷云，為21世紀(jì)計(jì)算機(jī)的產(chǎn)業(yè)騰飛指明了道路。

如果他能夠活到今年（2012年），不知他看到今日的景象會(huì)有如何的感想，又能為我們提出哪些值得思考的問題。我花了一輩子研究計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，可是時(shí)時(shí)還會(huì)期盼圖靈能夠在身邊回答我的疑問。相信如果有他在，很多問題都能夠迎刃而解。

2.《艾倫·圖靈傳》與電影《模仿游戲》

英國數(shù)學(xué)家安德魯·霍奇斯的《艾倫·圖靈傳》是一本公認(rèn)的最權(quán)威的圖靈人物傳記?；羝嫠箤?duì)艾倫·圖靈如謎的人生深感興趣，1977年，他決心著寫一本最詳盡的圖靈傳記，他認(rèn)為只有這樣，才能公正地刻畫這位天才的一生。他對(duì)艾倫·圖靈的生平有切身的體會(huì)，并實(shí)地走訪調(diào)查圖靈生前親友，取得了大量的一手資料，經(jīng)過多年調(diào)查與寫作，本書初版于1983年問世。2014年，由《艾倫·圖靈傳》改編而成的電影《模仿游戲》上映，并獲得次年奧斯卡最佳改編劇本獎(jiǎng)。影片講述了“計(jì)算機(jī)科學(xué)之父”艾倫·圖靈的傳奇人生，作為一部“向圖靈致敬”的片子，《模仿游戲》用厚重的歷史背景故事，基本真實(shí)地還原了艾倫·圖靈的生平。美國為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，設(shè)立一年一度的圖靈獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。

【適用話題】紀(jì)念；成就與基石；貢獻(xiàn)；偉人精神

結(jié)語·故事還未結(jié)束

“數(shù)學(xué)不僅有真理，也有最高的美，那是一種冷艷和簡(jiǎn)樸的美，就像雕塑。”就如刻在曼徹斯特公園里圖靈雕像底座上的話，圖靈的理論，是計(jì)算機(jī)科學(xué)中最有詩意的概念和理論。他用簡(jiǎn)潔而精確的純數(shù)學(xué)邏輯，描繪了“機(jī)器大腦”的樸素模型，在抽象符號(hào)和實(shí)體世界之間搭建了一座橋梁。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，圖靈的意義將越來越重要。走進(jìn)任何一座計(jì)算機(jī)機(jī)房，一排排服務(wù)器如墻林立，風(fēng)扇嗡鳴鼓噪作響，0和1的代碼似乎就在一臺(tái)臺(tái)處理器之間不停流動(dòng)。那是圖靈留下的遺產(chǎn)，他把數(shù)理邏輯作為應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，賦之以工程和物理的概念。今天，圖靈幾乎是計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能的代名詞；今天，圖靈的故事沒有結(jié)束，也不會(huì)結(jié)束，在可以預(yù)見的未來，世界距離圖靈的預(yù)想必將越來越近！