每个现代人都该知道“AI之父”艾伦·图灵

作文君

有人说，世界上有三只著名的苹果，一只诱惑了夏娃，一只砸中了牛顿，还有一只在乔布斯手中。苹果公司标志的来源，也有两种说法，一种来自夏娃咬了禁果的传说，还有一种是为了向艾伦·图灵致敬。2019年7月15日，英国央行英格兰银行宣布，英国科学家、計算机科学和人工智能之父、被BBC誉为“20世纪最伟大的人”的艾伦·图灵（Alan Turing）的肖像将被印在50英镑纸币上，新钞将于2021年开始流通。除肖像外，新版50英镑纸币上还会印有图灵的名言，图灵1936年的论文、签名等。英国前首相特蕾莎·梅发推特称，图灵在数学和计算机科学方面的开创性工作对结束二战起到了至关重要的作用。英国央行表示，图灵的遗产至今仍对科学和社会产生影响。遭受折磨而吃毒苹果英年早逝给这位超越时代的天才科学家的人生增添了旖旎想象和传奇色彩。图灵曾说：“这不过是将来之事的前奏，也是将来之事的影子。”辞世50余年，超算、人工智能，当这些曾经超乎想象的东西一步步成为现实，人们开始自觉或不自觉地意识到，我们的生活正在与他的设想发生真切的联系，所以，每一个现代人都应该知道这位“人工智能之父”——艾伦·图灵。

人物素描

解码·图灵的传奇人生

1.一位早慧的数学家

艾伦·图灵1912年6月23日出生于英国伦敦，9岁时，他就读的圣迈克尔小学校长就曾向他的父母表示，图灵是个天才。他14岁就考进了伦敦知名的谢伯恩公学，在中学期间表现出对自然科学的极大兴趣和敏锐的数学头脑。他喜欢体育运动，尤其是足球，但是他并不追求上场出风头的机会，而是喜欢在场外巡视，以观察和计算足球飞出边界的角度。他的老师评价他：“图灵的头脑可以像袋鼠一样进行跳跃。”他16岁的时候，为了帮助母亲理解爱因斯坦的相对论，写了爱因斯坦某部著作的内容提要，并用于推导力学定律，展现出非凡的数学水平和科学理解力。1936年，年仅24岁的图灵发表了自己的论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》。在这篇文章里他提出的“可计算性”理论，是他此后一系列研究的理论基石。

图灵从模拟人类思考过程和证明过程入手，提出利用机器实现逻辑代码的执行，模拟人类的各种计算和逻辑思维过程。他用一条无限长的纸带、对纸带进行操作的机械和操作规则表，构建了一台“解决任何可证数学问题”的“机器”——“图灵机”。

图灵机本身不是计算机模型，而是数学模型，它对计算的本质认识，奠定了整个计算机科学的基础。它告诉我们计算是系列指令的集合，什么可算，怎么决定，什么可以决定。人类计算者的工作可以由机器做到。图灵机成为后来设计实用计算机的思路来源，也是当今各种计算机设备的理论基石。

【适用话题】天才；热爱；创新；奠定基础

2.战争中造出计算机雏形

1938年，学业有成的图灵到母校剑桥大学担任研究员，继续深入钻研逻辑与数论。第二年，英国对德宣战，图灵应征入伍，被派到“政府编码与密码学院”服役，主要担任情报密码的破解工作。

当时德军使用的密码机英格玛机，通过黑箱加密的方式传递情报，密码员只要切换一下接线和转子的顺序，就能制造出极为复杂的密码，周而复始，每天更换。这就意味着，只要在24小时内，解密员没能找出规律，已经掌握的所有信息都可能作废。即使是发送情报的本人也不了解加密方式，因此要破解密码只能依赖人工测试，耗费大量的人力物力，效率也十分低下。

早在1932年，波兰青年数学家雷耶夫斯基等人就利用德军每日传递密钥规程中的漏洞和已知的密钥数据，制造了“炸弹机”，通过大量计算尽可能快地找到接线和转子的对应关系。波兰的破解算法以穷举为主，图灵改换思路，用机器代替人工，模拟英格玛机工作模式，再现加密前的明文内容，将之命名为“图灵炸弹”。“图灵炸弹”效率极高，几乎在获得情报的同时即可破译密码。1941年5月21日，英国情报机构利用“图灵炸弹”破译的情报，重创了当时首次出航，号称世界第一的巨型战列舰，希特勒的“德国海军的骄傲”——“俾斯麦”号。

随着战争的全面爆发，英格玛机日渐升级，“图灵炸弹”的处理效率逐渐降低，响应速度下降，破译一条情报从四五分钟变成了需要好几天，图灵的长官向丘吉尔申请了升级设备，名为Colossal的机器被投入使用，现代科学计算机的雏形就此诞生。

Colossal的性能极强，破译能力极高。英军利用Colossal破译了诺曼底驻军的电报，策划了诺曼底登陆事件，也加速了战争的进程。有学者认为，“政府编码与密码学院”的工作使欧洲的战事至少提前两年结束。图灵也因此于1945年获得政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章。

【适用话题】转变思维；人力与机器；更新换代；荣誉

3.图灵测试：机器能思考吗

战争结束之后，图灵回到家乡。军方没有公布Colossal的存在，图灵因此也不为大众所知，只成了英国国家物理实验室（NPL）数学部的一名高级研究员。

从1945年开始，图灵在NPL继续研究理论计算机科学，提交了多份内部报告，提出了“自动程序”的概念，但是由于英国政府的保密法令，报告直到1970年才得以公开。结合战时工作，图灵写了一份长达50页的设计说明书，将之称为“自动计算机（ACE）”，并在研究室负责人的支持下开始立项研究。

1948年，ACE研究项目进展迟迟，图灵选择了离开NPL，加入了大学时期导师纽曼所在的曼彻斯特大学，参与到了“Mark I”项目中，负责“Mark I”的编程工作，在此期间，他提出了著名的图灵测试。

“机器能思考吗？”图灵提出假想：一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式（电传设备等），和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。1952年，在一场BBC广播中，图灵补充了图灵测试的想法：多人同时与计算机对话，如果超过30%的人判断不出对方是计算机，即可认为通过图灵测试。

2014年，俄罗斯人创立的人工智能软件“尤金”成为史上首次通过图灵测试的计算机，2017年，人工智能机器人阿尔法狗在乌镇围棋峰会上击败世界第一的围棋冠军柯洁。机器能思考吗？這一问题在60多年后的今天得到解答，甚至人工智能的发展远远超出图灵曾经的设想，人工智能超越人类已不再是神话。

【适用话题】机械思维；人工智能；未来；超越过去

4.英年早逝，正义未迟

1952年，图灵向警察报告了一起入室盗窃事件，嫌疑人是他所认识的一位无业男青年，他与这位青年有恋爱关系。而这在当时的英国，是一种犯罪，图灵因此被逮捕和起诉，被迫接受了注射激素的治疗方式。注射激素令图灵产生了许多生理变化，因此备受折磨。1954年6月8日，清扫房间的女仆发现图灵躺在床上，床边有一只咬了一口的苹果，事后在苹果中检验出了氰化物残留，当时图灵41岁。

2009年，英国民众发起了为图灵平反的在线请愿，9月11日晚，当时的首相布朗代表英国政府向艾伦·图灵做出明确道歉，称图灵所受到的对待是“骇人听闻的”和“完全不公平的”，英国对这位杰出数学家的亏欠是巨大的。布朗说，他为做出正式的道歉感到自豪，“你没有得到更好的对待，我们深感抱歉”。2013年，英国女王伊丽莎白二世正式宣告赦免图灵，并签署了相关文件。

【适用话题】正义；历史进程；命运；时代

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存档·纪念图灵

1.“互联网之父”文特·瑟夫：为什么每个人都该知道艾伦·图灵

图灵留下的伟大思想还在演化前进，它依旧让世人惊讶，让人向之前进，让人为之兴奋。他在处理难题时表现出的才华与无畏几十年来都是这条朝圣路上的标杆。他清晰的思维和无与比拟的创造力激励着与他一起工作的每一位同事；他提出的概念，比如图灵机，又在为可计算性和可判断性提供理论基石。因他被赋予生命的每一台计算机与计算机器，比如解码机“Bombe（炸弹机）”与“自动计算机”，驱散了计算机领域的迷云，为21世纪计算机的产业腾飞指明了道路。

如果他能够活到今年（2012年），不知他看到今日的景象会有如何的感想，又能为我们提出哪些值得思考的问题。我花了一辈子研究计算机和网络，可是时时还会期盼图灵能够在身边回答我的疑问。相信如果有他在，很多问题都能够迎刃而解。

2.《艾伦·图灵传》与电影《模仿游戏》

英国数学家安德鲁·霍奇斯的《艾伦·图灵传》是一本公认的最权威的图灵人物传记。霍奇斯对艾伦·图灵如谜的人生深感兴趣，1977年，他决心著写一本最详尽的图灵传记，他认为只有这样，才能公正地刻画这位天才的一生。他对艾伦·图灵的生平有切身的体会，并实地走访调查图灵生前亲友，取得了大量的一手资料，经过多年调查与写作，本书初版于1983年问世。2014年，由《艾伦·图灵传》改编而成的电影《模仿游戏》上映，并获得次年奥斯卡最佳改编剧本奖。影片讲述了“计算机科学之父”艾伦·图灵的传奇人生，作为一部“向图灵致敬”的片子，《模仿游戏》用厚重的历史背景故事，基本真实地还原了艾伦·图灵的生平。美国为纪念图灵对计算机科学的巨大贡献，设立一年一度的图灵奖，该奖被誉为“计算机界的诺贝尔奖”。

【适用话题】纪念；成就与基石；贡献；伟人精神

结语·故事还未结束

“数学不仅有真理，也有最高的美，那是一种冷艳和简朴的美，就像雕塑。”就如刻在曼彻斯特公园里图灵雕像底座上的话，图灵的理论，是计算机科学中最有诗意的概念和理论。他用简洁而精确的纯数学逻辑，描绘了“机器大脑”的朴素模型，在抽象符号和实体世界之间搭建了一座桥梁。

随着技术的进步，图灵的意义将越来越重要。走进任何一座计算机机房，一排排服务器如墙林立，风扇嗡鸣鼓噪作响，0和1的代码似乎就在一台台处理器之间不停流动。那是图灵留下的遗产，他把数理逻辑作为应用数学的一个分支，赋之以工程和物理的概念。今天，图灵几乎是计算机科学和人工智能的代名词；今天，图灵的故事没有结束，也不会结束，在可以预见的未来，世界距离图灵的预想必将越来越近！