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艾伦·麦席森·图灵,OBE,FRS(英语:Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家,计算机科学之父,人工智慧之父数学家,逻辑学家,战时密码破译者,更是偏见的受害者。
艾伦因咬了含有氰化物的苹果而死,后来著名的苹果公司的商标就常被影射到此事上。[1],不过该图案的设计师[2]和苹果公司公司创办人史蒂夫·乔布斯都否认了这一说法[3]。史蒂夫·乔布斯在接受史蒂芬·弗莱问到此事时说:“上帝啊,我们希望它(图案向图灵致敬)是真的。但它只是巧合。”("God we wish it were. It's just a coincidence.")[4]
图灵事迹曾被数次改编成电影,包括2014年的模仿游戏。
目录
生平
年轻时期
1912年6月23日,艾伦·麦席森·图灵出生于英国伦敦。
1922年6月,就读于哈泽尔赫斯特名为“威尔士”的预科学校,他写给父母的信显示了他对数学和化学的兴趣以及他的最新发明。 [5]
1926年,考入伦敦谢伯恩公学,受到良好的中等教育。在中学期间图灵就能读懂爱因斯坦的相对论,撰写了爱因斯坦的一部著作的内容提要,并获得国王爱德华六世数学金盾奖章。
科研时期
1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,二战爆发后回到剑桥,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,对盟军取得了二战的胜利有一定的帮助。
1935年,发表论文《论高斯误差函数》,因此当选为国王学院的研究员,并于次年获得英国史密斯数学奖。
1936年,发表论文《论可计算的数及其在密码问题中的应用》,提出被后人称为图灵机的逻辑机通用模型。 同年9月,图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习,在阿朗佐·丘奇(Alonzo Church)的指导下攻读博士学位。 [6]
1938年,获普林斯顿大学博士学位,主要工作为纯粹数学和早期的密码研究。同年夏天,回到英国工作,仍在剑桥大学国王学院任研究员。
图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,例如图灵曾写过一篇名为《计算机器和智能》(Computing Machinery and Intelligence)的论文,提问“机器会思考吗?”(Can Machines Think?),作为一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵测试[7]。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。
二战期间
1939年秋,图灵应召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。
1940年春,图灵设计了一台新的名为“甜点”(Bombe)的机器以对抗德国军队的恩尼格玛密码机,该机器每个月就能破译多达8400条恩尼格玛密码机的加密信息。图灵还亲自破译了恩尼格玛密码机发出的U型潜艇攻击北大西洋商船队的加密信息,保障了英国战时物资的运输。 [8]
1942年,图灵发现了第一种破译金枪鱼密码机信息的系统方法,让盟军对德国的战略有了更深入的了解,同时也改变了战争的进程。金枪鱼密码机的通信网络是移动电话网络的先驱,它横跨欧洲和北非,为希特勒和柏林的陆军总司令部以及前线将领建立了联系。
1946年,图灵被授予大英帝国勋章,以表彰他在战时的贡献。 [9]
战后工作
1945年到1948年,图灵在伦敦泰丁顿国家物理实验室负责自动计算引擎(ACE)的研究工作,写出一份长达50页的关于ACE的设计说明书。在图灵的设计思想指导下,1950年制出了ACE样机,1958年制成大型ACE机。
1948年,担任曼彻斯特大学高级讲师,并被指定为曼彻斯特自动数字计算机(Madam)项目的负责人助理,具体领导该项目数学方面的工作。 [10]
1949年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。
1950年,图灵编写并出版了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》,继续进行数理逻辑方面的理论研究,并提出了著名的“图灵测试”。同年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”的称号。
1951年,由于在可计算数方面所取得的成就,当选为英国皇家学会院士。
1952年,图灵开始研究理论生物学,并发表了一篇论文《形态发生的化学基础》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。
迫害和逝世
因为图灵的同性恋倾向而遭到的迫害使得他的职业生涯尽毁。1952年,他的同性伴侣协同一名同谋一起闯进图灵的房子行窃,但是英国警方的调查结果使得他被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”罪(请参看性悖轨法)。他没有申辩,并被定罪。在著名的公审后,他被给予了两个选择:坐牢或女性荷尔蒙(雌激素)注射“疗法”(即化学阉割)。他最后选择了雌激素注射,并持续一年。在这段时间里,药物产生了包括乳房不断发育的副作用,也使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大伤害。
1954年,图灵因食用浸过氰化物溶液的苹果而死亡。很多人相信他的死是有意的,并判决他的死是自杀。但是他的母亲极力争辩他的死是意外,因为他不小心在实验室里堆放了很多化学物品。
平反
在2009年9月10日,一份超过3万人的请愿签名,使英国首相戈登·布朗在《每日电讯报》撰文,因为英国政府当年以同性恋相关罪名起诉图灵并定罪,导致他自杀身亡,正式向艾伦·图灵公开道歉。[11][12]
至2012年,有 21,000多人签名请愿,要求英国政府追授图灵死后赦免状,但被当局拒绝。英国上议院的麦克纳利勋爵 解释说:“死后赦免状是不合适的,因为图灵是根据当时的法律被定罪。图灵应当知道他的所做所为会触犯法律,他也应当意识到他有可能会受到迫害。图灵在当时的判罪在今天看来既残酷又荒唐,这无疑是一个悲剧,尤其我们应当知道他对战争胜利做出了卓越的贡献。然而,我们不应当脱离历史背景看待这一事件,在那时的法律这的确是重刑。我们不应该在纠结于把不正确的事强行拨乱反正,我们所能做的是确保今日的社会再也不要回到过去、重复历史。”[13]
2013年12月24日,英国司法大臣宣布英国女王伊莉莎白二世赦免1952年因同性恋行为被定罪的艾伦·图灵。[14][15]
2015年2月23日,图灵的家人向英国首相府邸发出了一份超过50万人签名的请愿书,要求英国政府赦免49,000个和图灵一样因同性恋而获罪的人。2017年1月31日,艾伦·图灵法案生效,约49,000位因同性恋定罪者被赦免[16]。
主要成就
科研成就
图灵主要从事数理逻辑和计算机科学方面研究,其研究成果构成了现代计算机技术的基础。
图灵机 1936年,图灵发表了一篇论文《论可计算的数及其在密码问题中的应用》,首次提出逻辑机的通用模型,人们把这个模型机称为图灵机。图灵机是一种抽象计算模型,其更抽象的意义为一种数学逻辑机,可以看做等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器。
图灵机不是一种具体的机器,而是一种思想模型;虽然简单但运算能力极强,可以计算出所有想象到的可计算函数。它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。在每个时刻,机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带的方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。
经典的计算机实际上就是一个通用的图灵机,冯·诺依曼计算机是图灵机的一种物理化。图灵机被公认为现代计算机的原型,这台机器可以读入一系列的0和1 ,这些数字代表了解决某些问题所需要的步骤,按这个步骤走下去,就可以解决某一特定的问题。虽然图灵机只是一种理论的计算模型,但图灵的这一创新思想奠定了整个现代计算机的理论基础。
丘奇-图灵论题 戴维·希尔伯特(David Hilbert)于1928年提出了著名的“判定性问题”(Entscheidungs problem):是否存在一系列有限的步骤,它能判定任意一个给定的数学命题的真假?丘奇和图灵在1936-1937年各自独立解决了这一问题。他们的主要贡献在于将“判定性问题”形式化,详细定义了何为“一系列有限的步骤”。丘奇描述“有限的步骤”的模型为算子(-Calculus),而图灵描述“有限的步骤”的模型为图灵机(Turing Machine)。 [17]
1937年,图灵发表论文《可计算性与λ可定义性》(Computability and λ-definability)拓广了丘奇(Church)提出的“丘奇论题”而形成“丘奇-图灵论题”,这个论题断言图灵机同直观的有效的函数计算具有等价的问题求解机制。即所有“能解”的问题都存在一个图灵机,只要把问题放在图灵机带子上,若有解则停机后带子内容即是解答。这个断言叫做“论题”是由于他无法严格证明。这个论题对计算理论的严格化,对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义。
图灵测试 1950年10月,图灵发表了一篇题为《计算机器与智能》的论文,首次提出机器具备思维的可能性。他在其中提出了一个被称为“图灵测试”的概念。论文的开篇是一条明确的声明:“我准备探讨‘机器能思考吗’这个问题。”图灵设计了一个游戏来解释这个问题的实证含义。他为人工智能给出了一个完全可操作的定义:如果一台机器输出的内容和人类大脑别无二致的话,那么我们就没有理由坚持认为这台机器不是在“思考”。
图灵测试,也就是图灵所说的“模仿游戏”的操作很简单:一位询问者将自己的问题写下来,发给处于另外一个房间之中的一个人和一台机器,然后根据他们给出的答案确定哪个是真人——如果无法判断或混淆了被考察的机器和人,则可认为被测试的机器具有某种程度的智慧。
理论生物学 1952年,图灵发表了一篇论文《形态发生的化学基础》,他用相当深奥而独特的数学方法,研究了决定生物的颜色或形态的化学物质(他称之为成形素)在形成平面形态(如奶牛体表的花斑)和立体形态(如放射形虫和叶序的分布方式)中的分布规律性,试图阐释“物理化学规律可以充分解释许多形态形成的事实”这一思想。图灵还进行了后来被称为“数学胚胎学”的奠基性研究工作,他还试图用数学方法研究人脑的构造问题,例如估算出一个具有给定数目的神经元的大脑中能存贮多少信息的问题等。
学术论著 图灵一生中撰写了大量的论文,但其大部分工作并没有以正式的形式发表在当时的科学期刊上,而是以内部报告、谈话等形式发表,一些甚至在多年之后才得以解密。 [18]
人才培养
指导学生 艾伦·麦席森·图灵在剑桥大学期间于1953年指导了罗宾·甘迪(Robin Gandy),并与道格拉斯·哈特里(Douglas Hartree)共同指导了比阿特丽斯·沃斯利(Beatrice Worsley)。 [19]
荣誉表彰
授予时间 荣誉名称
1934年 “B级明星牧马人(B Star Wrangler)”一等荣誉
1936年 史密斯数学奖
1946年 不列颠帝国勋章
1999年 20世纪全世界最具影响力的100位人物
2019年 20世纪最伟大科学家
个人生活
感情关系
1941年春,图灵向他在布莱切利园的同事琼·克拉克(Joan Clarke)求婚,她在被聘来做解码工作前在剑桥大学研究数学。求婚几天后,图灵向她坦白自己有同性恋倾向。克拉克虽然有些担心,但依然将感情维持了下去。但六个月后,图灵感到这段感情不会圆满收场,便结束了这段感情。 [20]
1952年1月,图灵在曼彻斯特期间看电影时在影院门口遇到了名叫阿诺德·穆雷(Arnold Murray)的19岁青年。图灵对他一见如故,约他到家中过夜。穆雷将他与图灵的事告诉了一个朋友,朋友却认为应该抓住图灵是同性恋者这个把柄,敲诈一笔钱,图灵却不愿屈服。 [21]
家庭成员
图灵的父亲是朱利叶斯·马西森·图灵,他早年就读于牛津大学基督学院,并获得学士学位。1896年7月,朱利叶斯通过英属印度文职人员统一考试,担任印度民政部的官员。
图灵的母亲是艾赛儿·斯托尼,她生于一个铁路工程师家庭,曾就读于巴黎大学文理学院。
个人爱好
图灵是一位世界级的长跑运动员。他的马拉松最好成绩是2小时46分3秒,比1948年奥林匹克运动会金牌成绩慢11分钟。1948年的一次跨国赛跑比赛中,他跑赢了同年奥运会银牌得主汤姆·理查兹(Tom Richards)。[22]
人物评价
艾伦·图灵是一位杰出的人物,他在第二次世界大战中破解了德国密码,为拯救这个国家发挥了关键作用,他的行动挽救了无数生命。他还通过其实质性的科学成就留下了非凡的国家遗产。(英国原首相戴维·卡梅伦评 )
艾伦·图灵博士是一位才华横溢的杰出人物,因其对战争的杰出贡献和对科学的遗产而值得被铭记和认可。(英国原司法部长克里斯·格雷林评 )
一个古怪的不信上帝的同性恋,一个成就辉煌的英国数学家,两顶大帽子把图灵扣得好生纠结。然而,他却肩负着两项伟大的历史使命,一边是计算机科学中最有诗意的概念和理论,一边是在第二次世界大战时为世界和平而解谜。(《哥德尔·艾舍尔·巴赫》作者,人工智能专家道格拉斯·理查·郝夫斯台特评 [23])
2012年,是一个伟人的百年诞辰。即使他们把所有崇高的致意奉献给他都不为过。他就是艾伦·图灵。100年前,艾伦·图灵诞生在一个文化和科技水平都与如今完全不同的时代里,但这并不影响他成为最伟大最值得纪念的人之一。他为计算机领域奠定了不可埋没的基础,没有他就没有的计算机。(图灵奖获得者、Google资深副总裁兼首席因特网专家文特·瑟夫评价 [24])
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书目
- Alexander, C. Hugh O'D., Cryptographic History of Work on the German Naval Enigma, The National Archives, Kew, Reference HW 25/1, circa 1945 (英语)
- Copeland, B. Jack, Colossus: Its Origins and Originators, IEEE Annals of the History of Computing]], 2004, 26 (4): 38–45, doi:10.1109/MAHC.2004.26 (英语)
- Copeland, B. Jack, Colossus: The secrets of Bletchley Park's code-breaking computers, Oxford University Press, 2006, ISBN 978-0-19-284055-4 (英语)
- Gannon, Paul, Colossus: Bletchley Park's Greatest Secret, London: Atlantic Books, 2006-01-10 [2006], ISBN 978-184-354-330-5 (英语)
- Hodges, Andrew, Alan Turing: the enigma, London: Burnett Books, 1992 [1983], ISBN 0-04-510060-8 (英语)
- Leavitt, David, The man who knew too much: Alan Turing and the invention of the computer, Phoenix, 2007, ISBN 978-0-7538-2200-5 (英语)
- Lewin, Ronald, Ultra Goes to War: The Secret Story, Classic Military History Classic Penguin, London, England: Hutchinson & Co, 1978 (2001), ISBN 978-1-56649-231-7 (英语)
- Mahon, A.P., The History of Hut Eight 1939–1945, UK National Archives Reference HW 25/2, 1945 [2009-12-10] (英语)
- Oakley, Brian (编), The Bletchley Park War Diaries: July 1939—August 1945 2.6, Wynne Press, 2006 (英语)
- O'Connell, H; Fitzgerald, M, Did Alan Turing have Asperger's syndrome?, Irish Journal of Psychological Medicine (Irish Institute of Psychological Medicine), 2003, 20: 28–31, ISSN 0790-9667 (英语)
参考资料
- ↑ Logos that became legends: Icons from the world of advertising. The Independent (London: www.independent.co.uk). 2008-01-04 [2009-09-14].
- ↑ Interview with Rob Janoff, designer of the Apple logo. creativebits. [2009-09-14].
- ↑ Leavitt 2007,第280页
- ↑ "Science & Environment - Alan Turing: Separating the man and the myth". BBC. 2012-06-21 [2012-06-23].
- ↑ [https://finance.sina.com.cn/jjxw/2022-12-16/doc-imxwvwhx6684884.shtml 图灵如何改变了我们的世界? ],新浪
- ↑ Alan Mathison Turing (1912-54),King's College Cambridge
- ↑ A.M. Turing. Computing Machinery and Intelligence (PDF). 1950 [2016-04-26] (英语).[1]
- ↑ 比肩牛顿达尔文 AI之父图灵将登上英镑新钞,中新网
- ↑ 【史海回眸】人工智能之父是二战大功臣,财经头条
- ↑ 11.2 图灵 | 为何被称为“人工智能之父”?,生活周刊
- ↑ Gordon Brown. Treatment of Alan Turing was “appalling” - PM. number10. 2009-09-10. (原始内容存档于2011-07-03) (英语).
- ↑ matrix. 英国首相布朗正式向艾伦图灵道歉. Solidot. 2009-09-10 (中文(简体)).
- ↑ Widespread Celebrations But No Pardon For Turing. I Programmer. 2012-02-06 [2012-06-23].
- ↑ 因同性恋获罪 英国特赦刷污名,中央社,2013年12月24日
- ↑ Jethro Mullen,"Alan Turing, British code-breaker castrated for homosexuality, receives pardon"[2],CNN.com,December 24, 2013 -- Updated 1205 GMT (2005 HKT).
- ↑ 《图灵法案》生效英数万名历史罪人被赦免. BBC新闻. 2017-01-31 [2017-02-03] (中文(繁体)).
- ↑ 图灵机与控制论之分歧,一切为了人类心智的荣耀!,中国世界史研究网
- ↑ The Alan Turing Bibliography,Alan Turing
- ↑ Alan Turing,The Mathematics Genealogy Project
- ↑ 图灵诞辰105周年:以机器抵抗机器 以什么抵抗偏见?,界面新闻
- ↑ 艾伦•图灵因性取向遭“化学阉割”英“计算机科学之父”半世纪,新浪
- ↑ A suburban runner,The Alan Turing Internet Scrapbook
- ↑ “人工智能之父”图灵电影上映:同性恋被弱化了,伟大没有,澎湃
- ↑ 为什么每个人都该知道阿兰·图灵?,中国广播网
外部连结
- 2012艾伦·图灵年
- CiE 2012:图灵诞辰百年会议
- 图灵相册
- Alan Turing
- AlanTuring.net – Turing Archive for the History of Computing
- Jones, G. James. Alan Turing – Towards a Digital Mind: Part 1. System Toolbox (The Binary Freedom Project). 2001-12-11. (原始内容存档于2007-08-03).
- 谜样的计算机科学之父 - 中央研究院数学所、台大数学系
- 艾伦·图灵在数学家族谱网站上的条目
- 艾伦·图灵文件数字化项目