詞條概要
艾倫·麥席森·圖靈,英國(guó)科學(xué)家。計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者,被譽(yù)為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父。他提出了“圖靈機(jī)”和“圖靈測(cè)試”等重要概念。人們?yōu)榧o(jì)念其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)而專門設(shè)立了“圖靈獎(jiǎng)”。
生平介紹
人物經(jīng)歷
英國(guó)數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家,被稱為計(jì)算機(jī)之父,人工智能之父。1931年圖靈進(jìn)入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院,畢業(yè)后到美國(guó)普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位,二戰(zhàn)爆發(fā)后回到劍橋,后曾協(xié)助軍方破解德國(guó)的著名密碼系統(tǒng)Enigma,幫助盟軍取得了二戰(zhàn)的勝利。
1912年生于英國(guó)倫敦,1954年死于英國(guó)的曼徹斯特,他是計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者,許多人工智能的重要方法也源自于他。他對(duì)計(jì)算機(jī)的重要貢獻(xiàn)在于他提出的有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)也就是圖靈機(jī)的概念,對(duì)于人工智能,他提出了重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)“圖靈測(cè)試”,如果有機(jī)器能夠通過(guò)圖靈測(cè)試,那他就是一個(gè)完全意義上的智能機(jī),和人沒(méi)有區(qū)別了。他杰出的貢獻(xiàn)使他成為計(jì)算機(jī)界的第一人,人們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的科學(xué)家將計(jì)算機(jī)界的最高獎(jiǎng)定名為“圖靈獎(jiǎng)”。
上中學(xué)時(shí),他在科學(xué)方面的才能就已經(jīng)顯示出來(lái),這種才能僅僅限于非文科的學(xué)科上,他的導(dǎo)師希望這位聰明的孩子也能夠在歷史和文學(xué)上有所成就,但是都沒(méi)有太大的建樹(shù)。少年圖靈感興趣的是數(shù)學(xué)等學(xué)科。在加拿大他開(kāi)始了他的職業(yè)數(shù)學(xué)生涯,在大學(xué)期間這位學(xué)生似乎對(duì)前人現(xiàn)成的理論并不感興趣,什么東西都要自己來(lái)一次。大學(xué)畢業(yè)后,他前往美國(guó)普林斯頓大學(xué),也正是在那里,他制造出了以后稱之為圖靈機(jī)的東西。
二戰(zhàn)時(shí),圖靈在英國(guó)通信部工作,他運(yùn)用他的專業(yè)技能破譯德國(guó)密碼,這在當(dāng)時(shí)十分不容易,因?yàn)榈聡?guó)人開(kāi)發(fā)出一種用于計(jì)算的機(jī)器稱為Enigma,它能夠定期將密碼改變,讓破譯者根本摸不到頭緒。在通信部工作的時(shí)候,圖靈和同事們一起使用一臺(tái)稱為COLOSSUS的設(shè)備破譯德國(guó)的密碼,COLOSSUS干得相當(dāng)不錯(cuò),COLOSSUS雖然是用馬達(dá)和金屬做的,與數(shù)字式計(jì)算機(jī)根本不是一回事,但它是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)重要的一步。二戰(zhàn)后,圖靈需要找一種放松自己的方法,于是他選擇了長(zhǎng)跑,他選擇的一般都是他善長(zhǎng)的。
已經(jīng)有軟件可以通過(guò)圖靈測(cè)試的子測(cè)試,軟件這個(gè)人類智慧的機(jī)器反映應(yīng)該可以解決一些人類智力的問(wèn)題。在完成ACE之前,圖靈離開(kāi)了NPL,它在曼徹斯特大學(xué)開(kāi)發(fā)曼徹斯特自動(dòng)計(jì)算機(jī)(Manchester Automatic Digital Machine,MADAM)。他相信在2000年前一定可以制造出可以模擬人類智力的機(jī)器,圖靈開(kāi)始創(chuàng)立算法,并使用MADAM繼續(xù)他的工作。
圖靈對(duì)生物也十分感興趣,他希望了解生物的各個(gè)器官為什么是這個(gè)樣子而不是那個(gè)樣子,他不相信達(dá)爾文的進(jìn)化論,他覺(jué)得生物的發(fā)展與進(jìn)化沒(méi)什么關(guān)系。對(duì)于生物學(xué),他也用它鐘愛(ài)的數(shù)學(xué)進(jìn)行研究,它的研究對(duì)他進(jìn)行計(jì)算機(jī)的研究有促進(jìn)作用。它把生物的變化也看做是一種程序,也就是圖靈機(jī)的基本概念,按程序進(jìn)行。最后,這位偉大的計(jì)算機(jī)先驅(qū)于1954年6月7日去世,他終生未娶。
年幼時(shí)代
圖靈的家族成員里有三位當(dāng)選過(guò)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,他的祖父還曾獲得劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)榮譽(yù)學(xué)位。可他父親居里歐的才能十分平常。但他倒能踏實(shí)辦事,于是被政府派到英屬殖民地印度去當(dāng)一名小公務(wù)員。
圖靈很小的時(shí)候就表現(xiàn)出與眾不同的天分,在他三四歲的時(shí)候自己學(xué)會(huì)了閱讀,讀的第一本書(shū)叫做《每個(gè)兒童都該知道的自然奇觀》。他特別喜歡數(shù)字和智力游戲,并為之著迷。圖靈自幼充滿好奇與想象,母親回憶說(shuō):“他把一個(gè)玩具木偶的胳膊、腿掰下來(lái)栽到花園里,期待能‘生長(zhǎng)’出更多的玩具木偶,那年他3歲。”
6歲正式讀書(shū)后,校長(zhǎng)和老師都注意到這個(gè)特殊的小孩。8歲時(shí),他寫了他的第一篇“科學(xué)”短文,題目叫《說(shuō)說(shuō)顯微鏡》。
圖靈從小喜歡體育運(yùn)動(dòng),尤其酷愛(ài)足球。可是在和小朋友們踢足球的時(shí)候,他并不熱衷于上場(chǎng),而是更喜歡在場(chǎng)外擔(dān)任巡邊,為的是能有機(jī)會(huì)觀察、估算每次足球飛出邊界的角度,他從中獲得了極大的樂(lè)趣,樂(lè)趣就在于能夠一眼看出問(wèn)題的答案。
圖靈16歲就能弄懂愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,并且運(yùn)用那深?yuàn)W的理論,獨(dú)立推導(dǎo)力學(xué)定律。
科研時(shí)期
1931年,圖靈考入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院,由于成績(jī)優(yōu)異而獲得數(shù)學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金。在劍橋,他的數(shù)學(xué)能力得到充分的發(fā)展。1935年,他的第一篇數(shù)學(xué)論文“左右周期性的等價(jià)”發(fā)表于《倫敦?cái)?shù)學(xué)會(huì)雜志》上。同一年,他還寫出“論高斯誤差函數(shù)”一文,這一論文使他由一名大學(xué)生直接當(dāng)選為國(guó)王學(xué)院的研究員,并于次年榮獲英國(guó)著名的史密斯(Smith)數(shù)學(xué)獎(jiǎng),成為國(guó)王學(xué)院聲名顯赫的畢業(yè)生之一。1936年5月,圖靈寫出了表述他的最重要的數(shù)學(xué)成果的論文“論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的應(yīng)用”,該文于1937年在《倫敦?cái)?shù)學(xué)會(huì)文集》第42期上發(fā)表后,立即引起廣泛的注意。1937年,阿蘭·麥席森·圖靈發(fā)表的另一篇文章“可計(jì)算性與λ可定義性”則拓廣了丘奇(Church)提出的“丘奇論點(diǎn)”,形成“丘奇-圖靈論點(diǎn)”,對(duì)計(jì)算理論的嚴(yán)格化,對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的形成和發(fā)展都具有奠基性的意義,1936年9月,阿蘭·麥席森·圖靈應(yīng)邀到美國(guó)普林斯頓高級(jí)研究院學(xué)習(xí),并與丘奇一同工作。在美國(guó)期間,他對(duì)群論作了一些研究,并撰寫了博士論文,1938年在普林斯頓獲博士學(xué)位,其論文題目為“以序數(shù)為基礎(chǔ)的邏輯系統(tǒng)”,1939年正式發(fā)表,在數(shù)理邏輯研究中產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
圖靈畢業(yè)后留校執(zhí)教,不到一年工夫,他就發(fā)表了幾篇很有分量的數(shù)學(xué)論文。1935年,剛剛畢業(yè),年僅23歲的圖靈就被劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院甄選為研究員,成為劍橋大學(xué)有史以來(lái)最年輕的研究員。 為此,劍橋大學(xué)特地宣布放假半天以示慶賀。羅素教授也異常器重圖靈,安排圖靈講學(xué)授課。同年,圖靈又因他在“概率論”上的成就,榮獲“斯密思獎(jiǎng)”。
1936年他來(lái)到美國(guó)的普林斯頓大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)博士學(xué)位,他的研究涉及邏輯學(xué)、代數(shù)和數(shù)論等等領(lǐng)域。
生平年表
1912年6月23日出生于英國(guó)倫敦。
1926年,他考入倫敦有名的舍本(Sherborne)公學(xué),受到良好的中等教育。
1930年和1931年,兩次獲得他的一位同學(xué)莫科姆的父母設(shè)立的自然科學(xué)獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)工作中有一篇論文題為“亞硫酸鹽和鹵化物在酸性溶液中的反應(yīng)”,受到政府派來(lái)的督學(xué)的贊賞,對(duì)自然科學(xué)的興趣為他后的一些研究奠定了基礎(chǔ),他的數(shù)學(xué)能力使他在念中學(xué)時(shí)獲得過(guò)國(guó)王愛(ài)德華六世數(shù)學(xué)金盾獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
1931年-1934年,在英國(guó)劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院(King’s College)學(xué)習(xí)。圖靈考進(jìn)了劍橋大學(xué)的“國(guó)王學(xué)院”專攻數(shù)學(xué)。
1932年-1935年,主要研究量子力學(xué)、概率論和邏輯學(xué)。
1935年,年僅23歲的圖靈,被選為劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院院士。
1936年他來(lái)到美國(guó)的普林斯頓大學(xué)攻讀數(shù)學(xué)博士學(xué)位。
1936年,圖靈向倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志投了一篇論文,題為“論數(shù)字計(jì)算在決斷難題中的應(yīng)用”
1936年-1938年,主要在美國(guó)普林斯頓大學(xué)做博士研究,涉及邏輯學(xué)、代數(shù)和數(shù)論等領(lǐng)域。
1938年,圖靈學(xué)成后又回到他的母校劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院,作為那里的研究員,他繼續(xù)他在邏輯與數(shù)論方面的理論研究。
1938-1939年,返回劍橋從事研究工作,并應(yīng)邀加入英國(guó)政府破譯二戰(zhàn)德軍密碼的工作。
1939年,第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,英國(guó)對(duì)德宣戰(zhàn),圖靈隨即應(yīng)征入伍,正式到“政府編碼與密碼學(xué)院”服役。
1940年-1942年,作為主要參與者和貢獻(xiàn)者之一,在破譯納粹德國(guó)通訊密碼的工作上成就杰出,并成功破譯了德軍U-潛艇密碼,為扭轉(zhuǎn)二戰(zhàn)盟軍的大西洋戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)局立下汗馬功勞。
1942年,他曾赴美數(shù)月,目的是使兩國(guó)的語(yǔ)音加密系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)兼容,以便在聯(lián)合對(duì)付德軍的U-潛艇危機(jī)方面建立兩國(guó)最高層的情報(bào)共享,以及為英國(guó)丘吉爾首相和美國(guó)羅斯?偨y(tǒng)建立秘密安全通話熱線。
1943年-1945年,擔(dān)任英美密碼破譯部門的總顧問(wèn)。
1945年二戰(zhàn)結(jié)束,圖靈復(fù)員,隨后被英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室聘為高級(jí)研究員,他于是又回到出生地倫敦,專心研究計(jì)算機(jī)理論。
1946年,圖靈獲得“OBE”,即“不列顛帝國(guó)勛章”,那是英國(guó)皇室給予為國(guó)家和人民做出巨大貢獻(xiàn)、立下大功的人士的榮譽(yù)。
1947年-1948年,主要從事計(jì)算機(jī)程序理論的研究,并同時(shí)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能領(lǐng)域做出開(kāi)創(chuàng)性的理論研究。
1945年到1948年,圖靈在國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室,負(fù)責(zé)自動(dòng)計(jì)算引擎(ACE)(AutomaticComputing Engine,ACE)的工作 。
1949年,他成為曼切斯特大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的副主任,負(fù)責(zé)最早的真正的計(jì)算機(jī)---曼切斯特一號(hào)的軟件工作。
1949年,成為世界上第一位把計(jì)算機(jī)實(shí)際用于數(shù)學(xué)研究的科學(xué)家。
1950年,寫文章提出了著名的“圖靈測(cè)試”
1950年10月,圖靈又發(fā)表了另一篇題為“機(jī)器能思考嗎”的論文,成為劃時(shí)代之作。也正是這篇文章,為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。
1951年,從事生物的非線性理論研究。圖靈被英國(guó)皇家學(xué)會(huì)選為會(huì)員,那年他39歲,成為他家族中的第四位皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。
1952年,圖靈寫了一個(gè)國(guó)際象棋程序。后來(lái)美國(guó)新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究群根據(jù)圖靈的理論,在MANIAC上設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)電腦程序的象棋。
1953年-1954年,繼續(xù)在生物和物理學(xué)等方面的研究。被迫承受的對(duì)同性戀傾向的“治療”,致使原本熱愛(ài)體育運(yùn)動(dòng)的圖靈在身心上受到極大的傷害。
1954年6月7日,圖靈被發(fā)現(xiàn)死于家中的床上,床頭還放著一個(gè)被咬了一口的蘋果。警方調(diào)查后認(rèn)為是氰化物中毒,調(diào)查結(jié)論為自殺。
1998年6月23日,倫敦市政府在圖靈的出生地,那所故居的迎面墻上鑲嵌上一塊象征人類智慧與科學(xué)的蔚藍(lán)色的銅匾,鑄刻著計(jì)算機(jī)科學(xué)創(chuàng)始人的名字和出生年月,紀(jì)念這位計(jì)算機(jī)大師誕辰86周年,數(shù)萬(wàn)人參加了紀(jì)念儀式。
2004年6月7日,為紀(jì)念這位計(jì)算機(jī)科學(xué)與密碼學(xué)的絕頂天才逝世50周年,來(lái)自世界各地的學(xué)者、學(xué)生數(shù)千人不約而同來(lái)到曼徹斯特市,聚集在圖靈離世前5年曾經(jīng)居住的公寓前。曼徹斯特市政府在這所表面極其普通卻因圖靈而成為永久的歷史性建筑的墻上,隆重鑲嵌上一面紀(jì)念銅牌,還是蔚藍(lán)色的,上寫:1912—1954,計(jì)算機(jī)科學(xué)奠基人與密碼學(xué)家,戰(zhàn)爭(zhēng)年代破譯“謎”碼的功臣艾蘭·圖靈居于斯,逝于斯。
人物逝世
因?yàn)閳D靈的同性戀傾向而遭到的迫害使得他的職業(yè)生涯盡毀。1952年,他的同性伴侶協(xié)同一名同謀一起闖進(jìn)圖靈的房子盜竊,圖靈為此而報(bào)警,卻又因此而扯出自己的“同志”身份。英國(guó)警方的調(diào)查結(jié)果使得他被控以“明顯的猥褻和性顛倒行為”罪(請(qǐng)參看雞奸法)。
他沒(méi)有申辯,并被定罪。在著名的公審后,他被給予了兩個(gè)選擇:坐牢和女性荷爾蒙(雌激素)注射“療法”(當(dāng)時(shí)政府力推、以化學(xué)手段解決社會(huì)問(wèn)題的所謂“化學(xué)閹割”) 。
為了能夠繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究,同時(shí)也能顧及面子,他最后選擇了雌激素注射,并持續(xù)一年。在這段時(shí)間里,藥物產(chǎn)生了包括乳房不斷發(fā)育的副作用,也使原本熱愛(ài)體育運(yùn)動(dòng)的圖靈在身心上受到極大傷害。在當(dāng)時(shí)的英國(guó),同性戀不僅是一種有傷風(fēng)俗、不可容忍的法定罪行,而且在充斥著懷疑猜忌、間諜危機(jī)和勒索敲詐的“冷戰(zhàn)”背景下,還會(huì)被當(dāng)成是一種對(duì)國(guó)家安全的威脅,進(jìn)而失去清白的“安全記錄”。
有人特別向法庭提及并作證,圖靈曾獲得過(guò)大英帝國(guó)勛章,是國(guó)寶級(jí)的科學(xué)家,是“當(dāng)世最精深最純粹的數(shù)學(xué)家之一”,但都無(wú)濟(jì)于事,甚至,反倒還使“丑聞”升級(jí)——當(dāng)?shù)匾患覉?bào)紙?jiān)陬^條位置報(bào)道此事時(shí),用了這樣一個(gè)標(biāo)題:《大學(xué)教授被處緩刑必須接受化學(xué)閹割》。
1954年6月7日,阿蘭·麥席森·圖靈因食用浸染過(guò)氰化物溶液的蘋果死亡。
圖靈的母親不相信自己的兒子會(huì)自我了結(jié),堅(jiān)稱他只是誤食做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)沾染了氰化物的蘋果,因?yàn)樗摹鞍瑐悺睆男【陀幸е讣椎牧?xí)慣。不過(guò),人們更多的還是相信驗(yàn)尸官裁定的死因——自殺。
主要成就
圖靈在科學(xué)、特別在數(shù)理邏輯和計(jì)算機(jī)科學(xué)方面,取得了舉世矚目的成就,他的一些科學(xué)成果,構(gòu)成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)。
可計(jì)算性理論
劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院的計(jì)算機(jī)房現(xiàn)在以圖靈為名
計(jì)算,可以說(shuō)是人類最先遇到的數(shù)學(xué)課題,并且在漫長(zhǎng)的歷史年代里,成為人們社會(huì)生活中不可或缺的工具.那么,什么是計(jì)算呢?直觀地看,計(jì)算一般是指運(yùn)用事先規(guī)定的規(guī)則,將一組數(shù)值變換為另一(所需的)數(shù)值的過(guò)程.對(duì)某一類問(wèn)題,如果能找到一組確定的規(guī)則,按這組規(guī)則,當(dāng)給出這類問(wèn)題中的任一具體問(wèn)題后,就可以完全機(jī)械地在有限步內(nèi)求出結(jié)果,則說(shuō)這類問(wèn)題是可計(jì)算的。這種規(guī)則就是算法,這類可計(jì)算問(wèn)題也可稱之為存在算法的問(wèn)題。這就是直觀上的能行可計(jì)算或算法可計(jì)算的概念.
在20世紀(jì)以前,人們普遍認(rèn)為,所有的問(wèn)題類都是有算法的,人們的計(jì)算研究就是找出算法來(lái)。似乎正是為了證明一切科學(xué)命題,至少是一切數(shù)學(xué)命題存在算法,萊布尼茨(Leibniz)開(kāi)創(chuàng)了數(shù)理邏輯的研究工作。但是20世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn)有許多問(wèn)題已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究,仍然找不到算法,例如希爾伯特第10問(wèn)題,半群的字的問(wèn)題等.于是人們開(kāi)始懷疑,是否對(duì)這些問(wèn)題來(lái)說(shuō),根本就不存在算法,即它們是不可計(jì)算的。這種不存在性當(dāng)然需要證明,這時(shí)人們才發(fā)現(xiàn),無(wú)論對(duì)算法還是對(duì)可計(jì)算性,都沒(méi)有精確的定義!按前述對(duì)直觀的可計(jì)算性的陳述,根本無(wú)法作出不存在算法的證明,因?yàn)椤巴耆珯C(jī)械地”指什么?“確定的規(guī)則”又指什么?仍然是不明確的。實(shí)際上,沒(méi)有明確的定義也不能抽象地證明某類問(wèn)題存在算法,不過(guò)存在算法的問(wèn)題一般是通過(guò)構(gòu)造出算法來(lái)確證的,因而可以不涉及算法的精確定義問(wèn)題。
解決問(wèn)題的需要促使人們不斷作出探索。1934年,哥德?tīng)?Godel)在埃爾布朗(Herbrand)的啟示下提出了一般遞歸函數(shù)的概念,并指出:凡算法可計(jì)算函數(shù)都是一般遞歸函數(shù),反之亦然。1936年,克林(Kleene)又加以具體化.因此,算法可計(jì)算函數(shù)的一般遞歸函數(shù)定義后來(lái)被稱為埃爾布朗-哥德?tīng)?克林定義.同年,丘奇證明了他提出的λ可定義函數(shù)與一般遞歸函數(shù)是等價(jià)的,并提出算法可計(jì)算函數(shù)等同于一般遞歸函數(shù)或λ可定義函數(shù),這就是著名的“丘奇論點(diǎn)”。
用一般遞歸函數(shù)雖給出了可計(jì)算函數(shù)的嚴(yán)格數(shù)學(xué)定義,但在具體的計(jì)算過(guò)程中,就某一步運(yùn)算而言,選用什么初始函數(shù)和基本運(yùn)算仍有不確定性。為消除所有的不確定性,圖靈在他的“論可計(jì)算數(shù)及其在判定問(wèn)題中的應(yīng)用”一文中從一個(gè)全新的角度定義了可計(jì)算函數(shù)。他全面分析了人的計(jì)算過(guò)程,把計(jì)算歸結(jié)為最簡(jiǎn)單、最基本、最確定的操作動(dòng)作,從而用一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)描述那種直觀上具有機(jī)械性的基本計(jì)算程序,使任何機(jī)械(能行)的程序都可以歸約為這些動(dòng)作。這種簡(jiǎn)單的方法是以一個(gè)抽象自動(dòng)機(jī)概念為基礎(chǔ)的,其結(jié)果是:算法可計(jì)算函數(shù)就是這種自動(dòng)機(jī)能計(jì)算的函數(shù)。這不僅給計(jì)算下了一個(gè)完全確定的定義,而且第一次把計(jì)算和自動(dòng)機(jī)聯(lián)系起來(lái),對(duì)后世產(chǎn)生了巨大的影響,這種“自動(dòng)機(jī)”后來(lái)被人們稱為“圖靈機(jī)”。
圖靈機(jī)是一種自動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,它是一條兩端(或一端)無(wú)限延長(zhǎng)的紙帶,上面劃成方格,每個(gè)方格中可以印上某字母表中的一個(gè)字母(亦可為空格,記為S0);又有一個(gè)讀寫頭,它具有有限個(gè)內(nèi)部狀態(tài)。任何時(shí)刻讀寫頭都注視著紙帶上的某一個(gè)方格,并根據(jù)注視方格的內(nèi)容以及讀寫頭當(dāng)時(shí)的內(nèi)部狀態(tài)而執(zhí)行變換規(guī)則所規(guī)定的動(dòng)作。每個(gè)圖靈機(jī)都有一組變換規(guī)則,它們具有下列三種形狀之一:
qiaRqi,qiaLqi,qiabqj
意思是:當(dāng)讀寫頭處于狀態(tài)qi時(shí)如果注視格的內(nèi)容為字母a則讀寫頭右移一格,或左移一格,或印下字母b(即把注視格的內(nèi)容由a改成b.a(chǎn),b可為S0)。
圖靈把可計(jì)算函數(shù)定義為圖靈機(jī)可計(jì)算函數(shù).1937年,圖靈在他的“可計(jì)算性與λ可定義性”一文中證明了圖靈機(jī)可計(jì)算函數(shù)與λ可定義函數(shù)是等價(jià)的,從而拓廣了丘奇論點(diǎn),得出:算法(能行)可計(jì)算函數(shù)等同于一般遞歸函數(shù)或λ可定義函數(shù)或圖靈機(jī)可計(jì)算函數(shù).這就是“丘奇-圖靈論點(diǎn)”,相當(dāng)完善地解決了可計(jì)算函數(shù)的精確定義問(wèn)題,對(duì)數(shù)理邏輯的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用。
圖靈機(jī)的概念有十分獨(dú)特的意義:如果把圖靈機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)解釋為指令,用字母表的字來(lái)表示,與輸出字輸入字同樣存貯在機(jī)器里,那就成為電子計(jì)算機(jī)了。由此開(kāi)創(chuàng)了“自動(dòng)機(jī)”這一學(xué)科分支,促進(jìn)了電子計(jì)算機(jī)的研制工作.
與此同時(shí),圖靈還提出了通用圖靈機(jī)的概念,它相當(dāng)于通用計(jì)算機(jī)的解釋程序,這一點(diǎn)直接促進(jìn)了后來(lái)通用計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和研制工作,圖靈自己也參加了這一工作。
在給出通用圖靈機(jī)的同時(shí),圖靈就指出,通用圖靈機(jī)在計(jì)算時(shí),其“機(jī)械性的復(fù)雜性”是有臨界限度的,超過(guò)這一限度,就要靠增加程序的長(zhǎng)度和存貯量來(lái)解決.這種思想開(kāi)啟了后來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)中計(jì)算復(fù)雜性理論的先河。
判定問(wèn)題
所謂“判定問(wèn)題”指判定所謂“大量問(wèn)題”是否具有算
圖靈機(jī)模型的理論
法解,或者是否存在能行性的方法使得對(duì)該問(wèn)題類的每一個(gè)特例都能在有限步驟內(nèi)機(jī)械地判定它是否具有某種性質(zhì)(如是否真,是否可滿足或是否有解等,隨大量問(wèn)題本身的性質(zhì)而定)的問(wèn)題。
判定問(wèn)題與可計(jì)算性問(wèn)題有密切的聯(lián)系,二者可以相互定義:對(duì)一類問(wèn)題若能找到確定的算法以判定其是否具有某種性質(zhì),則稱這類問(wèn)題是能行可判定的,或可解的;否則是不可判定的,或不可解的。二者又是有區(qū)別的:判定問(wèn)題是要確定是否存在一個(gè)算法,使對(duì)一類問(wèn)題的每一個(gè)特例都能對(duì)某一性質(zhì)給以一個(gè)“是”或“否”的解答;可計(jì)算性問(wèn)題則是找出一個(gè)算法,從而求出一些具體的客體來(lái)。
圖靈在判定問(wèn)題上的一大成就是把圖靈機(jī)的“停機(jī)問(wèn)題”作為研究許多判定問(wèn)題的基礎(chǔ),一般地,把一個(gè)判定問(wèn)題歸結(jié)為停機(jī)問(wèn)題:“如果問(wèn)題A可判定,則停機(jī)問(wèn)題可判定.”從而由“停機(jī)問(wèn)題是不可判定的”推出“問(wèn)題A是不可判定的”。
所謂停機(jī)指圖靈機(jī)內(nèi)部達(dá)到一個(gè)結(jié)果狀態(tài)、指令表上沒(méi)有的狀態(tài)或符號(hào)對(duì)偶,從而導(dǎo)致計(jì)算終止。在每一時(shí)刻,機(jī)器所處的狀態(tài),紙帶上已被寫上符號(hào)的所有格子以及機(jī)器當(dāng)前注視的格子位置,統(tǒng)稱為機(jī)器的格局。圖靈機(jī)從初始格局出發(fā),按程序一步步把初始格局改造為格局的序列。此過(guò)程可能無(wú)限制繼續(xù)下去,也可能遇到指令表中沒(méi)有列出的狀態(tài)、符號(hào)組合或進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)而停機(jī)。在結(jié)束狀態(tài)下停機(jī)所達(dá)到的格局是最終格局,此最終格局(如果存在)就包含機(jī)器的計(jì)算結(jié)果。所謂停機(jī)問(wèn)題即是:是否存在一個(gè)算法,對(duì)于任意給定的圖靈機(jī)都能判定任意的初始格局是否會(huì)導(dǎo)致停機(jī)?圖靈證明,這樣的算法是不存在的,即停機(jī)問(wèn)題是不可判定的,從而使之成為解決許多不可判定性問(wèn)題的基礎(chǔ)。
1937年,圖靈用他的方法解決了著名的希爾伯特判定問(wèn)題:狹謂詞演算(亦稱一階邏輯)公式的可滿足性的判定問(wèn)題。他用一階邏輯中的公式對(duì)圖靈機(jī)進(jìn)行編碼,再由圖靈機(jī)停機(jī)問(wèn)題的不可判定性推出一階邏輯的不可判定性。他在此處創(chuàng)用的“編碼法”成為后來(lái)人們證明一階邏輯的公式類的不可判定性的主要方法之一。
在判定問(wèn)題上,圖靈的另一成果是1939年提出的帶有外部信息源的圖靈機(jī)概念,并由此導(dǎo)出“圖靈可歸約”及相對(duì)遞歸的概念。運(yùn)用歸約和相對(duì)遞歸的概念,可對(duì)不可判定性與非遞歸性的程度加以比較。在此基礎(chǔ)上,E.波斯特(Post)提出了不可解度這一重要概念,這方面的工作后來(lái)有重大的進(jìn)展。
圖靈參與解決的另一個(gè)著名的判定問(wèn)題是“半群的字的問(wèn)題”,它是圖埃(Thue)在1914年提出來(lái)的:對(duì)任意給定的字母表和字典,是否存在一種算法能判定兩個(gè)任意給定的字是否等價(jià)[給出有限個(gè)不同的稱為字母的符號(hào),便給出了字母表,字母的有限序列稱為該字母表上的字。把有限個(gè)成對(duì)的字(A1,B1),…,(An,Bn)稱為字典.如果兩個(gè)字R和S使用有限次字典之后可以彼此變換,則稱這兩個(gè)字是等價(jià)的]1947年,波斯特和A.A.馬爾科夫(Markov)用圖靈的編碼法證明了這一問(wèn)題是不可判定的。1950年,圖靈進(jìn)一步證明,滿足消元律的半群的字的問(wèn)題也是不可判定的。
1936年,圖靈向倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志投了一篇論文,題為"論數(shù)字計(jì)算在決斷難題中的應(yīng)用”。
劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院的計(jì)算機(jī)房現(xiàn)在以圖靈為名
在這篇開(kāi)創(chuàng)性的論文中,圖靈給“可計(jì)算性”下了一個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,并提出著名的“圖靈機(jī)”的設(shè)想!皥D靈機(jī)”與“馮·諾伊曼機(jī)”齊名,被永遠(yuǎn)載入計(jì)算機(jī)的發(fā)展史中。
1952年的論文今天被視為生物數(shù)學(xué)的奠基之作,這至多可以算的上他短暫科學(xué)生涯中第三大的貢獻(xiàn):
第一應(yīng)該算是他對(duì)理論計(jì)算機(jī)的研究,他是第一個(gè)提出利用某種機(jī)器實(shí)現(xiàn)邏輯代碼的執(zhí)行,以模擬人類的各種計(jì)算和邏輯思維過(guò)程的科學(xué)家。而這一點(diǎn),成為了后人設(shè)計(jì)實(shí)用計(jì)算機(jī)的思路來(lái)源,成為了當(dāng)今各種計(jì)算機(jī)設(shè)備的理論基石。今天世界計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)就被稱為“圖靈獎(jiǎng)”,相當(dāng)于計(jì)算機(jī)科學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng);
第二是他領(lǐng)導(dǎo)了英國(guó)政府破譯二戰(zhàn)德軍U-潛艇密碼的工作,為扭轉(zhuǎn)二戰(zhàn)盟軍的大西洋戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)局立下汗馬功勞。圖靈在數(shù)學(xué),邏輯學(xué),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等領(lǐng)域也作出了很多貢獻(xiàn)。在新舊世紀(jì)交替的2000年,美國(guó)《時(shí)代》雜志評(píng)選的二十世紀(jì)對(duì)人類發(fā)展最有影響的一百名人物中,圖靈和沃森·克里克都在僅有二十名的“科學(xué)家,思想家”欄中榜上有名。
電子計(jì)算機(jī)
圖靈在第二次世界大戰(zhàn)中從事的密碼破譯工作涉及到電子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和研制,但此項(xiàng)工作嚴(yán)格保密。直到70年代,內(nèi)情才有所披露。從一些文件來(lái)看,很可能世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)不是ENIAC,而是與圖靈有關(guān)的另一臺(tái)機(jī)器,即圖靈在戰(zhàn)時(shí)服務(wù)的機(jī)構(gòu)于1943年研制成功的CO-LOSSUS(巨人)機(jī),這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)采用了圖靈提出的某些概念。它用了1500個(gè)電子管,采用了光電管閱讀器;利用穿孔紙帶輸入
圖靈測(cè)試
;并采用了電子管雙穩(wěn)態(tài)線路,執(zhí)行計(jì)數(shù)、二進(jìn)制算術(shù)及布爾代數(shù)邏輯運(yùn)算,巨人機(jī)共生產(chǎn)了10臺(tái),用它們出色地完成了密碼破譯工作.
戰(zhàn)后,圖靈任職于泰丁頓國(guó)家物理研究所(Teddington National Physical Laboratory),開(kāi)始從事“自動(dòng)計(jì)算機(jī)”(Automatic Computing Engine)的邏輯設(shè)計(jì)和具體研制工作。1946年,圖靈發(fā)表論文闡述存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)。他的成就與研究離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)的約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)同期。圖靈的自動(dòng)計(jì)算機(jī)與諾伊曼的離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)都采用了二進(jìn)制,都以“內(nèi)存儲(chǔ)存程序以運(yùn)行計(jì)算機(jī)”打破了那個(gè)時(shí)代的舊有概念。
人工智能
1950年,圖靈被錄用為泰丁頓(Teddington)國(guó)家物理研究所的研究人員,開(kāi)始從事“自動(dòng)計(jì)算機(jī)”(ACE)的邏輯設(shè)計(jì)和具體研制工作。1950年,他提出關(guān)于機(jī)器思維的問(wèn)題,他的論文“計(jì)算機(jī)和智能(Computing machinery and intelligence),引起了廣泛的注意和深遠(yuǎn)的影響。
圖靈試驗(yàn)
1950年10月,圖靈又發(fā)表了另一篇題為“機(jī)器能思考嗎”的論文,其中提出了一種用于判定機(jī)器是否具有智能的試驗(yàn)方法,即圖靈試驗(yàn)。每年都有試驗(yàn)的比賽。
1950寫文章提出了著名的“圖靈測(cè)試”,測(cè)試是讓人類考官通過(guò)鍵盤向一個(gè)人和一個(gè)機(jī)器發(fā)問(wèn),這個(gè)考官不知道他問(wèn)的是人還是機(jī)器。如果在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的提問(wèn)以后,這位人類考官不能確定誰(shuí)是人誰(shuí)是機(jī)器,那這個(gè)機(jī)器就有智力了。
圖靈在對(duì)人工智能的研究中,提出了一個(gè)叫做圖靈試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn),嘗試定出一個(gè)決定機(jī)器是否有感覺(jué)的標(biāo)準(zhǔn)。
圖靈試驗(yàn)由計(jì)算機(jī)、被測(cè)試的人和主持試驗(yàn)人組成。計(jì)算機(jī)和被測(cè)試的人分別在兩個(gè)不同的房間里。測(cè)試過(guò)程由主持人提問(wèn),由計(jì)算機(jī)和被測(cè)試的人分別做出回答。觀測(cè)者能通過(guò)電傳打字機(jī)與機(jī)器和人聯(lián)系(避免要求機(jī)器模擬人外貌和聲音)。被測(cè)人在回答問(wèn)題時(shí)盡可能表明他是一個(gè)“真正的”人,而計(jì)算機(jī)也將盡可能逼真的模仿人的思維方式和思維過(guò)程。如果試驗(yàn)主持人聽(tīng)取他們各自的答案后,分辨不清哪個(gè)是人回答的,哪個(gè)是機(jī)器回答的,則可以認(rèn)為該計(jì)算機(jī)具有了智能。這個(gè)試驗(yàn)可能會(huì)得到大部分人的認(rèn)可,但是卻不能使所有的哲學(xué)家感到滿意。
圖靈試驗(yàn)雖然形象描繪了計(jì)算機(jī)智能和人類智能的模擬關(guān)系,但是圖靈試驗(yàn)還是片面性的試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)的機(jī)器當(dāng)然可以認(rèn)為具有智能,但是沒(méi)有通過(guò)試驗(yàn)的機(jī)器因?yàn)閷?duì)人類了解的不充分而不能模擬人類仍然可以認(rèn)為具有智能。
圖靈試驗(yàn)還有幾個(gè)值得推敲的地方,比如試驗(yàn)主持人提出問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn),在試驗(yàn)中沒(méi)有明確給出;被測(cè)人本身所具有的智力水平,圖靈試驗(yàn)也疏忽了;而且圖靈試驗(yàn)僅強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)結(jié)果,而沒(méi)有反映智能所具有的思維過(guò)程。所以,圖靈試驗(yàn)還是不能完全解決機(jī)器智能的問(wèn)題。
其實(shí),要求電腦這樣接近地模仿人類,以使得不能和一個(gè)人區(qū)分開(kāi)實(shí)在是太過(guò)分了。一些專家認(rèn)為,我們不該以電腦能否思維為目標(biāo),而是以能多大程度地模仿人類思維為目標(biāo);然后,讓設(shè)計(jì)者再朝著這個(gè)目標(biāo)努力。
圖靈機(jī)
1936年,圖靈向倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志投了一篇論文,題為“論數(shù)字計(jì)算在決斷難題中的應(yīng)用”。在這篇論文中,圖靈給“可計(jì)算性”下了一個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義,并提出著名的“圖靈機(jī)”(TuringMachine)的設(shè)想!皥D靈機(jī)”不是一種具體的機(jī)器,而是一種思想模型,可制造一種十分簡(jiǎn)單但運(yùn)算能力極強(qiáng)的計(jì)算裝置,用來(lái)計(jì)算所有能想象得到的可計(jì)算函數(shù)。基本思想是用機(jī)器來(lái)模擬人們用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程。
圖靈機(jī)被公認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的原型,這臺(tái)機(jī)器可以讀入一系列的零和一,這些數(shù)字代表了解決某一問(wèn)題所需要的步驟,按這個(gè)步驟走下去,就可以解決某一特定的問(wèn)題。這種觀念在當(dāng)時(shí)是具有革命性意義的,因?yàn)榧词乖?0年代的時(shí)候,大部分的計(jì)算機(jī)還只能解決某一特定問(wèn)題,不是通用的,而圖靈機(jī)從理論上卻是通用機(jī)。在圖靈看來(lái),這臺(tái)機(jī)器只用保留一些最簡(jiǎn)單的指令,一個(gè)復(fù)雜的工作只用把它分解為這幾個(gè)最簡(jiǎn)單的操作就可以實(shí)現(xiàn)了,在當(dāng)時(shí)他能夠具有這樣的思想確實(shí)是很了不起的。他相信有一個(gè)算法可以解決大部分問(wèn)題,而困難的部分則是如何確定最簡(jiǎn)單的指令集,怎么樣的指令集才是最少的,而且又能頂用,還有一個(gè)難點(diǎn)是如何將復(fù)雜問(wèn)題分解為這些指令的問(wèn)題。
“圖靈機(jī)”想象使用一條無(wú)限長(zhǎng)度的紙帶子,帶子上劃分成許多格子。如果格里畫條線,就代表“1”;空白的格子,則代表“0”。想象這個(gè)“計(jì)算機(jī)”還具有讀寫功能:既可以從帶子上讀出信息,也可以往帶子上寫信息。計(jì)算機(jī)僅有的運(yùn)算功能是:每把紙帶子向前移動(dòng)一格,就把“1”變成“0”,或者把“0”變成“1”。“0”和“1”代表著在解決某個(gè)特定數(shù)學(xué)問(wèn)題中的運(yùn)算步驟。“圖靈機(jī)”能夠識(shí)別運(yùn)算過(guò)程中每一步,并且能夠按部就班地執(zhí)行一系列的運(yùn)算,直到獲得最終答案。
“圖靈機(jī)”是一個(gè)虛擬的“計(jì)算機(jī)”,完全忽略硬件狀態(tài),考慮的焦點(diǎn)是邏輯結(jié)構(gòu)。圖靈在他那篇著名的文章里,還進(jìn)一步設(shè)計(jì)出被人們稱為“萬(wàn)能圖靈機(jī)”的模型,它可以模擬其他任何一臺(tái)解決某個(gè)特定數(shù)學(xué)問(wèn)題的“圖靈機(jī)”的工作狀態(tài)。他甚至還想象在帶子上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序!叭f(wàn)能圖靈機(jī)”實(shí)際上就是現(xiàn)代通用計(jì)算機(jī)的最原始的模型。
美國(guó)的阿坦納索夫在1939年果然研究制造了世界上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ABC,其中采用了二進(jìn)位制,電路的開(kāi)與合分別代表數(shù)字0與1,運(yùn)用電子管和電路執(zhí)行邏輯運(yùn)算等。ABC是“圖靈機(jī)”的第一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn),看得見(jiàn),摸得著。而馮·諾依曼不僅在上個(gè)世紀(jì)40年代研制成功了功能更好、用途更為廣泛的電子計(jì)算機(jī),并且為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)了編碼程序,還實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用紙帶存儲(chǔ)與輸入。
人物紀(jì)念
圖靈獎(jiǎng)
為了紀(jì)念他對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn),由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)于1966年設(shè)立一年一度的圖靈獎(jiǎng),以表彰在計(jì)算機(jī)科學(xué)中做出突出貢獻(xiàn)的人,圖靈獎(jiǎng)被喻為“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”。
首相致歉
多年來(lái),包括霍金在內(nèi)的著名科學(xué)家,不斷力促英國(guó)政府特赦這位“現(xiàn)代最杰出的數(shù)學(xué)家之一”。
2009年9月11日晚,英國(guó)首相布朗代表英國(guó)政府向已經(jīng)逝去55年的英國(guó)著名數(shù)學(xué)家、德國(guó)密碼的破譯者艾倫·麥席森·圖靈作出了明確的道歉。這位二戰(zhàn)時(shí)期的密碼破譯者因同性戀被判“化學(xué)閹割”,55年前自盡身亡。
布朗表示,圖靈所受到的對(duì)待是“駭人聽(tīng)聞的”和“完全不公平的”,英國(guó)對(duì)這位杰出數(shù)學(xué)家的虧欠是巨大的。布朗說(shuō),他為作出正式的道歉感到自豪!澳銢](méi)有得到更好的對(duì)待,我們深感抱歉”。由布朗簽署的聲明發(fā)布在唐寧街十號(hào)網(wǎng)站上。
女王赦免
2013年12月24日,英國(guó)女王伊麗莎白二世簽署對(duì)圖靈定性為“嚴(yán)重猥褻”的赦免,并立即生效。司法大臣克里斯·格雷林說(shuō)圖靈應(yīng)被當(dāng)之無(wú)愧地“記住并認(rèn)可他對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)與倫比的貢獻(xiàn)”,而不是對(duì)他后來(lái)刑事定罪。在2013年8月女王正式宣告赦免圖靈。
百年紀(jì)念
2012年6月15-16日,33位圖靈獎(jiǎng)獲得者首次共聚舊金山,來(lái)紀(jì)念艾倫·圖靈100周年誕辰。他們一同回顧了圖靈的偉大貢獻(xiàn)和計(jì)算機(jī)科學(xué)在過(guò)去幾十年的發(fā)展,并暢談了對(duì)未來(lái)的思考。
文學(xué)作品
《艾倫·圖靈傳》是英國(guó)作家安德魯·霍奇斯編寫的,已由湖南科學(xué)技術(shù)出版社于2012年12月出版,是公認(rèn)的最權(quán)威的圖靈傳記。作者安德魯·霍奇斯是牛津大學(xué)的數(shù)學(xué)家,也是一位同性戀者,他收集了大量史料,寫成這本圖靈傳。
影視作品
2014根據(jù)安德魯·霍奇斯所寫的傳記《艾倫·圖靈傳》改編而成電影《模仿游戲》并獲得2015年第87屆奧斯卡最佳改編劇本獎(jiǎng),主演為本尼迪克特·康伯巴奇。
家庭成員
家族成員里有三位當(dāng)選過(guò)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,祖父還曾獲得劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)榮譽(yù)學(xué)位。
圖靈的父親J·M·圖靈早年就讀于牛津大學(xué)科帕斯克斯蒂學(xué)院歷史系,后來(lái)從政,被派往印度,擔(dān)任民政部的官員。
圖靈的母親E·S·斯托尼(Stoney)生于一個(gè)鐵路工程師家庭,曾就讀于巴黎大學(xué)文理學(xué)院,圖靈是次子。
主要榮譽(yù)
1926年,圖靈考入英國(guó)著名的謝伯恩公學(xué),在中學(xué)時(shí)就獲得了國(guó)王愛(ài)德華六世數(shù)學(xué)金盾獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
1932年,榮獲英國(guó)著名的史密斯數(shù)學(xué)獎(jiǎng)。
1946年,由于他在二戰(zhàn)中為破譯德軍密碼做出的巨大貢獻(xiàn),獲得“不列顛帝國(guó)勛章”,這是英國(guó)皇室授予為國(guó)家和人民做出巨大貢獻(xiàn)者的最高榮譽(yù)勛章。
人物影響
二戰(zhàn)爆發(fā)后不久,英國(guó)對(duì)德國(guó)宣戰(zhàn),圖靈隨即入伍,在英國(guó)戰(zhàn)時(shí)情報(bào)中心“政府編碼與密碼學(xué)院”服役。圖靈帶領(lǐng)200多位密碼專家,研制出名為“邦比”的密碼破譯機(jī),后又研制出效率更高、功能更強(qiáng)大的密碼破譯機(jī)“巨人”,將“政府編碼與密碼學(xué)院”每月破譯的情報(bào)數(shù)量從39000條提升到84000條。圖靈和同事破譯的情報(bào),在盟軍諾曼底登陸等重大軍事行動(dòng)中發(fā)揮了重要作用,圖靈因此在1946年獲得“不列顛帝國(guó)勛章”。
圖靈思想活躍,他的創(chuàng)造力也是多方面的。據(jù)同事們回憶,他在戰(zhàn)時(shí)的秘密工作中,曾創(chuàng)造很多種新的統(tǒng)計(jì)技術(shù),但都未形成論文發(fā)表,后來(lái)又重新為他人所創(chuàng)建,由A.瓦爾德(Wald)重新發(fā)現(xiàn)并提出的“序貫分析”就是其中之一。他對(duì)群論也有所研究,在“形態(tài)形成的化學(xué)基礎(chǔ)”一文中,他用相當(dāng)深?yuàn)W而獨(dú)特的數(shù)學(xué)方法,研究了決定生物的顏色或形態(tài)的化學(xué)物質(zhì)(他稱之為成形素)在形成平面形態(tài)(如奶牛體表的花斑)和立體形態(tài)(如放射形蟲(chóng)和葉序的分布方式)中的分布規(guī)律性,試圖闡釋“物理化學(xué)規(guī)律可以充分解釋許多形態(tài)形成的事實(shí)”這一思想。在生物學(xué)界,20世紀(jì)80年代才開(kāi)始探討這一課題,圖靈還進(jìn)行了后來(lái)被稱為“數(shù)學(xué)胚胎學(xué)”的奠基性研究工作。他還試圖用數(shù)學(xué)方法研究人腦的構(gòu)造問(wèn)題,例如估算出一個(gè)具有給定數(shù)目的神經(jīng)元的大腦中能存貯多少信息的問(wèn)題等。這些,至今仍然是吸引著眾多科學(xué)家的新穎課題。人們認(rèn)為,圖靈是一位科學(xué)史上罕見(jiàn)的具有非凡洞察力的奇才:他的獨(dú)創(chuàng)性成果使他生前就已名揚(yáng)四海,而他深刻的預(yù)見(jiàn)使他死后倍受敬佩。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)后人的一些獨(dú)立研究成果似乎不過(guò)是在證明圖靈思想超越時(shí)代的程度時(shí),都為他的英年早逝感到由衷的惋惜。
蘋果公司的標(biāo)志一度被誤認(rèn)為源于圖靈自殺時(shí)咬下的半個(gè)蘋果。但該圖案的設(shè)計(jì)師和蘋果公司都否認(rèn)了這一說(shuō)法。
2012年是阿蘭圖靈的100周年誕辰,被定為“阿蘭·圖靈年”。
人物評(píng)價(jià)
圖靈不但以破譯密碼而名聞天下,他在人工智能和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域也作出了重要貢獻(xiàn),他常被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,在曼徹斯特大學(xué)工作的他研制了“曼徹斯特馬克一號(hào)”———著名的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之一。1999年,他被《時(shí)代》雜志評(píng)選為20世紀(jì)100個(gè)最重要的人物之一。
2012年,是一個(gè)偉人的百年誕辰。即使我們把所有崇高的致意奉獻(xiàn)給他都不為過(guò)。他就是艾倫·圖靈。100年前,艾倫·圖靈誕生在一個(gè)文化和科技水平都與現(xiàn)在完全不同的時(shí)代里,但這并不影響他成為今天最偉大最值得紀(jì)念的人之一。他為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域奠定了不可埋沒(méi)的基礎(chǔ),沒(méi)有他就沒(méi)有計(jì)算機(jī)的今天。(2012年6月23號(hào)是圖靈誕辰100年紀(jì)念日,BBC在發(fā)表了一系列的紀(jì)念性文章,其中就有圖靈獎(jiǎng)獲得者、Google資深副總裁兼首席因特網(wǎng)專家文特·瑟夫的這些評(píng)價(jià))
圖靈在破解二戰(zhàn)德軍密碼、拯救國(guó)家上發(fā)揮了關(guān)鍵作用,是一個(gè)“了不起的人”。(英國(guó)首相卡梅倫評(píng)價(jià))