咬了一口苹果的计算机科学之父——图灵

“有时候,正是那些意想不到之人,成就了无人能成之事。”—— 艾伦·图灵

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1912年,艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing) 出生在英国伦敦的麦达维尔,在少年时期就表现出独特的直觉创造能力和对数学的爱好。

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年少图灵

图灵为了帮助母亲理解爱因斯坦的相对论,写了爱因斯坦的一部著作的内容提要,表现出他已具备非同凡响的数学水平和科学理解力。

一、短暂而又温暖的他

1926年,年仅14岁的图灵考入伦敦有名的谢伯恩(Sherborne)公学去学习,在上学期间,发现自己喜欢上了比自己大一届的男生,克里斯托弗。

两人常常讨论学术方面的内容,最终17岁的图灵为其提前一年考剑桥大学的三一学院(剑桥大学37个学院之一,著名校友有牛顿、培根、拜伦等,并培养了32位诺贝尔获奖者),结果不尽人意,没有被提前录取。第二年,图灵重新申请三一学院,并鼓起勇气准备好情书,却收到了克里斯托弗因肺结核去世的消息,这对年少图灵打击很大,曾和克里斯托弗互相取暖三年的时光,瞬间破灭。
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图源《模仿游戏》

1931年图灵放弃了令他伤心的三一学院,进入剑桥大学国王学院学习。毕业之后,图灵到美国普林斯大学攻读两年博士学位,二战爆发后回到了剑桥。

二、无名战争英雄

1938年,图灵回到英国后,他的天赋被英国政府密码学校(政府通信总部的前身)看上了,其主要工作即为破解敌军情报密码。

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日军的enigma密码机

1939年,也就是二战期间英国向德国宣战的那一年,英国的主要项目之一就是破译德军著名的密码系统——恩尼格玛密码机(Enigma)。

这是一套字母替换密码系统,通常是一个字母对应另一个字母或者数字。当破译出其中的1-2个字母之后,整套密码就会比较容易的被破译出来。

但是Enigma这套系统相对复杂很多,破译enigma可能需要尝试上亿种密码组合。而且德军会在每晚重置排列组合,团队必须在24小时之内找到破译办法,否则一天的努力都会白费。这里我们来举个例子,我们需要发“NETGEAR”这条密报。

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由此可以看出,使用enigma密码机在键盘上按下相同的字母时,机器就会产生不同密码,况且,德军每天还会对整套系统又重新打乱一次,这会让破解的难度大大加深。

和其他成员靠手动计算不同的是,图灵认为“解铃还须系铃人”,那么靠人脑破译显然是不可能的。他正在专心致志地构想自己的发明,尝试设计一种能打败enigma的机器。

是的,他成功了。

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在二战中,图灵参与制作改造的“炸弹”机破译了德军90%以上的电文,为赢得战争的胜利做出了重要的贡献。随着enigma的成功破解,德国在战争中失去主动权,使二战至少提前了两年结束。

可惜英国政府要求破译团队对工作保密。图灵和团队没有得到光鲜的待遇,只能默默做着无名英雄。

三、计算机科学之父

1936年5月,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为《论数字计算在决断难题中的应用》。这是他人生第一篇重要论文,也是他的成名之作。而后发布《论可计算术》,这就是现在所有计算机的理论基础。

图灵对计算机网络、人工智能的发展做出诸多贡献,如1950年发表的论文《计算机器与智能》为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。又如发表的论文《机器会思考吗?》,提出如果第三者无法辨别人类与人工智能机器反应的差别,即图灵测试。时至今日,每年都有试验的比赛。此外,图灵提出图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。

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四、长跑运动员

图灵还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

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140号图灵

五、天才的代价

1952年,图灵的同性伴侣协同一名同谋一起偷了图灵的家,图灵报警后,警方却说他有“明显的猥亵和性颠倒行为”。

最后定罪,他有两个选择:坐牢或化学阉割(雌激素注射)。他选择了后者,并持续了两年。图灵从声音到器官都发生了变化,包括乳房不断发育。

最终1954年6月7日,图灵咬过一颗疑似被氰化物浸泡过的苹果,被判定为自杀去世了。

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坐落于曼城著名GayBar街的图灵纪念雕像

六、后人敬仰

如今,不管是英国GCHQ还是首相致歉,不管是伊丽莎白二世对其赦免还是新版50英镑纸币上使用图灵的肖像。道歉还是来的太晚,希望在人类社会进步的同时,这些在那个时期通过”正义”的手段严惩图灵的人性也能进步。

2017年英国政府颁发的《艾伦图灵法》,等了那么多年,终于被平反,这实际上也是向那些在1967年前因同性恋倾向而被定罪的人道歉。算是世人给这位天才最好的交代。

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图灵肖像的50英镑,于2021年底开始流通

为了纪念他对计算机科学的巨大贡献,由美国计算机协会(ACM)于1966年设立一年一度的图灵奖,以表彰在计算机科学中做出突出贡献的人,图灵奖被喻为“计算机界的诺贝尔奖”。

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图灵奖奖杯

英国作家安德鲁·霍奇斯(牛津大学数学家,也是一位同性恋者)还为其创作《艾伦·图灵传》是公认的最权威的图灵传记。

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《艾伦·图灵传》

2014根据安德鲁·霍奇斯所写的传记《艾伦·图灵传》改编而成电影《模仿游戏》并获得2015年第87届奥斯卡最佳改编剧本奖。

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《模仿游戏》宣传海报

七、参考资料

《艾伦·图灵传》、《模仿游戏》、《图灵:差点跑进奥运会赛场的“人类计算机之父”》、《英央行行长宣布“人工智能之父”图灵登上英镑新钞》

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