大家几乎都知道,艾伦·图灵(Alan Turing)是英国著名的计算机科学和人工智能之父,有着很高的计算天赋,在科学上也有非凡的成就。但是大家很可能不知道,他还是一个长跑健将,差一点跑进了奥运会,此外他还和高中时代的一位同性学长有过一段很浪漫的“爱情故事”。现在就来说一说这位图灵大叔天赋异禀的计算能力和他一生的传奇故事吧。

【Alan Turing】图灵

图灵大叔的学习生涯

图灵大叔同很多的天才一样,很小的时候就在某些方面表现出浓厚的兴趣和禀赋,很快在小伙伴之间脱颖而出。他小时候刚学会阅读,就痴迷于数字和智力游戏,并乐此不疲地探讨和研究,上小学的时候,这种兴趣和才能自然引起了很多校领导的注意,可惜天才总是失时,当时的教育对于科学没有足够重视,只是一味强调人文学科,好在图灵大叔兴趣之至,不顾外界阻挠,独立自主地在喜欢的学科里学习钻研,很快在数学能力上便达到了同龄人难以企及的水准。

16岁的时候,也就是小编刚上高中的时候,图灵大叔就已经开始阅读爱因斯坦的著作,进度上领先了我们一个牛顿。在他的高中几年里,他认识了一个体弱多病但智力惊人的学长克里斯托弗·马尔孔(Christopher Morcom),他们有着极其相似的对科学的浓厚兴趣,马尔孔向图灵讲述自己的科学实验,图灵则诉说着自己的圆周率尾数计算,马尔孔津津乐道量子力学的趣味之处,图灵则侃侃而谈爱因斯坦相对论的玄妙所在。他们互相启发,互相勉励,有过一段互帮互助中快乐的学习时光,两人也结下了深厚的不解之情。

【Alan Turing】图灵

非常遗憾的是,在一个稀松平常的凌晨,马尔孔疾病发作、溘然长逝,惊闻这噩耗的图灵身心遭受到强烈的打击,如同突然失去了自己的左膀右臂,难于支撑,在马尔孔的葬礼上,图灵用一封悲切缠绵的信表达了自己对他的哀思,也渐渐明白了自己同性恋者的身份。对此他没有惊惶躲避,而是坦然接受。在给马尔孔母亲的信上,图灵沉痛地表达了马尔孔对于自己学习的启发和不可剥夺的重要性,他也明确地表示,自己将一如既往不遗余力地投身于喜欢的研究之中,就像马尔孔从未离开过一样。

很快,图灵大叔就兑现了自己的承诺,考取了剑桥大学国王学院(King’s College, Cambridge),继续攻读他所钟爱的数学计算。几年之后,图灵大叔以优异的成绩顺利从剑桥大学毕业。图灵大叔在大学期间发表过的一篇重要论文,就是《论可计算数及其在判定问题上的应用》,在这篇论文中,图灵大叔石破天惊地提出“图灵机”机器概念,即采用算法的方式使得一台这样的机器能解决任何人脑可想象得到的数学计算难题,继而证明了数学界遗留很久没有得证的数学判定问题(Decision Problem)。

此外,在毕业后的一年里,图灵大叔还发表了一篇关于中心极限定理的优秀论文,被识才的国王学院评定为院士,当时他年纪仅仅23岁。

巧合的是,关于数学判定问题,普林斯顿大学(Princeton University)的阿隆佐·邱奇(Alonzo Church)教授在几个月前也发表了一篇用不同方法证明的论文,图灵大叔因而与阿隆佐·邱奇相识并英雄相惜,顺水推舟地,他毕业几年后便去了普林斯顿大学攻读博士学位。总的来说,二战前图灵的生活是非常单调和平淡的,人们还没有看到他的科学成果被实实在在的应用。

图灵大叔的研究应用

博士毕业之后的1939年,图灵大叔应英国皇家海军的邀请,前往英国秘密情报局参与德国纳粹军事机密情报的密码破译工作,二战中图灵天才般的破译工作对英国战事的胜利贡献了巨大的力量。当时的外部世界,“二战”正激烈地在各国之中展开,战场硝烟滚滚,战况瞬息万变,德军将所有的战场信息用密码加密的“哑谜机”(Enigma machine)在各部队之间交换传输,以便总部了解和指挥作战。而图灵大叔工作的布莱切利园(Bletchley Park)内,密码破译也战斗正酣,漫天飞舞的电报信息加密、发送、捕获、破译紧而不乱地进行,哑谜机的多转子设定,使得加密情况可达上千亿种之多,破译工作十分艰难。

【Alan Turing】图灵

与加密电报和哑谜机胶着了两年后,图灵大叔所在的小组终于破译成功,在二战的关键战役——诺曼底登陆中,盟军利用电报扰乱纳粹的作战指挥,全面扭转了战局。据估计,图灵小组对于“哑谜机”密码的成功破译,使得二战胜利的到来至少提前了约2年的时间。

图灵大叔在数学计算上的杰出研究成果除了应用在军事密码破译上,另一个不可忽略的便是大叔本人特别感兴趣的人工智能领域。他在这个领域的贡献也颇多,例如他著名的论文《计算机器与智能》,其中提出的关键问题“机器能思考吗?”如今已作为一种具有普适性的判断机器是否有人工智能的方法,即著名的图灵测试(Turing Test)。

图灵测试即把一个常人和一台机器作为被测对象,向他们提出一系列的问题,如果测试人员根据所答内容无法分辨机器与常人,那即说明这台机器通过了图灵测试。这样概括描述如果觉得陌生,大家便可以拿出手里的iPhone,用Siri和身边的小伙伴来做这个伟大的测试,你手中这个看似无所不知用时一无是处的家伙能不能通过呢,过程想必会是很有趣的。

图灵测试在另一个方面的应用就是大家登录各大网站时伤眼又麻烦的验证码(CAPTCHA),由于验证码目的是让机器无法通过测试,所以又称反向图灵测试。

图灵大叔的生活轶事

众所周知图灵大叔除了在计算机领域才能卓越之外,不知是专业还是爱好,他还是一位举世闻名的长跑运动员,他马拉松最好成绩仅比1948年奥运会金牌慢11分钟,甚至有一次跨国举行的长跑赛事中,他还打败了当年奥运的银牌得主,不禁让人疑问他为何不代表英国去奥运参赛夺金,据称是在最有望打入奥运赛场的那一年里,图灵大叔锻炼过度腿部受伤,因而遗憾地成为座上观众。

在图灵大叔十几岁的时候,他转到一所离家较远的寄宿学校上学,开学第一天,预备乘车前往的他刚好赶上了大罢工,交通全部停运,想赶上第一天课程的他,竟骑了一辆自行车前往,全程骑了近100公里,中途还在一间旅社过夜,这次壮举让他蜚声全校。

【Alan Turing】图灵

做图灵机研究的时候,他写了一个国际象棋的算法程序。然而当时没有一台计算机能负载这样庞大的计算过程,于是图灵大叔只好亲自上阵,扮演计算机执行程序与友人对弈,每下一步要花半个小时计算和决定,长时间的对战,结果却大出所料,图灵大叔输了。

另外,在上文中我们也说到过图灵大叔同性恋者的身份,了解英国同性恋权益发展史的读者都知道,同性恋在当时的英国文化环境里是不被允许的。在图灵大叔的最后几年里,有一次他的同性伴侣协同另一名帮手,潜入大叔的家中行窃,图灵大叔报案后,非法分子不但没有得到处罚,图灵大叔反而因为同性恋的身份被起诉,判决要求他在坐牢和雌性激素“治疗”之中二者选一。图灵大叔出于继续研究的需要,选择了后者,一年的激素注射后,副作用产生了,大叔的胸部过度发育,这对于热爱运动的他来说是多么大的身心摧残啊。大叔受不了这样的迫害,食用含有氰化物的剧毒苹果自杀。

如今同性恋自然已经合法化,纪念图灵大叔和替他翻案的要求也响应得越渐激烈,以至于苹果公司的Logo都曾被误会为是向图灵大叔的致敬之作,然而毕竟为时晚矣,我们只希望类似于图灵大叔被迫害的悲剧不再出现吧。

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