计算机科学之父、人工智能之父图灵

计算机科学之父、人工智能之父图灵
【简介】阿兰·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912.6.23-
1954.6.7),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父。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,帮助盟
军取得了二战的胜利。阿兰·麦席森·图灵,1912年生于英国伦敦,1954年死于英国的曼彻斯特,他是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源
自于这位伟大的科学家。他对计算机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机
也就是图灵机的概念,对于人工智能,它提出了重要的衡量标准"图灵测试",
如果有机器能够通过图灵测试,那他就是一个完全意义上的智能机,和人没有
区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人,现在人们为了纪念这位伟
大的科学家将计算机界的最高奖定名为"图灵奖"。上中学时,他在科学方面的
才能就已经显示出来,这种才能仅仅限于非文科的学科上,他的导师希望这位
自发功聪明的孩子也能够在历史和文学上有所成就,但是都没有太大的建树。少年图
灵感兴趣的是数学等学科。在加拿大他开始了他的职业数学生涯,在大学期间
这位学生似乎对前人现成的理论并不感兴趣,什么东西都要自己来一次。大学
毕业后,他前往美国普林斯顿大学也正是在那里,他制造出了以后称之为图灵
机的东西。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零
和一,这些数字代表了解决某一问题所需要的步骤,按这个步骤走下去,就可
以解决某一特定的问题。这种观念在当时是具有革命性意义的,因为即使在50
年代的时候,大部分的计算机还只能解决某一特定问题,不是通用的,而图灵
机从理论上却是通用机。在图灵看来,这台机器只用保留一些最简单的指令,
一个复杂的工作只用把它分解为这几个最简单的操作就可以实现了,在当时他
能够具有这样的思想确实是很了不起的。他相信有一个算法可以解决大部分问题,而困难的部分则是如何确定最简单的指令集,怎么样的指令集才是最少的,而且又能顶用,还有一个难点是如何将复杂问题分解为这些指令的问题。1936年,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"。在这篇开创性的论文中,图灵给"可计算性"下了一个严格的数学定义,并提出著名的"图灵机"(Turing Machine)的设想。"图灵机"不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置,用
来计算所有能想象得到的可计算函数。"图灵机"与"冯·诺伊曼机"齐名,被永
远载入计算机的发展史中。1950年10月,图灵又发表了另一篇题为"机器能思
考吗"的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了"人工智能之父"的桂冠。[编辑本段]【英文简述】Alan Mathison Turing,OBE(23 June
1912– 7June 1954)was an English mathematician,logician,and cryptographer.Turing is often considered to be the father of modern computer science.Turing provided an influential formalisation of the concept of the algorithm and computation with the Turing
machine,formulating the now widely accepted"Turing"version of the Church– Turing thesis,namely th
at any practical computing model has either the equivalent or asubset of the capabilities of aTuring machine.With the Turing test,he made asignificant and
characteristically provocative contribution to the debate regarding artificial intelligence:whether it will ever be possible to say that amachine is conscious and can think.He later worked at the National Physical Laboratory,creating one of the first designs for astored-program computer,although it was never actually built.In 1948 he moved to the University of Manchester to work,largely on software,on the Manchester Mark I,then emerging as one of the world's earliest
true computers.During the Second World War Turing worked at Bletchley Park,Britain's codebreaking centre,and was for atime head of Hut
8,the section responsible for German naval cryptanalysis.He devised anumber of techniques for breaking German ciphers,including the method of the bombe,an electromechanical machine that could find settings for the Enigma machine.In 1952,Turing was convicted of"acts
of gross indecency"after admitting to asexual relationship with aman
in Manchester.He was placed on probation and required to undergo hormone therapy.Turing died after eating an apple laced with cyanide
in 1954.His death was ruled asuicide.[编辑本段]【生平】[编辑本段]◆故事从谜开始英国现代计算机的起步是从德国的密码电报机--Enigma(谜)开始的,而解开这个谜的不是别人,正是阿兰·图灵,一个在计算机界响当当的人物,
可与美国的冯·诺依曼相媲美的电脑天才。在他短暂的生涯中,图灵在量子力
学、数理逻辑、生物学、化学方面都有深入的研究,在晚年还开创了一门新学
科--非线性力学。图灵英年早逝。在他42年的人生历程中,他的创造力是丰富多彩的,他是天才的数学家和计算机理论专家。24岁提出图灵机理论,31岁参与COLOSSUS的研制,33岁设想仿真系统,35岁提出自动程序设计概念,38岁
设计"图灵测验"。这一朵朵灵感浪花无不闪耀着他在计算机发展史上的预见性。特别是在60年代后当然,图灵最高的成就还是在电脑和人工智能方面,他是这一领域开天辟地的大师。为表彰他的贡献,专门设有一个一年一度的"图灵奖",颁发给最优秀的电脑科学家。这枚奖章就像"诺贝尔奖"一样,为计算机界的获
奖者带来至高无上的荣誉。而阿兰·图灵本人,更被人们推崇为人工智能之父,在计算机业十倍速变化的历史画卷中永远占有一席之地。他的惊世才华和盛年
夭折,也给他的个人生活涂上了谜一样的传奇彩。[编辑本段]◆神童图灵图
灵1912年6月23日出生于英国伦敦。其祖父曾获得剑桥大学数学荣誉学位,
索爱k790c但他父亲的数学才能平平。因此,图灵的家庭教育,对他以后在数学及计算机
方面的成就并没有多少帮助。小时候的图灵生性活泼好动,很早就表现出对科
学的探索精神。据他母亲回忆,3岁时,小图灵就进行了他的首次实验,尝试
把一个玩具木头人的小胳膊、小腿掰下来栽到花园里,等待长出更多的木头人。到了8岁,他更开始尝试写一部科学著作,题目为《关于一种显微镜》。在这
部很短的书中,天才儿童图灵拼错了很多单词,句法也有些问题,但写得还能
让人看懂,很像那么一回事儿。在书的开头和结尾,他都用同一句话"首先你必须知道光是直的"作前后呼应,但中间的内容却很短,短得破了科学著作的记录。图灵曾说:"我似乎总想从最普通的东西中弄出些名堂。"就连和小朋友们玩足球,他也能放弃当前锋进球这样出风头的事,只喜欢在场外巡边,因为这样能
有机会去计算球飞出边界的角度。他的老师认为:"图灵的头脑思维可以像袋鼠一样进行跳跃。"图灵是个天才。他16岁就开始研究爱因斯坦的相对论。1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,开始他的数学生涯,研究量子力学、概率论
和逻辑学。在校期间,图灵还是现代语言哲学大师维特根斯坦班上最出的学生。他对由剑桥大学的罗素和怀特海创立的数理逻辑很感兴趣。数理逻辑的创建,主要源于古希腊克里特岛上有个叫爱皮梅尼特的"智者",他说:"所有的克里特岛人都说谎"。我们可以把它简化为:"我说的这句话是假话"。这就出现一种两面都无法自圆的怪圈:如果他没有说谎,那他这句话是错的,他是在说谎;如果他真的在说谎,那他说自己在说谎是对的,所以他又没有说谎。罗素和怀
特海把它从逻辑、集合论以及数论中驱逐出去,最后又想尽办法归入《数学原
理》之中。图灵一上大学,就迷上了《数学原理》。在1931年,著名的"哥德
尔定理"出现后(该定理认为没有一种公理系统可以导出数论中所有的真实命题,除非这种系统本身就有悖论),天才的图灵在数理逻辑大本营的剑桥大学提出一个设想:能否有这样一台机器,通过某种一般的机械步骤,能在原则上一个接
一个地解决所有的数学问题。大学毕业后,图灵去美国普林斯顿大学攻读博士
学位,还顺手发明过一个解码器。在那里,他遇见了冯·诺依曼,后者对他的
论文击节赞赏,并随后由此提出了"存储程序"概念。图灵学成后又回到他的母
校任教。在短短的时间里,图灵就发表了几篇很有份量的数学论文,为他赢得
了很大的声誉。[编辑本段]◆怪才图灵在剑桥,图灵可称得上是一个怪才,一相关系数矩阵
举一动常常出人意料。他是个单身汉和长跑运动员。在他的同事和学生中间,apnic
图灵奖
这位衣着随便、不打领带的著名教授,不善言辞,有些木讷、害羞,常咬指甲,但他更多地以自己杰出的才智赢得了人们的敬意。图灵每天骑自行车上班,因
为患过敏性鼻炎,一遇到花粉,就会鼻涕不止,大打喷嚏。于是,他就常常在
上班途中戴防毒面具,招摇过市,这早已成为剑桥的一大奇观。图灵的自行车
经常半路掉链子,但他就是不肯去车铺修理。每次骑车时,他总是嘴里念念有词,在心里细细计算,这链条也怪,总是转到一定的圈数就滑落了,而图灵竟
然能够做到在链条下滑前一刹那停车,让旁观者佩服不已,以为图灵在玩杂技。后来图灵又居然在脚
踏车旁装了一个小巧的机械记数器,到圈数时就停,歇口
气换换脑子,再重新运动起来。1936年,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》。在这篇开创性的论文中,图
灵给"可计算性"下了一个严格的数学定义,并提出著名的"图灵机"(Turing Machine)的设想。"图灵机"不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造
一种十分简单但运算能力极强的计算机装置,用来计算所有能想像得到的可计
算函数。装置由一个控制器和一根假设两端无界的工作带(起存储器的作用)组成。工作带被划分为大小相同的方格,每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动,它带有一个读写出一个你期待的结果。外行
人看了会坠入云里雾里,而内行人则称它是"阐明现代电脑原理的开山之作",
并冠以"理想计算机"的名称。这篇论文在纸上谈了一把兵,创造出一个"图灵机"来。但现代通用电脑确实是用相应的程序来完成任何设定好的任务。这一理论奠定了整个现代计算机的理论基础。"图灵机"更在电脑史上与"冯·诺依曼机"
齐名,被永远载入计算机的发展史中。图灵机理论不仅解决了纯数学基础理论
问题,一个巨大的"意外"收获则是,理论上证明了研制通用数字计算机的可行
性。虽然早在100年前的1834年,巴贝奇(Chark Babbage,1792~1871)就设计
制造了"分析机"以说明具体的数字计算,但他的失败之处是没能证明"必然可行"。图灵机理论不仅证明了研制"通用机"的可行性,而且比世界上第一台由德国
人朱斯(K·Zuze)于1941年制造的通用程序控制计算机Z-3整整早5年。这不
得不使人惊叹这一理论的深刻意义。[编辑本段]◆谜语图灵正当图灵的理论研
究工作进一步深入时,战争爆发了。他被派往布雷契莱庄园承担"超级机密"研究。当时的布雷契莱庄园是一所"政府密码学校",即战时的英国情报破译中心。在这座幽静的维多利亚式建筑里,表面上鸟语花香、人迹罕见,其实每天都有12000多名志愿者在这里夜以继日地工作,截获、整理、破译德国的军事情报,有些结果甚至直达丘吉尔首相本人手中。在这里,图灵被人们称为"教授",没
有人知道他的真名。当时德国有一个名为"Enigma"(谜)的通信密码机,破译高
手们绞尽脑汁也难以破解。这个难题交到了图灵手中,他率领着大约200多名
精干人员进行密码分析,其中甚至还包括象棋冠军亚历山大。分析和计算工作
非常复杂,26个字母在"Enigma"机中能替代8万亿个谜文字母。如果改动接线,变化会超过2.5千万亿亿。最后多亏波兰同行们提供了一台真正的"Enigma",
中小企业私募债试点
图灵才凭借着他的天才设想设计出一种破译机。这台机器主要由继电器构成,
还用了80个电子管,由光电阅读器直接读入密码,每秒可读字符2000个,运
行起来咔嚓咔嚓直响。它被图灵戏称为"罗宾逊",至今没人能搞懂图灵究竟如
何指挥它工作。但"罗宾逊"的确神通广大,在它的密报下,德国飞机一再落入
圈套,死无葬身之地。1945年,图灵带着大英帝国授予的荣誉勋章,来到英国
国家物理研究所担任高级研究员。两年后,图灵写了一份内部报告,提出了"自
动程序"的概念,但由于英国政府严密、死板的保密法令,这份报告一直不见天日。1969年,美国的瓦丁格(Woldingger)发表了同样成果,英国才连忙亮出压
在箱底的宝贝,终于在1970年给图灵的报告"解密"。图灵的这份报告后来收入
爱丁堡大学编的《机器智能》论文集中。由于有了布雷契莱的经验,图灵提交
了一份"自动计算机"的设计方案,领导一批优秀的电子工程师,着手制造一种
名叫ACE的新型电脑。它大约用了800个电子管,成本约为4万英镑。1950年,ACE电脑就横空出世,开始公开露面,为感兴趣的人们玩一些"小把戏",赢得
阵阵喝彩。图灵在介绍ACE的内存装置时说:"它可以很容易把一本书的10页
内容记住。"显然,ACE是当时世界上最快、最强劲的电子计算机之一。1946年,在纽曼博士的动议下,皇家学会成立电脑实验室。纽曼博士是皇家学会会员,
又是当年破译小组的成员,正是他对"赫斯·鲁宾逊"的制造起了关键作用。皇

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