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计算机与人工智能之父阿兰·图灵

2010年04月04日 09:20
来源:凤凰网科技

阿兰·图灵(Alan Turing)(图片来源:资料图)

阿兰·图灵(Alan Turing)这个名字无论是在计算机领域、数学领域、人工智能领域还是哲学、逻辑学等领域,都可谓“掷地有声”。图灵是计算机逻辑的奠者,许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家。他在24岁时提出了图灵机理论,31岁参与了Colossus(二战时,英国破解德国通讯密码的计算机)的研制,33岁时构思了仿真系统,35岁提出自动程序设计概念,38岁设计了“图灵测试”,在后来还创造了一门新学科—非线性力学。虽然图灵去世时只有42岁,但在其短暂而离奇的生涯中的那些科技成就,已让后人享用不尽。人们仰望着这位伟大的英国科学家,把“计算机之父”、“人工智能之父”、“破译之父”等等头衔都加冕在了他身上,甚至认为,他在技术上的贡献及对未来世界的影响几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。

1912年,图灵出生在伦敦一个缺少亲情的家庭里。少年图灵的性格迥异,他内向、腼腆、胆小、软弱并患有轻度口吃,不被人接受,更不擅与人打交道。他小时候学业平平,除了一些简单的化学实验和数学题外,并无太多闪光之处。图灵的人生转机出现在他19岁进入英国剑桥皇家学院学习时,从那时起,他对数字的兴趣便一发不可收拾。在剑桥的图灵就已经是一个妇孺皆知的怪才。他的自行车链条经常在半路上掉落,要是换了别人,早就拿到车铺去修理了,而他居然在脚踏板旁装了一个小巧的机械计数器,到圈数时就停,然后歇口气换换脑子,再重新运动起来。

1936年,图灵在一篇名为《可计算数学》的论文中首次提出了有关计算机的理论,其中最重要的三点笫来戳思渖钤兜挠跋欤杭扑慊某橄蠖ㄒ濉ⅰ巴ㄓ眉扑慊║niversal Machine)”的设想,以及“存在任何计算机都无法解决的问题”的想法。之后,“图灵机”(Turing Machine)便诞生了。

当时的图灵机还只能计算有限的实数,但它的符号记录方法为以后的计算机发展奠定了基础理论,基于此,人类首次产生了符号处理的概念,并开始把研究重点转向了“可改变的编码程序”上,这就是今天软件的前身。图灵论文中的“用有限的指令和有限的存储空间可算尽一切可算之物”理论让当时所有的科学家震惊,他也因此赢得了科学界的“史密斯奖”,美国《国防软件工程杂志》也将他评为百年来影响软件发展的十位大师之一。然而,这对他来说还只是个开始。

1939年第二次世界大战爆发,正在为英国国家密码机构工作的图灵和其他科学家一起着手研究如何破解敌人的密码,他果然不负众望,成功破译了德国军方使用的著名通信密码系统“Enigma”(谜)。于是第一台电子图灵机被设计制造出来,做出重大贡献的图灵获得了政府颁发的OBE奖。

二战后,图灵被英国国家物理实验室邀请参加计算机的设计工作。1950年,图灵的一篇里程碑式的论文《机器能思考吗?》又为人类带来了一个新学科—人工智能。为了证明机器是否能够思考,他又发明了“图灵测试”(Turing Test),图灵测试在今天仍被沿用。他指出,最好的人工智能研究应该着眼于为机器编制程序,而不是制造机器。而他在论文中预测的计算机发展过程中将会出现的一些问题,至今仍未被解决。

尽管才华横溢的图灵在许多领域都有着不凡的成就,但因其在计算机和人工智能方面的突出贡献,人们还是喜欢称他为“人工智能之父”或“计算机之父”。同样有着“计算机之父”称号的冯·诺依曼的助手弗兰克尔在一封信中写到:“……计算机的基本概念属于图灵。按照我的看法,冯·诺依曼的基本作用是使世界认识了由图灵引入的计算机基本概念……”

1954年的6月7日,42岁的图灵过早离开了人世。图灵的过早去世,至少对当年的世界计算机科学领域来说,是一个难以估量的巨大损失。

计算机科学发展到半个世纪后的今天,当这门科学已经如此广泛深刻的影响到全世界的文明进步和绝大部分人的工作与生活的时候,人们理应衷心的感谢象图灵这样做出开创性贡献的人。正是归功于图灵、冯·诺伊曼等人的才智和辛勤工作,让人们更早的享受到了电脑技术的神奇和效率。可以这么说,最近半个世纪以来,世界计算机科学界的重大进步,离不开图灵等人的理论奠基作用和多方面的开创性研究成果。图灵是当之无愧的计算机科学和人工智能之父。

学习计算机科学的大学生都应该知道,在计算机基础理论中有著名的“图灵机”和“图灵测试”。这些理论简洁的概括了图灵伟大贡献的一部分:他是第一个提出利用某种机器实现逻辑代码的执行,以模拟人类的各种计算和逻辑思维过程的科学家。而这一点,成为了后人设计实用计算机的思路来源,成为了当今各种计算机设备的理论基石。当今计算机科学中再常用不过的程序语言、代码存储和编译等基本概念,就是来自图灵的原始构思。

了解世界计算机科学发展进程的人也应该知道,美国计算机学会(ACM)的年度“图灵奖”,自从1966年设立以来,一直是世界计算机科学领域的最高荣誉,相当于计算机科学界的诺贝尔奖。图灵奖已经被先后授予给了47位计算机科学界的杰出人物,其中包括关系数据库理论的开创者Edgar Codd、程序语言和算法理论的知名科学家Dijkstra、UNIX操作系统的开创者Dennis Ritchie、面向对象程序设计理论的奠基人以及苹果个人电脑基于鼠标的GUI界面(也就是WINDOWS图形界面的最原始来源)的首创者Alan Kay、Fortran语言的设计者John Backus、IBM-RISC体系结构的创立者John Cocke等大名鼎鼎的计算机科学家。这个以图灵的名字命名的大奖,代表着几十年来世界计算机科学的重大进步和创新,代表着计算机科学和相关技术产业的一次次质的飞跃,同时,也代表着计算机科学界对图灵的崇高敬意。

图灵的诞辰和去世纪念日,都在六月份。然而,从某种意义上来说,他的去世纪念日更显得特别。图灵的诞辰,只是象其他无数普通人那样,来到这个世界上。而图灵的过早离世,却是当年愚昧落后的社会观念导致的。对同性恋者的无知和偏见,正是杀害图灵的幕后凶手。如今的英国以及世界上其它很多地方,已经从半个多世纪前的落后观念和政策中改变,走向了尊重、平等和反对歧视的现代社会。今天,人们在纪念图灵的同时,除了敬仰和感佩图灵为计算机科学做出的杰出贡献之外,更应该懂得尊重和珍视每一个不同的人。正是每一个各自不同的善良的人,在以不同的方式让我们的世界更加美好。假如图灵能够快乐的多活在世上十年、二十年或者更久,凭着他的才华智慧和探索精神,说不定,我们当今世界的计算机科学以及所有被直接或间接影响到的方方面面,都会更加向前推进。

歧视和偏见,只会阻碍社会的文明进步,尊重和包容,才能带来社会的繁荣美好。这方面的思考,正是在此纪念图灵去世五十五周年的意义所在。

作为个人,图灵是一个同性恋者。不论你在个人观念上是理解或不理解同性爱,有一点是无法否认的:图灵是一个有深邃思想和敏锐智慧的人,图灵是一个勤奋工作和勇于探索的人,图灵是一个广受世人尊敬的人,图灵为我们的社会做出了不可磨灭的贡献。我们应该对所有为人类做出伟大贡献的人表达敬意,包括其中的同性恋者和异性恋者,包括阿兰·图灵。

为了纪念图灵,图灵的事迹已被拍成影视剧,写成小说、诗歌等,以他名字命名的“图灵奖”也已成为计算机界的诺贝尔奖。牛津大学著名数学家安德鲁·哈吉斯在为图灵写的一部脍炙人口的传记《谜一样的图灵》(Alan Turing: The Enigma)中这样描述到:“图灵似乎是上天派来的一个使者,匆匆而来,匆匆而去,为人间留下了智慧,留下了深邃的思想,后人必须为之思索几十年、上百年甚至永远。”

[责任编辑:王鹏] 标签:图灵测试 1950年 图灵奖
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