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正文內(nèi)容

圖靈的生平簡介-文庫吧

2025-07-20 15:11 本頁面


【正文】 可他父親對數(shù)學(xué)望而生畏,甚至認為要算出一個負數(shù)與負數(shù)相乘的結(jié)果,就已經(jīng)超過了人類的理解能力。因此,阿蘭的家庭教育,并不能對他以后在數(shù)學(xué)方面的成就有多少幫助?! 『⑻釙r代的圖林性格活潑好動。3歲那年,他進行了在科學(xué)實驗方面的首次嘗試——把玩具木頭人的胳膊掰下來種植到花園里,想讓它們長成更多的木頭人。8歲時,圖林嘗試著寫了一部科學(xué)著作,題名《關(guān)于一種顯微鏡》,這個小孩雖然連單詞都拼錯了許多,但畢竟寫得還像那么回事。在書的開頭和結(jié)尾,圖林都用同一句話首先你必須知道光是直的前后呼應(yīng),但中間的內(nèi)容很短很短,可謂短得破了科學(xué)著作的紀(jì)錄?! D林很早就表現(xiàn)出科學(xué)的探究精神,他曾對母親講:我似乎總想從最普通的東西中弄出些名堂。就連與小伙伴打足球,他也只喜歡在場外當(dāng)巡邊員,因為這樣能夠有機會計算球飛出邊界的角度。這孩子似乎有一種天才的直覺,能夠一眼看出問題的答案?! ∮幸荒辏袑W(xué)考試剛結(jié)束,一位主管考試的官員急匆匆趕到圖林就讀的學(xué)校,請校長把幾位老師叫到他的辦公室?! ∧銈兛纯催@幾份考卷,官員鄭重地講,所有的答案完全正確,可沒有任何中間步驟。這個叫圖林的學(xué)生是否真有這種非凡能力?  老師們相互交換了意見,然后分頭為這些試題補上中間過程,耗費了九牛二虎之力。一位熟悉阿蘭的教師告訴校長:這孩子是有些奇怪的思想。有天我出了個有關(guān)房間照明的數(shù)學(xué)難題,圖林不假思索地一口氣道出了正確答案??墒钱?dāng)我向他要計算公式時,他卻說現(xiàn)在不知道,必須過幾天才能證明。我故意等了他兩天,看著他在稿紙上算啊算啊,果然把公式給推導(dǎo)出來了,可他居然就能在不知道公式時悟出答案。說句笑話,阿蘭的頭腦可以像袋鼠般地跳躍?! ∧芴S思維的圖林,1931年考入了劍橋皇家學(xué)院。大學(xué)畢業(yè)后留校任教,不到一年功夫,他就發(fā)表了幾篇很有份量的數(shù)學(xué)論文,被選為皇家學(xué)院的研究員,年僅22歲。為此,他的母校宣布放假半天以示慶賀,連當(dāng)代數(shù)學(xué)泰斗羅素也來函邀請他講學(xué)?! ?937年,倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志又收到圖林一篇論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》。這篇論文是闡明現(xiàn)代電腦原理的開山之作,被永遠載入了計算機的發(fā)展史冊,照耀著現(xiàn)代電腦的前進方向。后來,馮諾依曼在他的《自動計算機的一般邏輯理論》一文中寫道:大約12年前,英國邏輯學(xué)家圖林開始研究下列問題,他想給自動計算機的含義下一個一般性的定義。在這篇文章中,馮諾依曼闡述了圖林在理論上的重大貢獻?! ∈煜た茖W(xué)史的人都知道,偉大的科學(xué)發(fā)明往往是在理論取得重大突破之后才能夠得以實現(xiàn)。巴貝奇和阿達終身奮斗,致力于發(fā)明一臺通用計算機——分析機,但他們并沒有從理論上證明它的可行性,憑借的只是自己的經(jīng)驗和熱情。圖林的這篇論文,涉及的議題并非是如何研制一臺具體計算機,而是為了解決數(shù)學(xué)領(lǐng)域一個基礎(chǔ)性問題?! ∵€在劍橋讀書時,圖林天才的大腦就常常在思索數(shù)學(xué)函數(shù)的可計算性問題。物理學(xué)家阿基米德曾手持杠桿宣稱:給我一個支點,我就能移動地球。如果茫茫宇宙間真有這么個支點,只要給阿基米德足夠的時間,比方說數(shù)以億計的年度,地球的確可以被他的杠桿撬動。然而,數(shù)學(xué)上的一些函數(shù),是不是只要給人以足夠的時間演算,也都能夠通過有限次機械步驟求得解答呢?  這是一個必須在理論上做出解釋的數(shù)學(xué)難題,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)家當(dāng)然只會想到用公式去推導(dǎo),證明它是否成立。可是,具有跳躍思維頭腦的圖林不愿意墨守陳規(guī),他獨辟蹊徑地想出了一臺冥冥之中的機器,一臺理想中的計算機。  圖林想象的機器說起來很簡單:該計算機使用一條無限長度的紙帶,紙帶被劃分成許多方格,有的方格被畫上斜線,代表1;有的沒有畫任何線條,代表0。該計算機有一個讀寫頭部件,可以從帶子上讀出信息,也可以往空方格里寫下信息。該計算機僅有的功能:把紙帶向右移動一格,然后把1變成0,或者相反把0變成1。這  就是圖林設(shè)計的理想計算機,后人把它稱為圖林機,實際上這是一種不考慮硬件狀態(tài)的計算機邏輯結(jié)構(gòu)。在他的論文中,圖林還提出可以設(shè)計出另一種萬能圖林機,用來模擬其它任何一臺圖林機的工作。如果認為圖林機是理想計算機,那么萬能圖林機就是通用計算機的原始模型。圖林甚至還想到把程序和數(shù)據(jù)都儲存在紙帶上,從而比馮諾依曼更早提出了儲存程序的概念?! D林把證明數(shù)學(xué)題的推導(dǎo)過程,轉(zhuǎn)變成為一臺自動機器的運行過程后,不僅證明了這一數(shù)學(xué)難題,而且用萬能計算機的設(shè)想,從理論上證明了制造出通用計算機的可能性。他的萬能計算機就是現(xiàn)代通用計算機的一種模型,這種機器只要為它編好程序,就可以承擔(dān)其他機器能做的任何工作。 后來研制出來的通用計算機,無論是5年之后楚澤研制的Z8年之后艾肯研制的MarkⅠ, 還是10年之后莫契利等創(chuàng)造的第一臺電腦ENIAC,莫不是圖林在頭腦里早就在構(gòu)思的機器?! 〖~曼教授感慨地說過:現(xiàn)在的人很難認識到,當(dāng)時把紙帶及在紙帶上的穿孔模式這類話題引進數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的討論是多么大膽的革新。從理想計算機和儲存程序開始、直到后來論證的自動程序設(shè)計和系統(tǒng)仿真等等,阿蘭圖林以其獨特的洞察力提出了大量有價值的理論思想,似乎都成為計算機發(fā)展史不斷追逐的目標(biāo),不斷地被以后的發(fā)展證明其正確性。曾應(yīng)征入伍,加入到戰(zhàn)時英國情報中心布雷契萊莊園,從事破譯德軍密碼的工作。在這個秘密基地里,他與戰(zhàn)友們一起成功地制作了第一臺密碼破譯機羅賓遜。這個莊園后來又研制出一種破譯密碼的專用電子管式計算機巨人,在盟軍諾曼底登陸等戰(zhàn)役中立下了豐功偉績。據(jù)主持研制巨人機的紐曼教授和工程師弗勞爾斯回憶,他們都得益于受到圖林通用計算機研究的啟示。在布雷契萊莊園,圖林留下好多逸聞趣事,人們至今還在津津樂道?! ?jù)說,布雷契萊有一輛出了名的自行車,它是圖林在莊園里代步的交通工具。這輛車子有點小毛病——鏈條經(jīng)常脫落。別人或許馬上把車送到車行修理好再騎,可圖林偏不修,他仔細琢磨鏈條脫落的規(guī)律, 發(fā)現(xiàn)每踏到X圈時鏈條才會脫落。于是,他用十分愚笨的辦法對付著騎車, 邊騎邊數(shù)踏過的圈數(shù),一到X圈就停止不踏,讓車自己滑行。不久他覺得數(shù)數(shù)太費事,便制造了一臺計數(shù)器裝在車輪上,真是笨到了家,被同事們傳為笑料。這件小事實際上反映了圖林善于觀察并用理論解決問題的性格特點?! ×硪患υ捳f的是戰(zhàn)爭初期,圖林預(yù)感到英國可能會淪陷,為了不把個人存款留給德國占領(lǐng)軍,他取出全部現(xiàn)金換成兩個大銀錠,分別埋在兩處并作上標(biāo)記??墒?,當(dāng)戰(zhàn)爭結(jié)束后,盡管他保留了一張藏寶的秘密圖紙,仍然找不到埋藏銀錠的地點。沮喪之余,圖林自制了一臺探雷器,像工兵那樣鉆進叢林,弄得滿身泥土,還是一無所獲。每當(dāng)別人提起這件往事,圖林總為自己的粗心大意而滿面羞愧,不過,同事們誰都沒往心里去。阿蘭這種對個人瑣事粗枝大葉的作風(fēng),可能就是后來釀成一場不該發(fā)生悲劇的根源?! ?945年,脫下軍裝的圖林,帶著大英帝國授予的最高榮譽勛章,被錄用為泰丁頓國家物理研究所的高級研究員。由于有了布雷契萊的實踐,阿蘭圖林提交了一份自動計算機 的設(shè)計方案,領(lǐng)導(dǎo)一批優(yōu)秀的電子工程師,著手制造一種名叫ACE的新型電腦。1950年ACE電腦的樣機公開表演, 被認為是世界上最快最強有力的電子計算機之一。它大約用了800個電子管, 成本約為4萬英鎊。圖林在介紹ACE的存儲裝置時說:它能十分容易地把一本小說中的10頁內(nèi)容記住。顯然,ACE比EANIC的存儲器容量更大。英國人似乎特別喜歡保密,圖林寫的那份50頁ACE設(shè)計報告,直到1972年才以單行本的形式發(fā)表,保密時間長達27年之久。  1950年,圖林來到曼徹斯特大學(xué)任教,并被指定為該大學(xué)自動計算機項目的負責(zé)人。就在這一年的10月,他的又一篇劃時代論文發(fā)表。這篇文章引來的驚雷,今天還在震撼著電腦的世紀(jì)。在第一代電腦占統(tǒng)治地位的時代,這篇論文甚至可以作為第五代電腦和第六代電腦的宣言書。從此,人們更愿意把阿蘭圖林稱作人工智能之父。 這篇論文題名為《計算機與智能》,后來被重新匯編入書時更名《機器能思維嗎?》。在這篇人工智能的宣言書里,圖林首次從行為主義的角度給出了人工智能的定義。 在對該論文作補充說明的另一篇文章中, 圖林進一步寫道:‘你無法制造一臺替你思考的機器39。,這是人們一般會毫無疑義接受下來的老生長談。......我的論點是:與人腦的活動方式極為相似的機器是可以制造出來的。這些機器有時會出現(xiàn)錯誤,但有時它們也會提出非常新穎的語句,而且總的來說,它們輸出的東西將與人腦輸出的東西同樣值得注意?! 「腥さ氖牵瑘D林設(shè)計了一個著名的圖林試驗,試圖讓機器模仿人來回答某些問題,通過實驗和觀察來判斷機器是否具備智能。他設(shè)想了一種問與答的模式:觀察者通過控制打字機向兩個試驗對象通話,其中一個是人,另一個是機器。觀察者和試驗者之間相互隔離,不能看見對方。圖林試驗要求觀察者不斷提出各種問題,根據(jù)回答來辨別哪一個是人,哪一個是機器。圖林曾預(yù)言,隨著電腦科學(xué)和機器智能的發(fā)展,本世紀(jì)末將會出現(xiàn)這樣的機器。在這點上,圖林可能過于樂觀。但是,圖林試驗大膽地提出機器思維的概念,為人工智能確定了奮斗的目標(biāo),并指明了前進的方向。  1951年春天,英國皇家學(xué)會把會員的稱號授給阿蘭,這是圖林家族的第四位會員。連以前不贊成他的學(xué)術(shù)觀點的人都寫來熱情洋溢的賀信。1953年,阿蘭回到讀中學(xué)時的母校,他站在教室的講臺上,向中學(xué)生作了一次關(guān)于計算機的講演。身為劍橋大學(xué)教授的他,竟緊張得不斷地走來走去。因為聽眾席上有他過去的老師,他仿佛又在臺上接受著老師的測驗。他決心以此為新的起點,向智能計算機理論發(fā)起沖擊?! ?954年,阿蘭就要跨進他人生的第42個年頭,風(fēng)華正茂,年富力強,正處于生命最輝煌的創(chuàng)造巔峰期,計算機科學(xué)界都在翹首等待著他新的發(fā)現(xiàn)。6月8日清晨,阿蘭的女管家像往常一樣走進他的臥室,臺燈還亮著,書桌上放著一封準(zhǔn)備寄出的信,在這封信里,阿蘭寫到他同意接受幾天后的一次訪問邀請。床頭柜上有個蘋果,只吃了一小半。阿蘭安祥地沉睡在床上,他永遠地睡著了,再也沒有醒來......  巨大的噩耗頓時震驚了整個英國,震驚了全世界!一顆正在升起的巨星殞落了。就在阿蘭吃剩的那只蘋果里,法醫(yī)檢驗出劇毒的氰化鉀殘液。事實上,圖林在個人私生活方面也并非完美無缺,1952年曾因同性戀被警方拘留。他采用注射激素方法試圖治療這種傾向。他的母親絕不相信所謂圖林服毒自殺的傳聞,認為圖林可能死于無法解釋的意外事故?! D林的死無疑是電腦科學(xué)界的巨大損失。目前,計算機界仍有個一年一度圖林獎 ,由美國計算機學(xué)會(ACM)頒發(fā)給世界上最優(yōu)秀的電腦科學(xué)家,它就像科學(xué)界的諾貝爾獎那樣,是電腦領(lǐng)域的最高榮譽。 阿蘭圖靈(Alan Turing,也被譯作阿蘭圖林)生平簡介(部分資料參考自Andrew Hodges所著的圖靈傳記Alan Turing: the Enigma):  1912年6月23日,出生于英國倫敦?! ?931年1934年,在英國劍橋大學(xué)國王學(xué)院(King39。s College)學(xué)習(xí)?! ?932年1935年,主要研究量子力學(xué)、概率論和邏輯學(xué)?! ?935年,年僅23歲的圖靈,被選為劍橋大學(xué)國王學(xué)院院士。  1936年,主要研究可計算理論,并提出圖靈機的構(gòu)想。  1936年1938年,主要在美國普林斯頓大學(xué)做博士研究,涉及邏輯學(xué)、代數(shù)和數(shù)論等領(lǐng)域。在計算機基礎(chǔ)理論中有著名的圖靈機和圖靈測試。這些理論簡潔的概括了圖靈偉大貢獻的一部分:他是第一個提出利用某種機器實現(xiàn)邏輯代碼的執(zhí)行,以模擬人類的各種計算和邏輯思維過程的科學(xué)家。圖林的一生充滿著未解之謎,他就象上天派往下界的神祗 ,匆匆而來,又匆匆而去,為人間留下了智慧,留下了深邃的思想,后人必須為之思索幾十年甚至幾百年。 許多文獻甚至提出,圖林不僅是人工智能之父,他也是計算機之父。曾擔(dān)任過馮諾依曼助手的美國學(xué)者弗蘭克爾這樣寫到:許多人都推舉馮諾依曼為‘計算機之父39。,然而我確信他本人從來不會促成這個錯誤?;蛟S,他可以被恰當(dāng)?shù)胤Q為助產(chǎn)士,但是他曾向我,并且我肯定他也曾向別人堅決強調(diào):如果不考慮巴貝奇、阿達和其他人早先提出的有關(guān)概念,計算機的基本概念屬于圖林。 正是馮諾依曼本人親手把計算機之父的桂冠轉(zhuǎn)戴在圖林頭上。直到現(xiàn)在,計算機界仍有個一年一度圖林獎 ,由美國計算機學(xué)會(ACM)頒發(fā)給世界上最優(yōu)秀的電腦科學(xué)家,像科學(xué)界的諾貝爾獎金那樣,是電腦領(lǐng)域的最高榮譽。阿蘭圖林以其獨特的洞察力提出了大量有價值的理論思想,似乎都成為計算機發(fā)展史不斷追逐的目標(biāo),不斷地被以后的發(fā)展證明其正確性。 圖林1912年6月23日出生于英國倫敦,孩提時代性格活潑好動。3歲那年,他進行了在科學(xué)實驗方面的首次嘗試──把玩具木頭人的胳膊掰下來種植到花園里,想讓它們長成更多的木頭人。 8歲時,圖林嘗試著寫了一部科學(xué)著作,題名《關(guān)于一種顯微鏡》,這個小孩雖然連單詞都拼錯了許多,但畢竟寫得還像那么回事。在書的開頭和結(jié)尾,圖林都用同一句話首先你必須知道光是直的前后呼應(yīng),但中間的內(nèi)容很短很短,可謂短得破了科學(xué)著作的紀(jì)錄。 1931年,圖林考入英國劍橋皇家學(xué)院。大學(xué)畢業(yè)后留校任教,不到一年,他就發(fā)表了幾篇很有份量的數(shù)學(xué)論文,被選為皇家學(xué)院最年輕的研究員,年僅22歲。1937年,倫敦權(quán)威的數(shù)學(xué)雜志又收到圖林一篇論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》,作為闡明現(xiàn)代電腦原理的開山之作,被永遠載入了計算機的發(fā)展史冊。這篇論文原本是為了解決一個基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)問題:是否只要給人以足夠的時間演算,數(shù)學(xué)函數(shù)都能夠通過有限次機械步驟求得解答?傳統(tǒng)數(shù)學(xué)家當(dāng)然只會想到用公式推導(dǎo)證明它是否成立,可是圖林獨辟蹊徑地想出了一臺冥冥之中的機器。 圖林想象的機器說起來很簡單:該計算機使用一條無限長度的紙帶,紙帶被劃分成許多方格,有的方格被畫上斜線,代表1;有的沒有畫任何線條,代表0。該計算機有一個讀寫頭部件,可以從帶子上讀出信息,也可以往空方格里寫下信息。該計算機僅有的功能是:把紙帶向右移動一格,然后把1變成0,或者相反把0變成1。 圖林設(shè)計的理想計算機被后人稱為圖林機,實際上是一種不考慮硬件狀態(tài)的計算機邏輯結(jié)構(gòu)。圖林還提
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