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行为怪异的计算机天才——图灵 在计算机科学领域，英国数学家艾伦·马辛森·图灵（Alan Mathison Turing）是一个名声显赫、贡献卓著的伟大人物。他是计算机逻辑的奠基者，他所提出的有限状态自动机（被人们称为“图灵机”）的概念，以及对于人工智能的重要衡量标准“图灵测试”， 为信息时代的来临投下了第一缕曙光；以他的名字命名的“图灵奖”也成为计算机领域里的最高奖项。而在另一面，图灵又是一个我行我素、行为怪异的天才，常有惊人之举。他终生未娶，刚过不惑之年就因一次中毒事件而结束了自己的人生历程，留下一个难解之谜。 英国皇家学会会员杰斐逊教授在评价图灵时曾说：“他是一枚科学的珍贝。”那么，这位图灵先生究竟是个什么样的人物呢？ 少年早慧 思维超常 图灵于1912年6月23日出生在英国伦敦一个中上层的家庭里。他的父亲不懂数学，母亲受过高等教育并对图灵的成长花费了许多心血。图灵在很小的时候就表现出了异想天开的思维气质和对科学的浓厚兴趣。在3岁时，他的一个玩具小水手碰坏了，他竟把掉下来的小胳膊小腿埋在花园里，等待长出一个小水手来；大约10岁时，他读了一本名叫《每个孩子应该知道的自然奇观》的书，就对书中的内容如痴如迷。 中学时代，图灵是一个早慧且有独立见解的少年。他对数学、物理、化学、生物等学科都极感兴趣，课外搞了五花八门的各种实验：用球形灯罩绘制天球仪；自制“傅科摆”；用自己拣来的海藻提炼碘；等等。他甚至研究过爱因斯坦的相对论，16岁那年，曾写过一篇关于相对论的小文章以帮助母亲理解这个理论。但少年图灵对文科却漠不关心，有的老师曾希望这位聪明的孩子也能够在历史和文学上有所成就，但是这种愿望没能实现。因为拉丁文和英文等课程成绩不好，图灵还差一点没拿到中学毕业证书。 1931年，图灵进入剑桥大学学习，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。勤奋的学习态度加上非凡的数学才华，使他获得了哈罗德·弗莱奖学金，这是一名数学学生所能期望的最高奖赏。1934年，图灵写了一篇题目为《左右殆周期的等价》的论文，被教授们誉为“非常漂亮的小证明”。1935年，他又写了一篇《关于高斯误差函数》的论文，使他一下子由大学生变成了王家学院的研究员，还荣获史密斯（Smith）奖，当时他还不满23岁。 数学奇才 电脑先驱 自从进入剑桥大学之后，图灵开始研究量子力学、概率论和逻辑学。这一逻辑学不是哲学史上的逻辑学，而是由剑桥大学的怀特海和罗素创立的数理逻辑。在剑桥期间，图灵还是现代语言哲学大师维特根斯坦班上最出色的学生。 1936年，图灵发表了一篇著名的论文《论应用于决定问题的可计算数字》。他提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，用它来计算所有能想象得到的可计算函数。这一装置只是一种理想的计算模型，或者说是一种理想中的计算机。这就是电脑史上与“冯·诺依曼机器”齐名的“图灵机”。 “图灵机”由三部分组成：一条带子，一个读写头和一个控制装置，能计算出任何给定的计算，也即能执行任何可能的任务。 图灵的这一思想实际上奠定了现代计算机的基础。电脑事实上就是用相应的程序来完成任何设定好的任务。同年，图灵赴美，在普林斯顿高等研究院进修，遇见了冯·诺依曼，后者对他的论文击节赞赏，冯·诺依曼后来一再强调，他的“存储程序”的思想主要来自图灵。正如飞机的真正成功得力于空气动力学一样，计算机由模拟计算向数字计算的飞跃中，图灵的理论起了至关重要的作用。 在普林斯顿学习期间，图灵还发表了几篇群论方面的论文，并在那儿获得了哲学博士学位。他的博士论文《序数基础上的逻辑系统》于1939年发表在《伦敦数学学会汇编》上，其开创性的价值并不低于他那篇可计算性的论文。 无论学生时代，还是成年之后，研究数学对于图灵来说都是最大乐趣。他的一位朋友对他的评价是：“我从未遇到过一个能如此全面的精通本专业全部分支的数学家。首先他充满了热忱——他把自己在研究中感受到的乐趣传输给他的学生和同事们，并使他们的工作仿佛是激动人心的挑战而不是由如此众多的讲师们组成的庄严典礼。” 破译密码 “二战”建功 1939年，第二次世界大战爆发，图灵立即被征召到英国外交部通讯处所属的“布莱奇雷”密码学校从事破译密码的工作。此项任务十分艰巨，因为德国军事当局开发出一种用于计算的机器称为“艾尼格玛”，它能够定期将密码改变，每次发报时，机器可能处于的不同的内部状态是个极大的天文数字，让破译者根本摸不到头绪。 图灵用他特有的数学知识，来对付德军的密码机“艾尼格玛”。他和同事们一起，研制成了一台处理数据能力更强的“巨人”密码分析机，于1943年底投入运行。该设备共使用了2000多个电子管作为通断开关，并引进了二进制。 “巨人”虽然是用马达和金属做的，与现在的数字式计算机根本不是一回事，但它是现代计算机重要的一步。 布莱奇雷的破译密码工作取得了辉煌的成果，使英国军事当局在战争后期的大部分时间里，得以洞悉德军的主要部署和动向。当德军飞机去轰炸英国机场时，机场上往往是空空如也，等待着的只有密集的高射炮火。希特勒为此大发雷霆，认定最高统帅部出了内奸，下令严加追查，结果一无所获。为了表彰布莱奇雷成员的巨大贡献，在战争胜利时，图灵等人被授予了英国荣誉军官的“O·B·E”勋章。 二战结束后，图灵在英国国家物理学实验室（NPL）工作，继续为数字式计算机努力，并开始了后来被称为“人工智能”领域的探索。1950年，图灵发表了里程碑式的论文《电脑能思考吗？》，第一次提出“机器思维”的概念。图灵逐条反驳了机器不能思维的论调，作出了肯定的回答。图灵提出一假想：一个人在不知情的条件下，通过一种特殊的方式，和一台机器进行问答，如果在相当长时间内，他分辨不出与他交流的对象是人还是机器，那么，这台机器就可以认为是能思维的。这就是著名的“图灵测试”（Turing Testing）。当时全世界只有几台电脑，它们肯定无法通过这一测试，但图灵预言，在本世纪末，一定会有电脑通过“图灵测试”，电脑能做我们想象不到的事情。时至今日，图灵的天才预言终于在IBM的“深蓝”上得到彻底实现。 兴趣广泛 行为怪异 作为科学家的图灵不但在学术上贡献卓著，而且他还是一个出色的体育爱好者：在剑桥大学王家学院读书时，他就参加了该院的划艇俱乐部，曾代表学院参加赛艇比赛；在美国普林斯顿当研究生期间，他是该院曲棍球队的主力，曾多次随队到其它城市参加比赛；战后，他又选择了长跑，加入沃尔顿体育俱乐部后，曾两次打破该俱乐部的长跑纪录；1947年他还参加了英国业余体联马拉松冠军赛，尽管在赛途中他曾因抽筋而躺倒在路旁一阵，却仍以顽强的毅力坚持跑完全程，并进入了前15名，且仅比冠军慢13分钟。 图灵在40年代以他杰出的才智赢得了人们的敬意，在他的同事和学生中间，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。在剑桥，图灵是一个妇孺皆知的怪才，常有出人料想的举动。他每天骑自行车到离公寓3公里的“布莱奇雷”上班，因常患过敏性鼻炎，一遇花粉，鼻涕不止，于是，图灵就常常戴着防毒面具，招摇过市，成为剑桥的一大奇观。他的自行车链条经常在半道上掉落，要是换了别人，早就去车铺修理了，而图灵偏不这样做。他在琢磨，发现这链条总是踏到一定的圈数时下滑，图灵在骑车时就特别留心计算，竟能做到在链条下滑前一刹那戛然停车，让旁人叹服不已，以为是在玩杂耍。后来，图灵居然还在踏脚旁装了一个小的机械计数器，到圈数时就让车子停下来，好换换脑筋想些别的问题。人们说图灵的脑袋转得比自行车飞轮还快。 在爱情问题上，图灵也与众不同。有一位叫琼·克拉克（Joan Clarke）的姑娘爱上了图灵，他也向对方求婚，琼欣然接受。但不久，图灵自己退缩了，告诉琼，他是同性恋者。1952年3月31日，图灵因为和曼彻斯特当地一位青年有染，被警方逮捕。在法庭上，图灵既不否认也不为自己辩解，在那种严峻的氛围中，他告诉人们他的行为没有错，结果被判为有罪。在入狱和治疗两者中间，图灵选择了注射激素，来疗救所谓的“性欲倒错”。此后图灵开始研究生物学、化学，还和一位心理医生有很深的交往。 英年早逝 留下遗憾 由于图灵在学术上的杰出成就，他于1951年当选为英国皇家学会会员。但自1952年的“同性恋”事件后，他的脾气变得躁怒不安，性格更为阴沉怪僻。1954年6月8日，图灵在寓所身亡，他的床头有一个咬了一半的苹果，经解剖，发现是剧毒氰化物致死，那个苹果是在氰化物溶液中浸泡过的，其中的缘由却至今无人知晓。去世时，图灵还未满42岁。 在42年的短暂生涯中，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，他在晚年还开创了一门新学科——非线性力学。当然他最高的成就还是在电脑和人工智能方面，是这一领域开天辟地的大师。缘此，后来人们把计算机领域的最高奖以他的名字命名。“图灵奖”，又通称“图灵大奖”，最早设立于1966年，是美国计算机协会在计算机技术方面所授予的最高奖项，被喻为计算机界的诺贝尔奖。 图灵的才气纵横大西洋，脚跨剑桥和普林斯顿两校，上联罗素、怀特海、维特根斯坦、哥德尔，下开冯·诺依曼，是他用电脑、人工智能在现代数理逻辑和现实世界间搭一起一座不朽的桥梁，他的早逝，是科学界乃至人类进步事业的巨大损失！ |
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