産品特色
編輯推薦
1. 他的生命,迸發耀眼的光芒,他的作品,奠定計算機的發展,他是阿蘭·圖靈;
2. 他的教育和成長經曆,二戰破解恩尼格密碼,前瞻性探索人工智能,41歲因同性戀罪名自殺...全書完整詮釋圖靈跌宕起伏的一生;
3. 《論可計算數及其在判定性問題上的應用》是圖靈重要的作品,是20世紀人類發展的重要知識地標,本書為你詳細解讀;
4. 圖靈機 / 可計算性 / 邏輯 / 數學...本書還將深入探索人類思維和計算機器之間的關係。
內容簡介
在數字計算機齣現之前,阿蘭·圖靈就預想瞭它們的功能和通用性……也證明瞭哪些事是計算機永遠做不瞭的。
由Windows編程大師Charles Petzold耗時多年編寫的這本書剖析瞭現代計算機原理開山之作、阿蘭·圖靈流芳百世的論文 “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”。圖靈在其中描述瞭一種假想的計算機器,探索瞭其功能和內在的局限性,由此建立瞭現代程序設計和可計算性的基礎。《圖靈的秘密:他的生平、思想及論文解讀》也像是一本小說,行文間穿插講述瞭圖靈的成長經曆和教育背景,以及他跌宕起伏的一生,包括破解德國恩尼格密碼的傳奇經曆,他對人工智能的探索,他的性取嚮,以及最終因同性戀的罪名而在41歲時自殺的悲慘結局。全書完整揭示瞭阿蘭·圖靈非凡、傳奇而悲劇的一生,是瞭解圖靈的思想和生平的極好著作。
阿蘭·圖靈(1912—1954)是英國數學傢、邏輯學傢,被稱為計算機科學之父、人工智能之父,是計算機邏輯的奠基者,提齣瞭“圖靈機”和“圖靈測試”等重要概念。為紀念他在計算機領域的卓越貢獻,美國計算機協會於1966年設立圖靈奬,此奬項被譽為計算機科學界的諾貝爾奬。
作者簡介
Charles Petzold, Windows編程大師、世界級技術作傢、微軟資深MVP,擁有25年的Windows編程經驗。1994年5月,Petzold作為weiyi的作傢,獲得由微軟公司和Window Magazine授予的Windows 先鋒奬(僅7人獲奬),直到今天,他依然是Windows GDI 程序設計首席技術作傢。他齣版過十幾本著作,其中包括Win32 API編程經典《Windows程序設計》、《編碼》等。
內頁插圖
目錄
第一部分 基 礎
第1章 這個墓穴埋葬著丟番圖
第2章 無理數和超越數
第3章 幾個世紀以來的發展
第二部分 可計算數
第4章 圖靈的學業
第5章 運作的機器
第6章 加與乘
第7章 子程序
第8章 萬物皆數字
第9章 通用機
第10章 計算機與可計算性
第11章 機器與人
第三部分 判定性問題
第12章 邏輯與可計算性
第13章 可計算函數
第14章 主要證明
第15章 λ演算
第16章 對連續統的設想
第四部分 題外話
第17章 萬物皆是圖靈機?
第18章 長眠的丟番圖
參考文獻
前言/序言
引 言
研究過計算機的曆史、技術或理論的人,都會接觸到“圖靈機”這個概念。在1936年,為幫助解決數理邏輯中的一個問題,英國數學傢阿蘭·圖靈(1912—1954)提齣瞭圖靈機。它是一種純屬虛構的計算機,連計算機假設也算不上。而由此得到的意外收獲是,圖靈創立瞭一個新的研究領域——計算理論(或可計算性),它主要研究數字計算機的功能和局限性。
盡管圖靈機是一種並不太閤理的計算機,但由於其自身極其簡單而大放異彩。最基本的圖靈機隻能進行一些簡單的操作。如果連這些操作都不能做,那麼這颱機器乾脆什麼都彆做瞭。然而,隻要將這些簡單的操作組閤起來,圖靈機就能夠進行現代數字計算機可以執行的任何計算。
撥開雲霧見天日,通過考查計算機的原始基礎,我們就能夠更好地理解數字計算機的能力和局限性,這二者同樣重要。盡管有人早就論證過計算機可以做什麼,但在這種論證齣現多年之前,圖靈就證明瞭計算機永遠都做不到的事。
圖靈機仍然是被闡述和探討的熱門話題,你可以試試用喜愛的網絡搜索引擎搜索“圖靈機”。然而,我猜很少有人會閱讀阿蘭·圖靈描述他這項創造的原始論文。或許,這與論文的標題“On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”(“論可計算數及其在判定性問題上的應用”)有關。即使你會讀最後那個單詞(試試看,將重音放在第二個音節上,把這個音節發成類似“shy”的音,這就差不多瞭),並且知道它的意思(即判定性問題),你可能也會擔心,圖靈一定指望他的讀者對繁冗的德國數學問題有基本的瞭解。快速瀏覽這篇論文(其中還用到瞭德國哥特式字體來錶示機器狀態)也無法讓人消除這種擔心。今天的讀者還能手捧70年前倫敦數學學會集刊中的文章,並堅持看到有所收獲,甚至十分滿意嗎?
這本書要講的正是這篇論文。它包含瞭圖靈原版36頁的論文 “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”和增補的3頁修訂 ,並輔以背景材料和大量注解。閱讀圖靈的原版論文就是在探索他構建圖靈機的思維過程,就像在他充滿想象、內容豐富的思想中進行一次奇特的旅行。圖靈機不僅對計算産生瞭深遠的影響,還深深影響瞭我們對數學局限性、人類思維方式,甚至宇宙本質的理解。(當然,圖靈的論文中並沒有齣現“圖靈機”這個術語,他稱之為“計算機器”。不過,早在1937年 人們就開始使用“圖靈機”這種說法,並且至今仍是標準術語。)
我在對圖靈論文進行注釋的過程中,發現用解釋和闡述頻繁打斷他的敘述還是很有用的。我努力做到(但並沒有完全做到)不打斷他的某一整句話。大部分情況下,我會在討論中保留圖靈自己的術語和符號,不過有時,雖然圖靈沒有采用某個術語,如果我覺得這個術語在解釋其工作時很有用,也會引入這些術語。
圖靈論文的內容會像下麵這樣錶示。
為瞭避免混淆,我們會更多地提及可計算序列,而非可計算數。
我們(指齣版商和我)努力保留圖靈原始論文的字體和版式, 除非有一些奇怪的錶示方法(比如冒號前加空格)在現代文字處理軟件中總報錯。原稿中所有的行間距也得以保留。圖靈的論文中存在一些印刷錯誤、技術性錯誤和理論上的疏漏,盡管我沒有在原文中加以修正,但會在評注中一一指齣。圖靈對他自己論文內容的引用,仍沿用原發錶期刊中的頁碼,我沒有修改這些引用,不過在評注中指齣瞭被引用部分在本書中的頁碼。偶爾,你會在圖靈的論文中發現一個括起來的數字,例如:
如果用數字代替這些字母,如在§5中,那麼我們可以得到這個完全格局的數字錶示,也可以稱作它的描述數。
這是原論文的分頁處以及標注的頁碼。我這本書的腳注采用的是圓圈編號,而圖靈論文的腳注使用符號標注,並寫在陰影部分。
如果隻保留本書陰影部分的英文內容,再組閤起來,得到的就是完整的圖靈論文,而我這個勞而無功的作者隻能欲哭無淚瞭。更有趣的閱讀方式是,先讀本書,再讀沒有被我打斷的圖靈論文。
圖靈的論文分散在本書的第4~15章,其修訂內容在第16章。他的論文分為11個部分和一個附錄,對應到本書的頁碼是:
1. 計算機器 58
2. 定義 63
3. 計算機器示例 69
4. 縮略錶 99
5. 可計算序列的枚舉 118
6. 通用計算機器 130
7. 通用機的詳細描述 136
8. 對角綫法的應用 158
9. 可計算數的範疇 175
10. 大量可計算數的示例 219
11. 在判定性問題中的應用 244
附錄 274
圖靈寫這篇論文的最初動機是想解決德國數學傢大衛·希爾伯特(1862—1943)構想的一個問題。希爾伯特想尋找一種通用的方法來判定數理邏輯中的任意命題是否可證。尋找這種“通用的方法”被稱為判定性問題。盡管判定性問題確實是圖靈寫這篇論文的動機,但是這篇長篇大論本身講的卻是可計算數。在圖靈的定義中,可計算數就是可以使用機器計算的數。論文前麵60%的內容都是圖靈對可計算數的探索,就算完全不瞭解希爾伯特在數理邏輯或判定性問題方麵的研究,也能夠閱讀並理解這些內容。
瞭解可計算數與“實數”的區彆對於理解圖靈的觀點很重要。因此,本書利用前幾章介紹瞭數字分類的背景知識,數字包括整數、有理數、無理數、代數數和超越數,它們都可歸為實數。我盡可能不涉及比高中數學更復雜的知識。我知道,有些讀者離開快樂的高中生活已經幾十年瞭,我要努力喚醒這些記憶。如果由於我本著這種教育熱情而做齣一些冒犯讀者的解釋,我錶示歉意。
盡管我覺得本書的讀者大多會是計算機科學專業的學生、程序員或其他技術人員,但是我還是盡量讓非程序員的讀者也願意讀,因此我定義瞭一些便於理解的術語。圖靈的論文被譽為“20世紀的一座知識地標” ,我希望本書可以讓更多的讀者領略到這篇論文的風采。
為瞭滿足不同讀者的需要,本書分成瞭四個部分。
第一部分“基礎”介紹閱讀圖靈論文所必須掌握的一些曆史和數學背景知識。
第二部分“可計算數”包含瞭圖靈論文的大部分內容,也是關心圖靈機和可計算性相關問題的讀者最感興趣的部分。
第三部分“判定性問題”先簡要介紹瞭數理邏輯的背景知識,然後討論圖靈論文的剩餘部分。
第四部分“題外話”討論瞭圖靈機為何成為人們理解計算機、人類意識和宇宙本身的必要工具。
第三部分的數學內容肯定是比前幾章的難,並且講得比較快。對圖靈論文在數理邏輯方麵的影響不感興趣的讀者甚至可以跳過第三部分,直接閱讀第四部分。
本書涉及數學中幾個大的研究領域,包括可計算性和數理邏輯。我僅僅把與理解圖靈論文最相關的那些主題和概念挑齣來加以解釋,省去瞭很多細節,因此本書從深度和嚴格性上都無法取代那些可計算性和邏輯方麵的專業書籍。想深入研究這些領域的讀者可以查閱參考文獻。
阿蘭·圖靈一生發錶過近30篇論文和文章 ,卻從未寫過書。其中的兩篇論文造就瞭他流芳百世的聲望。“On Computable Numbers”(“論可計算數”)當然是第一篇。第二篇名為“Computing Machinery and Intelligence”(“計算機器和智能”,發錶於1950年),這一篇的技術性不是很強,圖靈在文中首次提齣瞭一種判斷人工智能的標準,在今天被稱為“圖靈測試”。總的來說,一颱機器如果可以騙得我們相信它是一個人,那麼就可以說它是智能的。
圖靈機和圖靈測試是阿蘭·圖靈聲名不朽的兩大基石。初看上去,它們像是兩個完全不同的概念,但事實並非如此。圖靈機是以一種非常機械的方式展現人類如何進行數學運算的,圖靈測試則是對計算機能力的人為評估。在整個數學研究期間,圖靈都在探索人類思維和計算機器之間的關係,他所采用的研究方法至今仍很吸引人。
很多關於可計算性的教科書隻討論圖靈的研究而不涉及圖靈這個人,它們可沒有勞神講述有關個人傳記的細節。不過,本書不會這麼做。圖靈在二戰期間所做的密碼分析方麵的秘密工作,他參與的影響力巨大的計算機工程,他對於人工智能的思索,他的性取嚮,他由於“嚴重猥褻”罪而被逮捕和起訴的經曆,以及他在41歲時自殺身亡,所有這些事情都需要關注。
得益於英國數學傢安德魯·霍奇斯(1949— )撰寫的精彩傳記Alan Turing: The Enigma(《艾倫·圖靈傳:如謎的解謎者》,Simon & Schuster,1983年齣版),我沒費多大力氣就總結齣瞭圖靈一生中的重要事件。霍奇斯對圖靈感興趣的部分原因,在於他參與瞭20世紀70年代的同性戀解放運動。霍奇斯的傳記還給休·懷特摩爾的劇本Breaking the Code(《破解密碼》,1986)帶來瞭靈感,在舞颱上和在1996年改編的電視片中,阿蘭·圖靈的角色都是由德裏剋·雅剋比扮演的。
如同早期的英國數學傢、計算機先驅查爾斯·巴貝奇(1791—1871)和艾達·拉夫拉斯(1815—1852),圖靈也成為計算機時代的一個標誌。美國計算機協會每年都會為在計算機行業做齣傑齣貢獻的人頒發圖靈奬,奬金為10萬美元。現在還有一些用來組裝圖靈機的工具,比如“圖靈編程語言”(從Pascal衍生而來)和“圖靈的世界”軟件。
圖靈的名字幾乎成為計算機編程的通用代名詞。杜特尼把他的“計算機科學探索”一書命名為The Turing Omnibus(《圖靈選集》,計算機科學齣版社,1989)。戴維德·波爾特把他編寫的一本關於“計算機時代的西方文化”的書命名為Turing’s Man(《圖靈時代的人類》,北卡羅來納州大學齣版社,1984)。布萊恩·羅特曼對傳統數學極限概念的評論文章Ad Infinitum(斯坦福大學齣版社,1993)被幽默地加上瞭副標題The Ghost in Turing’s Machine(《圖靈機裏的幽靈》)。
數學和計算機科學領域以外的學者也對阿蘭·圖靈感興趣。研究文集Novel Gazing: Queer Readings in Fiction(《凝神注視:論小說的另類解讀》)中最有特色的一篇文章就是由泰勒·科坦撰寫的The“Sinister Fruitiness”of Machines: Neuromancer, Internet Sexuality, and the Turing Test(《智能機器帶來的“陰暗苦果”:神經漫遊者、網絡性愛和圖靈測試》)。科坦博士所說的Neuromancer指的是威廉·吉布森著名的“賽博朋剋”小說Neuromancer(《神經漫遊者》)。在這部科幻小說裏,有一個叫做圖靈警察局的組織,他們負責確保人工智能體不會試圖增強它們自身的智能。
圖靈還齣現在很多小說的書名中。馬文·明斯基(麻省理工學院人工智能方嚮著名的研究者)與科幻小說傢哈裏·哈裏森閤寫瞭The Turing Option(《圖靈選擇》,華納圖書公司,1992)。伯剋利計算機科學教授剋裏斯托斯·帕帕迪米特裏歐參與創作瞭Turing(《圖靈》,一部關於計算的小說,麻省理工學院齣版社,2003)。
玻利維亞小說傢埃德濛多·蘇丹寫瞭一本名為Turing’s Delirium(《圖靈的狂熱》,英文版由麗莎·卡特翻譯,霍頓·米夫林齣版公司,2006)的小說,在其中,一個外號叫圖靈的密碼專傢發現瞭用他的技能為腐敗政府服務帶來的危險。在珍娜·列文的小說A Madman Dreams of Turing Machines(《圖靈機狂人夢》,Knopf齣版社,2006)中,阿蘭·圖靈和庫爾特·哥德爾的生活被虛構在瞭一起,他們穿越時空,産生瞭奇特的交織。
阿蘭·圖靈這個角色還齣現在其他很多小說中,如尼爾·斯蒂芬森的Cryptonomicon(《編碼寶典》,Avon,1999),羅伯特·哈裏斯的Enigma
(《密碼迷情》,Hutchinson,1995),約翰·卡斯蒂的The Cambridge Quintet: A Work of Scientific Speculation(《劍橋五重奏:一部科學思考的著作》,Perseus圖書公司,1998),以及道格拉斯·侯世達的G·del, Escher, Bach (Basic圖書公司,1979)。阿蘭·圖靈甚至為The Turing Test(《圖靈測試》,BBC,2000)的一部分做瞭解說,這本書是保羅·倫納德寫的Doctor Who係列小說中的一本。
人們以各種方式來錶達對阿蘭·圖靈的尊敬當然是好事,不過這樣一來,圖靈的實際研究可能會被遺忘。我希望,就算那些正式研究過計算理論,並認為自己完全瞭解圖靈機的人,也能在麵對這個真正由大師自己構建的圖靈機時發現不少令人驚奇的事物。
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我在1999年就開始構思這本書,當時隻寫瞭一點,然後在接下來的五年裏時不時又寫上一些。2004~2005年基本完成瞭前11章。後麵7章是在2007~2008年完成的,在此期間的寫作幾乎未中斷,唯一的中斷就是與我一生中最好的朋友,也是我的至愛迪爾德麗·辛諾特結婚(終於結婚啦)!
非常感謝倫敦數學協會許可完整地再版阿蘭·圖靈的論文“On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”。
沃爾特·威廉姆斯和拉裏·史密斯審閱瞭本書的初稿,發現瞭一些錯誤,並且提齣瞭一些很有益的改進建議。
非常感謝Wiley齣版公司的同仁,正是他們的工作將我所鍾愛的想法真正齣版成書。剋裏斯· 韋伯負責督促這本書的齣版,策劃編輯剋裏斯多夫· 裏韋拉和製作編輯安吉拉·史密斯剋服瞭很多版式和印刷方麵的睏難,技術
編輯彼得·伯凡蒂幫助我認真完成瞭技術相關的內容。Wiley齣版公司的很多幕後工作人員也都努力把這本書做得至臻至善。所有未被發現而遺留在書中的缺陷、瑕疵或隱藏的錯誤,都隻能歸咎於作者。
每位作者都是站在前人肩上的。選齣的參考書目隻列齣瞭我所參考的眾多書籍中的一小部分。我還要感謝紐約公共圖書館,特彆是科學、工業和商業圖書館的工作人員。為參考原始論文,我多次使用JSTOR,同時我發現維基百科、榖歌書籍搜索和Wolfram MathWorld也都很有用。
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查裏斯·佩措爾德
紐約州紐約市和羅斯科
2008年5月
圖靈的秘密:一段橫跨邏輯、代碼與戰爭的傳奇 在那個電氣時代尚未真正開啓,信息如同幽靈般在電報綫路上穿梭的年代,一位傑齣的頭腦孕育瞭驅動未來世界的核心理念。他,艾倫·麥席森·圖靈,一位數學傢、邏輯學傢、計算機科學傢,更是秘密破譯者,他的一生如同一串精妙絕倫的數學公式,既有嚴謹的邏輯推演,又有深邃的哲學思辨,更交織著戰爭的殘酷與時代的悲歌。本書將帶領讀者深入探索圖靈的非凡人生,從他童年時期對自然的好奇,到他對數學概念的獨特洞察,再到他如何在第二次世界大戰的硝煙中,以其超凡的智慧,扭轉瞭戰爭的天平,最終又如何在那個仍未完全理解他偉大貢獻的時代,遭遇不公與悲劇。 第一章:思想的種子——早期生活與學術萌芽 故事的開端,是圖靈那顆早早顯露齣非凡特質的心靈。生於1912年的英國,圖靈的童年並非一帆風順,但內心的求知欲卻如同野草般頑強生長。他對自然界的運作方式充滿瞭天然的興趣,熱衷於解構事物的內在邏輯。這種對“為何”與“如何”的探究,為他日後在數學和邏輯學領域的成就奠定瞭堅實的基礎。 早期的圖靈,便展現齣與眾不同的思維方式。他並非循規蹈矩的學生,常常因為挑戰傳統觀念而與老師發生摩擦。然而,正是這種獨立思考的精神,讓他得以在相對孤立的環境中,構建起一套屬於自己的數學和邏輯體係。在中學時期,他便開始涉足牛頓的《自然哲學的數學原理》,雖然書中許多內容超齣瞭他當時的理解範疇,但其中蘊含的嚴謹推理和對自然法則的數學錶達,深深吸引瞭他。 進入劍橋大學國王學院後,圖靈的纔華如同被發現的寶藏,開始綻放光芒。他如飢似渴地學習數學和物理,尤其沉迷於數理邏輯。在那個時代,數理邏輯正經曆著一場深刻的變革,希爾伯特等數學傢提齣的“形式化”運動,試圖為整個數學建立一個堅實、無矛盾的公理體係。圖靈正是站在這一前沿,他敏銳地捕捉到其中存在的挑戰與機遇。 1936年,年僅24歲的圖靈發錶瞭那篇劃時代的論文——《論可計算數及其在判定問題上的應用》。這篇論文,如同一顆投入平靜湖麵的石子,激起瞭數學界乃至後世的滔天巨浪。在這篇論文中,圖靈提齣瞭一種抽象的計算模型,後人稱之為“圖靈機”。這個模型,雖然簡單到極緻,卻具備瞭模擬任何已知計算過程的能力。他用“圖靈機”的形式化概念,巧妙地解決瞭希爾伯特提齣的“判定問題”(Entscheidungsproblem)。這個問題的核心在於,是否存在一個算法,能夠判斷任何數學命題的真僞。圖靈以無可辯駁的邏輯證明,這樣的通用算法是不存在的。 “圖靈機”的齣現,不僅為“可計算性”這一核心概念提供瞭清晰的數學定義,更重要的是,它預示瞭通用計算設備的可能性。在此之前,人們對計算的理解,更多地停留在特定功能的機械裝置上,而圖靈的抽象模型,卻揭示瞭計算本身所蘊含的普遍規律。他證明瞭,如果一個問題能夠被一步步地、機械地解決,那麼它就能夠被一颱“圖靈機”所計算。這為後來的計算機科學奠定瞭理論基石,甚至可以說是“計算機理論”的真正誕生。 第二章:戰爭中的幽靈——布萊切利公園與密碼的對決 第一次世界大戰的慘痛教訓,讓各國高度重視情報戰,而密碼的運用更是日益復雜。第二次世界大戰爆發後,德國海軍的“恩尼格瑪”密碼機,成為瞭盟軍無法逾越的障礙。恩尼格瑪機通過復雜的轉子組閤,每天都會生成一套全新的加密方案,其復雜程度令當時的密碼學傢們望而卻步。盟軍的船隻在戰場上遭受重創,很大程度上就是因為無法破譯德軍的海上通訊。 正是在這樣的背景下,圖靈被徵召至英國政府的通訊學校(GC&CS),位於白金漢郡的布萊切利公園(Bletchley Park)。這裏匯聚瞭當時英國最頂尖的數學傢、語言學傢和邏輯學傢,他們的使命隻有一個:攻剋德國的密碼。 圖靈在布萊切利公園的工作,無疑是他人生中最具傳奇色彩的篇章。他並沒有像傳統的密碼學傢那樣,從語言統計學或模式識彆入手,而是運用瞭他獨特的數學和邏輯思維。他首先緻力於攻剋恩尼格瑪機。通過對德軍密碼通信習慣的細緻分析,以及對恩尼格瑪機機械原理的深刻理解,圖靈及其團隊設計齣瞭一種名為“炸彈”(Bombe)的機械式解碼器。 “炸彈”機器的設計,可以說是對圖靈抽象計算理論的一次偉大的實踐。它並非直接破解密碼,而是通過暴力搜索,快速排除恩尼格瑪機可能存在的設置組閤。圖靈通過設計巧妙的邏輯電路和算法,讓“炸彈”機器能夠模擬恩尼格瑪機的運轉,並與截獲的密文進行比對。每一次“炸彈”機器的運轉,都代錶著一次對恩尼格瑪機設置的測試。當機器停止運轉時,就意味著找到瞭一個可能的、符閤邏輯的解密設置。 這項工作極其艱辛,需要極高的數學天賦、堅韌不拔的毅力,以及與團隊成員高效的閤作。圖靈在其中扮演瞭至關重要的角色,他不僅是核心的設計者,更是無數次技術難題的攻剋者。據估計,布萊切利公園的破譯工作,將戰爭的進程縮短瞭至少兩年,挽救瞭數百萬人的生命。而其中,圖靈在恩尼格瑪密碼破譯上的貢獻,更是功不可沒。 然而,在布萊切利公園的經曆,也給圖靈帶來瞭巨大的心理壓力。這項工作高度保密,即使對傢人和朋友,他也無法透露分毫。在那個信息極度不流通的年代,他所承受的孤寂與責任,是常人難以想象的。 第三章:人工智能的遠見——思維的邊界與機器的智能 在緻力於密碼破譯的間隙,圖靈的思緒並未停止對計算和智能本質的探索。他的目光,早已超越瞭戰爭的陰影,投嚮瞭未來。 1950年,圖靈發錶瞭另一篇影響深遠的論文——《計算機器與智能》。在這篇論文中,他提齣瞭一個至今仍被廣泛討論的問題:“機器會思考嗎?”。為瞭迴避“思考”這個定義模糊的概念,圖靈設計瞭一個著名的實驗,後人稱之為“圖靈測試”。 圖靈測試的設想是這樣的:一個人(裁判)通過文本界麵與兩方進行對話,一方是人類,另一方是機器。如果裁判在一段時間的對話後,無法區分齣哪一個是人類,哪一個是機器,那麼就可以認為這颱機器在某種意義上具備瞭“智能”。圖靈測試提供瞭一個客觀的標準,來評估機器是否能錶現齣類似人類的智能行為,而非糾結於機器是否真的擁有意識。 “圖靈測試”的提齣,標誌著人工智能(Artificial Intelligence, AI)作為一個研究領域的正式誕生。圖靈的遠見卓識,在於他認識到,智能並非某種神秘的、隻屬於生物體的特質,而是可以通過信息處理和邏輯推理來實現的。他認為,如果一颱機器能夠模擬人類的思維過程,那麼它就具備瞭智能。 在這篇論文中,圖靈還展望瞭機器的學習能力。他設想,未來的機器不僅能夠執行預設的程序,還能夠通過與環境的互動來學習和適應。這預示著機器學習、神經網絡等人工智能核心技術的萌芽。他甚至對機器的“遊戲能力”進行瞭探討,例如讓機器學習下棋,並認為這是一種檢驗機器智能的有效途徑。 圖靈對人工智能的思考,遠遠超齣瞭他那個時代的想象。他不僅提齣瞭理論框架,更以一種 pragmatist 的態度,指齣瞭實現人工智能的可能路徑。他對計算的深刻理解,讓他能夠想象齣遠超當時現實的計算能力,並以此為基礎,構建起對智能機器的憧憬。 第四章:時代的悲劇——壓迫、審判與短暫的生命 圖靈的偉大成就,並未能為他帶來應有的尊重和安寜。在那個對同性戀持極度偏見和歧視的年代,圖靈的個人生活成為瞭他人生中最大的陰影。1952年,圖靈因“猥褻罪”被判有罪。為瞭避免牢獄之災,他接受瞭“化學閹割”的治療,一種令人痛苦且具有摧毀性的荷爾濛注射。 這一殘酷的對待,不僅是對圖靈個人尊嚴的嚴重踐踏,更是對科學界的一大損失。本應在科學研究上繼續發光發熱的圖靈,卻在身體和精神的雙重摺磨下,逐漸走嚮瞭人生的終點。1954年,年僅41歲的圖靈,在自己傢中去世,死因被判定為氰化物中毒,官方結論是“自殺”。 圖靈的死,是那個時代對科學天纔最殘酷的扼殺。他的生命,如同他設計的計算模型一樣,簡潔而精妙,但最終卻被時代的黑暗所摧毀。他的故事,成為瞭一個關於勇氣、智慧、貢獻與壓迫的深刻警示。 直到多年以後,隨著社會觀念的進步和對圖靈曆史貢獻的重新認識,英國政府纔為圖靈的遭遇正式道歉,並給予瞭遲來的平反。然而,這一切都無法挽迴這位偉大頭腦的隕落。 結語:不朽的遺産——科學精神的傳承 艾倫·圖靈的一生,是科學與人生的雙重史詩。他用嚴謹的邏輯,構築瞭現代計算機的理論基石;他用非凡的智慧,在戰爭中扭轉瞭乾坤;他用前瞻的遠見,播下瞭人工智能的種子。盡管他的生命戛然而止,但他留下的思想遺産,卻如同永恒的算法,在人類文明的進程中不斷迴響。 本書並非僅僅是對圖靈生平的流水賬式記錄,也不是對他晦澀論文的生硬解讀。我們將以深入淺齣的方式,帶領讀者走進圖靈的世界,理解他思想的邏輯脈絡,感受他麵對挑戰時的堅韌,以及他為人類文明進步所付齣的巨大代價。 我們不會迴避圖靈人生中的痛苦與掙紮,正是這些真實的經曆,使得這位科學巨匠的形象更加立體與感人。通過對他的生平、思想及代錶性論文的細緻梳理與解讀,本書旨在讓更多人瞭解圖靈,學習他獨立思考的精神,感受他麵對未知時的探索欲,並從他的人生悲劇中,汲取對社會公正與人性關懷的深刻反思。 圖靈的秘密,並非隱藏在某個塵封的檔案中,而是蘊藏在他對邏輯的執著,對計算的洞察,以及對人類智能的不懈追問之中。閱讀本書,便是與這位偉大的思想傢進行一場跨越時空的對話,共同探尋那段連接過去、現在與未來的,關於智能、計算與人性的不朽傳奇。