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艾倫·圖靈

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艾倫·麥席森·圖靈
Alan Turing Aged 16.jpg
38歲時的圖靈
原文名Alan Mathison Turing
出生(1912-06-23)1912年6月23日
 英國倫敦麥達維爾
逝世1954年6月7日(1954歲-06歲-07)(41歲)
 英國柴郡威姆斯洛
死因自殺
墓地骨灰撒在沃金火葬場英語Woking Crematorium[1]附近
居住地 英國柴郡威姆斯洛
國籍 英國
母校劍橋大學
普林斯頓大學
知名於圖靈機圖靈測試(圖靈試驗)
科學生涯
研究領域數學密碼分析邏輯學電腦科學數理生物學
機構劍橋大學
曼徹斯特大學
論文Systems of Logic Based on Ordinals(1938)
博士導師阿隆佐·邱奇[2]
博士生羅賓·甘迪[2]
艾倫·圖靈
Alan Turing Aged 16.jpg
個人資料
英文名Alan Turing
所屬國家隊 英國
出生(1912-06-23)1912年6月23日
 英國英格蘭倫敦西敏市帕丁頓
逝世1954年6月7日(1954歲-06歲-07)(41歲)
 英國英格蘭柴郡Wilmslow
紀念建築
  • Alan Turing Building
居住地 英國
教育程度劍橋大學
普林斯頓大學
母校劍橋大學
普林斯頓大學
活躍年代1936年–1954年
運動
國家/地區 英國
運動田徑
專案長跑
成績與頭銜
全國性決賽
  • 1947年英格蘭業餘田徑錦標賽:馬拉松第五名
個人最好成績
  • 馬拉松:2小時46分03秒(手動) (1947年)
最近更新於:2017年3月11日

艾倫·麥席森·圖靈OBEFRS(英語:Alan Mathison Turing,又譯阿蘭·圖靈Turing也常翻譯成涂林或者杜林,1912年6月23日-1954年6月7日)是英國計算機科學家數學家邏輯學家密碼分析學家和理論生物學家,他被譽為電腦科學人工智能之父。

二次世界大戰期間, (Hut 8)小組,負責德國海軍密碼分析。 期間他設計了一些加速破譯德國密碼的技術,包括改進波蘭戰前研製的機器Bombe英語Bombe (cryptography),一種可以找到恩尼格瑪密碼機設置的機電機器。 圖靈在破譯截獲的編碼訊息方面發揮了關鍵作用,使盟軍能夠在包括大西洋戰役在內的許多重要交戰中擊敗納粹,並因此幫助贏得了戰爭[3][4]

圖靈對於人工智能的發展有諸多貢獻,例如圖靈曾寫過一篇名為《計算機器和智能英語Computing Machinery and Intelligence》的論文,提問「機器會思考嗎?」(Can Machines Think?),作為一種用於判定機器是否具有智能的測試方法,即圖靈測試[5]。至今,每年都有試驗的比賽。此外,圖靈提出的著名的圖靈機模型為現代電腦邏輯工作方式奠定了基礎。

圖靈是著名的男同性戀者,並因為其性傾向而遭到當時的英國政府迫害,職業生涯盡毀。他亦患有花粉過敏症

圖靈還是一位世界級的長跑運動員。他的馬拉松最好成績是2小時46分03秒(手動計時),比1948年奧林匹克運動會金牌成績慢11分鐘。1948年的一次越野賽跑中,他跑贏了同年奧運會銀牌得主湯姆·理查茲英語Tom Richards (athlete)[6]

孩童和年輕時代[編輯]

圖靈的父親朱利斯·麥席森·圖靈(Julius Mathison Turing)是一名英屬印度的公務員。1911年,圖靈的母親Ethel在印度的Chatrapur懷了孕。因為他們希望艾倫在英國出生,所以回到倫敦,住在帕丁頓,並在那裏生下了艾倫。父親的公務員委任使他在艾倫小時候經常來往於英倫和印度。由於擔心印度的氣候不利於兒童成長,他便把家庭留在英倫與朋友同住。圖靈很小的時候就表現出他的天才,後來就更加顯著。他說他在三個星期裏自己學會閱讀,而且,就對數字和智力遊戲着迷。

六歲的時候,他的父母為他在一間叫聖米高(St. Michael's)的日間學校註了冊。女校長很快就注意到他的才能,隨後Marlborough學院的許多教育家也注意到這點。1926年,他十四歲的時候轉到了在多塞特郡的Sherborne寄宿學校。開學的第一天,剛好遇上了大罷工。圖靈決心要趕上第一天的課,於是他獨自從南安普頓騎了六十英里的自行車去上學,途中還在一間旅社度過一宵。

圖靈天生對科學的喜好並沒有給他在Sherborne的老師留下好印象。他們對教育的定義是着重於人文學科而不是科學。雖然如此,圖靈繼續在他喜歡的學科表現出驚人的能力,還沒有學過基礎微積分的他,就已經能夠解答以他年紀來說算是很高深的難題。

1928年,在圖靈16歲的時候,開始閱讀阿爾伯特·愛因斯坦的著作。他不但能夠理解,而且看出了愛因斯坦對牛頓運動定律存有質疑,即使愛因斯坦的著作中並沒有明白指出這點。[7]

大學和可計算性的工作[編輯]

劍橋大學國王學院的電腦房現在以圖靈為名

1931年,圖靈考入劍橋大學國王學院。1934年他以優異成績畢業。1935年因為一篇有關中心極限定理的論文當選為國王學院院士。

圖靈在他的重要論文《論可計算數及其在判定問題上的應用》(英語:On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem(Orignal Paper),1936年5月28日提交)里,對哥德爾1931年在證明和計算的限制的結果作了重新論述,他用現在叫做圖靈機的簡單形式的抽象裝置代替了哥德爾的以通用算術為基礎的形式語言。雖然圖靈機過於緩慢的速度使其沒有實際用途,圖靈還是證明了這樣的機器有能力解決任何可想像的,並以數學式表達的數學難題。現今,圖靈機還是計算理論研究的中心課題。他繼續證明了判定問題是沒有答案的。他的證明首先展示了圖靈機的停機問題是沒有答案的,這是說不可能用一個演算法來決定一台指定的圖靈機是否會停機。儘管他的證明比阿隆佐·邱奇λ演算方面相等的證明晚發表了幾個月,圖靈的著作是更易於理解和直觀的。他的通用(圖靈)機的概念也是新穎的。這一通用機能夠完成任何其他機器所能做的任務。這篇論文還介紹了可定義數的概念。[8]

圖靈在普林斯頓大學度過了1937年和1938年的大部分時間,在邱奇指導下學習。1938年,他取得了博士學位。他的論文介紹了超計算的概念,在圖靈機加上了預言機,讓研究圖靈機無法解的問題變得可能。

1939年圖靈回到劍橋,聆聽了維特根斯坦關於數學基本原理(Foundations of mathematics)的講座。他們激烈地爭論,圖靈為形式主義辯護,而維特根斯坦則認為把數學抬得太高反而不能發現任何絕對真理。

密碼分析[編輯]

1939年圖靈被英國皇家海軍招聘,並在英國軍情六處監督下從事對德國機密軍事密碼的破譯工作。兩年後他的小組成功破譯了德國的密碼系統Enigma[註 1],從而使得軍情六處對德國的軍事指揮和計劃了如指掌。但是軍情六處以機密為由隱瞞了圖靈小組的存在和成就,將其所得情報據為己有。後世科學家估計,圖靈小組的傑出工作,使得盟軍提前至少兩年戰勝了納粹德軍

早期的電腦研究:圖靈測試[編輯]

布萊切利園的圖靈石像[9]

1945年到1948年,圖靈在國家物理實驗室負責自動計算引擎(ACE)的研究工作。1949年,他成為曼徹斯特大學電腦實驗室的副主任,負責最早的真正的電腦---曼徹斯特一號的軟件工作。在這段時間,他繼續作一些比較抽象的研究,如「電腦械和智能」。圖靈在對人工智能的研究中,提出了一個叫做圖靈測試的實驗,嘗試定出一個決定機器是否有感覺的標準。[8]

1952年,圖靈寫了一個國際象棋程式。可是,當時沒有一台電腦有足夠的運算能力去執行這個程式,他就模仿電腦,每走一步要用半小時。他與一位同事下了一盤,結果程式輸了。

後來美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究組根據圖靈的理論,在ENIAC上設計出世界上第一個電腦程式的國際象棋-洛斯阿拉莫斯國際象棋

圖案形成和數理生物學的研究[編輯]

從1952年直到去世,圖靈一直在生物數學方面做研究。他在1952年發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》(英語:The Chemical Basis of Morphogenesis)。[10]他主要的興趣是費波那契葉序列,存在於植物結構的費波那契數。他應用了反應-擴散公式,現在已經成為圖案形成範疇的核心。他後期的論文都沒有發表,一直等到1992年《艾倫·圖靈選集》出版,這些文章才見天日。[11]2012年,《自然》雜誌稱讚他是有史以來最具科學思想的人物之一。[12]

迫害和逝世[編輯]

圖靈在東柴郡威姆斯洛的家,掛有藍色牌匾

因為圖靈的同性戀傾向而遭到的迫害使得他的職業生涯盡毀。1952年,他的同性伴侶協同一名同謀一起闖進圖靈的房子行竊,但是英國警方的調查結果使得他被控以「明顯的猥褻和性顛倒行為」罪(請參看性悖軌法)。他沒有申辯,並被定罪。在著名的公審後,他被給予了兩個選擇:坐牢或女性荷爾蒙注射「療法」(即化學閹割)。他最後選擇了雌激素注射[13],並持續一年。在這段時間裏,藥物產生了包括乳房不斷發育的副作用,也使原本熱愛體育運動的圖靈在身心上受到極大傷害。1954年,圖靈因食用浸過氰化物溶液的蘋果而死亡。很多人相信他有意吃這蘋果,並判決他是自殺。但是他的母親極力爭辯他的死是意外,因為圖靈工作室有很多化學品,而他不小心讓蘋果沾上氰化物溶液。

政府的道歉和平反[編輯]

在2009年9月10日,一份超過3萬人的請願簽章,使英國首相白高敦在《每日電訊報》撰文,因為英國政府當年以同性戀相關罪名起訴圖靈並定罪,讓他自殺身亡,正式向艾倫·圖靈公開道歉。[14][15][16]

至2012年,有 2萬多人簽名請願,要求英國政府追授圖靈死後赦免狀,但被當場拒絕。英國上議院麥克納利勳爵英語Lord McNally解釋說:「死後赦免狀是不合理的,因為圖靈是根據當時的法律被定罪。圖靈應當知道他的所做所為會觸犯法律,他也應當意識到他有可能會受到迫害。圖靈在當時的判罪在今天看來既殘酷又荒唐,這無疑是一個悲劇,尤其我們應當知道他對戰爭勝利做出了卓越的貢獻。然而,我們不應當脫離歷史背景看待這一事件,在那時的法律這的確是重刑。我們不應該在糾結於把不正確的事強行撥亂反正,我們所能做的是確保今日的社會再也不要回到過去及重複歷史。」[17]

2013年12月24日,英國司法大臣宣佈英國女王伊莉莎白二世赦免1952年因同性戀行為被定罪的艾倫·圖靈,不過有抗議者指出應將此赦免令範圍擴大到所有和圖靈同時代且受到同樣待遇的同性戀者。[18][19]

2015年2月23日,圖靈的家人向英國首相府邸發出了一份超過50萬人簽名的請願書,要求英國政府赦免49,000個和圖靈一樣因同性戀而獲罪的人。2017年1月31日,艾倫·圖靈法案生效,約49,000位因同性戀定罪者被赦免[20]

獎項,榮譽,表彰和敬意[編輯]

曼徹斯特大學的艾倫圖靈大廈英語Alan Turing Building
圖靈紀念雕像,位於曼徹斯特的Sackville公園。

圖靈被授予1946年大英帝國勳章。他在1951年還被選為皇家學會(FRS)的成員。有幾件事情以他的名字命名:

自1966年以來,圖靈獎每年由電腦協會頒發給電腦界,為其提供技術或理論貢獻。 它被廣泛認為是電腦科學世界的最高榮譽,相當於諾貝爾獎[21]

圖靈入選2021年發行的50英鎊主題人物[22]

蘋果公司的商標[編輯]

蘋果公司的商標有時會被誤認為是源於圖靈自殺時咬下的半個蘋果[23],但該圖案的設計師[24]和蘋果公司都否認了這一說法[25]。而公司創辦人史蒂夫·喬布斯在接受史蒂芬·弗萊問到此事時說:「上帝啊,我們希望它(LOGO向圖靈致敬)是真的。但它只是巧合。」("God we wish it were. It's just a coincidence."[26]

顯示卡[編輯]

圖靈這名字也被輝達用來命名新架構顯示卡核心名稱。

流行文化[編輯]

影視作品[編輯]

參見[編輯]

書目[編輯]

  • Alexander, C. Hugh O'D., Cryptographic History of Work on the German Naval Enigma, The National Archives, Kew, Reference HW 25/1, circa 1945 (英語) 
  • Copeland, B. Jack, Colossus: Its Origins and Originators, IEEE Annals of the History of Computing]], 2004, 26 (4): 38–45, doi:10.1109/MAHC.2004.26 (英語) 
  • Copeland, B. Jack, Colossus: The secrets of Bletchley Park's code-breaking computers, Oxford University Press, 2006, ISBN 978-0-19-284055-4 (英語) 
  • Gannon, Paul, Colossus: Bletchley Park's Greatest Secret, London: Atlantic Books, 2006-01-10 [2006], ISBN 978-184-354-330-5 (英語) 
  • Hodges, Andrew, Alan Turing: the enigma, London: Burnett Books, 1992 [1983], ISBN 0-04-510060-8 (英語) 
  • Leavitt, David, The man who knew too much: Alan Turing and the invention of the computer, Phoenix, 2007, ISBN 978-0-7538-2200-5 (英語) 
  • Lewin, Ronald, Ultra Goes to War: The Secret Story, Classic Military History Classic Penguin, London, England: Hutchinson & Co, 1978 (2001), ISBN 978-1-56649-231-7 (英語) 
  • Mahon, A.P., The History of Hut Eight 1939–1945, UK National Archives Reference HW 25/2, 1945 [2009-12-10] (英語) 
  • Oakley, Brian (編), The Bletchley Park War Diaries: July 1939—August 1945 2.6, Wynne Press, 2006 (英語) 
  • O'Connell, H; Fitzgerald, M, Did Alan Turing have Asperger's syndrome?, Irish Journal of Psychological Medicine (Irish Institute of Psychological Medicine), 2003, 20: 28–31, ISSN 0790-9667 (英語) 
  • Andrew Hodges; Douglas Hofstadter. Alan Turing: The Enigma: The Book That Inspired the Film "The Imitation Game". Princeton University Press. 2014-11-10. ISBN 978-069-116-472-4 (英語). 
  • 柯利弗德·皮寇弗; 陳以禮(翻譯). The Math Book:From Pythagoras to the 57th Dimension, 250 Milestones in the History of Mathematics [數學之書]. 時報文化. 2013-04-16. ISBN 978-957-135-699-0 (中文(繁體)‎). 

註釋[編輯]

  1. ^ 原型解碼機「炸彈英語Bombe」經數學家戈登·魏齊曼英語Gordon Welchman改良。[8]

參考資料[編輯]

  1. ^ Cooper, Prof S. Barry. The Imitation Game: how Benedict Cumberbatch brought Turing to life. The Guardian. Guardian News and Media Limited. 2014-10-07 [2017-04-17]. 
  2. ^ 2.0 2.1 艾倫·圖靈數學譜系計劃的資料。
  3. ^ Copeland, Jack. Alan Turing: The codebreaker who saved 'millions of lives'. BBC News Technology. 18 June 2012 [26 October 2014]. (原始內容存檔於2018-06-26). 
  4. ^ A number of sources state that Winston Churchill said that Turing made the single biggest contribution to Allied victory in the war against Nazi Germany. However both The Churchill Centre and Turing's biographer Andrew Hodges have said they know of no documentary evidence to support this claim nor of the date or context in which Churchill supposedly said it, and the Churchill Centre lists it among their Churchill 'Myths', see Schilling, Jonathan. Churchill Said Turing Made the Single Biggest Contribution to Allied Victory. The Churchill Centre: Myths. [9 January 2015]. (原始內容存檔於2019-03-05).  and Hodges, Andrew. Part 4: The Relay Race. Update to Alan Turing: The Enigma. [9 January 2015]. (原始內容存檔於2019-05-17).  A BBC News profile piece that repeated the Churchill claim has subsequently been amended to say there is no evidence for it. See Spencer, Clare. Profile: Alan Turing. BBC News. 11 September 2009 [2018-05-26]. (原始內容存檔於2014-04-20). Update 13 February 2015 
  5. ^ A.M. Turing. Computing Machinery and Intelligence (PDF). 1950 [2016-04-26] (英語). [1]
  6. ^ A suburban runner Archived 2012-11-28 at WebCite,The Alan Turing Internet Scrapbook
  7. ^ Hodges 1992,第34頁
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 柯利弗德 2013,第190頁
  9. ^ Bletchley Park Unveils Statue Commemorating Alan Turing. [2007-06-30]. (原始內容存檔於2007-06-30). 
  10. ^ "Control Mechanism For Biological Pattern Formation Decoded" ScienceDaily, 30 November 2006
  11. ^ Turing's Last, Lost work. [2011-11-28]. (原始內容存檔於2003-08-23). 
  12. ^ Turing at 100: Legacy of a universal mind. Nature. 2012-02-22 [2012-06-23]. 
  13. ^ 電腦科學之父 慘遭去勢 (PDF). 中國時報 (國立臺中教育大學). 2009-09-14 [2012-06-23]. [永久失效連結]
  14. ^ Gordon Brown. Treatment of Alan Turing was “appalling” - PM. number10. 2009-09-10. (原始內容存檔於2011-07-03) (英語). 
  15. ^ matrix. 英国首相布朗正式向艾伦图灵道歉. Solidot. 2009-09-10 (中文(簡體)‎). 
  16. ^ 不堪同性戀罪名數學家服毒自殺英相道歉還杜林清白. 中國時報 (財團法人台灣紅絲帶基金會). 2009-09-14 [2012-06-23]. [永久失效連結]
  17. ^ Widespread Celebrations But No Pardon For Turing. I Programmer. 2012-02-06 [2012-06-23]. 
  18. ^ 因同性戀獲罪 英國特赦刷污名,中央社,2013年12月24日
  19. ^ Jethro Mullen,"Alan Turing, British code-breaker castrated for homosexuality, receives pardon"[2],CNN.com,December 24, 2013 -- Updated 1205 GMT (2005 HKT).
  20. ^ 《圖靈法案》生效英數萬名歷史罪人被赦免. BBC新聞. 2017-01-31 [2017-02-03] (中文(繁體)‎). 
  21. ^ Geringer, Steven. ACM'S Turing Award Prize Raised To $250,000. ACM press release. 27 July 2007 [16 October 2008]. (原始內容存檔於30 December 2008).  已忽略未知參數|df= (幫助)
  22. ^ 登上£50新英鎊的圖靈:從「電腦之父」到同性戀平反的鈔票意義
  23. ^ Logos that became legends: Icons from the world of advertising. The Independent (London: www.independent.co.uk). 2008-01-04 [2009-09-14]. (原始內容存檔於2009-10-03). 
  24. ^ Interview with Rob Janoff, designer of the Apple logo. creativebits. [2009-09-14]. (原始內容存檔於2017-10-24). 
  25. ^ Leavitt 2007,第280頁
  26. ^ "Science & Environment - Alan Turing: Separating the man and the myth". BBC. 2012-06-21 [2012-06-23]. (原始內容存檔於2012-06-23). 

外部連結[編輯]