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阿兰·麦席森·图灵 (Alan Mathison Turing ,1912年6月23日-1954年6月7日),英国著名的数学家和逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。曾协助英国军方破解德国的著名密码系统“谜”(Enigma),帮助盟军取得了二战的胜利。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”。图灵同时还是著名的男同性恋者之一,但不幸因为其性倾向而遭到当时的英国政府迫害,最终自杀。2013年12月24日,英国女王伊丽莎白二世宣布赦免图灵。

基本信息

  • 中文名

    阿兰·麦席森·图灵

  • 外文名

    Alan Mathison Turing

  • 出生地

    英国伦敦帕丁顿

  • 毕业院校

    剑桥大学国王学院,普林斯顿大学

  • 荣誉称号

    计算机科学之父、人工智能之父

  • 逝世日期

    1954年(甲午年)6月7日

  • 民    族

    英格兰

  • 国    籍

    英国

  • 血    型

    O型

  • 代表作品

    《论数字计算在决断难题中的应用》,《机器能思考吗?》《说说显微镜》《左右周期性的等价》

  • 传记片

    模仿游戏

  • 主要成就

    提出"图灵测试"概念
    图灵奖
    人工智能

  • 传    记

    《艾伦·图灵传》

  • 职    业

    数学家,逻辑学家,密码学家

  • 出生日期

    1912年(壬子年)6月23日

折叠 编辑本段 人物简介

阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵

英国数学家、逻辑学家,被称为计算机之父,人工智能之父。1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,二战爆发后回到剑桥,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得了二战的胜利。

1912年生于英国伦敦,1954年死于英国的曼彻斯特,他是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自于他。他对计算机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机也就是图灵机的概念,对于人工智能,他提出了重要的衡量标准“图灵测试”,如果有机器能够通过图灵测试,那他就是一个完全意义上的智能机,和人没有区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人,人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。

上中学时,他在科学方面的才能就已经显示出来,这种才能仅仅限于非文科的学科上,他的导师希望这位聪明的孩子也能够在历史和文学上有所成就,但是都没有太大的建树。少年图灵感兴趣的是数学等学科。在加拿大他开始了他的职业数学生涯,在大学期间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。大学毕业后,他前往美国普林斯顿大学,也正是在那里,他制造出了以后称之为图灵机的东西。

二战时,图灵在英国通信部工作,他运用他的专业技能破译德国密码,这在当时十分不容易,因为德国人开发出一种用于计算的机器称为Enigma,它能够定期将密码改变,让破译者根本摸不到头绪。在通信部工作的时候,图灵和同事们一起使用一台称为COLOSSUS的设备破译德国的密码,COLOSSUS干得相当不错,COLOSSUS虽然是用马达和金属做的,与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。二战后,图灵需要找一种放松自己的方法,于是他选择了长跑,他选择的一般都是他擅长的。

阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵

已经有软件可以通过图灵测试的子测试,软件这个人类智慧的机器反映应该可以解决一些人类智力的问题。在完成ACE之前,图灵离开了NPL,它在曼彻斯特大学开发曼彻斯特自动计算机(Manchester Automatic Digital Machine,MADAM)。他相信在2000年前一定可以制造出可以模拟人类智力的机器,图灵开始创立算法,并使用MADAM继续他的工作。

图灵对生物也十分感兴趣,他希望了解生物的各个器官为什么是这个样子而不是那个样子,他不相信达尔文的进化论,他觉得生物的发展与进化没什么关系。对于生物学,他也用它钟爱的数学进行研究,它的研究对他进行计算机的研究有促进作用。它把生物的变化也看做是一种程序,也就是图灵机的基本概念,按程序进行。最后,这位伟大的计算机先驱于1954年6月7日去世,他终生未娶。

折叠 编辑本段 人物经历

折叠 年幼时代

阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵图灵的家族成员里有三位当选过英国皇家学会会员,他的祖父还曾获得剑桥大学数学荣誉学位。可他父亲居里欧的才能十分平常。但他倒能踏实办事,于是被政府派到英属殖民地印度去当一名小公务员。

图灵很小的时候就表现出与众不同的天分,在他三四岁的时候自己学会了阅读,读的第一本书叫做《每个儿童都该知道的自然奇观》。他特别喜欢数字和智力游戏,并为之着迷。图灵自幼充满好奇与想象,母亲回忆说:“他把一个玩具木偶的胳膊、腿掰下来栽到花园里,期待能‘生长’出更多的玩具木偶,那年他3岁。”

6岁正式读书后,校长和老师都注意到这个特殊的小孩。8岁时,他写了他的第一篇“科学”短文,题目叫《说说显微镜》。

图灵从小喜欢体育运动,尤其酷爱足球。可是在和小朋友们踢足球的时候,他并不热衷于上场,而是更喜欢在场外担任巡边,为的是能有机会观察、估算每次足球飞出边界的角度,他从中获得了极大的乐趣,乐趣就在于能够一眼看出问题的答案。

图灵16岁就能弄懂爱因斯坦的相对论,并且运用那深奥的理论,独立推导力学定律。[1]

折叠 科研时期

1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,由于成绩优异而获得数学奖学阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵金。在剑桥,他的数学能力得到充分的发展。1935年,他的第一篇数学论文“左右周期性的等价”发表于《伦敦数学会杂志》上。同一年,他还写出“论高斯误差函数”一文,这一论文使他由一名大学生直接当选为国王学院的研究员,并于次年荣获英国著名的史密斯(Smith)数学奖,成为国王学院声名显赫的毕业生之一。1936年5月,图灵写出了表述他的最重要的数学成果的论文“论可计算数及其在判定问题中的应用”,该文于1937年在《伦敦数学会文集》第42期上发表后,立即引起广泛的注意。1937年,阿兰·麦席森·图灵发表的另一篇文章“可计算性与λ可定义性”则拓广了丘奇(Church)提出的“丘奇论点”,形成“丘奇-图灵论点”,对计算理论的严格化,对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义,1936年9月,阿兰·麦席森·图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习,并与丘奇一同工作。在美国期间,他对群论作了一些研究,并撰写了博士论文,1938年在普林斯顿获博士学位,其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”,1939年正式发表,在数理逻辑研究中产生了深远的影响。

图灵毕业后留校执教,不到一年工夫,他就发表了几篇很有分量的数学论文。1935年,刚刚毕业,年仅23岁的图灵就被剑桥大学国王学院甄选为研究员,成为剑桥大学有史以来最年轻的研究员。 为此,剑桥大学特地宣布放假半天以示庆贺。罗素教授也异常器重图灵,安排图灵讲学授课。同年,图灵又因他在“概率论”上的成就,荣获“斯密思奖”。

1936年他来到美国的普林斯顿大学攻读数学博士学位,他的研究涉及逻辑学、代数和数论等等领域。

折叠 编辑本段 人物年表

阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵1912年6月23日出生于英国伦敦

1926年,他考入伦敦有名的舍本(Sherborne)公学,受到良好的中等教育。

1930年和1931年,两次获得他的一位同学莫科姆的父母设立的自然科学奖,获奖工作中有一篇论文题为“亚硫酸盐和卤化物在酸性溶液中的反应”,受到政府派来的督学的赞赏,对自然科学的兴趣为他以后的一些研究奠定了基础,他的数学能力使他在念中学时获得过国王爱德华六世数学金盾奖章。

1931年-1934年,在英国剑桥大学国王学院(King's College)学习。图灵考进了剑桥大学的“国王学院”专攻数学。

1932年-1935年,主要研究量子力学、概率论和逻辑学。

1935年,年仅23岁的图灵,被选为剑桥大学国王学院院士。

1936年他来到美国的普林斯顿大学攻读数学博士学位。

1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为“论数字计算在决断难题中的应用”。

1936年-1938年,主要在美国普林斯顿大学做博士研究,涉及逻辑学、代数和数论等领域。

1938年,图灵学成后又回到他的母校剑桥大学国王学院,作为那里的研究员,他继续他在逻辑与数论方面的理论研究。

1938-1939年,返回剑桥从事研究工作,并应邀加入英国政府破译二战德军密码的工作。

1939年,第二次世界大战爆发后,英国对德宣战,图灵随即应征入伍,正式到“政府编码与密码学院”服役。

1940年-1942年,作为主要参与者和贡献者之一,在破译纳粹德国通讯密码的工作上成就杰出,并成功破译了德军U-潜艇密码,为扭转二战盟军的大西洋战场战局立下汗马功劳。

1942年,他曾赴美数月,目的是使两国的语音加密系统能够协调兼容,以便在联合对付德军的U-潜艇危机方面建立两国最高层的情报共享,以及为英国丘吉尔首相和美国罗斯福总统建立秘密安全通话热线。

1943年-1945年,担任英美密码破译部门的总顾问。

1945年二战结束,图灵复员,随后被英国国家物理实验室聘为高级研究员,他于是又回到出生地伦敦,专心研究计算机理论。

1946年,图灵获得“OBE”,即“不列颠帝国勋章”,那是英国皇室给予为国家和人民做出巨大贡献、立下大功的人士的荣誉。

1947年-1948年,主要从事计算机程序理论的研究,并同时在神经网络和人工智能领域做出开创性的理论研究。

1945年到1948年,图灵在国家物理实验室,负责自动计算引擎(ACE)(AutomaticComputing Engine,ACE)的工作 。

1949年,他成为曼切斯特大学计算机实验室的副主任,负责最早的真正的计算机---曼切斯特一号的软件工作。

1949年,成为世界上第一位把计算机实际用于数学研究的科学家。

1950年,写文章提出了著名的“图灵测试”

1950年10月,图灵又发表了另一篇题为“机器能思考吗”的论文,成为划时代之作。也正是这篇文章,为图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。

1951年,从事生物的非线性理论研究。图灵被英国皇家学会选为会员,那年他39岁,成为他家族中的第四位皇家学会会员。

1952年,图灵写了一个国际象棋程序。后来美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究群根据图灵的理论,在MANIAC上设计出世界上第一个电脑程序的象棋。

1953年-1954年,继续在生物和物理学等方面的研究。被迫承受的对同性恋倾向的“治疗”,致使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大的伤害。

1954年6月7日,图灵被发现死于家中的床上,床头还放着一个被咬了一口的苹果。警方调查后认为是氰化物中毒,调查结论为自杀。

1998年6月23日,伦敦市政府在图灵的出生地,那所故居的迎面墙上镶嵌上一块象征人类智慧与科学的蔚蓝色的铜匾,铸刻着计算机科学创始人的名字和出生年月,纪念这位计算机大师诞辰86周年,数万人参加了纪念仪式。

2004年6月7日,为纪念这位计算机科学与密码学的绝顶天才逝世50周年,来自世界各地的学者、学生数千人不约而同来到曼彻斯特市,聚集在图灵离世前5年曾经居住的公寓前。曼彻斯特市政府在这所表面极其普通却因图灵而成为永久的历史性建筑的墙上,隆重镶嵌上一面纪念铜牌,还是蔚蓝色的,上写:1912—1954,计算机科学奠基人与密码学家,战争年代破译“谜”码的功臣艾兰·图灵居于斯,逝于斯。

折叠 编辑本段 人物逝世

因为图灵的同性恋倾向而遭到的迫害使得他的职业生涯尽毁。1952年,他的同性伴侣协同一名同谋一起闯进图灵的房子盗窃,图灵为此而报警,却又因此而扯出自己的“同志”身份。英国警方的调查结果使得他被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”罪。

他没有申辩,并被定罪。在著名的公审后,他被给予了两个选择:坐牢和女性荷尔蒙(雌激素)注射“疗法”(当时政府力推、以化学手段解决社会问题的所谓“化学阉割”)。

为了能够继续进行科学研究,同时也能顾及面子,他最后选择了雌激素注射,并持续一年。在这段时间里,药物产生了包括乳房不断发育的副作用,也使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大伤害。在当时的英国,同性恋不仅是一种有伤风俗、不可容忍的法定罪行,而且在充斥着怀疑猜忌、间谍危机和勒索敲诈的“冷战”背景下,还会被当成是一种对国家安全的威胁,进而失去清白的“安全记录”。

有人特别向法庭提及并作证,图灵曾获得过大英帝国勋章,是国宝级的科学家,是“当世最精深最纯粹的数学家之一”,但都无济于事,甚至,反倒还使“丑闻”升级——当地一家报纸在头条位置报道此事时,用了这样一个标题:《大学教授被处缓刑必须接受化学阉割》。

1954年6月7日,阿兰·麦席森·图灵因食用浸染过氰化物溶液的苹果死亡。

图灵的母亲不相信自己的儿子会自我了结,坚称他只是误食做化学实验时沾染了氰化物的苹果,因为她的“艾伦”从小就有咬指甲的习惯。不过,人们更多的还是相信验尸官裁定的死因——自杀。

折叠 编辑本段 政府道歉

艾伦图灵因为当时英国政府对同性恋的偏见而受到迫害,他在1952年被判“严重猥亵罪”,最终在两年后食用浸过氰化物溶液的苹果而死亡。计算机科学家John Graham-Cumming发起了在线请愿,到2009年9月10日为止签名人数超过了3万。足够多的签名迫使英国政府和首相戈登布朗(Gordon Brown)发表了正式的道歉声明。

英国政府在2012年拒绝了为其追赠死后赦免状的请愿。

2012年12月,威廉·霍金(William Hawking)、保罗·纳斯(Paul Nurse)、马丁·里斯(Martin Rees)等11人致函英国首相卡梅伦,要求正式为图灵平反。

折叠 编辑本段 女王赦免

据外媒报道,英国司法部长克里斯2013年12月24日宣布,英国女王伊莉莎白二世赦免上世纪50年代因同性恋行为被定罪的英国著名数学家、密码学家、计算机科学之父阿兰·图灵(Alan Turing)。

折叠 编辑本段 人物成就

1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为"论数字计算在决断难题中的应用”。在这篇开创性的论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义,并提出著名的“图灵机”的设想。“图灵机”与“冯·诺伊曼机”齐名,被永远载入计算机的发展史中。

1952年的论文今天被视为生物数学的奠基之作,这至多可以算的上他短暂科学生涯中第三大的贡献:

第一应该算是他对理论计算机的研究,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。今天世界计算机科学领域的最高荣誉就被称为“图灵奖”,相当于计算机科学界的诺贝尔奖;

第二是他领导了英国政府破译二战德军U-潜艇密码的工作,为扭转二战盟军的大西洋战场战局立下汗马功劳。图灵在数学,逻辑学,神经网络和人工智能等领域也作出了很多贡献。在新旧世纪交替的2000年,美国《时代》杂志评选的二十世纪对人类发展最有影响的一百名人物中,图灵和沃森·克里克都在仅有二十名的“科学家,思想家”栏中榜上有名。

折叠 人工智能

1950年,图灵被录用为泰丁顿(Teddington)国家物理研究所的研究人员,开始从事“自动计算机”(ACE)的逻辑设计和具体研制工作。1950年,他提出关于机器思维的问题,他的论文“计算机和智能(Computing machinery and intelligence),引起了广泛的注意和深远的影响。

折叠 图灵试验

1950年10月,图灵又发表了另一篇题为“机器能思考吗”的论文,其中提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验。每年都有试验的比赛。

1950写文章提出了著名的“图灵测试”,测试是让人类考官通过键盘向一个人和一个机器发问,这个考官不知道他问的是人还是机器。如果在经过一定时间的提问以后,这位人类考官不能确定谁是人谁是机器,那这个机器就有智力了。

图灵在对人工智能的研究中,提出了一个叫做图灵试验的实验,尝试定出一个决定机器是否有感觉的标准。

图灵试验由计算机、被测试的人和主持试验人组成。计算机和被测试的人分别在两个不同的房间里。测试过程由主持人提问,由计算机和被测试的人分别做出回答。观测者能通过电传打字机与机器和人联系(避免要求机器模拟人外貌和声音)。被测人在回答问题时尽可能表明他是一个“真正的”人,而计算机也将尽可能逼真的模仿人的思维方式和思维过程。如果试验主持人听取他们各自的答案后,分辨不清哪个是人回答的,哪个是机器回答的,则可以认为该计算机具有了智能。这个试验可能会得到大部分人的认可,但是却不能使所有的哲学家感到满意。

图灵试验虽然形象描绘了计算机智能和人类智能的模拟关系,但是图灵试验还是片面性的试验。通过试验的机器当然可以认为具有智能,但是没有通过试验的机器因为对人类了解的不充分而不能模拟人类仍然可以认为具有智能。

图灵试验还有几个值得推敲的地方,比如试验主持人提出问题的标准,在试验中没有明确给出;被测人本身所具有的智力水平,图灵试验也疏忽了;而且图灵试验仅强调试验结果,而没有反映智能所具有的思维过程。所以,图灵试验还是不能完全解决机器智能的问题。

其实,要求电脑这样接近地模仿人类,以使得不能和一个人区分开实在是太过分了。一些专家认为,我们不该以电脑能否思维为目标,而是以能多大程度地模仿人类思维为目标;然后,让设计者再朝着这个目标努力。

折叠 图灵机

1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为“论数字计算在决断难题中的应用”。在这篇论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义,并提出著名的“图灵机”(TuringMachine)的设想。“图灵机”不是一种具体的机器,而是一种思想模型,可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置,用来计算所有能想象得到的可计算函数。基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程。

图灵机被公认为现代计算机的原型,这台机器可以读入一系列的零和一,这些数字代表了解决某一问题所需要的步骤,按这个步骤走下去,就可以解决某一特定的问题。这种观念在当时是具有革命性意义的,因为即使在50年代的时候,大部分的计算机还只能解决某一特定问题,不是通用的,而图灵机从理论上却是通用机。在图灵看来,这台机器只用保留一些最简单的指令,一个复杂的工作只用把它分解为这几个最简单的操作就可以实现了,在当时他能够具有这样的思想确实是很了不起的。他相信有一个算法可以解决大部分问题,而困难的部分则是如何确定最简单的指令集,怎么样的指令集才是最少的,而且又能顶用,还有一个难点是如何将复杂问题分解为这些指令的问题。

“图灵机”想象使用一条无限长度的纸带子,带子上划分成许多格子。如果格里画条线,就代表“1”;空白的格子,则代表“0”。想象这个“计算机”还具有读写功能:既可以从带子上读出信息,也可以往带子上写信息。计算机仅有的运算功能是:每把纸带子向前移动一格,就把“1”变成“0”,或者把“0”变成“1”。“0”和“1”代表着在解决某个特定数学问题中的运算步骤。“图灵机”能够识别运算过程中每一步,并且能够按部就班地执行一系列的运算,直到获得最终答案。

“图灵机”是一个虚拟的“计算机”,完全忽略硬件状态,考虑的焦点是逻辑结构。图灵在他那篇著名的文章里,还进一步设计出被人们称为“万能图灵机”的模型,它可以模拟其他任何一台解决某个特定数学问题的“图灵机”的工作状态。他甚至还想象在带子上存储数据和程序。“万能图灵机”实际上就是现代通用计算机的最原始的模型。

美国的阿坦纳索夫在1939年果然研究制造了世界上的第一台电子计算机ABC,其中采用了二进位制,电路的开与合分别代表数字0与1,运用电子管和电路执行逻辑运算等。ABC是“图灵机”的第一个硬件实现,看得见,摸得着。而冯·诺依曼不仅在上个世纪40年代研制成功了功能更好、用途更为广泛的电子计算机,并且为计算机设计了编码程序,还实现了运用纸带存储与输入。

折叠 图灵奖

图灵奖(A.M. Turing Award,又译“杜林奖”),由美国计算机协会(ACM)于1966年设立,又叫“A.M. 图灵奖”,被喻为计算机界的诺贝尔奖。它是以英国数学天才Alan Turing先生的名字命名的,Alan Turing先生对早期计算的理论和实践做出了突出的贡献。图灵奖主要授予在计算机技术领域做出突出贡献的个人,而这些贡献必须对计算机业有长远而重要的影响。奖金10万美元,由Intel公司赞助。

折叠 编辑本段 人物影响

二战爆发后不久,英国对德国宣战,图灵随即入伍,在英国战时情报中心“政府编码与密码学院”服役。图灵带领200多位密码专家,研制出名为“邦比”的密码破译机,后又研制出效率更高、功能更强大的密码破译机“巨人”,将“政府编码与密码学院”每月破译的情报数量从39000条提升到84000条。图灵和同事破译的情报,在盟军诺曼底登陆等重大军事行动中发挥了重要作用,图灵因此在1946年获得“不列颠帝国勋章”。

图灵思想活跃,他的创造力也是多方面的。据同事们回忆,他在战时的秘密工作中,曾创造很多种新的统计技术,但都未形成论文发表,后来又重新为他人所创建,由A.瓦尔德(Wald)重新发现并提出的“序贯分析”就是其中之一。他对群论也有所研究,在“形态形成的化学基础”一文中,他用相当深奥而独特的数学方法,研究了决定生物的颜色或形态的化学物质(他称之为成形素)在形成平面形态(如奶牛体表的花斑)和立体形态(如放射形虫和叶序的分布方式)中的分布规律性,试图阐释“物理化学规律可以充分解释许多形态形成的事实”这一思想。在生物学界,20世纪80年代才开始探讨这一课题,图灵还进行了后来被称为“数学胚胎学”的奠基性研究工作。他还试图用数学方法研究人脑的构造问题,例如估算出一个具有给定数目的神经元的大脑中能存贮多少信息的问题等。这些,至今仍然是吸引着众多科学家的新颖课题。人们认为,图灵是一位科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才:他的独创性成果使他生前就已名扬四海,而他深刻的预见使他死后倍受敬佩。当人们发现后人的一些独立研究成果似乎不过是在证明图灵思想超越时代的程度时,都为他的英年早逝感到由衷的惋惜。

苹果公司的标志一度被误认为源于图灵自杀时咬下的半个苹果。但该图案的设计师和苹果公司都否认了这一说法。

2012年是阿兰图灵的100周年诞辰,被定为“阿兰·图灵年”。

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