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百年杰出人物(四)计算机科学家-阿兰·图灵

(2007-11-28 19:20:12) 下一个



做计算机这行的,其实可以不用知道比尔盖茨,盖茨更是一个成功的商人,但一定要知道阿兰·图灵。图灵基本上是公认的计算机之父,他的图灵机,是他在解决一个数学问题是想象的那么一个理想机器,机器非常简单。可这机器给人类带来的影响,绝对是意义深重的。

图灵1912年6月23日出生于英国伦敦。图灵的父亲按现在的时髦称呼是一名海鸥。他是英属印度的公务员,应该是在印度工作的,图灵的母亲虽然在印度怀了孕。但他们还是希望图灵在英国出生,所以家庭重新回到伦敦。他父亲来来回回的两边跑。图灵小时候,上住宿学校,偶尔才会回家探望。他是个孤独的孩子。这也许激发了他对人脑到底是怎样工作的兴趣,怎样才能在头脑中创造一个世界,假如命运硬塞给我们的世界是这样的贫瘠和让人不满意。

“阿兰·图灵的挚友、英国曼彻斯特大学纽曼教授(M.Newman)的夫人这样描写图灵,她说:“阿兰轮廓奇特的脑袋很漂亮,黑褐色的头发,船首形的下巴,蓝得像明亮玻璃似的眼睛,看到他的人都会留下深刻的印象。他的穿着总显得别扭,不管是穿那件又脏又破的大衣,还是费心换上干净的白衬衣都是如此。他与人在一起的时候总用随便的态度和长时间的沉默来保护自己,十分腼腆害羞,从不与别人的目光相遇。然而,一旦在友好交谈的信任气氛中,他那双眼睛里透出的坦率和理解力就好像含有使人不敢喘气的东西。那目光不仅远远超出了言语和行动,而且仿佛也超出了人间。””

注意这个“超出人间”的评语,很多杰出人物,不管他们的想法怎样,似乎都是有迹可寻的,这么说吧,就是假设不是这个人,遇到下个人,时间到了,有些积累,那些想法也是可以酝酿出来的。图灵给人感觉不一样,他思维的简明跳跃,深刻奇特大胆,可又不是狂人的荒谬,简直就是上帝派来带给人类思想火花的使者。

“图灵想象的机器说起来很简单:该计算机使用一条无限长度的纸带,纸带被划分成许多方格,有的方格被画上斜线,代表“1”;有的没有画任何线条,代表“0”。该计算机有一个读写头部件,可以从带子上读出信息,也可以往空方格里写下信息。该计算机仅有的功能:把纸带向右移动一格,然后把“1”变成“0”,或者相反把“0”变成“1”。”

这个机器就这么简单,可他杰出的地方在于,他本来是要解决一个数学问题的,当所有数学家都在圈子里打转的时候,他跳出来,提出了用这个机器来解决这个数学问题。纽曼教授感慨地说过:“现在的人很难认识到,当时把纸带及在纸带上的穿孔模式这类话题引进数学基础的讨论是多么大胆的革新。”

这个解决方法,是从无到有的跳跃,不是演变渐变知识积累。而这从“理想计算机”和“储存程序”开始、直到后来论证的“自动程序设计”和“系统仿真”等等,阿兰·图灵以其独特的洞察力提出了大量有价值的理论思想,似乎都成为计算机发展史不断追逐的目标,不断地被以后的发展证明其正确性。

众所周知,图灵是个同性恋。他13岁时候去了这个Sherbourne寄宿学校。在那里,他就喜欢上一个男孩子。但这个男孩子得了病,死去了。这件事,对图灵非常震撼,让他改变了宗教观点,他一下变成无神论者。他觉得,每个现象背后一定是有物质的解释的。机器后面没有灵魂,而且脑子里面也没有思想的。但是,又如何解释意识的产生呢?我觉得,这样看来,图灵真是个情种,被他爱上肯定是挺幸福的。

就这么个天才,可由于偏科,文科方面发展不平衡,他的期终考试曾经几次不及格,因此,他不能进入他的第一志愿三一学院,而是去了剑桥大学国王学院。在这个环境宽松自由的学院里面,他的聪明才智得以充分发挥。后来又被学校聘回去。本来他是可以一直在学校里面研究问题的,可二战开始了。

图灵被选去破译德国纳粹的密码。当时团队集中了很多出色的数学家,下棋的冠军,等等聪明人。不过大家公认,图灵在里面做出了很重要的贡献,他们设计出一种可以高效率的解码机器。这为以后盟军取得最后胜利有着不可磨灭的功劳。

战争结束以后,图灵又想回剑桥,继续他的平静学术生涯。他被聘新成立了一个实验室,造这个图灵机。但他很快发现,这个地方和战争时期那个超效率的团队来比,是这样的官僚,扯皮,他的很多建议都被拒绝和忽略了,他很生气,也就离开了这个地方。去Manchster大学了,接着做他在1937年提出的构想计算机。

图灵后来充分发展和完善了他提出的图灵机概念。1950年,他提出了一个叫做图灵试验的概念,来判断是否电脑真得可以思考。这个假设是这样的,假设有电脑和某个自愿者同时接受检查。还方一个人作为质问者。电脑和自愿者在质问者的视线之外,质问者必须有意识的提出一些检验问题,依赖他们双方做出的回答,来决定两者谁为电脑谁为人类。如果分不出来,那么机器就证明了可以像人类一样“思考”。

图灵一直在人工智能领域方面大胆推进和设想,他给大家描绘的美好前景是这样的,“总有一天,妇女们在公园里会牵着她们的电脑互相说,你看看,我这电脑今天讲了件特好玩的事情。"

嗯,我看已经挺接近的了,我每天出门都会拎着我的电脑晃悠。还从网上看各种笑话。如果设计好了,真可以每天早上打开电脑,电脑就会念好玩的事情给我听的。

图灵后来因为自己是同性恋受了很多苦。他家被盗了,盗的人是和他居住在一起的另一个男人。(可见图灵选爱人的本领也不是很好的)。结果图灵报案以后,自己倒给当局抓起来了,被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”。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:坐牢或荷尔蒙疗法。图灵选了荷尔蒙疗法,他对朋友说,“我胸都大起来了。”最后,图灵给自己吃了有氢化物的苹果,1954年辞世,才41岁。

天才连自杀的方式都有异常人的,他怎么会想起在苹果里面放上毒药呢?既然都要去了,难道还想着品尝一下甘甜的苹果记住它的味道,也许他小时候很喜欢白雪公主,觉得吃毒苹果很浪漫。我这样妄自揣摩。写了这些文字,用这个小巧的电脑。

感谢图灵和这些科学家们。

 

图灵长跑。



图灵在花园里面。

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阅读 ()评论 (35)
评论
牛男牛女 回复 悄悄话 生物是上帝创造的,IT是人类创造的. 人怎么能跟上帝比? 所以嘛, 生物肯定赢. Just kidding.
明亮 回复 悄悄话 牛男牛女,谢谢你的介绍,看来你是生物专家,以后有问题请教你了。让生物和IT比赛,好像是生物能赢的。:)
牛男牛女 回复 悄悄话 明亮, 生物学和神经学要做的呢是搞清楚人脑是怎样工作的.这是一个非常复杂的领域,可能还需十几到二十几年.这是一个发现的过程.然后通过仿生学设计出最优的系统.IT领域不段推出新的系统,新的技术.这是一个创造的过程.最后的目的和结果可能是一样的.因为世上可能只有一个最佳的东西.这叫殊途同归.
明亮 回复 悄悄话 牛男牛女,呵呵,你的想法还真奇特的,那你现在是不是在实验室里研究这个下一代新电脑呢?:)

三脚梅,谢谢你给我的诚恳建议,我的文章的确不很精良的,很多时候,我都是仓促着把事情记录下来,也没时间打磨,里面错别字都有很多的。:)以后一定多注意,争取做到质量好一些。欢迎来玩。

呵呵,爱心诚心,这还真是不同信仰造成不同的世界观的。所以这个问题特别能让人思索和争论不休。:)
爱心诚心 回复 悄悄话 牛男牛女的看法倒是别出心裁,好!
牛男牛女 回复 悄悄话 电脑超不过人脑,是不是最基本的元素出了问题? 电脑的基本元素是硅, 而人脑用的是炭,氢,氧,氮,再加上很多金属离子. 再好的系统如果没有好的材料支持,可能也是无米之炊. 下一代的电脑是否应该考虑用新的元素? 我是外行,瞎扯而已.
三脚梅 回复 悄悄话 明亮: 喜欢你的这套系列, 大约因为也学过几年EE/CE. 虽说来源于TIMES, 你翻的好写的也生动. 其它的,看过几篇,说实在的,SOSO. 感觉是你的博客数多量大, 但不够精. 希望再接再厉! 另外, ROYALTY应译为专利费(对COPYRIGHT来说是版税), 译为"忠诚费用"有点费解且拗口. 谢谢!
爱心诚心 回复 悄悄话 电脑永远超不过人脑,"Artificial Intelligence would never reach human intelligence", 虽然我这样的论点在人工智能课堂上遭到所有男生一致的炮轰,they say, "please never say 'never'", 但是我至今仍然坚持自己的观点.因为,一方面,电脑的程序都是人写出来的;另一方面,人有'灵魂', 这个电脑永远不会有.当然,后一种观点,和我的宗教信仰有关系,我信佛,相信轮回和因果.
明亮 回复 悄悄话 我一起都回在这里吧。

谢谢大家讨论这个话题。outlier,谢谢你,其实我哪里厉害呢。这个是我看时代周刊文章,上面有这个系列,我很感兴趣,有的资料是上面的,有的从网上查看的。写这个系列的过程,也是让我学习一下的过程。你知道得还更多的。你推荐的人,我还不知道,回头查查看。

这个系列,毕竟他们我都压根不认识,很多知识也没来的及消化,写得也仓促。那两位抱怨文笔的同学,我也只好说抱歉了。

马大炮,你的观点我也想过,于此相关的还有clone人,等等。人类是个好奇心强烈的孩子,他们不停地探索挑战。但科学也是双刃剑吧。

这篇图灵之所以比其他还特别一些,是他挑战了一些很深刻的东西,比如思维灵魂的事情。假如机器都能思考了,人又是什么呢?

欢迎大家接着讨论。周末愉快!

马大炮123 回复 悄悄话 回复gp2x的评论:
人可能造出有情绪的电脑吗?也许,人能造出无限接近于人
的电脑。但人创造的,能和上帝造的一样好吗?
也许,人类应该有所为,有所不为。
现代科学以精准测度,实证和形式逻辑为主要特点。但这不
足以解决人类所面临的全部问题。科学技术增加了社会上多数
人的幸福感吗? 它的作用没有人们想象的那末大。
但,科学技术确实使这个星球生养了越来越多的人。

抱歉,说走了题。
outlier 回复 悄悄话 BTW, 你真是蛮厉害的,全是原创的?期待下一篇。maybe Paul Erdos, that Russian guy who did the Poincare, Yau, and Tao (he is only 32), 都有可写的,看你能挖出来什么 :)
outlier 回复 悄悄话 The two comments below were totally uncalled for. Please learn to be respectful.

On the topic of whether machines can eventually approach or surpass humans in accomplising certain tasks, there is the computational barrier (the brain is still a much more complex system just by processor count)and perhaps also a fundamental limit. The latter being that we cannot possibly design a machine that would duplicate the functions our brain when our understanding of how our brain works is still so limited. Maybe we will never be able to get it ... maybe someone can prove kind of a "halting problem" here. A similar argument applies to Go. When we really do not understand the game, i.e., in terms of designing an optimization criterion for the machine, how can we build a machine that can play well? I really think our understanding of Go is so far off that in all the games played by professionals, people win by catching other people's mistakes, not that they know what the best moves are ;)
pugongying 回复 悄悄话 同意楼下
qwre 回复 悄悄话 文笔太差,挺好的题材,写得这么别别扭扭的,看了叫人真不舒服,好像是一个学了中文的老外写的似的。
异城狂客 回复 悄悄话 天才都是孤独而令人费解的.图灵的理论造福全人类,自己却因为当时人的误解而辞世.这个世界,有时候就是对天才太不宽容.
stillthere 回复 悄悄话


谢谢明亮的认真!
明亮 回复 悄悄话 呵呵,骑车的朋友,这个关于他的骑车的小轶事我也听到过。写得仓促,我把你这段找了中文的贴这里吧。谢谢你。

据说,布雷契莱有一辆出了名的自行车,它是图灵在庄园里代步的交通工具。这辆车子有点小毛病——链条经常脱落。别人或许马上把车送到车行修理好再骑,可图灵偏不修,他仔细琢磨链条脱落的规律, 发现每踏到X圈时链条才会脱落。于是,他用十分“愚笨”的办法对付着骑车, 边骑边数踏过的圈数,一到X圈就停止不踏,让车自己滑行。不久他觉得数数太费事,便制造了一台计数器装在车轮上,真是“笨”到了家,被同事们传为笑料。这件小事实际上反映了图灵善于观察并用理论解决问题的性格特点。
stillthere 回复 悄悄话

This man was also a bicycle fan:

Alan Turing owned a bicycle, on which he used to cycle to work. At intervals, the chain would fall off. Being a methodical man, Turing kept a bottle of turpentine and a rag in the office, to clean his hands on arrival. After some time he noted that the chain appeared to fall off at very regular intervals. He began counting the revolutions of the front wheel, and discovered that the regularity was exact. At intervals of precisely n revolutions, the chain fell off.

http://www.cthisspace.com/ftl/macaw/MR37.html

Thanks for the great topic!
明亮 回复 悄悄话 爱心诚心,嗯,有时回头去看历史,会觉得庆幸活在当下。以后还会更进步更宽容吧。谢谢你的介绍。计算机发展到目前,真是好多科学家业界努力的结果。

gp2x, 嗯,谢谢你做到补充。现在人工智能领域是没有特别的突破。不过从图灵构想的图灵机,到现在,也就是短短的几十年,以后还是会有其他突破和发展的。不过到了机器真能“思考”的那一天,会对人类有很大挑战的。:)

无去来处,嗯,谢谢指出来,我改了。写得还是仓卒。:)
无去来处 回复 悄悄话 “我每天出门都会拎着我的电脑,出门晃悠。”--去掉一个出门吧。

越写越好看了,喜欢图灵的这一篇,非常人性。
gp2x 回复 悄悄话 我们现在用的计算机体系结构来自于冯.诺依曼,所以他有计算机之父的称号。不过这种体系结构是否最佳还是个未知数,现在计算机强于高速精确计算,但在人工智能,模式识别等领域还是远远落后于人脑。就说电脑下棋吧,象棋,国际象棋都不错是因为棋子越下越少,快收盘时电脑基本上能穷举所有可能,而且棋谱,招式也有限。到了围棋,最快的电脑,最好的程序也下不过一个中等棋手,就是因为情况太复杂,而且越下越复杂。再举个简单例子,就说认人吧,电脑还不如一个几个月大的婴儿。这些都是目前体系结构的局限性,很精确,但是需要模糊感觉的领域就不行了。也出了很多新办法,象Neural Network, Fuzzy logic等等,所以不排除将来出现更接近人脑的体系结构,电脑自身真的有思想,有感情,那时候图灵的梦想才算实现吧。
爱心诚心 回复 悄悄话 不好意思,刚才写错了名字,应该是Vannevar Bush.

第一次知道turing的故事后,我还很为他忧伤了一阵子,今天又很伤感。
爱心诚心 回复 悄悄话 Alan Turing 很伟大,也很可怜。
可怜的是他所在的年代,同性恋依然是一种犯罪行为,加如活在更为宽容的今天,他可以为人类做出更多的贡献。

在计算机领域另外一个非常有名但是非常容易被忽略的人物是Vanenar Bush. 他的Memex的构想,是我们现在互联网的最初雏形。
明亮 回复 悄悄话 Mousa,嗯,图灵奖是计算机界最负盛名的奖项,有“计算机界诺贝尔奖”之称。图灵奖对获奖者的要求极高,评奖程序也极严,一般每年只奖励一名计算机科学家,只有极少数年度有两名以上在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖由英特尔公司赞助,奖金为100,000美元。
你小舅舅也算师从名门了。:)

无奈的马甲,嗯这个冯.诺依曼也是计算机发展史上最著名的一位。也有人说,他是计算机之父。历史上还是图灵提出的概念在先。假如说,图灵更侧重在思维的跳跃,冯就是把这些抽象具体化提出实践方案的人。关于他的故事也很多。有空我写写吧。
无奈的马甲 回复 悄悄话 是不是再接着讲讲 冯.诺依曼?
Mousa 回复 悄悄话 好文。谢谢!

过去只知道图灵奖和图灵这个泰斗,今天了解到更多的图灵。
我小舅舅的教授是图灵奖的得主之一,怪不得他也跟着得意。
明亮 回复 悄悄话 红茶,嗯,是啊,要是他多活一些,也许会有更深刻的奥秘揭示的。上帝就把他招回去了。
呵呵,阿贝,你就跟着我学吧,要是学好了有人夸你,你提我,要是没学对,可别说我是师傅啊。:)
暖姜,嗯,容我喘口气。

今天先散了吧,没新的了。我先回去现买一些。:)
大家周末愉快!
warmginger 回复 悄悄话 读得津津有味,继续:-)
阿贝 回复 悄悄话 拖明亮的福,第一次见到祖师爷“真人”。“众所周知,图灵是个同性恋”,看来俺还真不是一般人,俺是第一次听说耶!:)
绿豆红茶 回复 悄悄话 才41岁?真是天妒英才啊!
明亮 回复 悄悄话 punny,我觉得他没前两个人帅的。不过他是天才。:)
明亮 回复 悄悄话 虎啸,我以为他很有名,每人都应该知道的。是啊,他真改变了我们的生活和交流方式的。而后面的意义,也许会更深远的。 :)
punny 回复 悄悄话 嘿嘿,的确挺帅的
虎啸南山 回复 悄悄话 我今天认识了图灵这个人,原来电脑是来源他的idea啊,崇敬一下!要是没有他,我今天怎么干活啊,怎么会认识明亮姐。
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