谜一样的艾伦·图灵 艾伦图灵传txt下载



谜一样的艾伦·图灵

艾伦·图灵图灵机计算机之父同性恋者

艾伦·图灵于1912年6月23日出生于伦敦,1954年6月7日逝于曼彻斯特,活了不到42岁。

纪念

6月23日,当百度首页显示端午赛龙舟动画之际,谷歌首页的涂鸦显示的则是一条被分成很多小格的纸带,用户可以用鼠标操作模拟修改格子里的数值0和1。如果不是右上角的标注“艾伦·图灵诞辰一百周年”,很多人都不知道这纪念的是什么。

谷歌显示的便是艾伦·图灵提出的抽象计算模型──图灵机。正因为这个伟大的创意,图灵被誉为“计算机之父”以及“人工智能之父”。计算机界的最高奖项“图灵奖”也是以他的名字命名的,此奖项被称为“计算机界的诺贝尔奖”。

如今距离他去世已经58个年头,相比今天的热闹,他的死在当时的媒体界只激起了少许涟漪,如果他不是以自杀的方式死去,可能连一丝波纹也不会产生。

1954年6月11日,英国《每日邮报》以《床边的毒苹果》为标题报道了图灵的死亡,其中包括了法医的调查结果,称这位独居的单身汉在情绪失控后,以一个浸过氰化物的毒苹果结束了自己的生命。当时,他的名声还远没有大到登上报纸头条的地步,《每日邮报》的这则新闻虽然简单,但是相比其他报纸至少还算有个消息。



艾伦·图灵

时过境迁,图灵已经成为一个人们争相纪念的数学家、逻辑学家、密码分析学家和计算机科学家。2012年被官方宣布为“图灵年”,全世界约50个国家和组织举行了各式活动纪念图灵,英国甚至为他发行了特别版邮票。谷歌首席互联网顾问温特·瑟夫在一个采访中说:“这个男人改变了每个人的思考方法,他虽然生活在计算机历史上的早期,但是他的理念却是多么远见卓识。”

他成就非凡。在数学家眼里,他解决了困扰数学界30年之久的希尔伯特“可计算性与特判定问题”;在密码学家和历史学家眼里,他破译纳粹德军“迷”密码,从而缩短了第二次世界大战的苦难历程;在工程师眼里,他开启了数字时代和人工智能;在生物学家眼里,他对形态发生学做出了贡献;物理学家则铭记他在非线性力学方面的发现;哲学家也将皱眉思考他关于理性与直觉边界的俏皮话,“如果希望机器万无一失,那么它不能同时智能化”。

图灵这个名字已经成为一种象征。除了基于图灵的传记创作的戏剧和电影之外,斯蒂芬森的经典科幻小说《编码宝典》中有着以他为原型的小说角色;罗伯特·哈里斯小说的电影版《拦截密码战》(Enigma)中,他显然是破译者汤姆·杰里科这个角色的主要灵感来源,汤姆是双性恋;他甚至还在英国成人讽刺漫画杂志《Viz》的连环画里做了一下配角。

他临终时床边的那半个苹果,也成了继砸在牛顿头上的苹果之后,科学界最著名的一个苹果。有人声称图灵吃毒苹果是为了效仿他最喜爱的童话《白雪公主》,而且不断有传闻说苹果公司那个被咬了一口的苹果Logo就是由此而来。尽管英国电视红人斯蒂芬·弗雷(StephenFry)说,当苹果公司创建者乔布斯被他问到这个传闻是不是真的时,乔布斯回答:“这不是真的,但上帝啊,我们多希望它是真的!”

《英国邮报》在他去世时隐晦地称其为“独居的单身汉”,当年的读者一定读懂了其中的暗示。图灵是一名同性恋,并且曾因他的性取向遭受迫害,并被化学阉割。这可能是他选择结束自己生命的原因。

政府对图灵不公正的对待引起了众怒,3万人联名上书要求政府对此道歉。2009年,英国首相布朗发表了明确的致歉声明,称图灵遭到如此残忍的对待令人寒心,并称“我们错了,您本应该得到更多奖赏”。

2011年11月,英国电视四台播放了纪念图灵的纪录片,其中包括布朗的道歉。随后,一场新的请愿活动再次展开,2.1万名请愿者要求英国政府考虑对图灵进行死后特赦。今年2月2日,司法部长麦克纳利勋爵(Lord McNally)表示:“考虑到图灵当时已经认罪,死后特赦并不恰当。他知道,他的所作所为触犯了法律,因此需要受到惩罚。图灵当时受到的对待是一场悲剧,目前看来是粗暴和愚蠢的,尤其考虑到他在战争中做出的贡献。不过当时的法律要求执行这样的处罚。”

传记《谜一样的艾伦·图灵》一书的作者安德鲁·霍奇斯(Andrew Hodges)是英国牛津大学的一位数学家,也是一名同性恋。他在今年2月发表于《自然》杂志纪念图灵的文章中称:“必须成为一个伟大的人,才能被赦免身为同性恋的罪孽吗?如果是这样,那多伟大才够资格?在'二战’中破译纳粹德国的'谜’密码足够伟大吗?或者还需要发明电脑,顺便再发明人工智能?这样够不够?”



“二战”时期,布莱奇利庄园内被改进的巨像计算机,从1943年开始运行

密码

1936~1938年,图灵在美国普林斯顿大学深造,并获得博士学位。1938年他回到剑桥时,战争的阴云已经密布在欧洲上空。英国在距伦敦不远的布莱奇利庄园(Bletchley Park)设置了国家密码破译机构“政府密码学校”(Government Code and Cypher School,GC&CS)。1939年9月4日开始,数学成绩优异的图灵开始全职服务于布莱奇利庄园,成为一名专职密码破译者和密码分析学家。

1939年9月,第二次世界大战爆发。英国作为大西洋上的一个岛国,食品、燃料和军火等军用民用物资需要通过海上运输来供给。巡航在大西洋上的德军潜艇因为能够提前获知英方的很多通信,击沉了大量盟军舰船,严重威胁到了英国的生命线。从1940年开始,英国被迫对最匮乏的食物和布料施行限量配给。而且英国本土作为欧洲几乎唯一一块未被纳粹占领的土地,也是盟军积蓄力量、伺机反击的最后一个基地。为了保护海上生命线的畅通和英国本土的安全,不让整个欧洲落入纳粹的魔爪,大西洋上的这场战争意义重大。

这时候,及时破译德军的密码,掌握德军的动向显得尤其重要。德军使用一种叫做“谜机”(Enigma)的密码机,对情报进行加密和解密。到达布莱奇利庄园后不过几周时间,图灵就设计出了一台“炸弹机”(Bombe),用于协助分析经过谜机加密的密文。“炸弹机”后来经过另一位数学家戈顿·维奇曼的改进,成为“二战”期间英国用来辅助破译谜机的主要工具。

图灵还用他高超的数学知识,研究出了一种方法,算出一个密码的多种破解各自的正确概率。使用贝叶斯统计方法,他能够操纵这些概率,优先测试那些最有可能正确的破解。这比传统的密码破解中那“撒大网”的方法,速度提高了很多倍。

布莱奇利庄园对德军密码的破译一度达到如此准确和迅速的程度,以致太多的德军舰艇被准确地击沉。盟军一度十分担忧德军改用别的加密方法,可是德军对谜机的盲目信任和纳粹的偏执害死了他们,他们认为一定有奸细告密。英国方面得知这个结论,偷偷松了一口气,并且意识到今后不能再这么草率地利用破译的信息。“炸弹机”的方法就像是走钢丝,一旦德国人对所有信息进行双重加密,就会陷入迷茫。此后英国通过破译密码得到情报后,很少主动出击,只是修改舰船航线躲避敌军;对那些必须攻击的重要目标,也先把戏做足,让空军从目标上空飞一下,装作是偶然发现,然后才开始攻击。



1946年图灵参加马拉松比赛的情形

1941年,政府密码学校的规模在战前16个月的基础上扩大了4倍,而图灵则尽量避免与部门高层直接接触,他成了最无组织、无纪律、无级别意识的一个人,他对一切华而不实或官僚作风的东西都极不耐烦,对官衔等级的漠视伤害到了某些人。密码分析员关注的是自身的才能和速度,但是对于军人来说这就是一种混乱。

这个时候的图灵,正春风得意。他在国际上发表过影响力巨大的论文,刚得到博士学位不久,不到30岁就已成为布莱奇利庄园的核心人物之一,而且相貌英俊,身体健壮。有时候伦敦方面召集布莱奇利庄园的核心人物开会,他完全靠两条腿跑完64公里的路程。如果当年不是因为受伤,他可能会进入英国奥运代表队参加1948年的伦敦奥运会。他的马拉松最好成绩是2小时46分3秒,比1948年奥林匹克运动会金牌成绩慢11分钟。1948年的一次跨国赛跑比赛中,他还跑赢了同年奥运会银牌得主汤姆·理查兹(Tom Richards)。

1941年春天,他结交了一个叫做乔娜·克拉克(Jona Clarke)的女孩。他平时在面对女孩的时候经常会迷失,但是乔娜的密码分析员工作使她很像一个男人,图灵很愿意和她交谈,“因为感觉像是在和男人说话”。

忙碌之余,图灵偶尔会和乔娜一起去看萧伯纳的戏剧;有时候他们骑着自行车在乡间做短途旅行,讨论植物的生长和结构;乔娜喜欢下国际象棋,可是战争期间很难弄到像样的棋子,于是图灵从附近的坑里挖了一些泥,一起烧制了棋子。随着他们之间的感情逐步加深,图灵终于向乔娜求婚。但此时的图灵,还在逐渐接受自己的同性性向的过程中,他也坦诚地向乔娜谈到了自己的性向,并惊讶地发现乔娜并不介意。

在他16岁遇到比他大一岁的师兄克里斯托弗·莫科姆(Christopher Morcom)时,图灵便开始意识到,吸引自己的不是女性,而是男性。莫科姆是唯一一个在科学爱好和素养上与他接近的同龄人,他们就曾一起长时间讨论爱因斯坦的科学理论。很快,图灵对莫科姆的感情超越了一切友情,他是图灵一生所爱的第一个人。不幸的是,两年后莫科姆突然死于肺结核,这对图灵不啻为巨大的打击。从某种角度而言,莫科姆也许是图灵孤独一生唯一真正的朋友。图灵试图以计算机程序的形式复活莫科姆灵魂的梦想遭到了打击,他说他想“构造一个大脑”。

“珍珠港事件”后,美国向德、日宣战。巡航在美国东岸的德国潜艇,击沉了很多毫无反击能力的美国货船。美国人开始意识到,他们也需要掌握德国海军的动向。此时,仓促参战的美国人向英国求援了。英国政府把图灵派到了美国,向盟友传授破解德军谜机的经验和技巧。

等图灵再回到英国已经是1943年,两年多的时间使他和乔娜都变得冷静和现实。图灵承认,与一位女性之间的关系,无法让他感到完全满足,乔娜也对此表示理解和接受。之后他们二人仍是朋友,但再也没恢复到曾经的那种亲密状态,更不用提结婚了。

1943年秋天,图灵开始参与一项语音加密技术的研究。1944年,图灵所在的小组成功地将丘吉尔首相的一段语音加密,并且解密还原了语音。不过“二战”进行到这个时候,盟军已经胜利在望,他们的语音加密技术没有在战场上广泛应用。

1945年“二战”结束,由于在战争期间的杰出贡献,图灵被授予不列颠帝国勋章。由于保密需要,在布莱奇利庄园工作过的人,必须对此守口如瓶。

图灵机

100年前,computer还不是一件东西,它指的是计算员,其中大多数是妇女。计算员被雇用来连续进行几个小时的重复乏味的计算。这种工作可以追溯到1750年,当时法国数学家克莱罗招聘了两名天文学家,帮他绘制哈雷彗星轨迹图。克莱罗的方法是把时间划分成一段段的,然后运用牛顿定律计算这颗彗星经过木星和土星时其位置的变化。这个小组工作了5个月,再三重复这个计算过程,慢慢绘制出这些天体的运行轨道。

今天,我们称这个过程为动态模拟,而克莱罗的同代人把它说成是一件令人厌恶的事情。他们想要的是一门包含基本规律和完美方程式的科学,而不是一些桌子和数字表格。尽管如此,克莱罗的团队还是对哈雷彗星的近日点做出了一个相差无几的预测。在随后的一个半世纪中,这些计算方法在天文学和工程领域占有重要的位置。

到1931年图灵进入剑桥大学国王学院读书时为止,人们早就雇用了人类计算员完成各种各样的计算,他们经常用计算器做帮手。“百万富翁”不仅是指有钱人,也指一种能够以惊人的速度进行乘除计算的计算器。但是所有这些机器的能力从根本上说是有限,与今天的计算机相比,它们不仅速度缓慢、不太可靠,而且明显地存储能力更可怜。至关重要的是,这些机器不是可编程的。

1936年,图灵写出了描述他最重要数学成果的论文《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,立即引起广泛注意。他通过引入图灵机,证明了希尔伯特提出的“判定性问题”和图灵机的“停机问题”等价,是无法解决的。

他在这篇论文中还引出了一个非常重要的概念:通用图灵机。通用图灵机的结构和工作过程可以用非常简短的数学语言描述,而任何其他图灵机能解决的问题它都能解决。现代电子计算机和通用图灵机近似,它接受一段程序并运行,以此来实现任何图灵机的功能,解决任何其他图灵机能解决的问题。通用图灵机这个概念的提出,是存储程序式计算机发展道路上最重要的理论突破,图灵被称为“计算机之父”。1999年美国《时代》周刊将图灵评为“二十世纪最重要的一百人”之一,并评价道:“我们应当记住,每一个在敲键盘、使用电子表格或文字处理软件的人,都工作在一台'图灵机’上。”



电影《拦截密码战》剧照

1950年,图灵又发表了一篇题为《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。图灵在这篇论文里第一次提出“机器思维”的概念并提出一个假想:即一个人在不接触对方的情况下,通过一种特殊的方式,和对方进行一系列的问答,如果在一段时间内,他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机,那么就可以认为这个计算机具有同人相当的智力,即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”。

图灵预言,到2000年机器将会有120兆字节的存储量,30%的情况能够通过5分钟的测试。1990年,美国未来学家雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)预测,2020年将出现能够通过测试的机器,后来他又于2005年将出现时间推迟到2029年。事实上,他和电子前沿基金会的创始人米切尔·卡普尔(Mitch Kapor)打赌2万美元,赌2029年计算机能否通过图灵测试。

今天,无论是GPS导航系统和Google搜索引擎,还是自动柜员机和苹果Siri,更不要说IBM旗下的象棋大师深蓝(Deep Blue)和满腹经纶的超级电脑沃森(Watson),人工智能已经无处不在,但是没有一台计算机通过了图灵测试。在尝试通过图灵测试的漫漫征程上,模拟人类思维的愿望不断激励着人们。

不过也有科学家对图灵测试提出了质疑。首先,图灵测试要求人们研制出一个能捕捉人类语言的微妙之处的程序,包括分辨语音、语调等,而人们很难研发出这样的程序,这就使得测试工作难上加难;另外,图灵测试也很狭隘:既然机器人程序现在已经能影响股市、让飞机起落、自动驾驶汽车,那我们为什么非要纠结于语言智能呢?

死亡

1951年12月的一天,图灵遇到了一个叫做阿诺德·莫瑞(Arnold Murray)的年轻男子。他19岁,是个无业游民,基本靠父母维持生计。图灵问他要去哪里,他说不知道,于是图灵请他到对面的餐馆共进午餐。阿诺德举止文雅,长着一双漂亮的蓝眼睛,长期营养不良导致头发稀疏。他想要过上更好的生活,而且很容易接受新思想,于是就这样走进了图灵的生命。

他们只在一起生活了很短的时期。第二年1月,图灵就发现钱包里的钱少了,莫瑞说他没拿,图灵相信了。1月23日,图灵回家发现家中失窃,虽然只丢了一些零碎的杂物,但这让他非常震惊、沮丧和愤怒,于是他报了警。图灵认为此事和莫瑞有关,莫瑞否认,说他曾和一个叫做哈里(Harry)的人提过图灵,哈里曾怂恿他“干一票大的”。

于是他们又和好了。夜里图灵起床,把带有莫瑞指纹的杯子保存下来,准备送去警察局和窃贼留下的指纹做对比。哈里因为还受到另一项指控已经被逮捕,他做了一份陈述,其中包括莫瑞转述的他在图灵家里做的“事”。面对警察的盘问,图灵很快就招供了,并详细地列举了三件事,而且细节非常具体。随后,他又主动提供5页手写的陈述报告,让警察大跌眼镜。通常情况下,警察都要把陈述者的语言翻译成专业语言,这次他们省事了,这份陈述报告写得就像散文一样流畅。与此同时,他们也被图灵的不知羞耻所震撼。“他是一个真正的异端……他真的相信他的行为无罪。”

图灵向警察指出,皇家委员会理应“将它(同性恋)合法化”。但是他错了,而且他低估了这种陈词的可怕性。

从1533年开始,英国法律规定鸡奸罪是死罪。直到1828年,鸡奸罪在英国才被放宽为需入狱服刑的重罪。更要到图灵死后13年,也就是1967年,发生在成人间的、双方同意的同性性行为,在英国才不再是犯罪。

很快,他被指控为“严重猥亵罪”,刑期两年。1895,奥斯卡·王尔德因为鸡奸罪被关进监狱,王尔德说这是“不敢言说的爱”,图灵终于看到这个问题有多残忍。法官考虑到图灵的研究工作对社会的贡献,判决他无需入狱服刑,条件是接受治疗,定期注射雌性荷尔蒙,也就是所谓的“化学阉割”。他因此要被割包皮,文章也要受到各种审查。

图灵平静地接受了法官的裁决以及“治疗”。有一次他和朋友说他的胸部变大了。朋友告诉他挪威有一种“仅限男人”参加的舞会,于是1952年夏天图灵前往挪威度假。他很失望,根本就没有发现那种舞会,但是他压根儿也没打算改变自己。

1952年10月,图灵告诉一个朋友一件事,这事只有一个人知道,他也只是粗略地说了一下。战后,他仍然承担着政府的秘密情报工作,但是现在这份工作做不下去了,这个圈子容不得同性恋。对图灵来说,这肯定是一次精神打击,不过相比于1952年他遭受的其他打击来说,这又算不得什么。这对于政府密码学校来说是件断腕之痛的事,但是他们别无选择,因为当时军情五处的权力迅速扩张,他们对这件事有不同的看法,他们认为自己更清楚什么叫做“安全”,所以图灵的生活因此而改变了。

1953年底,图灵的缓刑期和激素治疗结束,曼彻斯特大学和他续签了5年合同,他的生活渐渐恢复了正常。

然而短短半年之后,悲剧毫无征兆地突然发生了。1954年6月8日早晨,图灵的女仆发现图灵死在床上,口吐白沫,床头的小桌上放着一个咬过几口的苹果,房间里还有一个装满了氰化钾的果酱罐子。法医检验的结论是,图灵死于氰化物中毒,是自杀,但是他们并没有化验这个苹果是否有毒。

图灵的死震惊了所有认识他的人,这件事就像一团迷雾,没有任何暗示、预兆和解释,似乎是一次无由来的自我了断。对于这两年和他相处的人们来说,他的死和两年前的审判没有关联,他们看到的图灵完全没有表现出颓废、恐惧和绝望。他们无法相信他的死,他不是个会自杀的人。但是他们或许忘了,自杀和软弱并没有直接的关系,正如图灵1941年引用王尔德的话:“勇者挥出锋利的剑。”

图灵的母亲无法接受自杀的说法,她认为图灵之死是一个意外。她想起曾经有一次,图灵躺在他的小床上,旁边的一个电解实验已经沸腾了很久,他却不加小心。她觉得图灵只是手上沾了氰化物,然后不小心吃到嘴里,因为他有吮手指的习惯。

也有一些人说他们曾经注意到图灵的自杀倾向。他们说图灵曾在1954年2月的时候修改他的遗嘱,后来又到海边一个度假胜地找一个算命师,回来之后神情恍惚。

还有人指出,图灵之死可能和他在“二战”期间及战后参与密码破译工作,之后又被发现是同性恋者有关。他参与的密码破译工作,在上世纪50年代初仍是保密级别最高的机密。图灵死前几个月,剑桥发现了两个苏联间谍,其中一个是同性恋者。50年代初,美国的麦卡锡主义大肆宣扬,必须将共产主义者和同性恋者从“敏感部门”彻底驱逐出去,图灵当时的处境是可想而知的。但图灵之死和这些事实到底是否有联系,甚至图灵是否是被有关方面出于安全考虑谋杀,至今没有任何证据。

安德鲁·霍奇斯评价图灵:“对图灵这个人,从本质上来说,真正的难题并不是他的同性恋身份,而是他的那种神秘感,那种无法控制的未知感。”对于他的死是否自杀,法官宣称:“我只能得出这样的结论。对于他这样的人,根本无法预料下一步会做什么。”当年在战争的特殊局势下,人们不得不容忍他的特殊性,哪怕是最傲慢的人也要对这位“解谜”大师礼让三分。“但是在1954年,情况不同了,他始终处于被怀疑的状态,于是成了一个多余的人。一切不完全纯洁的东西,都会被视为潜在的邪恶。”

他的朋友在他死后不久写道:“他总是感到很孤独,因为他的兴趣不在人,而在事物和思想。但同时他却渴望人的认同和陪伴,这种渴望非常强烈。”

图灵死后30年,“二战”期间布莱奇利庄园发生的一切才被公之于众,人们才开始了解图灵为扭转“二战”大西洋和太平洋战场战局,以及为挽救整个西方文明所做的贡献。世界各地的人们开始用各种方式纪念这位天才的科学家。《普林斯顿校友周刊》将图灵列在普林斯顿大学杰出校友榜第二位,排名仅次于被称为“美国宪法之父”的美国第四任总统詹姆斯·麦迪逊。世界上有超过20所大学拥有以图灵命名的实验室或礼堂等建筑,包括斯坦福这样的世界名校。

安德鲁·霍奇斯在《谜一样的艾伦·图灵》中说:“图灵从来都没有打算成为现代世界的焦点,这对他来说完全是个麻烦……奥威尔在小说《1984》中,体现了一些关于科学和智能的想法,他与图灵的想法很相似,图灵对这本书印象深刻。但是奥威尔为不知道布莱切利庄园,这是一个现实版的'真理部’,他也不知道,发明计算机的那个人并不关心计算机克隆了谁的智能,以及为了什么。但是他们却有潜在的联系:在他们的头颅中,都有那么几立方厘米是真正属于自己,而且要不惜一切代价,抵御外部世界的入侵。”

〔参考书目:《谜一样的艾伦·图灵》(Alan Turing:the Enigma)〕

  

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