04.28 偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

阿蘭·麥席森·圖靈(Alan Mathison Turing),生於1912年6月23日,逝於1954年6月7日 ,被譽為“計算機科學之父”和“人工智能之父”。

偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

雖然早在1954年,他的人生已劃上終點,但他提出的關於“人工智能”“計算機”和“算法”的核心概念依然閃耀著劃時代的光芒[流星] 曾獲得“圖靈獎”,創立了TCP/TP協議並被稱為“互聯網之父”的文特•瑟夫曾說:他是我們的傳奇,我們的英雄。

偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

人物年表:

1931年-1934年,在英國劍橋大學國王學院(King's College)學習。圖靈考進了劍橋大學的“國王學院”專攻數學。

1932年-1935年,主要研究量子力學、概率論和邏輯學。

1935年,年僅23歲的圖靈,被選為劍橋大學國王學院院士。

1936年他來到美國的普林斯頓大學攻讀數學博士學位。

1936年,圖靈向倫敦權威的數學雜誌投了一篇論文,題為“論數字計算在決斷難題中的應用”。

1936年-1938年,主要在美國普林斯頓大學做博士研究,涉及邏輯學、代數和數論等領域。

1938年,圖靈學成後又回到他的母校劍橋大學國王學院,作為那裡的研究員,他繼續他在邏輯與數論方面的理論研究。

1938-1939年,返回劍橋從事研究工作,並應邀加入英國政府破譯二戰德軍密碼的工作。

1939年,第二次世界大戰爆發後,英國對德宣戰,圖靈隨即應徵入伍,正式到“政府編碼與密碼學院”服役。

1940年-1942年,作為主要參與者和貢獻者之一,在破譯納粹德國通訊密碼的工作上成就傑出,併成功破譯了德軍U-潛艇密碼,為扭轉二戰盟軍的大西洋戰場戰局立下汗馬功勞。

1942年,他曾赴美數月,目的是使兩國的語音加密系統能夠協調兼容,以便在聯合對付德軍的U-潛艇危機方面建立兩國最高層的情報共享,以及為英國丘吉爾首相和美國羅斯福總統建立秘密安全通話熱線。

1943年-1945年,擔任英美密碼破譯部門的總顧問。

1945年二戰結束,圖靈復員,隨後被英國國家物理實驗室聘為高級研究員,他於是又回到出生地倫敦,專心研究計算機理論。

1946年,圖靈獲得“OBE”,即“不列顛帝國勳章”,那是英國皇室給予為國家和人民做出巨大貢獻、立下大功的人士的榮譽。

1947年-1948年,主要從事計算機程序理論的研究,並同時在神經網絡和人工智能領域做出開創性的理論研究。

1945年到1948年,圖靈在國家物理實驗室,負責自動計算引擎(ACE)(AutomaticComputing Engine,ACE)的工作 。

1949年,他成為曼切斯特大學計算機實驗室的副主任,負責最早的真正的計算機---曼切斯特一號的軟件工作。

1949年,成為世界上第一位把計算機實際用於數學研究的科學家。

1950年,寫文章提出了著名的“圖靈測試”

1950年10月,圖靈又發表了另一篇題為“機器能思考嗎”的論文,成為劃時代之作。也正是這篇文章,為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。

1951年,從事生物的非線性理論研究。圖靈被英國皇家學會選為會員,那年他39歲,成為他家族中的第四位皇家學會會員。

1952年,圖靈寫了一個國際象棋程序。後來美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究群根據圖靈的理論,在MANIAC上設計出世界上第一個電腦程序的象棋。

1953年-1954年,繼續在生物和物理學等方面的研究。被迫承受的對同性戀傾向的“治療”,致使原本熱愛體育運動的圖靈在身心上受到極大的傷害。

1954年6月7日,圖靈被發現死於家中的床上,床頭還放著一個被咬了一口的蘋果。警方調查後認為是氰化物中毒,調查結論為自殺。

1998年6月23日,倫敦市政府在圖靈的出生地,那所故居的迎面牆上鑲嵌上一塊象徵人類智慧與科學的蔚藍色的銅匾,鑄刻著計算機科學創始人的名字和出生年月,紀念這位計算機大師誕辰86週年,數萬人參加了紀念儀式。

2004年6月7日,為紀念這位計算機科學與密碼學的絕頂天才逝世50週年,來自世界各地的學者、學生數千人不約而同來到曼徹斯特市,聚集在圖靈離世前5年曾經居住的公寓前。曼徹斯特市政府在這所表面極其普通卻因圖靈而成為永久的歷史性建築的牆上,隆重鑲嵌上一面紀念銅牌,還是蔚藍色的,上寫:1912—1954,計算機科學奠基人與密碼學家,戰爭年代破譯“謎”碼的功臣艾蘭·圖靈居於斯,逝於斯。

偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

重要成就:

偉大的計算機之父,我們永遠的英雄——阿蘭·麥席森·圖靈

  • 圖靈機

阿蘭·麥席森·圖靈發明了 圖靈機。圖靈機被公認為現代計算機的原型,這臺機器可以讀入一系列的零和一,這些數字代表瞭解決某一問題所需要的步驟,按這個步驟走下去,就可以解決某一特定的問題。這種觀念在當時是具有革命性意義的,因為即使在50年代的時候,大部分的計算機還只能解決某一特定問題,不是通用的,而圖靈機從理論上卻是通用機。在圖靈看來,這臺機器只用保留一些最簡單的指令,一個複雜的工作只用把它分解為這幾個最簡單的操作就可以實現了,在當時他能夠具有這樣的思想確實是很了不起的。他相信有一個算法可以解決大部分問題,而困難的部分則是如何確定最簡單的指令集,怎麼樣的指令集才是最少的,而且又能頂用,還有一個難點是如何將複雜問題分解為這些指令的問題。

“圖靈機”想象使用一條無限長度的紙帶子,帶子上劃分成許多格子。如果格里畫條線,就代表“1”;空白的格子,則代表“0”。想象這個“計算機”還具有讀寫功能:既可以從帶子上讀出信息,也可以往帶子上寫信息。計算機僅有的運算功能是:每把紙帶子向前移動一格,就把“1”變成“0”,或者把“0”變成“1”。“0”和“1”代表著在解決某個特定數學問題中的運算步驟。“圖靈機”能夠識別運算過程中每一步,並且能夠按部就班地執行一系列的運算,直到獲得最終答案。

“圖靈機”是一個虛擬的“計算機”,完全忽略硬件狀態,考慮的焦點是邏輯結構。圖靈在他那篇著名的文章裡,還進一步設計出被人們稱為“萬能圖靈機”的模型,它可以模擬其他任何一臺解決某個特定數學問題的“圖靈機”的工作狀態。他甚至還想象在帶子上存儲數據和程序。“萬能圖靈機”實際上就是現代通用計算機的最原始的模型。

  • 電子計算機

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艾倫·麥席森·圖靈在第二次世界大戰中從事的密碼破譯工作涉及到電子計算機的設計和研製,但此項工作嚴格保密.直到70年代,內情才有所披露.從一些文件來看,很可能世界上第一臺電子計算機不是ENIAC,而是與圖靈有關的另一臺機器,即圖靈在戰時服務的機構於1943年研製成功的CO-LOSSUS(巨人)機,這臺機器的設計採用了圖靈提出的某些概念.它用了1500個電子管,採用了光電管閱讀器;利用穿孔紙帶輸入;並採用了電子管雙穩態線路,執行計數、二進制算術及布爾代數邏輯運算,巨人機共生產了10臺,用它們出色地完成了密碼破譯工作。1945年底圖靈寫出的關於ACE的設計說明書中,最先給出了存貯程序控制計算機的結構設計(圖靈後來參與研製的Madam機則是當時世界上存貯量最大的電子計算機)。在艾倫·麥席森·圖靈的這份說明書中還最先提出了指令寄存器和指令地址寄存器的概念,提出了子程序和子程序庫的思想,這都是現代電子計算中最基本的概念和思想。令人吃驚的是,在這份說明書中,圖靈已提出了“仿真系統”的思想,所謂仿真系統,指機器可以沒有固定的指令系統,但它能夠模擬許多具有不同指令系統的計算機的功能。英國的ACE機只採用了圖靈的部分思想,而出於保密的需要,圖靈的ACE設計說明書,直到1972年才得以發表。這期間,人們不得不重新發現圖靈已經發現過的東西,恰恰也是在1972年,人們才製成具有仿真系統的計算機。

  • 人工智能

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艾倫·麥席森·圖靈是人工智能研究的先驅者之一,實際上,圖靈機,尤其是通用圖靈機作為一種非數值符號計算的模型,就蘊含了構造某種具有一定的智能行為的人工系統以實現腦力勞動部分自動化的思想,這正是人工智能的研究目標。而且正是從圖靈機概念出發,在第二次世界大戰時的軍事工作期間,圖靈在業餘時間裡經常考慮並與一些同事探討“思維機器”的問題,並且進行了“機器下象棋”一類的初步研究工作。


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