图灵:被误解的天才,现代科技的灵感源泉
图灵:被误解的天才,现代科技的灵感源泉
70年前的今天,计算机科学奠基人和人工智能先驱艾伦·图灵离开了这个世界。他的一生充满了辉煌与遗憾,他的思想和创新在当今的科技世界中依然熠熠生辉。
艾伦·图灵(Alan Turing),1912年6月23日出生在英国伦敦的一个富裕家庭。他的母亲希望他走经典教育的道路,但图灵却对数学和科学情有独钟。在中学时,图灵已经显示出卓越的数学才能,特别是在解决复杂问题和逻辑推理方面。
1931年,他进入剑桥大学国王学院学习。在那里,他的数学天赋得到了充分的展示和发展。1934年,他以优异成绩获得学士学位,并开始从事更深入的研究。
剑桥大学国王学院,图灵于1931年成为本科生,并在1935年成为研究员。那里的计算机房以他的名字命名。
1936年,图灵发表了划时代的论文《论可计算数》,在这篇论文中,他提出了图灵机的概念。这一工作不仅解决了希尔伯特的决断问题,还奠定了现代计算理论的基础。
1936年至1938年,图灵在美国普林斯顿大学跟随著名数学家阿隆佐·丘奇学习,并获得了博士学位。在普林斯顿期间,他继续研究数学逻辑和密码学,为后来的工作打下了坚实的基础。
1939年,第二次世界大战开始,在白金汉郡布莱切利庄园的战时密码分析总部,图灵开始了高度保密的工作——破解德国的Enigma。他在这里发挥了关键作用,特别是在设计和改进用于破解德国恩尼格玛密码的机器(如Bombe)。图灵的工作极大地加速了密码破译过程,为盟军获得关键情报并最终赢得战争做出了重大贡献。
他热爱长跑,这是他释放工作压力的最主要方式。他的马拉松最好成绩是2小时46分03秒(手动计时),只比1948年伦敦奥运会男子马拉松冠军Delfo Cabrera慢了11分钟。爱好被他发挥到了极致!
他的人生故事是闪耀的但并非总是光明的,他因同性恋倾向而遭到当时的英国政府迫害,职业生涯尽毁,1954年6月7日去世,被发现时身边有一个吃了一半的苹果,普遍推测是食用浸过氰化物溶液的苹果而去世。但也有观点认为他是在进行化学实验时不慎中毒。图灵的神秘去世,至今仍给人留下无尽的猜想和悬念,成为了他传奇一生不可磨灭的一部分。
著名数学家、逻辑学家戴维斯(Martin Davis)亲自在霍奇斯的《艾伦·图灵传: 如谜的解谜者》中写过一段评论,最后一句是:“对图灵的指控是悲剧,他应该被当作民族英雄。”
2009年,英国前首相戈登·布朗代表英国政府为图灵当年受到的不公正待遇公开致歉,2013年他获得了英国皇家特赦,他终得平反。为了纪念他的伟大贡献,ACM还设立了图灵奖,被誉为计算机界的诺贝尔奖。
图灵最重要的贡献无疑是他1936年的那篇文章《论可计算数》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem),其中他定义了一种机械装置,后来被他的导师丘奇称为“图灵机”。冯诺依曼说这不仅奠定了计算的理论基础,也为现代计算机的工程实现指明了方向;哥德尔也认为图灵机比他自己的递归函数更令人信服。
在这篇论文中,图灵提出了图灵机的概念,将计算过程抽象成一系列简单的操作步骤,可以通过读取和写入纸带上的符号来完成。这种思想虽然简单,却极为强大,奠定了计算理论的基础,使得我们能够理解和设计更复杂的计算系统。
图灵证明了某些数学问题是不可解的,即没有算法能够在有限时间内解决所有输入的情况下得出确定的答案。这一结果回答了希尔伯特的决断问题,表明了数学中存在不可计算的问题。图灵机的提出不仅解决了希尔伯特的决断问题,还为现代计算机的设计提供了理论基础。图灵机的概念被广泛用于编程语言、算法设计和复杂性理论等领域。
图灵1950年在哲学杂志《心》上发表的文章《计算机与智能》(Computing Machinery and Intelligence)中把“机器能思考吗”的问题转换为一种模仿游戏——后世称为“图灵测试”,这是人工智能的起源。
图灵– 1950,《计算机与智能》发表在《心》上
在这个游戏中,一个人(我们叫他A),一个机器(我们叫它B),还有一个提问者(我们叫他C)。
C的任务是通过文字交流来判断A和B中谁是人,谁是机器。如果C无法区分,或者错误地将机器判断为人,那么这台机器就被认为通过了图灵测试,展现出了与人类相似的智能。
想象一下,你在网上聊天,但看不到对方。如果你发现对方回复得很机智,有逻辑,有情感,你会不会怀疑对方其实是个人?但如果对方真的是一台机器,而你完全没察觉到,那这台机器就厉害了!是不是很像现在的ChatGPT呢?
图灵测试不仅提出了机器智能的概念,还引发了对智能本质的深刻思考。图灵认为智能不仅仅是逻辑和计算能力,更涉及学习、理解和创造力。这个观点给了无数科学家和工程师致力于开发更智能、更人性化的机器的灵感。尽管图灵测试在现代受到了一些批评和挑战,但它依然是人工智能领域的重要基石。
大模型时代,图灵影响力依旧
艾伦·图灵的工作为现代计算理论奠定了基础,尤其是通过图灵机这一概念,不仅帮助我们理解计算的本质,还为自然语言处理和机器学习等复杂过程铺平了道路。此外,图灵测试作为评判AI智能的重要标准,激励着人工智能研究的发展,推动我们追求更高级、更自然的机器智能。图灵的计算理论直接影响了从简单算法到复杂大规模AI模型的发展,使得今天的深度学习和神经网络成为可能。
在大数据和人工智能主导的今天,像GPT-4这样的先进语言模型实际上深深植根于图灵的理论和思想。现代大模型能够处理多种数据类型,广泛应用于翻译、对话系统、文本生成等领域,这些应用的实现离不开图灵奠定的计算基础。图灵的贡献不仅揭示了计算的本质,还为实际应用提供了坚实的理论支持,他的工作开启了计算机科学的新时代,并引领我们进入了人工智能的辉煌时代。
不仅限于技术层面,图灵的个人遭遇也引起了对性取向和隐私权的广泛讨论,推动了社会对LGBTQ+群体权利的认同和尊重。图灵的故事成为了争取平等权利和反对歧视的象征。
在艺术领域,图灵的形象和故事在电影、书籍、艺术作品和博物馆展览中广泛传播,成为流行文化的一部分。