艾伦·图灵

概况

艾伦·图灵（Alan Turing，1912–1954）是英国数学家和逻辑学家。他的工作涉及三个方面：什么是可计算的、二战中的密码破译，以及机器能否思考。他1912年6月23日出生于伦敦，1954年6月7日在柴郡威尔姆斯洛的家中去世，验尸结论为自杀。^[2]

教育与早期研究

他在剑桥大学国王学院学习数学，1934年以一等荣誉毕业，1935年因一篇概率论论文当选国王学院研究员。^[2]

1936年，他发表了《On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem》（论可计算数及其在判定问题上的应用）。论文用一种抽象机器描述计算，这种机器后来被称为图灵机（Turing machine）。它由一条分成格子的纸带、一个一次读写一格的读写头，以及一套固定的规则组成。模型很简单，却足以表达任何一步步进行的计算，因此至今仍是定义“可计算”的标准方式之一。论文还描述了一台能模拟其他任何此类机器的通用机器，并证明大卫·希尔伯特（David Hilbert）提出的判定问题（Entscheidungsproblem）不存在一般的解法。^[1]

此后他前往普林斯顿大学，1938年在阿隆佐·丘奇（Alonzo Church）指导下获得博士学位，论文题为《Systems of Logic Based on Ordinals》。^[1]

主要贡献

1939年至1945年，图灵在布莱切利园（Bletchley Park）工作他研究的对象是德国的恩尼格玛（Enigma）密码，并领导负责海军恩尼格玛电文的第8号屋（Hut 8）。他因战时工作于1946年获得大英帝国官佐勋章（OBE）。^[2]

1945年至1947年，他在国家物理实验室（National Physical Laboratory）设计了自动计算引擎（ACE，Automatic Computing Engine），并于1946年2月介绍了这一设计。1948年他转到曼彻斯特大学，担任计算机器实验室副主任。^[2]

1948年，图灵在国家物理实验室的报告《Intelligent Machinery》（智能机器）中讨论了机器智能。1950年10月，他在哲学期刊《Mind》上发表《Computing Machinery and Intelligence》（计算机器与智能），提出“模仿游戏”，即后来所说的图灵测试。测试中，裁判通过文字与一个人和一台机器交流，并判断哪一方是机器。这个设计把“机器能否思考”的问题，转化为机器的对话能否与人类区分开来的问题。这两项工作使图灵成为人工智能的奠基人之一。^[1][3]

后来的工作与遭遇

1951年，图灵当选英国皇家学会会员（Fellow of the Royal Society）。1952年，他发表《The Chemical Basis of Morphogenesis》（形态发生的化学基础），提出一套解释生物图案如何形成的数学理论。^[1]

同年，他因一段同性关系被起诉。作为缓刑的条件，他接受了雌激素注射这一化学阉割措施，同时失去了安全许可。^[1]

身后的承认

2009年，英国政府道歉，时任首相戈登·布朗（Gordon Brown）代表政府发言。2013年，英国女王伊丽莎白二世授予他皇家赦免（royal pardon）。英格兰银行发行的50英镑纸币印有他的头像，该纸币于2021年6月23日首次发行，那天正是他的生日。^[2]

图灵1936年的模型至今仍是定义可计算性的标准方式，他在1950年提出的问题也仍在塑造关于机器智能的讨论。