艾倫·圖靈[阿蘭·麥席森·圖靈]

Mathison Mathison mathematics)的講座。

簡介

阿蘭·麥席森·圖靈(Alan Mathison Turing,1912年6月23日—1954年6月7日),英國數學家邏輯學家,他被視為計算機之父。
1931年圖靈進入劍橋大學國王學院,畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位,二戰爆發後回到劍橋,後曾協助軍方破解德國的著名密碼系統Enigma,幫助盟軍取得了二戰的勝利。
圖靈對於人工智慧的發展有諸多貢獻,例如圖靈曾寫過一篇名為《機器會思考嗎?》(Can Machine Think?)的論文,其中提出了一種用於判定機器是否具有智慧型的試驗方法,即圖靈試驗。至今,每年都有試驗的比賽。
此外,圖靈提出的著名的圖靈機模型為現代計算機的邏輯工作方式奠定了基礎
圖靈患有嚴重的花粉過敏症。

孩童和年輕時代

圖靈的父親Julius Mathison Turing是一名英屬印度的公務員。圖靈的母親Ethel1911年在印度的Chatrapur懷了孕。他們希望艾倫在英國出生,所以回到倫敦,住在帕丁頓(Paddington)。結果就在那裡誕下了艾倫。父親的公務員委任使他在艾倫小時候經常來往於英倫和印度。由於對於英屬殖民地安全的憂慮,他把家庭留在英倫與朋友同住。圖靈很小的時候就表現出它的天才,後來就更加顯著。他說他在三個星期里自己學會閱讀,而且,就對數字和智力遊戲著迷。
六歲的時候,他的父母為他在一間叫聖麥可的(St. Michael's)日間學校注了冊。女校長很快就注意到他的天才,隨後Marlborough學院的許多教育家也注意到這點。1926年,他十四歲的時候轉到了在多爾瑟(Dorset)的Sherborne寄宿學校。開學的第一天,剛好遇上了大罷工。圖靈決心要趕上第一天的課,於是他獨自從南桑普敦(Southampton)騎了六十英里的腳踏車去上學,途中還在一間旅社度過一宵。
圖靈天生對科學的喜好並沒有給他在Sherborne的老師留下好印象。他們對教育的定義是著重於人文學科(Classics)而不是科學。雖然如此,圖靈繼續在他喜歡的學科表現出驚人的能力。還沒有學過基礎微積分,他就能夠解答在他當時年齡來說是很高深的難題。
1928年,圖靈十八歲的時候,他遇到了阿爾伯特·愛因斯坦的著作。他不但能夠理解,而且能夠從一段並沒有明示的文字里推導出愛因斯坦的運動定律。

大學和可計算性的工作

圖靈不願意如他在科學和數學方面一樣地努力去學習人文學科,他的期終考試曾經幾次不及格,因此,他不能進入他的第一志願三一學院,而是去了劍橋大學國王學院。他在哈代指導下學習。哈代是很受尊敬的數學家。從1931年到1934年,他是當時劍橋一個數學研究和教學中心的Sadleirian講座教授。圖靈在1935年成為國王學院研究員。
圖靈在他的重要論文《論可計算數及其在判定問題上的套用》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)(1936年5月28日提交)里,對哥德爾1931年在證明和計算的限制的結果作了重新論述,他用現在叫做圖靈機的簡單形式裝置代替了哥德爾的以通用算術為基礎的形式語言。由於速度很慢,儘管沒有一台圖靈機會有實際用途,圖靈還是證明了這樣的機器有能力解決任何可想像的數學難題,如果這些難題是用一種算法來表達。現今,圖靈機還是計算理論研究的中心課題。他繼續證明了判定問題(Entscheidungsproblem)是沒有答案的。他的證明首先展示了圖靈機的停機問題(halting problem)是沒有答案的,這是說不可能用一個算法來決定一台指定的圖靈機是否會停機。儘管他的證明比阿隆佐·邱奇在Λ演算(Lambda calculus)方面相等的證明晚發表了幾個月,圖靈的著作是更易於理解和直觀的。 他的通用(圖靈)機的概念也是新穎的。這一通用機能夠完成任何其他機器所能做的任務。這篇論文還介紹了可定義數的概念。
圖靈在普林斯頓大學度過了1937年和1938年的大部分時間,在邱奇指導下學習。1938年,他取得了博士學位。他的論文介紹了超計算(hypercomputation)的概念。這裡,圖靈機給加上了啟示器,因而,可以用於研究不能用算法解答的問題。
1939年圖靈回到劍橋,聆聽了維根斯坦關於數學基本原理(foundations of mathematics)的講座。他們激烈地爭論,圖靈為形式主義辯護,而維根斯坦則認為把數學抬得太高而且不能發現任何絕對真理。
早期的計算機研究:圖靈試驗
1945年到1948年,圖靈在國家物理實驗室,負責自動計算引擎(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---曼切斯特一號的軟體工作。在這段時間,他繼續作一些比較抽象的研究,如“計算機械和智慧型”。圖靈在對人工智慧的研究中,提出了一個叫做圖靈試驗的實驗,嘗試定出一個決定機器是否有感覺的標準。
1952年,圖靈寫了一個西洋棋程式。可是,當時沒有一台計算機有足夠的運算能力去執行這個程式,他就模仿計算機,每走一步要用半小時。他與一位同事下了一盤,結果程式輸了。
圖案形成和數理生物學的研究
從1952年直到去世,圖靈一直在數理生物學方面做研究。他在1952年發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。它主要的興趣是費班納賽葉序列(Fibonacci phyllotaxis),存在於植物結構的費班納賽數。他套用了反應-擴散公式,現在已經成為圖案形成範疇的核心。他後期的論文都沒有發表,一直等到1992年《艾倫·圖靈選集》出版,這些文章才見天日。
迫害和逝世
因為圖靈的同性戀傾向而遭到的迫害使得他的職業生涯盡毀。1952年,他的同性伴侶協同一名同謀一起闖進了圖靈的房子實施盜竊。圖靈為此而報警。但是警方的調查結果使得他被控以“明顯的猥褻和性顛倒行為”(請參看雞姦法)。他沒有申辯,並被定罪。在著名的公審後,他被給予了兩個選擇:坐牢或荷爾蒙療法。他選擇了荷爾蒙注射,並持續了一年。在這段時間裡,藥物產生了包括乳房不斷發育的副作用。1954年,圖靈因食用浸過氰化物溶液的蘋果死亡。很多人相信他的死是有意的,並判決他的死是自殺。但是他的母親極力爭論他的死是意外,因為他在實驗室里不小心堆放了很多化學物品。

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