艾倫·圖靈——完整的傳記、歷史和發(fā)明

艾倫·圖靈是一位數(shù)學(xué)家、計算機科學(xué)家、密碼破解者和哲學(xué)家。

艾倫·圖靈是誰？

艾倫·馬西森·圖靈（Alan Mathison Turing）是一位英國數(shù)學(xué)家、計算機科學(xué)家、密碼破解者和哲學(xué)家，以他的圖靈測試（一種模仿游戲）而聞名。然而，他最為人所知的是他 1936 年關(guān)于“圖靈機”的論文，該論文定義了根據(jù)規(guī)則操縱符號的理論裝置的概念框架。

要聞速覽全名艾倫·圖靈出生1912 年 6 月 23 日死亡1954 年 6 月 8 日凈值不適用獎項史密斯獎孩子們沒有任何國籍英語出生地倫敦，英國專業(yè)領(lǐng)域數(shù)學(xué)計算機科學(xué)哲學(xué)密碼分析人工智能機構(gòu)劍橋大學(xué)貢獻圖靈機

圖靈在理論計算機科學(xué)的發(fā)展中具有很大的影響力，用圖靈機提供了算法和計算概念的形式化，可以被認(rèn)為是通用計算機的模型。

盡管圖靈出生在倫敦的麥達維爾，但他在英格蘭南部長大。他畢業(yè)于劍橋大學(xué)國王學(xué)院，獲得數(shù)學(xué)學(xué)位，并發(fā)表了一個無法證明的定理，證明某些數(shù)學(xué)問題永遠無法通過計算來回答。與此同時，他提出并證明了計算機程序的停止問題是不可判定的：無論它們被詢問多少次，都無法解決。

1938年，艾倫·圖靈畢業(yè)于普林斯頓大學(xué)，獲得博士學(xué)位。在數(shù)學(xué)中。二戰(zhàn)期間，他在布萊切利公園的英國政府密碼和密碼學(xué)校工作，在那里他領(lǐng)導(dǎo)了一個致力于德國海軍密碼分析的整個部門。

盡管他父親最初的抗議，圖靈學(xué)會了編程并成為了一個開創(chuàng)性的密碼破解者。二戰(zhàn)期間，他與波蘭密碼學(xué)家合作設(shè)計了一種機電機器“炸彈”，從而加速了破解德國密碼的速度，這可能比手動密碼更快地破解 Enigma 密碼。二戰(zhàn)的勝利是由于盟軍截獲的加密信息，這些信息被圖靈解碼。據(jù)認(rèn)為，這將歐洲的戰(zhàn)爭縮短了兩年，挽救了多達 1400 萬人的生命。

戰(zhàn)后，圖靈在國家物理實驗室工作，并提出了他所謂的自動計算引擎（ACE）的設(shè)計

圖靈的第一個全職科學(xué)和工程角色是物理科學(xué)小組委員會秘書處的成員。他很快轉(zhuǎn)到曼徹斯特維多利亞大學(xué)的 Max Newman 計算機實驗室，在那里他幫助開發(fā)了早期的計算機原型，稱為“曼徹斯特機器”。

圖靈對數(shù)學(xué)生物學(xué)產(chǎn)生了興趣，并與威廉羅斯阿什比一起成立了一個名為“比率俱樂部”的數(shù)學(xué)生物學(xué)研究小組，圖靈為此提出了他的形態(tài)發(fā)生新理論。

盡管取得了這些成就，但他的大部分工作只在他的祖國得到認(rèn)可，因為它受到《官方保密法》的保護。

早期生活

1912 年 6 月 23 日，英國科學(xué)家艾倫·圖靈出生在麥達谷。在他很小的時候，他就向他的一些老師展示了高智商的跡象，比如著名的獨立舍伯恩學(xué)校的老師，但許多人并沒有特別尊重他，除了他的家人。

圖靈 13 歲時就讀于舍伯恩，他對數(shù)學(xué)和科學(xué)特別感興趣。在舍伯恩完成學(xué)業(yè)后，圖靈進入劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，并在畢業(yè)時被選為研究員。

圖靈在 1936 年發(fā)表了一篇論文“關(guān)于可計算數(shù)，以及對 Entscheidungsproblem 的應(yīng)用”，其中介紹了能夠計算任何可以計算的東西的機器（后來稱為圖靈機，然后是現(xiàn)代計算機）的概念。

在兩年的時間里，圖靈跟隨普林斯頓大學(xué)的教授們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。獲得博士學(xué)位后，他回到劍橋，然后于 1938 年在一個名為政府密碼和密碼學(xué)校的致力于密碼破譯的組織擔(dān)任臨時職位。

艾倫·圖靈在 13 歲左右對數(shù)學(xué)和科學(xué)產(chǎn)生了興趣。到 24 歲時，他已經(jīng)開始破解密碼。

圖靈非常聰明，并以每個人都容易理解的方式解釋了他的想法。到 24 歲時，他開始致力于破解 Enigma 密碼，結(jié)果證明這比預(yù)期的要困難，但到 1939 年已經(jīng)破解了德國海軍和空軍的密碼。

他在密碼破譯方面的工作使他被招募為布萊切利公園政府密碼和密碼學(xué)校的謎密碼破譯員——這對他來說也變得像一個家庭。

圖靈還幫助設(shè)計了一種名為 Bombe 的機器，它可以通過搜索所有可能的設(shè)置來找到最有可能產(chǎn)生具有某些特征的消息的設(shè)置。這使得許多德國密碼得以破解，包括希特勒總部使用的密碼。

職業(yè)密碼分析和布萊切利公園

第二次世界大戰(zhàn)是一個巨大的動蕩和間諜活動的時期。圖靈本人在布萊切利公園的中心擔(dān)任密碼破譯員，并在密碼分析方面取得了突破性進展。圖靈的貢獻不僅限于一個密碼破譯領(lǐng)域。他還發(fā)表了兩篇關(guān)于破解密碼的數(shù)學(xué)方法的論文，這一貢獻被證明非常有價值，以至于 GCHQ 推遲了 50 年才發(fā)布。

圖靈在二戰(zhàn)期間開始為國家物理實驗室工作，并迅速著手在那里做出重大貢獻。他當(dāng)時最顯著的成就之一是設(shè)計了自動計算引擎。然后，他制定了具有前瞻性的計劃，將成為存儲程序計算機，這些計算機現(xiàn)在在三個世紀(jì)的數(shù)學(xué)計算中占據(jù)主導(dǎo)地位。

盡管 ACE 的完整版本從未實現(xiàn)，但它的概念多年來一直被全球科技公司用作模型，影響了英國 Electric DEUCE 和美國 Bendix G-15 的設(shè)計——被科技行業(yè)的許多人譽為世界上第一臺個人電腦——在其他電腦型號中。

圖靈繼續(xù)他的學(xué)術(shù)追求，多年來在大學(xué)的數(shù)學(xué)系和計算實驗室擔(dān)任各種高級職位。對技術(shù)對人類行為的影響感興趣，是在 1950 年，Turning 在他的文章“計算機器和智能”中首次談到這個話題。為了探索這個哲學(xué)問題，他提出了一個被稱為“圖靈測試”的實驗——這是一種模仿游戲。這個模仿游戲的目標(biāo)是檢查計算機是否可以變得足夠聰明，以欺騙一個人認(rèn)為他們正在與另一個人正面交鋒。

在曼徹斯特，英國的艾倫圖靈紀(jì)念紀(jì)念碑

艾倫·圖靈以什么著稱？Entscheidung 問題

一位數(shù)學(xué)家稱這種方法只有在人類無需電子計算機的幫助下才能解決時才有效。圖靈使用計算機，但當(dāng)時計算機還不存在，因此他依靠人類的幫助來解決可以通過“計算機”輕松解決的問題。Entscheidungsproblem 是一個基本的數(shù)學(xué)問題，旨在確定是否可以通過檢查給定系統(tǒng)來證明某事。

Turing 和 Alonzo Church 獨立表明，一般來說，沒有辦法表明一個一致的形式算術(shù)系統(tǒng)具有有效的決策方法。甚至一些純粹的邏輯系統(tǒng)也無法證明是可判定的。

盡管一些數(shù)學(xué)家希望一個正式的系統(tǒng)可以將所有數(shù)學(xué)簡化為計算機支持的方法，但庫爾特·哥德爾的結(jié)果使他們的希望破滅了。

圖靈對 Entscheidungsproblem 的研究使他發(fā)明了一種通用計算機，它封裝了計算機的基本原理。

Church-Turing論文和圖靈機

在圖靈關(guān)于 Entscheidungsproblem 的論證中，他聲稱人類可計算的一切也可以由通用圖靈機計算。Church 在上述工作中的論點很重要，因為它表明并非所有人類可計算函數(shù)都與他所謂的 lambda 可定義函數(shù)（正整數(shù)上的函數(shù)，其值可以通過重復(fù)替換計算）相同。

圖靈在 1936 年證明了 Church 的論文與他的論文是等價的，通過證明每個 lambda 可定義函數(shù)都可以由通用圖靈機計算，反之亦然。

圖靈在 1936 年設(shè)計了一個數(shù)學(xué)模型，丘奇后來承認(rèn)該模型優(yōu)于他自己的模型。這種圖靈模型現(xiàn)在被廣泛稱為“圖靈機的可計算性”。

艾倫·圖靈：婚姻、離婚、孩子和個人生活訂婚

圖靈的求婚是短暫的，因為他在 1941 年向同事兼密碼分析家瓊·克拉克求婚。這將是艾倫·圖靈最接近擁有自己的家庭的時刻。

悲劇

在曼徹斯特的牛津路散步時，艾倫·圖靈遇到了阿諾德·默里。19 歲的失業(yè)男子默里接受了圖靈的午餐邀請。默里告訴圖靈他們是朋友，在警方調(diào)查揭露他們的關(guān)系后，默里承認(rèn)認(rèn)識圖靈。

圖靈最終在他的兄弟和自己的律師的建議下被說服認(rèn)罪，并提出了認(rèn)罪。1952 年 3 月 31 日，Regina 訴 Turing 和 Murray 案受審。Turing 被定罪，可以選擇監(jiān)禁或緩刑。圖靈的定罪導(dǎo)致他的安全許可被取消，并阻止他繼續(xù)為英國信號情報機構(gòu) GCHQ 從事加密咨詢工作。

1952年被定罪后，艾倫·圖靈不被允許進入美國，但他可以自由訪問其他歐洲國家。與二戰(zhàn)期間在布萊切利公園工作的所有人一樣，圖靈被禁止根據(jù)《官方保密法》討論他的工作。

死亡

圖靈于 1954 年 6 月 8 日去世，被他的管家發(fā)現(xiàn)死了。死因被確定為氰化物中毒。艾倫·圖靈的死因仍然是個謎，但人們普遍認(rèn)為他是通過吃了一個可能含有氰化物的蘋果而自殺的。

一項調(diào)查得出結(jié)論，圖靈自殺了。傳記作者，如大衛(wèi)·萊維特和安德魯·霍奇斯，推測他正在重演沃爾特·迪斯尼電影《白雪公主和七個小矮人》（1937 年）中的一個場景，這可能與他為自己準(zhǔn)備了最后一部作品有關(guān)工作的。

萊維特和霍奇斯都指出，當(dāng)女王將她的蘋果浸入毒****中時，圖靈很高興。

歷史學(xué)家對圖靈的死有不同的解釋。有些人認(rèn)為他攝入了意外殺死他的氰化物。圖靈在他的備用房間里建立了一個用氰化鉀溶解黃金的過程。尸檢結(jié)果表明毒****是被吸入的，圖靈經(jīng)常在睡前吃一個蘋果，吃了一半就扔掉。此外，據(jù)說圖靈在他去世前“幽默地”忍受了他的法律挫折和激素治療。

為確保完成任務(wù)，圖靈創(chuàng)建了一份回到辦公室后要做的事情清單。

1952 年 12 月 14 日星期六，圖靈攝入了可能是在未上鎖的柜子中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)。他的母親斷言這些不會導(dǎo)致中毒，而是說這可能是偶然的。

傳記作者安德魯·霍奇斯推測，圖靈安排將無線電****交付給他的母親，意圖將其用作自殺裝置，從而允許她合理地否認(rèn)。

艾倫·圖靈：獎項和成就

艾倫·圖靈在曼徹斯特以各種方式獲得了榮譽，他在這座城市工作到了生命的盡頭。1994年，一段A6010公路（曼城中環(huán)路）被命名為“艾倫圖靈路”。承載這條路的一座橋被加寬，并命名為艾倫圖靈橋。

圖靈紀(jì)念雕像于 2001 年 6 月 23 日在曼徹斯特揭幕，位于惠特沃斯街和運河街的曼徹斯特大學(xué)大樓之間。它描繪了坐在公園中央位置的長凳上的“計算機科學(xué)之父”。

在艾倫·圖靈雕像腳下，一塊牌匾上寫著“計算機科學(xué)之父、數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、戰(zhàn)時密碼破解者”。它還引用伯特蘭·羅素的話說：“數(shù)學(xué)是純粹思想的科學(xué)。

時代雜志將圖靈評為“20 世紀(jì)最重要的 100 人”之一，并表示：“事實仍然是，每個敲擊鍵盤、打開電子表格或文字處理程序的人都在研究圖靈的化身機器。”

紀(jì)念約翰梅納德凱恩斯的藍色牌匾于 2012 年 6 月 23 日揭幕，并安裝在國王學(xué)院的凱恩斯大樓。

英格蘭****在 6 月 23 日正式發(fā)行之前，于 3 月 25 日公布了一張印有艾倫·圖靈肖像的新版 50 英鎊紙幣的設(shè)計。盡管在今年早些時候經(jīng)過提名期后，圖靈被選為該貨幣的新面孔，但他的從 2020 年 9 月起，所有貨幣面額都將出現(xiàn)該圖像。

艾倫·圖靈：出版作品和書籍

• 機械智能，編輯。達雷爾因斯

• 形態(tài)發(fā)生，編輯。PT桑德斯

• 純數(shù)學(xué)，編輯。JL布里頓

• 維特根斯坦數(shù)學(xué)基礎(chǔ)講座，劍橋，1939

圖靈使用的密碼破譯設(shè)備

艾倫·圖靈名言

以下是艾倫圖靈的一些最著名的名言：

• “我們只能看到前方很短的距離，但我們可以看到很多需要做的事情?！?/span>

• “科學(xué)是一個微分方程。宗教是一個邊界條件?！?/span>

• “機器經(jīng)常讓我大吃一驚。”

• “我建議考慮這個問題，‘機器能思考嗎？’”

• “可以考慮數(shù)學(xué)推理?！?/span>

• “如果一臺計算機能夠欺騙人類使其相信它是人類，那么它就應(yīng)該被稱為智能計算機?！?/span>

• “我們對大腦具有冷粥稠度這一事實不感興趣?！?/p>

Alan Turing — 完整的傳記、歷史和發(fā)明常見問題解答（常見問題解答）

艾倫圖靈是怎么死的？

艾倫·圖靈死于自毒。

艾倫·圖靈住在哪里？

艾倫·圖靈一生都住在英國各地。

艾倫圖靈結(jié)婚了嗎？

艾倫·圖靈訂婚了，但從未結(jié)婚。

艾倫·圖靈發(fā)明了什么？

Alan Turing 創(chuàng)造了一臺機器，它是早期計算機的前身，它破解了德國的 Enigma Machine 代碼。