计算机速成课 第十五集 阿兰·图灵
作者：互联网
1. 计算机科学之父
- 1912 年出生于伦敦，从小表现出惊人的数学和科学能力
- 1935 年，开始对计算机科学有建树
- 当时是剑桥国王学院的硕士生
- 开始解决德国数学家大卫·希尔伯特提出的问题：「可判定性问题」
- 问题的定义：是否存在一种算法，输入正式逻辑语句，输出准确的「是」或「否」的答案？
- 解决方法 1：美国数学家 阿隆佐·丘奇 在 1935 年首先提出解决方法
- 开发了「Lambda 算子」的数据表达系统，证明这样的算法不存在
- 解决方法 2：阿兰·图灵提出了一种假想的计算机，现在叫「图灵机」
- 它是一台理论计算设备
- 提供了简单且强大的数据计算模型
- 同时因为更简单，在新兴的计算机领域更受欢迎
- 原理构成：规则、状态、纸带
- 证明：如果有足够时间和内存，可以执行任何计算
- 1936 年（24 岁），起步了「可计算性理论」，又叫「丘奇-图灵论题」
- 1936 - 1938 年，在丘奇指导下，在普林斯顿拿到博士学位
- 毕业后，回到剑桥，在英国政府的密码破译学校兼职，位于「布莱切利园」的一个密码破译组织
- 工作内容：破解德国的通信加密，特别是「英格玛机」加密的信息
- 1939 年，随着二战开始，才能开始被投入战争
- 1954 年服毒自尽，虽然英年早逝，但图灵激励了第一代计算机科学家，为如今便利的数字时代，做出了重要基石性工作
2. 图灵完备
- 地位：和图灵机一样强大
- 举例：每个现代计算系统，都是「图灵完备」的
- 笔记本电脑
- 智能手机
- 微波炉内部的小电脑
- 恒温器内部的小电脑
- 停机问题
- 通过一个巧妙逻辑矛盾，证明了停机问题是无法解决的
- 异魔：让机器只接收一个输入，这个输入既是程序，也是输入
- 丘奇和图灵证明了计算机的能力有限
- 无论有多少时间或内存，有些问题是计算机无法解决的
- 起步了「可计算性理论」，现在叫「丘奇-图灵论题」
3. 英格玛机
- 作用：加密明文
- 过程：加密由「英格玛机」顶部的齿轮组合决定
- 每个齿轮有 26 个可能位置
- 机器前面有插板，可以将两个字母互换
- 总共有上亿种可能
- 缺陷
- 英格玛机和操作员不是完美的
- 例如：字母加密后绝不会是自己，H 加密后绝不会是 H
- Bombe
- 定义：图灵设计的一个机电计算机
- 原理：利用英格玛机的缺陷，对加密消息尝试多种组合，如果发现字母解密后和原先一样，这个组合会被跳过，接着尝试另一种组合，
- 作用：大幅减少了搜索量
4. 战后贡献
- 曼彻斯特 1 号
- 一个早期有影响力的存储程序计算机
- 人工智能
- 很新的领域，直到 1956 年才有名字
- 图灵测试
- 图灵提出：如果计算机能欺骗人类相信它是人类，才算是智能
- 这个测试的现代版叫「公开全自动图灵测试，用于区分计算机和人类」，简称「验证码」
5. 悲剧
- 当时时代，同性恋在英国和大部分国家是违法的
- 1952 年，调查他家的入室盗窃案时，向当局暴露了他的性取向，被起诉「行为严重不检点」
- 图灵被定罪，有两个选择
- 入狱
- 接受激素来压制性欲
- 1954 年服毒自尽，年仅 41 岁
6. 图灵奖
- 计算机领域的最高奖项，相当于物理、化学等其他领域的诺贝尔奖
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