艾倫·圖靈:破解現(xiàn)代計算的密碼
艾倫·圖靈是一位數(shù)學天才。將現(xiàn)代計算機的想法概念化是什么感覺,以前從未見過?還是一夜之間從破解密碼的戰(zhàn)爭英雄變成了罪犯?艾倫·圖靈的生活絕非平凡。這是他的故事。
圖靈的生活始于 1920 年代的英國。這是一個社會階層、教會和服務于大英帝國的要求統(tǒng)治的時代。不過,圖靈對其他事物充滿熱情,比如科學,這讓他的母親非常尷尬。她曾希望他學習經典,走“君子”之路。
對于圖靈來說,科學是一種課外愛好,他可以在其中充分表達自己的原創(chuàng)想法,探索世界的自然奇觀。在 12 歲時,開始著迷于“使用自然界中最常見的東西,浪費最少的能源”。他花了數(shù)年時間追尋存在的基本問題和人類思想的內部運作。但這是我們談論的 1920 年代,他所在學校的校長嚴肅地報告說:“如果他只是一名科學專家,他就是在公立學校浪費時間?!?/span>
當圖靈在劍橋國王學院開始本科學習時,他的思想終于得到了放光。1933 年,他開始涉足數(shù)理邏輯領域,在那里他解決了一個仍未得到解答的問題:
是否存在可以確定任何數(shù)學陳述是否正確的方法?
為了回答這樣一個問題,圖靈展示了他在他的圖靈機上的工作。一臺能夠計算任何可計算事物的機器。它是當今現(xiàn)代計算機的藍圖,除了圖靈在他從未見過的情況下將整個想法概念化。
現(xiàn)代計算機之父圖靈機引入了通用機器的概念。當我們說機器時,我們不是在談論特定的設備,而是更普遍的東西,比如公式或算法。存在許多公式或方程,可用于解決各種問題。圖靈機也不例外,它由一個無限的內存組成,可以接受任何一組指令(一種算法),并執(zhí)行一個機械過程來計算它。這臺機器不只是解決一種算法;它可以解決所有問題。
它是解決所有可計算問題的一臺機器。我們今天所知道的計算機。
如今,從我們的臺式電腦到我們口袋里的手機,圖靈機在我們身邊無處不在。圖靈機為我們所有的設備如何作為通用機器工作建立了基本的邏輯原則,可以通過程序中的一組指令來處理任何定義的任務。
這項發(fā)明是如此具有開創(chuàng)性,以至于《時代》雜志在 1999 年將圖靈列為本世紀最偉大的思想家之一。據(jù)他們報道,
戰(zhàn)爭的鼓點“事實上,每個敲擊鍵盤、打開電子表格或文字處理程序的人,都在研究圖靈機的化身?!?/span>
圖靈的開創(chuàng)性工作將塑造整個計算時代,但他的故事才剛剛開始。1939年9月3日,英國正式向德國宣戰(zhàn),開始了第二次世界大戰(zhàn)。正是在這段時間里,圖靈在白金漢郡布萊切利公園的戰(zhàn)時密碼分析總部任職。正是在這里,最高機密的工作正在破解德國使用的軍事密碼。圖靈就是解決這個問題的人。
圖靈工作的主要重點是破解德國的Enigma密碼。這是德國人用來發(fā)送有關武裝部隊和 U 艇位置的信息的加密機器。波蘭數(shù)學家已經解決了如何閱讀 Enigma 消息的問題,但德國人每天都在改變他們的密碼系統(tǒng)。圖靈和他的團隊有責任開發(fā)一種能夠跟上快速變化的機器。
圖靈與同事Gordon Welchman一起開發(fā)了一種名為Bombe的機電機器。該設備幫助成功解密了德國 Enigma 傳輸,并且從 1940 年代開始,德國空軍的通信在布萊切利被解碼。
圖靈還負責解密讓其他密碼學家感到困惑的先進的德國海軍通信。他開發(fā)了一種名為Banburismus的方法,可以讀取所有加密的德國海軍信號。憑借這一壯舉,盟軍船只可以成功避開德國 U 艇的襲擊,這有助于扭轉大西洋戰(zhàn)局。
根據(jù)一些歷史學家和偉大的溫斯頓丘吉爾的說法,圖靈在布萊切利的工作幫助將歐洲戰(zhàn)爭縮短了兩到四年。想象一下艾倫·圖靈的工作挽救了多少生命。
為人工智能奠定基礎隨著第二次世界大戰(zhàn)接近尾聲,圖靈開始將目光轉向人工智能 (AI)。他誕生了可以解決復雜數(shù)學問題的機器,但世界將如何衡量這種智能呢?需要進行測試。
1950 年,圖靈發(fā)表了論文“計算機機械與智能”,其中涉及人工智能的概念以及現(xiàn)在被稱為圖靈測試的東西。今天仍然使用這個測試來確定人工智能的進步程度。它指出,要讓計算機真正思考,它必須欺騙人類觀察者,使其認為它是人類。據(jù)報道,這項測試在 2014 年由名為Eugene Goostman的計算機程序通過。然而,一些人工專家正在爭奪勝利,我們仍在等待更有能力的競爭者。
在圖靈生命的這個階段,他已經完成了一些了不起的工作。在一個計算機被認為是理所當然的世界里,要闡明他的成就是多么具有開創(chuàng)性是非常具有挑戰(zhàn)性的。只是為了把要點帶回家,沒有艾倫圖靈,很可能沒有電腦。
1954年,圖靈被發(fā)現(xiàn)死在一個吃了一半的蘋果旁邊。死因?氰化物中毒。艾倫·圖靈在 41 歲時結束了自己的生命。
圖靈永存當圖靈去世時,他的貢獻消失得無影無蹤。直到 1970 年代,他在布萊切利公園所做的絕密工作才被揭開。
今天,圖靈在計算機科學領域的成就已廣為人知和公認。圖靈獎每年都會頒發(fā)給對計算機科學領域做出持久技術貢獻的個人。還有圖靈測試,還在等待第一個人工智能讓我們都被愚弄。
就個人而言,我仍然記得我在 12 歲時擁有第一臺電腦、CRT 顯示器和所有設備的那一天。我永遠無法描述窺視這個新數(shù)字世界的魔力。我設計了我的第一塊電路板,不是用膠帶和聚酯薄膜,且用我的第一個EDA 工具。計算機改變了我的生活,而圖靈使之成為可能。
謝謝你,艾倫圖靈,你的貢獻仍在努力工作。
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