如果世上不曾有過圖靈

撰文 張林峰

責編 葉水送

1954年6月7日，天才科學家阿蘭·圖靈（Alan Turing）食用浸過氰化物溶液的蘋果死亡，他生前在計算機科學家、數學、密碼分析以及理論生物學上都有傑出的貢獻。他的一生短暫而充滿傳奇，在多個領域取得傑出的成就，被視為計算機科學與人工智慧之父。他也是一位世界級的長跑運動員，在1948年的一次跨國賽跑比賽中，他跑贏了同年奧運會銀牌得主湯姆·理查茲。在著名的男同性戀者中，圖靈赫然在列，並因此遭到英國政府的迫害……這樣一位偉大的人物，在其42歲的黃金科研年齡，飽受化學閹割折磨兩年後，離開了人世。

到今天，整整62年過去了。我們不禁要問，如果世上不曾有過圖靈，人類歷史會發生怎樣的變化？如果圖靈活到今天，他還會做些什麼，又能看到些什麼？

如果世上不曾有過圖靈，計算理論的發展將延緩或推遲很多年。1936年，24歲的圖靈基於對人類推理計算的思考，提出一種抽象計算模型，即圖靈機。圖靈機可以看作等價於任何有限邏輯數學過程的終極強大邏輯機器。他用這種簡單的形式設備代替了哥德爾的以通用算術為基礎的形式語言，並且證明了這樣的機器有能力解決任何可想像的可用演算法表達的數學難題。現今，圖靈機還是計算理論研究的中心課題。圖靈機之於計算機科學家恰如諧振子之於物理學家，儘管沒有一台理想圖靈機會有實際用途，但其作為模型的美讓人們對「計算」這一概念有了更為深刻的理解和認識。要知道，他對計算機原理與能力的一切界定與分析，都發生在電子計算機還沒有製造出來的時候。

圖靈機示意圖http://emacsist.com/10221

如果世上不曾有過圖靈，二戰或許還會延續更久。1939年，圖靈被英國皇家海軍招聘，並在英國軍情六處監督下從事對德國機密軍事密碼的破譯工作。兩年後，他的小組成功破譯了德國的密碼系統恩尼格瑪（Enigma），從而使得軍情六處對德國的軍事指揮和計劃了如指掌。軍情六處以機密為由隱瞞了圖靈小組的存在和成就，將其所得情報據為己有。但根據後來的解密文件，人們認為，圖靈小組的傑出工作，使得盟軍至少提前兩年戰勝了納粹德軍。

阿蘭·圖靈位於英國柴郡威姆斯洛的故居外掛有藍色的紀念牌匾。來源：wikipedia

如果世上不曾有過圖靈，人們對人工智慧的思考可能會少很多洞見。1950年，圖靈發表了一篇劃時代的論文，文中預言了創造出具有真正智能的機器的可能性。由於注意到「智能」這一概念難以確切定義，他提出了著名的圖靈測試：如果一台機器能夠與人類展開對話（通過電傳設備）而不能被辨別出其機器身份，那麼稱這台機器便具有智能。這一簡化使得圖靈能夠令人信服地說明「思考的機器」是可能的。論文中還回答了對這一假說的各種常見質疑。圖靈測試是人工智慧哲學方面第一個嚴肅的提案。

圖靈測試一個標準的模式：C使用問題來判斷A或B是人類還是機器

令人難以置信的是，圖靈即使是在生命的最後兩年，在化學閹割帶來的身體劇變下，依舊堅持著自己的科研事業，並將研究拓展到了生物數學方面。他在1952年發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》。他主要的興趣是斐波那契葉序列，存在於植物結構的斐波那契數。他應用了反應-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《阿蘭·圖靈選集》出版，這些文章才見天日。

如果圖靈至今尚在的話，他會看到計算理論從可計算性理論到計算複雜性理論，已經遍地開花結果，同時困難也越來越多；他會看到計算機超乎想像、指數式的發展速度，會看到人們手中的小小手機的計算能力都遠超過他破譯恩尼格瑪時所用的機器；他會看到人工智慧、機器學習、大數據等由於計算能力和演算法的發展，在人們的點滴生活中大放異彩；他會看到他研究的生物數學問題也可以通過計算機編程來模擬，計算模擬已經成為物理、化學、生物等各學科諸多領域裡不可或缺的研究方法。如果他活得更久一些，或許那些困擾人們很久的問題——例如P/NP、量子與計算的結合等問題，會有更好的解決辦法，抑或是更為深刻的洞見。

「你沒有得到更好的對待，我們深感抱歉。」在2009年代表英國政府對圖靈的道歉中，時任英國首相布朗這麼說。或許除了抱歉，我們也深感遺憾，遺憾不能看到他創造更多的奇蹟。

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