1895年, 英國(guó)人朱利葉斯·圖靈參加了一次競(jìng)爭(zhēng)激烈的公務(wù)員考試,筆試排名第7 。
在復(fù)試中,由于對(duì)印度各項(xiàng)法律,英屬印度歷史非常熟悉,他一路過關(guān)斬將,成功上位。
一年后,他成了一名光榮的印度公務(wù)員。
10年后,朱利葉斯·圖靈在輪船上邂逅了艾賽兒·斯托尼,墜入愛河。
1911年,艾賽兒懷了一個(gè)孩子,但是不想讓他在印度出生,于是回到英國(guó)生下了這個(gè)孩子
朱利葉斯和艾賽兒絕對(duì)不會(huì)想到,他們的孩子將會(huì)成為傳奇人物:杰出的數(shù)學(xué)家,計(jì)算機(jī)科學(xué)之父。
這個(gè)孩子就是阿蘭·圖靈。
少年的圖靈天資聰慧。
7歲和父母一起采蜂蜜時(shí), 就通過觀察蜜蜂的飛行路線,確定蜂巢的方位。
11歲發(fā)明自己的鋼筆。
12歲就自己做實(shí)驗(yàn),用海藻提取碘。
15歲的時(shí)候,就獨(dú)立地得出了反正切函數(shù)的無(wú)窮級(jí)數(shù)。
但是和很多天才一樣,圖靈性格孤僻,沉默寡言,不合群。
他不斷受到同學(xué)的欺負(fù),甚至老師的挖苦。
圖靈甚至被一群喜歡做惡作劇的男孩子用釘子釘在了地板下面,當(dāng)無(wú)力的敲打得不到任何回應(yīng)時(shí),他得出了一句金句:
“暴力是來源于人的快感”
對(duì)于一個(gè)敏感而無(wú)辜的男孩來說,公學(xué)簡(jiǎn)直就是一個(gè)地獄。
每當(dāng)圖靈有難,克里斯托弗·摩孔總會(huì)幫忙, 這是圖靈在公學(xué)唯一真正的朋友。
克里斯托弗甚至比圖靈更聰明,也對(duì)科學(xué)很有興趣, 他們常一起討論最新的科學(xué)新聞,一起做實(shí)驗(yàn)。
這段友誼不斷點(diǎn)燃圖靈的求知欲,而且更重要的,也在他心靈勾起一份非常深刻的情感。
克里斯托弗比圖靈更有天分, 他以優(yōu)異的成績(jī)獲得了劍橋大學(xué)三一學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金。
三一學(xué)院是劍橋大學(xué)最著名的學(xué)院, 牛頓、培根、麥克斯韋都是曾經(jīng)的校友。
但是阿蘭卻失敗了,這是個(gè)沉重的打擊。
更沉重的打擊很快到來,1930年2月13日,克里斯托弗·摩孔突然死于牛結(jié)核病。
失去他唯一真正愛過的人,幾乎讓圖靈崩潰。他承受摩孔之死的方法是:專注于科學(xué)研究,努力實(shí)現(xiàn)他朋友的潛能。
他跟克里斯托弗的母親要了一張相片,相片寄達(dá)后,他回信致謝:“他正在我的桌上,鼓勵(lì)我勤奮研習(xí)。”
圖靈沒有進(jìn)入三一學(xué)院,但是他的第二志愿被滿足了,他得到了劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金。
劍橋的象牙塔中,自由的學(xué)術(shù)氛圍讓圖靈如魚得水,他的數(shù)學(xué)天才開始在這里綻放。
每個(gè)清晨和黃昏,長(zhǎng)跑健將圖靈習(xí)慣一個(gè)人沿著河邊邊跑思考問題,某次長(zhǎng)跑到精疲力竭地躺倒在草地,他的靈感一下子迸發(fā)了
他興奮地一躍而起,跑回宿舍寫下自己的思路。
1936年,年僅24歲的圖靈證明了: 停機(jī)問題是一個(gè)無(wú)法判定的數(shù)學(xué)問題。
(詳情參見:《》)
他寫了一篇叫做《論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用》的論文,交給了自己的導(dǎo)師紐曼。
巧合的是,在大洋彼岸的美國(guó),邱奇提出了一個(gè)叫作“λ演算”的模型,也解決了判定問題。
在紐曼的幫助下,圖靈前往美國(guó),便決定去普林斯頓找邱奇“理論”,其實(shí)不是“理論”,而是讀邱奇的博士生。
邱奇很喜歡圖靈的想法, 他把圖靈假想的機(jī)器命名為“圖靈機(jī)”,并且和他一起證明了圖靈機(jī)和“λ演算”是等價(jià)的。
大部分人都沒有意識(shí)到,圖靈機(jī)將會(huì)成為未來計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)。
除了圖靈辦公室對(duì)面那位大名鼎鼎的教授:馮·諾伊曼。
馮·諾伊曼開朗外向,和孤僻木訥的圖靈形成鮮明對(duì)比。
大概是在1937年的秋天,圖靈首先警覺,德國(guó)可能會(huì)引發(fā)一次戰(zhàn)爭(zhēng)。
他除了埋頭純粹的數(shù)學(xué)之外,還抽時(shí)間研究了密碼學(xué),用繼電器了一個(gè)二進(jìn)制的乘法器。
這是一個(gè)重要的標(biāo)志:圖靈已經(jīng)跨過數(shù)學(xué)與工程、邏輯與物理之間的界限。
1938年,圖靈拿到博士學(xué)位, 面臨著一個(gè)重要選擇:留美還是回國(guó)
圖靈帶著他的二進(jìn)制乘法器回到了劍橋國(guó)王學(xué)院,在數(shù)學(xué)系做一個(gè)一學(xué)期才給10英鎊的臨時(shí)教員。
這一年, 圖靈經(jīng)常和朋友去看一部電影《白雪公主和七個(gè)小矮人》,他最喜歡的場(chǎng)面,是那個(gè)邪惡的巫婆把一個(gè)蘋果放進(jìn)沸騰的毒湯:讓蘋果浸滿這湯,滲入沉睡與死亡。
圖靈一遍又一遍地反復(fù)吟唱這個(gè)不祥的征兆。
不久,德國(guó)入侵波蘭,第二次大戰(zhàn)爆發(fā)。
數(shù)學(xué)家圖靈應(yīng)招來到布萊切利鎮(zhèn), 住在一個(gè)叫做皇冠客棧的小旅館,每天騎車5公里去鎮(zhèn)中心的布萊切利莊園。
實(shí)際上,圖靈就在打仗,他和一群數(shù)學(xué)家,語(yǔ)言學(xué)家,密碼學(xué)家一起,從事著最機(jī)密的任務(wù):破解納粹德國(guó)的終極密碼機(jī)Enigma。
Enigma由鍵盤、接線板、多個(gè)轉(zhuǎn)子、指示燈組成。當(dāng)密碼操作員在鍵盤上按下一個(gè)字母(比如字母A),電流會(huì)通過一個(gè)可自行改接的接線板,啟動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)亮某個(gè)字母指示燈(比如字母L),于是字母A被加密成字母L。
啞謎機(jī)精巧的設(shè)計(jì)使得,在下一次按下字母A時(shí),它將被加密成另一個(gè)不同的字母(比如字母X)。
更巧妙的是,當(dāng)且僅當(dāng)發(fā)送端和接收端的啞謎機(jī)擁有同樣的初始設(shè)定(同樣的接線板、同樣的轉(zhuǎn)子排列、同樣的轉(zhuǎn)子初始位置),密碼L才可以使用接收端的啞謎機(jī)還原成A。而對(duì)于不知道初始設(shè)定的敵方,他們面對(duì)的可能情況多達(dá)萬(wàn)億億種!
當(dāng)時(shí),布萊切利莊園從曾經(jīng)研究過Enigma的波蘭數(shù)學(xué)家那里繼承了一種叫“炸彈”(Bombe)的原始解密儀器,每一個(gè)“炸彈”模仿一個(gè)啞謎機(jī)的轉(zhuǎn)子,許多“炸彈”相鏈接來模擬一種啞謎機(jī)的初始設(shè)定生成可能的電報(bào)。
簡(jiǎn)而言之,這是一種利用暴力,窮舉搜尋答案的算法。
圖靈敏銳地發(fā)現(xiàn),只要利用一些簡(jiǎn)單的事實(shí),例如一個(gè)字母的密碼不可能是其本身, 一些固定詞語(yǔ)(比如“元首”)將高頻出現(xiàn),就能大大改進(jìn)波蘭人的笨法子,來快速尋找最有可能的轉(zhuǎn)子設(shè)定。
圖靈把窮舉法改進(jìn)成了貪心算法。
圖靈把“炸彈” 命名為克里斯托弗,可見他對(duì)克里斯托弗的感情。
改進(jìn)過的“炸彈”大獲成功, 每次德國(guó)人發(fā)出電報(bào)后,接收方過幾分鐘將發(fā)一封短電報(bào)表示“收到”。
許多時(shí)候,電波中還未監(jiān)測(cè)到“收到”電報(bào),圖靈的“炸彈”機(jī)已經(jīng)將密碼還原成了原文!
圖靈和其他科學(xué)家在布萊切利莊園的工作顯著地縮短了二戰(zhàn)的進(jìn)程。
二戰(zhàn)以后,布萊切利莊園大部分資料被銷毀,其余視為機(jī)密, 所有人都要對(duì)工作保密。頭號(hào)功臣圖靈被授予大英帝國(guó)勛章, 但是他毫不在乎。
在大洋彼岸,美國(guó)人制造了第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)ENIAC。
這個(gè)30噸的龐然大物雖然有著開創(chuàng)性的意義,但是它的局限性越來越明顯:只為專門目的設(shè)計(jì),不能儲(chǔ)存程序。
在馮·諾伊曼的參與下,一個(gè)叫做EDVAC的替代品進(jìn)入了后續(xù)計(jì)劃。
由于這份草案報(bào)告,后來的計(jì)算機(jī)也被稱為馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)。
馮·諾伊曼的設(shè)計(jì)思想,其實(shí)就是來源自1936年圖靈論文中的圖靈機(jī)。
此時(shí)的英國(guó)不甘落后, 英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)圖靈,設(shè)計(jì)一個(gè)更加先進(jìn)的通用計(jì)算機(jī):ACE(自動(dòng)計(jì)算引擎)
1945年底,圖靈提交了ACE的設(shè)計(jì),這是世界上第一個(gè)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì),比馮·諾伊曼的那份草案要詳細(xì)得多,并且有很多圖靈獨(dú)有的創(chuàng)造。
二進(jìn)制、存儲(chǔ)程序、精簡(jiǎn)指令集、子程序、遠(yuǎn)程登錄,這些在現(xiàn)代程序員看起來都是司空見慣的概念。
但是請(qǐng)注意,這是在70多年前!現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)和編程語(yǔ)言還不存在!
雖然圖靈事無(wú)巨細(xì)地列出所有圖紙和經(jīng)費(fèi)計(jì)劃,可是,國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室不是戰(zhàn)時(shí)布萊切利莊園。那時(shí)候,別人替他完成了所有的組織和協(xié)調(diào),而且得到了丘吉爾的個(gè)人支持。
現(xiàn)在有的是拖拉的官僚作風(fēng)和經(jīng)濟(jì)危機(jī),大部分人甚至不相信計(jì)算機(jī)能造出來。
到了1947年9月,ACE緩慢的進(jìn)展讓圖靈非常沮喪,他離開了國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室, 加入了曼徹斯特大學(xué)參與Mark I項(xiàng)目。
1950年,圖靈寫了一篇論文, 提出了至今廣泛使用的的圖靈測(cè)試。
論文完成不久,圖靈是同性戀的事實(shí)被警方發(fā)現(xiàn),并且向公眾曝光。
這在當(dāng)時(shí)的英國(guó)不能被世俗所允許,他被送上法庭受審。
圖靈選擇了后者,因?yàn)檫@樣至少能呆在家里繼續(xù)做研究。
他被持續(xù)注射雌激素長(zhǎng)達(dá)一年,導(dǎo)致胸部發(fā)育,變聲,他心理上承受的折磨只有他自己清楚。
1954年6月7日,他在家中咬了一口沾有氰化物的毒蘋果,年僅42歲的天才自殺了。
圖靈去世后,人類逐漸進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代,大型機(jī)、小型機(jī)、PC,互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)...... 技術(shù)的進(jìn)步,并沒有擺脫對(duì)圖靈的依賴,相反,我們每個(gè)人都工作在一臺(tái)“圖靈機(jī)”上面。
圖靈慘死以后50多年,英國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)家康明發(fā)起了為圖靈平反活動(dòng),簽名者超過了三萬(wàn),2009年英國(guó)首相布朗不得不發(fā)表正式聲明向圖靈道歉:“我們很抱歉。你本該被更好對(duì)待?!?/p>
2013年,英國(guó)女王伊麗莎白二世對(duì)圖靈追授特赦。
其實(shí),他不需要特赦,也沒有什么人能赦免他。
我有時(shí)候在想:如果圖靈生活現(xiàn)在(LGPT盛行的西方),他會(huì)是什么樣子呢?
全文完,覺得不錯(cuò)的話點(diǎn)個(gè)贊或者在看吧!
近期爆文 :
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.