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缅怀阿兰·图灵──写在电脑之父百年诞辰之际

  1999年,《时代》杂志评选出二十世纪最具影响力的百位名人,电脑创始人阿兰
·图灵的名字赫然在内。“当你敲击键盘时,当你打开各种办公软件时,你其实就
在使用实体化的图灵机。”《时代》如是评价图灵的贡献。

  阿兰·图灵(alan turing, 1912-1954)是二十世纪最伟大的数学家之一,他
设想出“思维的机器”,把抽象的数学应用到实际,成为电脑的前身,对人类的发
展进程产生了巨大影响,他也因此被称为“人工智能之父”或“电脑之父”。还值
得一提的是,他率领的英国情报团队在二战期间成功地破译了德军的密码(enigma),
加速了第三帝国的灭亡。然而,英年的图灵却早逝于英国对同性恋者的迫害中。

  图灵从孩童时代起,就与外界格格不入。他拒绝公立学校的清规戒律,只感兴
趣于自己喜欢的学科。虽然他在人文学科方面的成绩很差,但很早就显露出科学天
才。当时一位老师对他写下了如下评语:“如果他想在科学上有所建树的话,那么
呆在公立中学里纯属浪费时间。”图灵后来成长为一个无神论者。

  1928年,图灵认识了同校的一位名叫克里斯托福·摩肯的同学,强烈的友谊发
展成爱情。两人都爱好科学,而摩肯广思集益的学习态度对图灵影响很大。不幸的
是,摩肯两年后得肺结核去世。此事对图灵的打击很大,但他坚信摩肯的精神永远
伴著他。他开始愤发图强,学习成绩突飞猛进,不仅弥补了以前功课上的遗漏,而
且获得奖学金进入了剑桥大学的国王学院。图灵后来对朋友说,与摩肯相处的两年
是他一生中最快活的时光。

  就学剑桥时图灵与数学系的同学詹姆斯·艾特金斯建立了良好的友谊,并成为
恋人。国王学院里宽松的学术气氛使图灵的思维更趋自由,这期间他读到了冯·纽
曼的关于量子力学的逻辑基础的著作,但图灵并不满足于继承和应用前人的成果,
他要对这些成果的创立和它们的科学基础作推敲。1934年,图灵以优异的成绩获得
硕士学位毕业,并被评为优秀毕业生,进入美国普林斯顿大学继续深造,后来获得
数理逻辑领域的博士学位。

  此时图灵对计算问题产生了浓厚的兴趣,他想探索计算的实质。几年前戈德尔
证明了数学公理完全性和一致性的非现实性,这对当时数学界普遍持定的认为数学
可以表达绝对真理的论点提出了严重的挑战。然而,是否有方法证实一个定理的真
实性呢?图灵另辟蹊径对这个问题进行了探索。他把所有的数学运算归结到基本的
计算,而这种计算简单得连机器都能操纵,这种机器被称为“图灵机”(the turing
machine)。“图灵机”具有无限的存储量,能够无休止地重复操作而不出故障。每
一步的运算不仅遵循设定并已输入的程序,而且需要根据前面执行过的运算而定。
在人脑思维无法证明一个定理的完全性的情况下,如果机器能无限止地对这个定理
进行反复验证而不提出异议,那么也就从客观上证明了这个定理的完全性──读者
们不难看出当今的计算机就是从“图灵机”的设想发展而来的。

  图灵的设想在二战中得到了很好的应用。当时德国已开始用密码来传递情报。
图灵带领的一群情报科技人员研制了后来成为计算机前身的克洛索斯机(colossus),
能够迅速有效地破获截取到的密码情报,图灵也因此被称为后方的“秘密英雄”
(secret hero)。

  二战结束后,图灵加入了英国国家物理实验室,并参与了自动计算机(automatic
computing engine)的研制。这期间他进一步探索了计算机与自然的关系,并于1952年
写出了经典文章《智能机器》(intelligent machinery),提出了计算机能够模仿
人脑思维的论点。他认为,如果一个人通过键盘与一台电脑和另一个人同时进行对
话,当这个人不能区分与他交往的是人还是电脑的时候,那么就证明了电脑能够取
代人脑,这就是著名的“图灵测试”(the turing test)。

  1951年,图灵任教曼彻斯特大学时认识了一个名叫阿诺·慕瑞的十九岁的年轻
人,并与他开始了交往。几个星期后,慕瑞的一个朋友闯进图灵家行窃,图灵向警
察报了案。在调查过程中,图灵坦言了他与慕瑞的关系。同性恋当时在英国还属重
大淫秽罪,图灵因此将被判两年监禁。图灵的同事们在法庭上竭力为他求情,法官
给了他假释,但规定他必须接受一年的“器官疗法”。“器官疗法”是向男性人体
注入雌性荷尔蒙,以降低人体内的性欲望,是当时英国普遍采取的“治疗”同性恋
的方法,但其副作用包括性无能、乳房生长与对破坏神经中枢系统等,因而被一些
医生称为“化学阉割”。

  为了继续从事科研,图灵忍辱接受了“治疗”。表面上他对自己的遭遇一笑置
之,但在公开场合从不以此为羞耻,因为他坚定地认为同性恋并没有错,错误出于
把同性恋者当罪犯的腐朽而非人道的法律。在这期间,他潜心于生物学与数学的关
系研究,认为各类生物是一系列物理和化学变化的结果,并试图对此从数学上做出
解释。他认为即使一个参数只经历了一个很小的变更,也会打乱一个稳定的系统,
类似于今日常说的”蝴蝶效应“,这预示着混沌学时代将要到来。

  五十年代初,美国政坛在争论苏联是否窃取了原子弹机密和“我们为何失去中
国”时,麦卡锡主义兴起,“红色恐慌”也波及到英国。同性恋和共产党被认为是
威胁当时西方社会制度的两大危害,英国也开始了对同性恋者的清洗和大扫荡(注)。
图灵既是同性恋者,又曾经在英国最敏感的情报部门工作,这使他在有关部门眼里
成为“不可信任者”和“危险分子”,他从事科研的渠道也被全部堵杀。1953年夏
天,他去挪威旅行时,认识了一位年轻的男子,建立了友谊。但当那位男子次年来
英国探望图灵时,官方百般阻扰,刻意刁难,使两人无法相见。图灵去希腊旅游时,
出入境时都会受到严厉盘问。更严重的是,他的假释有可能被取消,面临著被监禁
的可能,连同事和上司们为他提供的各种变相保护也无济于事。1954年6月7日晚上,
心力交瘁的图灵在自己的住处服用沾过氰化物的苹果自杀,年仅42岁。






  图灵率领的团队在二战时成功地破译了德军密码,这使他在战后曾经名噪一时。
后来随着计算机的迅猛发展和普及,图灵作为“电脑之父”的贡献也逐渐为大众所
熟知。全球计算机协会于1966年设立的图灵奖一直被视为计算机领域里的诺贝尔奖。
1998年6月23日,在图灵诞辰86年之际,英国政府在他的故居树立“英国文化遗产”
牌匾。到目前为止,剑桥大学、曼彻斯特大学、斯坦福大学、卡内基·梅隆大学、
德克萨斯大学奥斯丁分校等都有以图灵命名的教学楼、教室或其它纪念设施。图灵
也被母校普林斯顿大学评为百名杰出校友的第二名,仅次于美国开国之父之一的詹
姆斯·麦迪逊。

  2009年8月,几千名英国公民向政府请愿,要求就图灵在半个多世纪前所受的迫
害道歉。9月10日,英国首相戈登·布朗代表英国政府,颁布了国家级别的正式道歉:

 
  “虽然我们无力让时光倒流,以纠正图灵生活年代的法律,但他所受的遭遇无
疑是极不公平的。今天能够有机会表明我们对他所受的遭遇表示深深的歉意,我深
感荣幸……我代表英国政府以及那些受益于图灵的贡献的人,向他说一句:对不起,
我们不该如此对待你。”

  2012年,为纪念图灵诞辰100周年,图灵百年纪念委员会将在英国、美国、巴西、
中国、捷克、西班牙、挪威等多个国家展开一系列活动,以缅怀图灵的生平和成就。


注::1952年,英格兰和威尔士共有2109名同性恋者被逮捕并判罪。



2012年将是图灵诞辰一百周年,全球范围内将举办一系列纪念活动。


图灵的纪念碑文:
阿兰·麦瑟森·图灵
(1912-1954)
计算机科学之父
数学家,逻辑学家
战时密码破译者
偏见的受害者

“用正确的目光看待数学时,就会发现它不但包含真理,而且具有极致的美,美得
如何雕塑一般冷峻。”   ──伯特兰·罗素


1986年,以图灵生平为素材的话剧《破译密码》上演。此剧英文名breaking the code具
有双关含义,既可指“破译密码”,也意为“触犯规则”,指图灵的同性恋行为违
反了当时的英国法律。

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