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1 圖靈:悲劇英雄和毒蘋果

1939年秋,第二次世界大戰歐洲戰場激戰正酣,來往于大西洋的英國商船和艦艇屢次遭到納粹德國海、空軍的襲擊,遭受巨大的損失,無數生命葬身海底。這也使英國本土人心惶惶,戰爭失敗的陰云籠罩著英吉利的上空。

溯源:戰爭的殘酷與天才的智慧

讓我們回到那個被納粹蹂躪的歐洲。在神秘的布萊切利園(Bletchley Park)頂層,代號為“X電臺”的軍情六處,幾個年輕人在緊張地破譯著敵軍密碼,繁重的工作日復一日,然而卻毫無進展。他們是全英國最優秀的密碼破譯者,但面對納粹的恩格瑪密碼機(Enigma),也是一籌莫展。

不久,又有一位年輕人加入了他們,他是來自劍橋大學國王學院的研究員,受英軍邀請而來,目的是幫助破解納粹軍方復雜而精密的通訊安全系統。這位不太起眼的年輕人就是艾倫·麥席森·圖靈(Alan Mathison Turing)——日后,他是計算機科學和人工智能領域開山鼻祖式的人物。

此時的圖靈,迅速投入到密碼破譯的工作中。看到同事們的工作毫無進展,他放棄了靠人腦運算破解密碼的方式,提出了一個驚世駭俗的想法——用機器進行邏輯運算從而破解代碼。在當時,人們能夠利用機器替代雙手勞動,但卻從未想過用機器替代人腦去計算。

盡管軍方仍舊有所顧忌,但是也沒有更加行之有效的方法。1943年,在戰爭的催迫下,巨人機(CO-LOSSUS)研制成功,圖靈的靈感注入了這臺機器的設計制造。巨人機名副其實如同一個巨人,“他”龐大的體型內部布滿1500個電子管,同時裝配了光電管閱讀器。巨人機的功能就是代替人類進行計算和解碼,它能夠執行計數,并且能運行布爾代數邏輯運算,二進制算術也不在話下。

整個二戰時期,這種巨人機共生產了10臺,它們成為了英軍的秘密武器,穩準狠地破譯了納粹用來傳遞軍事行動計劃的密碼,能夠知曉納粹在大西洋上的一切動向,從而為盟軍在戰場上贏得了巨大的優勢。由此,英國運送難民和戰略物資的艦隊終于能夠避開納粹的襲擊在大西洋上安全地航行。

之后,在圖靈的主導下,納粹使用的一種高度加密的代碼——Tunny密碼又被他們破解了。最終,盟軍憑借著機器,使得納粹軍方在二戰前期戰無不勝的加密系統幾乎都被一一破解。這不僅讓納粹的每一個動向都暴露在盟軍眼前,更能夠使盟軍通過篡改對方電報,從而干擾納粹,以此強有力地影響納粹的戰爭攻勢。

靈感:圖靈機與圖靈測試

巨人機在二戰中功不可沒,然而制造巨人機的想法并不是靈光乍現,圖靈制造計算機的設想在他參與戰時密碼破解之前就已經萌芽。

早在1937年,圖靈就發表了《論數字計算在決斷難題中的應用》。這篇論文在當時引起了很大的反響,亮點在附錄里。他此時已經超前地描述了一種機器,它可以用來輔助數學研究。后來人們就將這種 “自動機”稱為“圖靈機”。這個設想堪稱是前無古人的,因為后來改變人類社會發展的電腦,以及目前最前沿最熱門的“人工智能”,都來源于此。

然而巨人機遠遠算不上真正的計算機,圖靈希望打造一個真正的計算機的想法,在結束戰時任務之后的日子里終于能夠付諸實現。他開始設計和具體研制 “自動計算機”(ACE)。

1949年,圖靈就任于曼徹斯特大學,當時他的角色是計算機實驗室副主任。在這里,世界上最早的計算機即將誕生,這就是由圖靈負責軟件理論開發的“曼徹斯特一號”。圖靈的偉大開始顯現,他由此成為世界上第一位把計算機技術從紙上轉移到現實中、實際應用于數學研究的科學家。

一年之后的1950年,“自動計算機”(ACE)樣機終于在圖靈的設計思想指導下誕生。人們普遍認為,是圖靈提出了通用計算機的概念。

同樣在1950年,影響深遠的“圖靈測試”被提出了(圖1)。在“圖靈測試”中,圖靈構建了一個情境,參與的角色有:主持人、計算機、人類。計算機和人類被放到兩個互不干擾的房間里,測試開始時由主持人提出一個問題,計算機和人類在互相無法溝通的情況下分別給出答案。要求是人類在回答問題時要像一個正常人那樣進行邏輯思維,計算機要盡可能地模仿人給出答案。如果在他們回答之后,主持人沒辦法分辨哪個是人類答的,哪個是計算機答的,這時就可以認為該計算機擁有智能。一直到人工智能被炒得火熱的今天,“圖靈測試”依舊是判定計算機是否擁有人類智能的標準。

圖1 圖靈測試

那么,機器真的可以像人類一樣思考嗎?這個疑問從計算機誕生之初就縈繞在人類的腦海中。當年圖靈也被質疑過,當他后來在監獄里被問到這個問題時,他回答說,即使你我同為人類,思考的方式也是迥然不同的。機器的思考不過是一場模仿的游戲。

悲劇:世俗的偏見與天才的隕落

機器的模仿游戲跨越了半個多世紀,一直演繹到今天,而圖靈自己的人生卻沒有熬過半個世紀。1954年,一個沾有劇毒的蘋果結束了這位被稱為“人工智能之父”的年輕科學家的生命,他去世時年僅42歲。

在圖靈生命的最后兩年,因為他的男朋友和另一名男性進入他的房間盜竊,使其同性戀取向大白于天下。雖然現在英國因為其對同性戀群體的寬容而號稱“腐國”,但是在六十多年前,這個國家卻對同性戀存在嚴重的歧視。

警察逮捕了圖靈,英國政府當時給了圖靈兩個選擇:坐牢或者接受改變性取向的“荷爾蒙治療”。圖靈明白,一旦進入監獄,就意味著他科研生涯的結束。為了能夠繼續自己的研究,他選擇了接受“荷爾蒙治療”,實際上就是向體內注射激素。

痛苦的荷爾蒙治療給圖靈帶來了令人難堪的身體上的變異,包括乳房發育,這對他造成了身心的雙重打擊。英國皇家學會會員和大英帝國榮譽勛章、二戰英雄……這些榮譽都未能成為為圖靈抵御世俗迫害的鎧甲。

那個被咬了一口的蘋果,日后被科技界傳奇人物喬布斯作為logo打在蘋果公司的產品上,令無數果粉趨之若鶩。當我們回顧西方文化發展史,就會發現蘋果是他們文化中不可或缺的一部分,亞當和夏娃偷吃禁果“解說”了人類的起源、砸中牛頓的蘋果推動了物理學的飛躍,然而圖靈去世前所咬的蘋果卻充滿了悲劇色彩(圖2)。

圖2 改變世界的“蘋果”

結語:圖靈的昭雪與人類的遺憾

1966年,美國計算機協會設立了目前計算機界含金量最高、最負盛名的一個獎項——有“計算機界諾貝爾獎”之稱的“圖靈獎”(A. M Turing Award),它是每個計算機科學家都夢寐以求的獎項。這算是對圖靈在計算機科學領域的崇高地位的承認,也是對他的一種告慰,從此,圖靈的名字將永遠被鐫刻于計算機科學發展的豐碑之上。

隨著人類在人工智能領域的不斷前進,圖靈思想的深刻性逐漸顯露出來。如今大行其道的人工智能思想溯其根源,莫不有那么一兩處是來源于圖靈。雖然學界對圖靈的認可已達半個多世紀,但是官方對于他的“赦免”卻來得很遲。

直到2013年圣誕節前一天,英國女王才終于代表國家給予圖靈來自皇家的赦免。然而我們都知道這不意味著圖靈的罪名得到了洗刷,因為他本沒有罪,這代表的是一個國家對于自己在一位偉大科學家身上所犯罪行的赦免。

如果不是因為遭受迫害,圖靈本可以對計算機科學和人工智能的發展貢獻更多的智慧,現在的計算機技術可能也會因此而更上一個臺階。然而,由于社會對于同性戀群體的偏見及迫害,致使一個天才過早地隕落,也使得科學界蒙受了巨大的損失。

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