『壹』 密碼那些事兒|(二十一)再下一城,圖靈破解最高級別恩尼格瑪機
在布萊切利園中,德國海軍的恩尼格瑪密碼一直被認為是最難以破解的。
德國海軍歷來極其重視無線通信的可靠性和保密性,就是他們率先使用了恩尼格瑪機來加密。而且,德國海軍還頻繁地在結構和操作方式上對恩尼格瑪機進行改進,以確保它無懈可擊、牢不可破。
第二次世界大戰前夕,德國陸軍和空軍將恩尼格瑪機的轉子從3個增加到了5個,而德國海軍則是繼續增加到了7個,最後更是喪心病狂的增加到了8個。
而且,德國海軍還使用了與陸軍及空軍不一樣的新操作規程,主要包括兩個方面:
一、增加「密鑰手冊」,規定每天0點更新初始參數。
(a)選擇8個轉子中的3個並規定其基左中右位置;
(b)設定各轉子的內外輪之間的相對位置;
(c)設定接線板上的10對接線;
(d)設定3個轉子的初始位置。
二、採用「雙字替換表」
(a)發報前,先從密鑰手冊中選3個字母,比如ABC,作為密鑰,然後把恩尼格瑪機的3個轉子調到當天規定的初始位置,輸入ABC,假設得到FTN,再把轉子調到FTN的位置,開始加密正式電文;
(b)再從密鑰手冊中選另一組字母,比如XYZ,在XYZ的左邊和密鑰ABC的右邊任意增加一個字母,比如P、Q,列成兩行,上下對齊。
P X Y Z
A B C Q
(c)根據當天有效的「雙字替換表」把各列的字母對PA、XB、YC、ZQ分別替換,比如替換成IS、OW、MD、UV;
(d)發送電報時,把這4對字母加在正式密文的首尾;
(e)對方接收到電報後,先對4對字母反向操作,得到3個字母ABC,再得到FTN,然後開始解密正文。
這樣一來,原來重復加密3個字母密鑰的操作就不存在了,以致雷傑夫斯基發明的破解方法完全失效。
在圖靈來到布萊切利園之前,幾乎所有人都認為德國海軍的密碼是無法破譯的,因此沒有人願意為它浪費時間。圖靈到來之後,發明了基於crib方法的「炸彈」機,理論上是可以對德國海軍的密碼進行破譯的,但由於早期的「炸彈」機性能過低,所以破解的效率極為低下。
當時德國的U-潛艇正在嚴重威脅盟軍的大西洋生命線,尋找有效的破解德國海軍密碼的方法變得刻不容緩。經過一段時間的摸索和研究,圖靈終於發明了基於貝葉斯統計原理的「班布里方法」,能夠有效破解德國海軍的恩尼格瑪機。
班布里方法基於語言學中的一個統計事實:把任意兩段文字拿來排成行上下對齊進行比較,查看其中有多少對字母是相同的;當這兩段文字屬於同一編碼系統時出現相同字母對的概率,明顯高於當它們不屬於同一編碼系統時的相應概率。
基於這個原理,圖靈找到了破解德國海軍恩尼格瑪機的途徑。不過圖靈所用的方法包含了大量數學理論,過程也相當繁瑣,這里就不詳細表述了,我們只說一下圖靈的大致思路。
首先,通過對比分析大量的電文頭尾的明文字母,部分甚至完全破解「雙字替換表」,從而獲得電文密鑰;
其次,用班布里方法,確定右邊轉子是8個轉子中的哪一個;
再次,重復使用班布里方法,進一步確定中間轉子是哪一個;
最後,用「炸彈」機破解全部密文。
這個步驟被驗證是行之有效的,圖靈就這樣搞定了最高級別的德國海軍恩尼格瑪機。
1940年5月8日,用班布里方法破解德國海軍密碼首次獲得成功。以後的三年裡,此方法結合「炸彈」機成為英國破解德國海軍密碼的主要手段,為盟軍重創德國U-潛艇艦隊、守住大西洋生命線做出了巨大貢獻。
據不完全統計,破解之後,盟軍全年被擊沉船隻的噸位下降了60%;而德軍潛艇的損失率,從破譯前的不到7%,猛增到50%。
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『貳』 第二次世界大戰期間圖靈負責破譯哪個國家的密碼
第二次世界大戰期間圖靈負責破譯德國的密碼,圖靈是英國著名的數學家和邏輯學家,被稱為計算機科學之父、人工智慧之父,是計算機邏輯的奠基者,提出了「圖靈機」和「圖靈測試」等重要概念。曾協助英國軍方破解德國的著名密碼系統「謎」(Enigma),幫助盟軍取得了二戰的勝利
『叄』 著名的圖靈測試,究竟是什麼鬼
知識點:圖靈測試,是現代計算機之父阿蘭-圖靈在1950年提出的,想考量的問題是:機器能否思考。
圖靈測試,如果你感覺這個詞比較陌生,我們就先來解釋一下:圖靈測試是測試人(多人)在與被測試者(一個人和一台機器)隔開的情況下,通過一些裝置(如鍵盤)向被測試者隨意提問。問過一些問題後,如果測試人中超過30%的人不能根據答復確認被測試者哪個是人,哪個是機器,那麼這台機器就通過了測試,並被認為具有人類智能。
這個看似無厘頭的測試,是由現代計算機科學之父英國人阿蘭?圖靈在60多年前提出的。1950年,阿蘭·圖靈在那篇名垂青史的論文《計算機械與智力》的開篇說:「我建議大家考慮這個問題:『機器能思考嗎?』」
但是由於我們很難精確地定義思考,所以圖靈提出了他所謂的「模仿游戲」:
一場正常的模仿游戲有ABC三人參與,A是男性,B是女性,兩人坐在房間里;C是房間外的裁判,他的任務是要判斷出這兩人誰是男性誰是女性。男方是帶著任務來的:他要欺騙裁判,讓裁判做出錯誤的判斷。
那麼,圖靈問:「如果一台機器取代了這個游戲里的男方的地位,會發生什麼?這台機器騙過審問者的概率會比人類男女參加時更高嗎?這個問題取代了我們原本的問題:『機器能否思考?』」
這,就是圖靈測試的本體。
在科幻片《銀翼殺手》中,我們看到了圖靈測試的一個具體應用。在電影里用一種情感測試來區分人類與人造人。
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『肆』 偉大的圖靈與恩尼格碼的對決,最終勝利者為何英年早逝
有人說,頂級數學家的能力可以用“恐怖”來形容,那麼,數學天才艾倫·麥席森·圖靈與恩格尼碼的對決就是這樣一個“恐怖”過程。恩格尼碼不是一個人,而是一個密碼機。這個密碼機在二戰殺了很多人,而圖靈就是這個密碼機的終結者。
現在我們知道,這個世界的一切,都可以數字化,這就是計算機和人工智慧的“本領”,因為它們可以把純數學的符號與實體的世界聯系起來。而最先開啟這種聯系的是一個偉大的名字~艾倫·麥席森·圖靈。他被認為是電腦和人工智慧之父,是一位數學奇才,也可以說是一位頂級數學大師。
由此,我們應該得到一個認識:
最頂尖的傑出人物一定不是世俗的,而世俗也不一定就是好的或者進步的。如果我們這個世界多一分寬容,也許圖靈就不會死,他可能為人類進步作出更多的改變。
世界上還有許多科學家在過去和今天受到不公正的對待,而這些科學家正是改變人類文明進程,他們都可能是關繫到人類未來存亡的一個齒輪,但願這樣的齒輪不要損壞太多,最終導致人類文明的崩潰。
如果本文能夠引起1個人的思考,就沒白寫;如果能引起很多人的思考,則令人欣慰。謝謝大家的閱讀,歡迎討論。
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『伍』 願之子於歸 再無離散--評議艾倫·麥席森·圖靈
作者 賈寒蕻
我的豐功偉績值得澆鑄於青銅器上,銘刻於大理石上,鐫於木板上,永世長存。等我的事跡在世上流傳之時,幸福之時代和幸福之世紀亦即到來。這段出自文學大師塞萬提斯在名著《唐吉可德》中的話,我覺得最能反映圖靈一生對人類的貢獻。
在這個互聯網和大數據大行其道的時代,我們要感謝計算機之父圖靈。圖靈是一個不完美的人,卻是一個偉大的科學家。圖靈在破解德國法西斯的王牌密碼英格瑪上做出了巨大的貢獻,2015年,在紀念世界反法西斯勝利及中國抗日戰爭勝利七十周年之際,我們更應該向圖靈致敬。
因為圖靈,英格瑪密碼不在是天方夜譚;因為圖靈,一千四百萬人遠離戰爭的蠶食;因為圖靈,使戰爭縮短了兩年;同樣因為圖靈,他的發現讓人工智慧曙光初現,讓全人類受益;因為圖靈,我們少受日寇鐵蹄的踐踏。他是二戰中隱於幕後的英雄,他是大英帝國勛章獲得者,他是丘吉爾認為二戰中最偉大的人物。今天,我用他生產的機器贊美他的人生。
關於蘋果公司的標志,最有名的一種說法,這個商標的設計源於圖靈自殺的時候,咬了一口的蘋果。我第一次知道圖靈是在我們高中的英語書上,對於圖靈的最直接的認識,來自於電影《模仿游戲》。我上高中的時候,很迷戀BBC拍攝的《神探夏洛克》,這成為我高中記憶的一部分。主演夏洛克·福爾摩斯的本尼迪克特·康伯巴奇是我的偶像,我到現在都沒有記住這個名字,所以下文中就用他的最影響的網路名字卷福來代替他。今年舉行的第八十七屆奧斯卡頒獎禮,卷福帶著自己的《模仿游戲》獲得了最佳男演員的提名,但最終敗給了英國老鄉 埃迪·雷德梅恩 的《萬物理論》。這兩位飾演了英國歷史上卓爾不群的兩位大家,霍金和圖靈。霍金是一個被宣判死刑的人,在外界的幫助下,憑借著自己的毅力和才華,戰勝了不可能。(2018年3月14日去世)
圖靈是一個學富五車兼才高八斗的人,在科學世界中,他是才辯無雙的數學家,出類拔萃的邏輯學家,大智若愚的計算機之父,世界馬拉松紀錄保持者。在現實生活中,他孤寂,冷漠,口吃。圖靈生在一個科學世家,但是他的父親朱利葉斯·圖靈才能平平,是一位民政部的官員,祖父的基因隔代遺傳了給了艾倫·圖靈。六歲的他對於數字就產生了興趣,八歲的圖靈就著手寫書,圖靈的家庭是典型的英國中產階級家庭,所以圖靈的形象就應該是《唐頓庄園》里那些紳士,衣著不凡而且考究,風度翩翩且謙和有禮。但實際上圖靈是一個非常邋遢的人,具體表現為咬指甲,不打領帶。圖靈一直被過敏性鼻炎困擾,遇到花粉就打噴嚏不止,圖靈怎麼解決這個問題?他騎著自行車,帶著防毒面具呼嘯而過。
社會經濟發達帶來的好處就是社會開放,在一個守舊的社會,圖靈過度鶴立雞群顯得非常格格不入。在當時英國中產階級的認知中,科學是一門非常不入流的學問,在種種偏見的擠壓下,孤獨成為了圖靈生活的主旋律。圖靈的科學研究能夠繼續下去很大的原因取決於他開明的父母的支持。是不是一個好父母的標准之一就是能夠理解甚至支持自己孩子的夢想,就像我現在能坐在這里的寫文章,跟我父母理解支持甚至是幫助離不開的。圖靈一生中最輝煌的時刻就是二戰中幫助英國軍隊破獲德國軍隊的王牌密碼,他的出現讓一千四百萬人遠離戰爭的蠶食,他的出現讓戰爭縮短了兩年,他是二戰中隱於幕後的英雄,正所謂成也蕭何敗也蕭何,他在這場戰爭收獲榮譽,收獲愛情,卻也失去了一切。
文科生寫圖靈這種物理學家有一個硬傷就是物理常識的欠缺,我只知道這種密碼很厲害,但是我說不出來這種密碼如何厲害。為了破解這種密碼,英國政府成立了一個破譯小組,這件事情吸引了圖靈,圖靈參加破譯小組,不僅僅是為了保家衛國,而且也是為了滿足自己的好奇心。圖靈不善於與別人溝通,在剛來到破譯小組的時候,其他同伴們採用一種方法可以破譯簡單的德國情報,他對於這項研究嗤之以鼻,甚至不客氣的說:「壞了的鍾一天還可以再對兩次」。在破譯小組,他經常不按常理出牌,他辭掉兩個破譯小組成員的時候,臨走的時候告訴他們:「你們是最平凡的研究人員。」研究經費一次申請就是十萬英鎊,這筆錢在戰亂中的英國是很大的一筆錢,如果事情就這樣發展下去,那麼圖靈的才華就會淹沒在和其他隊員的爭吵之中,一個女人的出現改變了事情的走向。
瓊·克拉克與圖靈在一次數學考試中相識,瓊擁有超人的數學天賦,但是因為當時的性別歧視,她無法施展自己的抱負。為了瓊,圖靈第一次結結巴巴說起了謊話,瓊告訴圖靈,你是一個天才,但是為了你的理想,你必須和別人工作。在瓊的幫助下,圖靈給組里的同事買了蘋果,講起了笑話,還請所有人喝酒。這些舉動改變了破譯小組所有人的關系,他們不再相互敵視,他們攜起手來攻克難關。更大的風波來臨,圖靈被懷疑是蘇聯間諜,然而組里的成員為圖靈辯護,讓情報機關放了圖靈。這件事情過後,圖靈和這些爭鋒相對的同事成為了休戚與共的朋友,在大家的精誠團結之下,圖靈研究的機器開始動了。
圖靈患有口吃,再加上從小到大一直遭受排擠,所以他變得不愛與人交往,雖然他有讓人羨慕的才華,但是研究英格瑪密碼幾個月中始終沒有成果。有才的人容易變得曲高和寡,圖靈的事情證明,一個曲高和寡的人是沒有辦法成功的。圖靈的故事讓我想起了已故的蘋果總裁斯蒂文·喬布斯,在認識自己的妻子勞倫之前,喬布斯是一個自私,偏執的人,勞倫改變了喬布斯,讓喬布斯的事業更上一層樓。如果圖靈和瓊長長久久的在一起,圖靈的事業也會順風順水的發展下去。但是圖靈有著天然的缺陷,他有同性戀傾向,
他的初戀是同學克里斯托弗,在圖靈上中學的日子中,他因為被同學欺負而過的惶惶不可終日的時候,是克里斯托弗拯救了他。然而克里斯托弗在十七歲的時候因為肺結核而離開人世,對於他的思念已經深深印入了圖靈的心裡。圖靈發明的機器名字都叫做克里斯托弗。不知是因為同性戀的身份可恥,還是因為怕對不起瓊,圖靈和瓊最後分道揚鑣。在西方這些信仰基督教的國家中,認為這種沒有結果的愛是有罪過的,在二十世紀,歐洲很多國家認定同性戀行為犯法。英國著名作家兼同性戀者奧斯卡·王爾德就因此獲罪,並鋃鐺入獄。一九五二年圖靈的一位同性戀人夥同他人盜竊了圖靈的家,圖靈報警之後,警方查出來圖靈的行為,當時給了他兩個選擇,一個是入獄,另一個接受化學閹割。出於對圖靈的喜愛,我看了很多關於圖靈的文章,有一篇文章從法律方面研究到,圖靈當時最好的選擇就是入獄,一方面他不用遭受化學用品帶給他的傷害,化學閹割就是使用激素改變同性戀傾向,另一方面,在外面的一些知名人士會救他出來的。一九五四年,在圖靈自殺當年,英國通過了關於同性戀的《沃芳頓報告》,這個報告的出台者就是沃芳頓爵士,值得一提的就是沃芳頓爵士本人就是反同性戀者。《沃芳頓報告》指出:同性戀不是一種病以及「任何成年人之間,在相互允許情況下,私下進行的同性戀活動不應被認為是犯罪」。圖靈會被縮減刑期,甚至被釋放,但是漫長的歲月留給圖靈仍舊是一種折磨,沒有克里斯托弗的二十三年之間,破解英格瑪密碼帶給了他充實。但盛世之後只剩迷惘,瓊給了他愛,但是由於自己本身的缺陷,無福享受。圖靈找來了克里斯托弗的替代品,但是那些平庸之輩如何觸碰他的理想,只是覺得圖靈有錢,可以敲他的竹杠,當圖靈看到自己不斷顫抖的雙手,以及慢慢出現的女性特徵,以及高處不勝寒的孤獨,他選擇了一條不歸路。當時他眼前浮現的是,德國投降之後,情報機關告訴他們所有資料,所有記錄,所有儀器都要被銷毀,也許他們幾個人永遠不會再見面,他想到一個月的期限即將來到,破譯不出密碼的幾個人垂頭喪氣來到小酒館喝酒,因為其他同事的一句玩笑話而醍醐灌頂,困擾兩年的難題迎刃而解,破譯小組的所有人放下往日的矜持,互相跳著抱著,他會想到,密碼雖然破譯了,但是從戰略角度考慮,他們必須犧牲一部分士兵,而這些士兵的親戚,朋友有可能就是破譯小組的成員,他們必須放下所有的愛,想到與他朝夕相處的同事就是克格勃,自己成為了蘇聯與英國政治博弈的籌碼,想到自己每天都要做計算題,計算哪個部分的士兵應該犧牲,哪個部分的士兵應該被保留。
飾演艾倫·圖靈的卷福是圖靈的十七代表親,卷福所就讀的英國曼徹斯特大學就請圖靈擔任過實驗室的主任。從二零零九開始,英國的社科界發起了為圖靈平反的運動,二零一二年,包括霍金在內的英國諾貝爾醫學獎得主,英國皇家學會會長等十一人聯名上書首相卡梅倫,要求為圖靈平反。二零一三年,在英國司法部長的要求下,女王向圖靈頒發了皇家赦免,這段公案劃上了句號,卷福在演完圖靈之後,說過這樣一句話:真正能赦免圖靈只有他自己。圖靈受到的傷害是一個特殊時期的恥辱,但是圖靈是懦弱的,他沒有選擇順逆境而上,而是在苦難來臨的時候,選擇了低頭。我在查資料的時候,發現了這樣的一句話,歷史虧欠那麼多人,圖靈算老幾。
2015年是中國抗日戰爭及世界反法西斯戰爭勝利七十周年,電視里鋪天蓋地全是諜戰劇,每當我看到他們英勇殺敵,巧妙周旋並且四兩撥千斤的智慧,看到他們妻離子散的痛苦和經歷嚴刑拷打的不屈之後,總使我感概萬千,他們在信仰的堅持下,為了民族和國家利益,奉獻出了自己的生命,奉獻自己的幸福,讓我們取得了抗日戰爭及世界反法西斯戰爭的勝利,換來了我們的安寧和幸福。但是也有一些人讓我想到他們解放以後,本身應該獲得屬於自己的榮譽和享受安寧的生活,但後半生卻顛沛流離,不得善終,跟他們英雄的身份不相符,我很為他們的遭遇感到遺憾。其實對於英雄的不公正待遇,不止發生在我們國家,在世界范圍也常有這種事情的發生。比如說世界上有名的大特工佐爾格,他在日本政府中八面玲瓏,最後身份暴露,蘇聯政府也沒有給他更多的禮遇。我國著名的戰略情報專家閻寶航,他拿到了德國即將全面進攻蘇聯的情報,獲取了關東軍在東北的戰略部署,他是一個社交能力能力出色,大智大勇,也同樣是一個忠魂可泣鬼神,英靈不朽照後人的人,死後的待遇是不留骨灰,前半生的光輝帶來了後半生的磨難,是一件不平的事情,但是即便如此,很多人也沒有放棄的自己的信念,我們黨也有很多優秀的女特工,著名就是黃慕蘭,沈安娜。她們的遭遇比圖靈要悲慘很多,但是他們不輕言赴死,也不輕言放棄,要比圖靈高尚偉大得多。
太史公司馬遷在《報任安書》中最著名的一句話,就是人固有一死,或輕於鴻毛,或重於泰山,司馬遷遭遇了比圖靈還要恥辱的事情,在眾人的奚落聲中艱難的活著,終於寫出了「史家之絕唱,無韻之離騷」的史記,由此他獲得千千萬萬的贊美。
我們應該倡導圖靈對於科學的獻身精神,但應該擯棄他對於失敗的做法。圖靈不及霍金勇敢,缺少了涅磐重生的勇氣,圖靈不及喬布斯的幸運,缺少了人生中最重要的導師。故事的最後,瓊看到了日薄西山的圖靈,告訴他,我今天在街上看到的所有人都是被你拯救的,歌頌了他的偉大。圖靈的故事讓我想起了一個話題,向圖靈這樣劍走偏鋒的人才,社會應該給他一個寬容的適合他發揮才能的環境,昭示我們的社會重視這個問題。
我在想,將來有一天,我有了孩子,他會在一些領域有所建樹,那我該如何平衡他性格與成長,是應該讓他專注於他的事業,還是應該接受正常的教育,我如何支撐他的夢想。我希望社會的進步可以讓每一個人有一個的健康的成長環境。最後,再一次向對於推動全人類進步的科學家圖靈致敬。
2015年9月
『陸』 二戰期間德國密碼是怎樣被破譯的呢
敦刻爾克大撤退後,德國即將啟動入侵英國本土,英國軍情局在倫敦郊外的布雷奇利庄園設立了密碼破譯中心。在這里,有數百名工作人員參與破譯德國軍事行動的絕密情報。而這所庄園以及破譯工作,同樣也被英國政府列為最高機密,其代號就是"超級機密"。
正在英國人毫無頭緒時,1938年,一位猶太人向英國情報人員透露,他曾是"艾尼格瑪"的設計人員之一。英國人經過仔細甄別後,相信了他。這位猶太人真的復制出了一台"艾尼格瑪"密碼機,按照英國人的說法,這是仿製工程的奇跡,而這的確幫了英國人的大忙。
針對德國空軍司令戈林要求奪取制空權的指令,英國皇家空軍制定了集中優勢兵力打擊敵人的方案。由於英國空軍的飛機數量沒有德國多,所以只能在適當時間、適當地方和適當高度,集中戰斗機中隊及主要防禦力量,對付敵人的主攻力量。依賴預警雷達及破譯的德國軍事情報,英國皇家空軍總能掐著納粹空軍到達的時刻精準升空攔截,而不需要時時空中巡邏防備德軍突襲——英國空軍由此大大減少了飛行員體力消耗及汽油等戰略物資消耗。
1940年8月13日,蘇塞克斯和肯特上空,80架德軍"道尼爾 17"轟炸機群,以及更多數量的"容克 88"俯沖轟炸機,飛往不列顛腹地及海岸線執行轟炸任務。由於天空濃雲密布,德軍護航戰斗機無法按計劃起飛,轟炸機只好單獨出擊。
英國空軍司令部事先已知曉德軍行動計劃,當在雷達上發現德國飛機後,立即啟動早已就緒的作戰方案……這次交鋒,德國空軍共損失飛機47架,另有80多架被擊傷,而英國空軍僅損失飛機13架。
『柒』 圖靈傳記:計算機科學之父阿蘭 · 圖靈誕辰108周年
2021 年,你將會在 50 英鎊鈔票上看到下面這位角色:
對,沒錯,他就是中學計算機信息技術教材都會提到的知名人物——艾倫 · 麥席森 · 圖靈,英國數學家、邏輯學家,現代計算機之父、人工智慧之父、大英帝國榮譽勛章獲得者。總之,榮譽很多,貢獻很大,是一名偉人。
2019年7月15日,英國央行英格蘭銀行宣布,將在新版50英鎊上使用新的人物肖像,以此表達對這位天才計算機科學家的崇高敬意。
2015年,以圖靈為原型的電影《模仿游戲》,獲得奧斯卡最佳改編劇本獎。在影片《模仿游戲》中,圖靈與同事為了破解德軍的恩尼格碼密碼忍辱負重、嘔心瀝血,最終排除萬難取得成功,扭轉二戰戰局,讓觀影者動容。
然而在影片的最後以這樣一句話結尾:「在接受了一年的官方授權荷爾蒙療法後,1954年,艾倫·圖靈自殺。」讓無數人唏噓感嘆。
事實上,圖靈的人生比他被賦予的標簽要豐富得多。他充滿謎團的死亡也並不能令人信服地用同性戀殉道者的故事來解釋。
2020年6月23日是計算機和人工智慧的祖師爺-——圖靈的108年誕辰。 今天讓我們一起看看回顧圖靈的一生、成就與貢獻以及給教育工作者的啟發,致敬圖靈誕辰108周年。
人工智慧的歷史飽經滄桑,作為人工智慧的開山鼻祖,最讓人稱道的就是圖靈提出的圖靈機模型和圖靈測試了。
作為數學家和邏輯學家,圖靈每天的日常就是算題,終於,有一天他頓悟了: 人算不如天算,要是有機器人幫忙算就好了。
1936年,圖靈在《可計算數字及其在判斷性問題中的應用》 中構想出了後來被世人稱為「通用圖靈機」的抽象設備,包含了數據、指令和程序的基本思想,後來第一台計算機就是在這個模型基礎上研製出來的。
這個抽象模型闡明了通用計算機原理,想像這種設備擁有無限的內存,能夠同時存儲程序和數據;它還包括一個在內存上以一個符號為單位前後移動的掃描器,用於讀取信息及寫入額外的符號。
簡單說,就是模仿人的計算方式:
這個機器的每一種基本行為都十分簡單,比如「識別掃描器所處位置的符號」,「寫入『1』」或是「向左移動一個位置」。但當大量類似的基本行為聯結在一起,結果就會變得復雜。雖然結構簡單,但一台通用圖靈機足以執行今天最強大的計算機能夠完成的任何任務。
圖靈覺得,按照這個思路,機器可以取代人。
1950 年,圖靈在他的開創性論文《計算機器與智能》(Computing Machinery and Intelligence)中,提出要解決」機器能思考嗎」這個問題,並將其轉換為 「機器能做人類(作為會思考的實體)做的事嗎?」,提出著名的圖靈測試,嘗試定義「智能」。即通過一個簡單的測試,就可消除人類和機器智能之間的模糊性:
這就是著名的圖靈測試。
直至今天,「圖靈測試」也是衡量AI智能程度的重要標尺,研究者們樂此不疲地嘗盡方法以試圖通過測試。可以說,這七十年前提出的思想實驗對當今人工智慧領域依然有十分深遠的影響。在論文中,圖靈也建議,與其讓機器模擬成年人的心智,不如讓機器模擬兒童的心智,並用一系列教育手段讓機器學習智能。
圖靈測試還啟發了後續的一些互聯網應用,如驗證碼應用——用於檢驗登錄用戶是人類還是自動化程序。圖靈測試之所以經得起時間的考驗,是因為它規避了我們對智能的定義中可能包含的極其明顯的人類中心主義的偏見。
圖靈在計算機科學和人工智慧領域扮演的偉大先行者角色,以及留給後人的啟蒙式突破成果,也是他至今仍聞名世界、廣受贊譽的重要原因。
圖靈在計算理論上的貢獻就不必說了,邱奇圖靈論題,圖靈機,停機問題等等。圖靈的頭銜也有很多,但很少人知道他也是一位出色的跑步者,甚至差點站上了奧運會的舞台。
更重要的是,圖靈曾協助英國軍方破解德國的著名密碼系統「謎」(Enigma),幫助盟軍取得了二戰的勝利。
1939年-1945年第二次世界大戰,30歲左右的圖靈,使用剛剛研製出來的計算機,用他的演算法,破譯了希特勒的情報,使得二戰提前兩年結束,他一個人就減少了1400萬人的死亡,這真是古今中外歷史上的戰爭奇跡。 時任英國首相丘吉爾說:圖靈是二戰最大的功臣。
1966年,在圖靈去世之後,美國計算機協會為紀念其在計算機領域的卓越貢獻,設立「圖靈獎」,專門獎勵那些對計算機事業作出重要貢獻的個人。圖靈獎對獲獎條件要求極高,評獎程序又是極嚴,一般每年只獎勵一名計算機科學家,因此有 「計算機界的諾貝爾獎」 之稱。
英國央行英格蘭銀行行長 Mark Carney 評價:「艾倫·圖靈是一位傑出的數學家,他的工作對我們今天的生活方式產生了巨大影響。作為計算機科學和人工智慧之父,以及戰爭英雄,圖靈的貢獻深遠且具開創性。他是一位巨人,現在很多人都站在他的肩膀上。
雖然圖靈生前對計算機和人工智慧領域做出了偉大的貢獻,但他依然遭到了英國政府的迫害。這么偉大的人物只活了42歲。
一方面,圖靈是大家羨慕的天才兒童,1912年出生在英國富人階級家庭的圖靈,一直享受著良好的貴族教育,小小年紀就拿到了一手好牌。
在很小的時候,就表現出與眾不同的天分,在三四歲的時候自己學會了閱讀,特別喜歡數字和智力游戲,從小喜歡體育運動,尤其酷愛足球,還是一名天賦異稟的馬拉松跑者。
少年時的他,就已經表現出非凡的數學水平和科學理解力,年僅15歲就通曉愛因斯坦理論,並且運用那深奧的理論,獨立推導力學定律。
另一方面,圖靈有著天才相似的童年,幼年性格孤僻,常遭受欺凌,長大以後性格內向,為人偏執,因為種種經歷對同性有著超出常人的感情。
圖靈小時候有口吃,直到4歲才被養父母收養,上學之後口吃更嚴重。在那段日子裡,任何一個需要正常社交的地方,圖靈都因為口吃而倍受困擾。他本可以在學習上表現優異而彌補自己的不足,但事實並非如此。只有在數學上,他才表現出一些智力天賦的端倪。
在舍伯恩,阿蘭沒能與其他男孩打成一片。他害羞、孤獨,似乎總是衣衫不整、墨跡斑斑。「他的所有特徵都容易成為笑柄,尤其是他那害羞、猶豫、尖細的聲音——不完全是口吃,而是吞吞吐吐,就像在等待一個復雜的程序將他的想法轉化成人類語言一樣。」
最好的朋友克里斯托弗總是第一時間解救安撫他、矢志不渝支持他,圖靈逐漸對他產生超越友情的同性之愛和依賴,以至於不久後克里斯托弗因重病去世後圖靈幾近崩潰而更加封閉自我。
而圖靈從事信息學研究,也是克里斯朵夫的緣故。當時圖靈覺得人們說話就像加密了一樣,他永遠都猜不對對方想要表達的是什麼,而他屬於那種有什麼說什麼的人,為此還十分苦惱。克里斯朵夫就把自己在看的一本密碼學理論書推薦給了他。
破譯密碼多年後,1952年,英國政府對圖靈同性戀取向定罪,為保住以他的摯愛克里斯托弗命名的計算機,他接受了注射雌激素的化學閹割,1954 年,最終在精神肉體雙重摺磨下選擇吃下含氯化氫蘋果終結了自己命途多舛的一生,年僅42歲。
2009年,在超過3萬人的簽名請願下,英國首相布朗向全國人民正式頒布對圖靈的道歉。2013 年,圖靈出生百年後,英國女王伊麗莎白二世宣告了對圖靈「嚴重猥褻」罪的赦免。這位被歷史虧待的人,終於等來了被公正評價的那天。
在《模仿游戲》的最後二十分鍾,在審訊室里,面對著探長的圖靈說出該劇的題眼:人和機器的最大區別是什麼?二者最本質的區別是,人是有不同想法的,機器則不是。你愛草莓,我討厭滑冰,你喜歡看書,我對花粉過敏.....
圖靈這番話,給了我們教育工作者以深刻的啟示, 人與機器的最大的不同在於:自我意識、情感和個性的自由與多元化,我們要做到的是因材施教,尊重、理解、平等、包容的個性化教育,而不是人雲亦雲、黨同伐異、對不同於常人的少數派施以冷漠殘酷的對待。
平等地對待每一個孩子,尊重孩子的興趣與個性,挖掘孩子的潛能與天賦,即使無法成為天才,也能一生受益、健康正常地成長,甚至很好地實現個人與社會價值 ——這是我們教育工作者需要謹記的。 在圖靈108周年誕辰之際,謹用此文紀念二十世紀最偉大的科學家之一圖靈。
『捌』 圖靈的主要貢獻有什麼
1、電子計算機
圖靈在第二次世界大戰中從事的密碼破譯工作涉及到電子計算機的設計和研製,但此項工作嚴格保密。直到70年代,內情才有所披露。
從一些文件來看,很可能世界上第一台電子計算機不是ENIAC,而是與圖靈有關的另一台機器,即圖靈在戰時服務的機構於1943年研製成功的CO-LOSSUS(巨人)機,這台機器的設計採用了圖靈提出的某些概念。
它用了1500個電子管,採用了光電管閱讀器;利用穿孔紙帶輸入;並採用了電子管雙穩態線路,執行計數、二進制算術及布爾代數邏輯運算,巨人機共生產了10台,用它們出色地完成了密碼破譯工作。
2、人工智慧
1949年,圖靈成為曼切斯特大學(University of Manchester )計算實驗室的副院長,致力研發運行Manchester Mark 1型號儲存程序式計算機所需的軟體。
1950年他發表論文《計算機器與智能》( Computing Machinery and Intelligence),為後來的人工智慧科學提供了開創性的構思。提出著名的「圖靈測試」,指出如果第三者無法辨別人類與人工智慧機器反應的差別, 則可以論斷該機器具備人工智慧。
3、數理生物學
從1952年直到去世,圖靈一直在數理生物學方面做研究。他在1952年發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。
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,如今已經成為圖案形成范疇的核心。他後期的論文都沒有發表,一直等到1992年《艾倫·圖靈選集》出版,這些文章才見天日。
(8)圖靈破譯了德國什麼密碼擴展閱讀:
圖靈對於人工智慧的發展有諸多貢獻,提出了一種用於判定機器是否具有智能的試驗方法,即圖靈試驗,至今,每年都有試驗的比賽。此外,圖靈提出的著名的圖靈機模型為現代計算機的邏輯工作方式奠定了基礎。
圖靈不但以破譯密碼而名聞天下,他在人工智慧和計算機等領域也作出了重要貢獻,他常被認為是現代計算機科學的創始人。
戰爭結束後,在曼徹斯特大學工作的他研製了「曼徹斯特馬克一號」———著名的現代計算機之一。1999年,他被《時代》雜志評選為20世紀100個最重要的人物之一。
『玖』 阿蘭圖靈數學題是什麼
阿蘭圖靈是數學題是計算機學之父創作的,1936年,圖靈向倫敦權威的數學雜志投了一篇論文,題為「論數字計算在決斷難題中的應用」的數學題。
阿蘭.圖靈出生於1912年的英國倫敦,他自小就展現出了極高的智商,三歲可以自行讀書,五歲便寫下了關於顯微鏡的觀察作文。
但圖靈的性格是極其孤僻的,不善於表達,因此圖靈在少年期間,就成為了被霸凌的對象。就在這種環境之下,一個改變圖靈一生的學長出現了,這個學長保護了圖靈,制止了其他人對圖靈的霸凌行為,同時這個學長和圖靈有著相同的愛好,他們對數學和科學都有著極大的興趣,經常在一起討論這方面的知識。
後來,他在1931年考入了劍橋大學國王學院,畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位,第二次世界大戰爆發後回到劍橋,後來發生的事情大家也都知道了,圖靈幫助英國破解了德國的「恩格瑪」密碼機器,幫助英國取得了二戰的勝利,成為了世界的英雄、
圖靈作為著名數學家,所貢獻的成就完全不止於密碼破譯這一個領域,圖靈對人類的計算機技術發展,和人工智慧的技術發展,都做出了很大的貢獻。
例如圖靈曾寫過一篇名為《計算機器和智能》的論文,在計算機科學界引起了巨大震撼同時圖靈花費4萬英鎊,成功研製出了一台計算機,這台計算機是當時世界上速度最快,功能最強的計算機,為後來的計算機發展奠定了堅實的基礎。
後來圖靈又提出了「機器會思考嗎」這一問題,並設計了著名的「模仿游戲試驗」,後人稱之為「圖靈測試」。
阿蘭圖靈數學題現狀
牛津大學的數學家Marc Lackenby找到了一種演算法,能比以往任何演算法都更快判斷一個紐結是否為「平凡紐結」。這種演算法可以在所謂的「准多項式時間(quasi-polynomial time)」,判斷出一個交叉數為n的紐結圖所代表的的紐結是否是平凡紐結。
以上內容參考:艾倫·麥席森·圖靈 - 網路