他是計(jì)算機(jī)之父，天才數(shù)學(xué)家，也是二戰(zhàn)中拯救千萬人的超級(jí)英雄，科技文明因他而改變走向。因?yàn)樾匀∠蛩獾讲还綄?duì)待，而過早離開人世。許多年后，人們想起他，才發(fā)現(xiàn)時(shí)代辜負(fù)了他的偉大。

辭世50余年后，阿蘭圖靈開始成為流行文化塑造出來的英雄，二戰(zhàn)中破譯德軍密碼，英年早逝死因成謎，都給這位超越時(shí)代的天才增添了傳奇色彩。他擁有的數(shù)學(xué)天賦拯救了數(shù)以萬計(jì)的生命，卻因性取向被當(dāng)時(shí)的社會(huì)所譴責(zé)唾棄。他的存在充滿光芒，結(jié)局卻黯淡悲涼。

他短短 42 年的一生中，在人工智能和計(jì)算機(jī)兩個(gè)完全不同領(lǐng)域，兩次改變了人類文明的走向。他生前沒子嗣，卻在死后卻有了無數(shù)個(gè)「父親」頭銜，比如「計(jì)算機(jī)之父」「人工智能之父」等等。今天風(fēng)馬牛就和大家聊聊這謎一樣的男子。

▲天賦與個(gè)性共同塑造了圖靈

圖靈 1912 年出生，他的父親是英國(guó)駐印度的公務(wù)員。父母因?yàn)楣ぷ髟蜃≡谟《?，圖靈和他的哥哥幼年在英國(guó)度過，由保姆照顧。據(jù)圖靈的保姆說他從小就正直、聰明，和別人下棋，他從不讓子，也不悔棋。據(jù)他母親回憶，圖靈 3 歲時(shí)就進(jìn)行了他的首次「實(shí)驗(yàn)」，他把一個(gè)玩具木頭人的小胳膊、小腿掰下來栽到花園里，等待長(zhǎng)出更多的木頭人。

到了 8 歲，他更開始嘗試寫一部科學(xué)書籍，題目為《關(guān)于一種顯微鏡》。在這部很短的書的開頭和結(jié)尾，他都用同一句話「首先你必須知道光是直的」作前后呼應(yīng)。小圖靈走在路上有個(gè)習(xí)慣，看到路燈就停下來看編號(hào)。他喜歡冰球場(chǎng)，因?yàn)楸驁?chǎng)的邊線是一道有趣的幾何題。

▲幼年時(shí)的圖靈聰明可愛

14 歲時(shí)，圖靈被英國(guó)著名的中學(xué)錄取，他中學(xué)成績(jī)不是特別出色，但上數(shù)學(xué)課他不聽講，也不看書，所有定理都是自己推出來的。這等于是把所有中學(xué)以前的數(shù)學(xué)從頭發(fā)現(xiàn)一遍。化學(xué)課也如此，他自己就做成過從海藻里分離碘的實(shí)驗(yàn)，而這種實(shí)驗(yàn)連化學(xué)老師都弄不清楚。

他在 15 歲時(shí)就能寫出「相對(duì)論」的提要，在 17 歲和 18 歲時(shí)兩次獲得自然科學(xué)獎(jiǎng)。圖靈中學(xué)時(shí)讀過《每個(gè)兒童應(yīng)該知道的自然奇觀》，這本書開啟了他的科學(xué)視野，并對(duì)他理解人與機(jī)器之間的關(guān)系產(chǎn)生了更深刻的影響。該書認(rèn)為人體也是一臺(tái)機(jī)器，雖然比任何手工制作的機(jī)器都要復(fù)雜千萬倍，但其本質(zhì)上仍然是一臺(tái)機(jī)器。圖靈堅(jiān)信自己的身體也是一臺(tái)機(jī)器，后來也因探索機(jī)器和人類間的聯(lián)系被世人銘記。  

在中學(xué)時(shí)，圖靈害羞、孤獨(dú)，似乎總是衣衫不整，說話吞吞吐吐。他沒能與其他男孩打成一片，只和一個(gè)叫克里斯(Christopher Morcom)的男孩交往密切，這個(gè)男孩比圖靈大一歲，也高一級(jí)。圖靈說克里斯是他的初戀，他對(duì)克里斯的愛，是那種仰望的愛，他會(huì)崇拜克里斯踩過的泥土。

▲電影《模仿游戲》

以圖靈的一生為原型創(chuàng)作

他們?cè)诳茖W(xué)和數(shù)學(xué)上有著共同的興趣，他們一起做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，交流數(shù)學(xué)公式，探討最新的天文學(xué)和物理學(xué)著作?？死锼沟膲?mèng)想是考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院，為了和克里斯繼續(xù)做同學(xué)，圖靈提前一年參加了大學(xué)入學(xué)考試。

他們一起參加了劍橋的入學(xué)考試，但圖靈因偏科嚴(yán)重落榜，克里斯被錄取。第一次考取劍橋失敗，圖靈卻說他和克里斯在劍橋一起考試的時(shí)候是他這一生中最美好的日子。不過很不幸，兩個(gè)月后克里斯因病突然去世。18 歲的圖靈幾乎垮了，讀克里斯的學(xué)校，完成他的科學(xué)夢(mèng)想，成了圖靈一生的目標(biāo)。

19 歲的圖靈如愿地考上了劍橋大學(xué)，他被三一學(xué)院和國(guó)王學(xué)院同時(shí)錄取，由于三一學(xué)院不提供獎(jiǎng)學(xué)金，而國(guó)王學(xué)院提供獎(jiǎng)學(xué)金，圖靈選擇了在國(guó)王學(xué)院讀數(shù)學(xué)專業(yè)。

大概在圖靈 21 歲時(shí)，他開始對(duì)數(shù)理邏輯發(fā)生興趣。數(shù)理邏輯又叫形式邏輯，是邏輯學(xué)的一個(gè)重要分支。數(shù)理邏輯用數(shù)學(xué)方法，也就是用符號(hào)和公式、公理的方法去研究人的思維過程、思維規(guī)律，其目的是建立一種精確的、普遍的符號(hào)語言，用符號(hào)去推理演算，以便用演算去解決人如何思考、推理等問題。

▲圖靈機(jī)示意圖：人工智能的起點(diǎn)

簡(jiǎn)單來說，就是用一套符號(hào)語言代替人的自然語言去計(jì)算、思考、推理，比如「二進(jìn)制」 1 和 0 的計(jì)算方法就是人設(shè)計(jì)出來的符號(hào)語言，而「十進(jìn)制」就是人的自然語言。第一批計(jì)算機(jī)專家多是擅長(zhǎng)符號(hào)語言的邏輯學(xué)家，比如創(chuàng)造了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的馮·諾依曼就是邏輯學(xué)家。

圖靈一生最重要的貢獻(xiàn)之一，是他于 24 歲時(shí)發(fā)表的論文《論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題上的應(yīng)用》。他認(rèn)為大腦的邏輯結(jié)構(gòu)可以用機(jī)器來實(shí)現(xiàn)，他想用機(jī)器建造一座大腦。圖靈在這篇文章中用精確的數(shù)學(xué)邏輯，描繪出了大腦的機(jī)器模樣，這個(gè)機(jī)器就被稱為「圖靈機(jī)」,后人稱作計(jì)算機(jī)。

▲大腦的邏輯用機(jī)器來實(shí)現(xiàn)

這個(gè)機(jī)器的運(yùn)作模式是機(jī)器先輸入一個(gè)信息，對(duì)其進(jìn)行編程、處理，得出一個(gè)結(jié)果，再對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，得出新的結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。「圖靈機(jī)」使用的是機(jī)器更容易識(shí)別和讀寫的二進(jìn)制，而不是人類熟悉的十進(jìn)制。圖靈機(jī)本身不是計(jì)算機(jī)模型，而是數(shù)學(xué)模型，它對(duì)計(jì)算的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，奠定了整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)。

圖靈機(jī)還證明了通用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)是可制造出來的，圖靈的理論對(duì)以后馮·諾依曼的計(jì)算機(jī)思想產(chǎn)生很大影響。后來，為紀(jì)念他在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)于  1966  年設(shè)立圖靈獎(jiǎng)，此獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為計(jì)算機(jī)科學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)。 

圖靈在劍橋大學(xué)畢業(yè)后，去了美國(guó)普林斯頓大學(xué)讀博士，這一階段圖靈對(duì)密碼學(xué)有了濃厚的興趣。密碼學(xué)是涉及科學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科，密碼創(chuàng)建者要偽裝和隱藏，靠數(shù)字本身的復(fù)雜度和無序性來設(shè)置障礙，破譯者要在看似無序的數(shù)字中間尋找秩序和規(guī)律。

在信息流通性還不強(qiáng)的二戰(zhàn)，每一段情報(bào)都具有巨大的價(jià)值。當(dāng)時(shí)德國(guó)擁有號(hào)稱是同時(shí)代最為可靠的通訊密保機(jī)器——恩格瑪機(jī)（enigma），作為情報(bào)保密手段。恩格瑪機(jī)能把平常的語言文字（俗稱「明文」），自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇a（俗稱「密文」），再通過無線電或電話線路秘密傳送出去。

▲密碼要靠數(shù)字本身的復(fù)雜度

和無序性設(shè)置障礙

「密文」即使被他人截獲，也令人不知所云。恩格瑪機(jī)配有一套接線、數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)子，密碼員只要切換一下接線和轉(zhuǎn)子的順序，就能制造出極為復(fù)雜的密碼，周而復(fù)始，每天更換。這就意味著，只要在 24 小時(shí)內(nèi)，解密員沒能找出規(guī)律，已經(jīng)掌握的所有信息都可能作廢。

由于恩格瑪機(jī)的存在，英國(guó)對(duì)于手頭所截獲的德軍加密信息毫無辦法，只能聚集大量學(xué)者，在布萊切利公園設(shè)立破解園進(jìn)行解密工作。英國(guó)政府傳統(tǒng)上是雇用古典文學(xué)學(xué)者來從事解碼工作，因?yàn)檫@些人在解讀困難語言方面受過最好的訓(xùn)練。但是隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的臨近，為了分析類似恩格瑪機(jī)的復(fù)雜編碼設(shè)備，他們也請(qǐng)來了數(shù)學(xué)家。

▲《模仿游戲》

英國(guó)政府政府請(qǐng)來了數(shù)學(xué)家

1939 年 9 月二戰(zhàn)爆發(fā)，圖靈就到了布萊切利破解園參加密碼破譯工作。圖靈負(fù)責(zé)破譯德國(guó)海軍的密碼，德軍使用密碼與潛水艇進(jìn)行通信，而這些潛水艇對(duì)駐扎在美國(guó)和英國(guó)間的大西洋護(hù)航艦隊(duì)極具威脅。

恩格瑪機(jī)是一種機(jī)器，如果用人力來對(duì)抗，自然就落了下風(fēng)，所以圖靈認(rèn)為要制造一種機(jī)器，用機(jī)器與恩格瑪機(jī)對(duì)決。這個(gè)機(jī)器要既能讀取電報(bào)原文，還可承受復(fù)雜的電路計(jì)算，最后的結(jié)果能輸出到打字機(jī)上。圖靈不懈地努力破解著恩格瑪機(jī)，在長(zhǎng)期觀察中，他發(fā)現(xiàn)德軍密碼中隱藏著幾個(gè)明顯的規(guī)律：其一是永遠(yuǎn)不會(huì)把一個(gè)字母加密成本身：即不會(huì)把 A 加密成 A ，把 B 加密成 B。

▲密碼破譯關(guān)系到千萬人的生命

利用這一缺陷，圖靈和同事們排除這些已知，余下的再窮舉。其二是德國(guó)人使用的密匙都是相鄰的字母，這使得破解的計(jì)算量被大大減少了；其三是使用密碼前的電報(bào)通常會(huì)有固定語句，比如說今天是星期幾，今天天氣如何，更重要的還有一句「希特勒萬歲」，而這又為捕捉密碼提供了更多的線索。圖靈還會(huì)誘使對(duì)方發(fā)一些固定的信息，然后通過一套數(shù)學(xué)算法破解密匙。

1940 年 3 月，圖靈制造出了破譯恩格瑪機(jī)的電氣機(jī)械裝置「炸彈機(jī)（Bombe）」。據(jù)后來解密的文件，「炸彈機(jī)」破譯了德軍 90% 以上的「恩格瑪機(jī)」情報(bào)，為贏得戰(zhàn)爭(zhēng)勝利作出了極其重要的貢獻(xiàn)，這一成就使得英軍能夠掐著德軍脈門進(jìn)行作戰(zhàn)。

▲「炸彈機(jī)」能夠使英軍

摸著德軍的脈門進(jìn)行作戰(zhàn)

比如，駐扎北非的隆美爾是希特勒手下最杰出的將領(lǐng)，「炸彈機(jī)」問世之后，盟軍每每破譯他與總部的電報(bào)往來，總是能摧毀他的補(bǔ)給和運(yùn)輸部隊(duì)。知道隆美爾「彈盡油絕」的處境后，英軍統(tǒng)帥蒙哥馬利發(fā)動(dòng)「阿拉曼戰(zhàn)役」，一舉將其擊敗。隨后，在大西洋海戰(zhàn)和諾曼底登陸，甚至美日間的中途島海戰(zhàn)中，「炸彈機(jī)」也發(fā)揮了重要作用。這些成果，為世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)的最后勝利，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在空戰(zhàn)取得勝利之后，英國(guó)首相丘吉爾曾在下議院發(fā)表演講，贊嘆「在文明沖突史上，從沒有如此眾多的人如此感激如此少數(shù)的人。」此話既是對(duì)空軍飛行員的表揚(yáng)，也是對(duì)破譯密碼的情報(bào)人員的褒獎(jiǎng)。圖靈在 1946 年榮獲「不列顛帝國(guó)勛章」，這是英國(guó)皇室給予為國(guó)家和人民做出巨大貢獻(xiàn)、立下大功人士的榮譽(yù)。

▲《機(jī)械姬》

機(jī)器像人類一樣有思維和情緒

二戰(zhàn)后，圖靈開始從事「自動(dòng)計(jì)算機(jī)」的邏輯設(shè)計(jì)和具體研制工作。1950  年他發(fā)表論文《計(jì)算機(jī)器與智能》，他提出了機(jī)器能否思考這個(gè)問題，為后來的人工智能科學(xué)提供了開創(chuàng)性的構(gòu)思。這一創(chuàng)想本質(zhì)上是個(gè)哲學(xué)問題：人類是否能賦予機(jī)器智能，而機(jī)器有了思想后「會(huì)不會(huì)犯錯(cuò)」「會(huì)不會(huì)擁有情緒」以及  100  年后的今天仍在被討論的「會(huì)不會(huì)反抗并消滅人類」。

為了證明機(jī)器是否能夠思考，他又發(fā)明了「圖靈測(cè)試」，即讓測(cè)試者面向兩個(gè)對(duì)象，一個(gè)為機(jī)器，一個(gè)為自然人，提出一系列問題。如果根據(jù)雙方的回答，測(cè)試者無法辨別哪個(gè)是機(jī)器的回答，則可以論斷該機(jī)器具備人工智能。圖靈測(cè)試在今天仍被沿用。圖靈指出，最好的人工智能研究應(yīng)該著眼于為機(jī)器編制程序，而不是制造機(jī)器。

圖靈是個(gè)典型的理工男，平時(shí)不修邊幅，常年穿一件亂糟糟的套頭衫，有時(shí)候和他說話，明顯能感覺到他精神恍惚，沉浸在自己的世界里面。他很好打交道，不過性格木訥孤僻，在熱情人群中會(huì)顯得無所適從，社交能力很差。

比如說，圖靈有花粉過敏癥，這時(shí)正值二戰(zhàn)期間，他拼命給領(lǐng)導(dǎo)打報(bào)告說需要一個(gè)防毒面具。戰(zhàn)爭(zhēng)期間物資緊張，而且在公共場(chǎng)合戴防毒面也會(huì)影響和同事的工作，領(lǐng)導(dǎo)拒絕了他的要求。圖靈竟然為了防毒面具這件小事，給英國(guó)首相丘吉爾寫信，后來丘吉爾批示同意他的要求，他才算戴上了防毒面具。

▲他的長(zhǎng)跑成績(jī)能贏奧運(yùn)銀牌得主

圖靈還有一點(diǎn)數(shù)學(xué)家式的神經(jīng)質(zhì)，經(jīng)常在心里數(shù)數(shù)。他有一輛破舊的自行車，每蹬 12 下，車鏈就會(huì)脫落。圖靈不去修理它，而是數(shù)腳踏板轉(zhuǎn)的圈數(shù)，然后趕在車鏈掉下之前下車，調(diào)整車鏈。后來他親手做了一個(gè)計(jì)數(shù)器，每到計(jì)數(shù)器顯示 12 之前，就調(diào)整一次車鏈。

圖靈不是那種只會(huì)寫公式弱不禁風(fēng)的宅男，他還是個(gè)長(zhǎng)跑名將，他的長(zhǎng)跑紀(jì)錄達(dá)到了奧運(yùn)水平。在布萊徹利莊園工作時(shí)，他經(jīng)常要到倫敦開會(huì)，戰(zhàn)時(shí)單位派車不方便，圖靈只是說一句「我自己解決吧」，六十四公里路跑著就去了，開完會(huì)再跑著回來。他的馬拉松最好成績(jī)是 2 小時(shí) 46 分 3 秒，比1948 年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)金牌成績(jī)慢 11 分鐘。 1948 年的一次跨國(guó)賽跑比賽中，他甚至跑贏了同年奧運(yùn)會(huì)銀牌得主。

1951  年  12  月，圖靈在曼徹斯特的街上遇見了一個(gè)年輕人阿諾德·莫里。這個(gè)人工人出身，正處于偷竊罪緩刑期，而且沒有工作。圖靈和莫里共進(jìn)了午餐，一起回到了圖靈的家里。在接下來的一個(gè)月，他們還相會(huì)了幾次。之后，由于莫里的原因，圖靈的性取向公之于眾。在當(dāng)時(shí)的英國(guó)，同性戀不僅被認(rèn)為是道德的敗壞，更被明文規(guī)定一旦發(fā)現(xiàn)就會(huì)被處牢獄之災(zāi)或化學(xué)閹割。

▲《模仿游戲》

「劍橋教授因同性戀而獲罪」

圖靈則認(rèn)為國(guó)家沒權(quán)干涉私生活，并在法庭上直言不諱地道明了自己的態(tài)度。理所當(dāng)然的，法律不會(huì)因?yàn)閳D靈一個(gè)人發(fā)生改變，當(dāng)時(shí)的法庭判定圖靈需要受刑或接受化學(xué)閹割。為了避免因坐牢耽擱了自己的研究，圖靈選擇了后者，在身體內(nèi)持續(xù)注射雌激素。

1954 年 6 月，人們?cè)诜块g中發(fā)現(xiàn)了圖靈的尸體，尸體旁邊還有一個(gè)被咬了一口的蘋果，蘋果上被檢出含有氰化鉀。關(guān)于圖靈死亡是自殺還是他殺，至今仍是個(gè)謎。

然而正是這個(gè)被咬了一口的蘋果，引起了互聯(lián)網(wǎng)上最大的懸案：蘋果公司因感懷圖靈對(duì)發(fā)明計(jì)算機(jī)所做的貢獻(xiàn)，同時(shí)感慨一代天才的悲慘結(jié)局，遂用「咬了一口的蘋果」作為公司logo，向偉大的圖靈致敬。

▲蘋果公司的LOGO

后來《喬布斯傳》的作者專門為此事采訪了喬布斯本人。喬布斯回應(yīng)：「多希望當(dāng)年是這樣想的，但確實(shí)不是?！梗哉Z中分明對(duì)圖靈的貢獻(xiàn)充滿了感懷和尊敬。

2009 年，在超過 3 萬人的簽名請(qǐng)?jiān)赶?，時(shí)任英國(guó)首相布朗代表英國(guó)政府向圖靈及其家人正式道歉。2012 年，圖靈誕辰百年，包括物理學(xué)家史蒂芬·霍金在內(nèi)的 10 位名人，致函呼吁首相卡梅倫，要求英國(guó)政府赦免圖靈所謂的「嚴(yán)重猥褻」罪行。直到 2013 年，英國(guó)女王正式宣告了對(duì)圖靈「嚴(yán)重猥褻」罪的赦免。這位被歷史虧待的人，終于等來了被公正評(píng)價(jià)的那天。

▲上帝派來的天使，來去匆匆

牛津大學(xué)著名數(shù)學(xué)家安德魯·哈吉斯在為圖靈寫的傳記《謎一樣的圖靈》中這樣描述到：「圖靈似乎是上天派來的一個(gè)使者，匆匆而來，匆匆而去，為人間留下了智慧，留下了深邃的思想，后人必須為之思索幾十年、上百年甚至永遠(yuǎn)?！?/span>圖靈留下的偉大思想還在演化前進(jìn)，它依舊讓世人驚訝，讓人為之興奮。