计算机基础课第 34 期分享

01

24岁职业生涯才刚刚开始

丘奇和图灵证明了计算机的能力有极限，无论有多少时间或内存，有些问题是计算机无法解决的。起步了可计算性理论，现在叫"丘奇-图灵论题"。

当时是1936年，图灵只有24岁，他的职业生涯才刚刚开始，从1936年到1938年在丘奇指导下，他在普林斯顿拿到博士学位，毕业后回到剑桥。

02

二战的贡献

1939年后不久，英国卷入第二次世界大战，图灵的才能很快被投入战争。事实上，在战争开始前一年，他已经在英国政府的 密码破译学校兼职，位于"布莱切利园"的一个密码破译组织。他的工作内容之一是破解德国的通信加密，特别是"英格玛机"加密的信息。简单说，英格玛机会加密明文，如果输入字母 H-E-L-L-O，机器输出 X-W-D-B-J，这个过程叫"加密"。文字不是随便打乱的，加密由"英格玛机"顶部的齿轮组合决定，每个齿轮有26个可能位置，机器前面还有插板，可以将两个字母互换，总共有上十亿种可能。

如果你有"英格玛机"，并且知道正确的齿轮和插头设置，输入X-W-D-B-J，机器会输出 hello，解密了这条消息。当然，德军不会把机器设置发到微博上，盟军必须自己破译密码，有数十亿种组合，根本没法手工尝试所有组合。幸运的是，英格玛机和操作员不是完美的，一个大缺陷是：字母加密后绝不会是自己，H 加密后绝对不是 H。

图灵接着之前波兰破译专家的成果继续工作，设计了一个机电计算机，叫 Bombe。利用了这个缺陷，它对加密消息尝试多种组合，如果发现字母解密后和原先一样，我们知道英格玛机决不会这么做，这个组合会被跳过，接着试另一个组合。Bombe 大幅减少了搜索量，让破译人员把精力花在更有可能的组合。比如在解码文本中找常见的德语单词，德国人时不时会怀疑有人在破解，然后升级英格玛机。比如加一个齿轮，创造更多可能组合，他们甚至还做了全新的加密机。

整个战争期间，图灵和同事在布莱切利园努力破解加密，解密得到的德国情报，为盟军赢得了很多优势。有些史学家认为他们把战争减短了好几年。

03

未来的计算机

战后，图灵回到学术界为许多早期计算机工作做出贡献。比如曼彻斯特 1 号，一个早期有影响力的存储程序计算机，但他最有名的战后贡献是"人工智能"，这个领域很新，直到1956年才有名字。这个话题很大，以后再谈。

1950 年，图灵设想了未来的计算机，拥有和人类一样的智力，或至少难以区分。图灵提出如果计算机能欺骗人类相信它是人类，才算是智能。这成了智能测试的基础，如今叫"图灵测试"。想像你在和两个人沟通不用嘴或面对面，而是来回发消息，可以问任何问题，然后会收到回答。但其中一个是计算机，如果你分不出哪个是人类，哪个是计算机，那么计算机就通过了图灵测试。这个测试的现代版叫"公开全自动图灵测试，用于区分计算机和人类"简称"验证码"，防止机器人发垃圾信息等。我承认 有时我都认不出那些扭曲的东西是什么字，这难道意味着我是计算机？

04

图灵与悲剧

但图灵与悲剧密不可分，所以他的故事值得一提，图灵那个时代，同性恋是违法的，英国和大部分国家都是。1952 年调查他家的入室***案时，向当局暴露了他的性取向，被起诉 "行为严重不检点"。图灵被定罪，有2个选择：

1. 入狱

2. 接受激素来压制***

他选了后者，部分原因是为了继续学术工作，但药物改变了他的情绪和性格，虽然确切情况永远无法得知。图灵于1954年服毒自尽，年仅41岁。

由于图灵对计算机科学贡献巨大，许多东西以他命名。其中最出名的是"图灵奖"，计算机领域的最高奖项，相当于物理, 化学等其它领域的诺贝尔奖。虽然英年早逝，但图灵激励了第一代计算机科学家，而且为如今便利的数字时代 做出了重要基石性工作。

下一节：软件工程

相关阅读：

1. 计算机科学家的核心

2. 数据存在内存里的格式是什么？