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国家向他道歉三次,最后把他印在了钞票上

2023-11-01 14:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

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这个拯救了世人的英雄,却因为时代的偏见和歧视,在屈辱中走完自己年轻的生命之路。

2021 年,你将会在 50 英镑钞票上看到图灵。

英国央行英格兰银行宣布,“人工智能之父”艾伦 · 图灵将被登上新的 50 英镑钞票,以此表达对这位天才计算机科学家的崇高敬意。这则新闻一时间又掀起一波人们对图灵的缅怀。

50 英镑是英国面值最高的钞票,按照惯例,英国央行发行的英镑,一面印有女王伊丽莎白二世的头像,而另一面则是英国历史上一位著名人物的头像。此前登上过英镑钞票背面的英国历史伟人包括牛顿、达尔文、法拉第等等。目前版本的50英镑钞票,背面印的是工业革命先驱瓦特(James Watt)和波尔顿(Matthew Boulton)头像。

▲现行版 50 英镑纸钞正面(上)与背面(下)

英国央行面向公众征求50 英镑新钞人物意见,最终共收到超过22万份的提名,涉及 989 名符合条件的人物。其中包括拜伦之女,计算机程序创始人阿达 · 洛芙莱斯(Ada Lovelace)、探险家约翰 · 富兰克林爵士(Sir John Franklin)、物理学家史蒂芬 · 霍金(Stephen Hawking)、以及前首相撒切尔夫人(Margaret Thatcher)等英国历史名人。而图灵最终从这群人之中脱颖而出,可见他在广大投票者心中的受认可度。

▲新版50镑钞票设计稿

新的钞票上面除了会印图灵的个人形象之外,还会印上图灵用以破解德军密码的机器“英国炸弹”(British Bombe),以及图灵在 1949 年时说过的名言:“This is only a foretaste of what is to come, and only the shadow ofwhat is going to be”(这不过是对未来无限可能的一个预示,也仅仅是一个投影)。

英国央行之举,可能是对图灵最高级别的致敬,其中也许更是包含着对他深深的歉意。

这个拯救了世人的英雄,却因为时代的偏见和歧视,在屈辱中走完自己年轻的生命之路。

为什么选择图灵?

他所获得的荣誉与对世界做出的贡献,让他当之无愧地被选为新钞人物。

跳过天才们相似的童年,出生在英国富人阶级家庭的图灵,一直享受着良好的贵族教育,小小年纪就拿齐了一手好牌,以下是图灵的“学霸三连”:

1936 年,24 岁的图灵还在剑桥大学读书,在他发表的论文《论数字计算在决断难题中的应用》的附录中,首次提出一种可以辅助数学研究的机器的设想,这种机器后来被人称为“图灵机”。而他在论文中提出的“算法”和“计算机”(computing machines)两个核心概念,被公认为计算机科学的奠基之作,一直让我们受用到今天。

第二年,图灵发表了文章《可计算性与 λ 可定义性》,证明了图灵机可计算函数与λ可定义函数是等价的。对计算理论的严格化、计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义。

第三年,26 岁的图灵获得普林斯顿大学的博士学位,博士论文题目为《以序数为基础的逻辑系统》,在数理逻辑研究中产生了深远的影响。

可能连图灵可能自己都没意识到,自己青年时代的这几篇论文,会给后世带来持续重大的影响。

▲少年图灵

二战风云:他拯救了至少2000万人

二战爆发,英国对德国宣战后,早已回到英国的图灵随即入伍,在英国战时情报中心的政府编码与密码学院服役。

当时德国研制出的密码机,能将明文自动转换为密码(密文),再通过无线电或电话线路传送出去,这就是著名的恩格玛机(enigma machine)。恩格玛机的密钥可以每天更换一次,而且也不需要再去专门训练特工去学习密码了,一个人只要会使用转子,会敲键盘就能使用这套密码。德国人果断买了20000台恩格玛,每条前线上方都飘散着无数由密文组成的情报。

▲恩格玛机

当时,英国海陆空和军情六处的情报组组织了大约10000人进行拦截和破译秘密通信的工作,他们采用的还是之前“碰撞法”的套路来破解密码,也就是,根据字母的重复频率来猜测密钥,建立字符对应表。这就是为什么需要找上万多个人来破译密码的原因,这是一场刻不容缓的车轮战。

英国情报局每天都能拦截到大量的通讯信息,可是根本就来不及破译。第二天,新的信息又来了,这就意味着他们又换了一次密钥,前一天的破译工作全部作废。在这个完全不懂机器的部门中,只有语言专家,一个数学家都没有。人力与机器相衡量,简直就是蚂蚁挑战绿巨人。

▲战时英国情报中心布莱切利庄园

图灵到了以后,被10000个人废寝忘食破译密码的场景震惊了,他问道:把全部信息破译出来要多久?

所有人都像看傻子一样看着他。

因为在当时,几乎所有人都认为,破译全部信息是不可能的事情。通过迷机加密后的密钥一共有“10的114次方”种的可能性,唯一的方法就是“猜”。比如,猜德国人会在句尾说希特勒万岁,就把这个词带进去碰。确实有蒙对过几次,但时间有限,所以靠这种找规律的方法,能破译出支离破碎的几个单词和一两个句子都不错了,还想破解全部信息?估计到那时仗都打完了吧。

只有图灵对完全破译恩格玛机抱有信心,因为“这是一次验证图灵机的最好机会”。

1940年,第一台“图灵炸弹”开始运行。每一个炸弹都模仿迷机里用来加密的一个转子,许多个“图灵炸弹”相连接就可以模仿迷机的初始设定。它有一吨重,当时可以模拟30台并行运行的迷机。换句话说,这就是靠穷举法来搜索密钥。

▲图灵炸弹

1941年5月21日,凭借“图灵炸弹”的威力,英国情报机关破译了希特勒给海军上将雷德尔的一份密电。从而使得当时号称世界上最厉害的一艘巨型战列舰,希特勒的“德国海军的骄傲”——“俾斯麦”号在首次出航中就葬身鱼腹。

可是,随着战争的深入,转子越来越多的迷机被投入到战场中。从最初的3个转子、5个转子,到最后居然造出了12个转子的迷机。每多一个转子,就相当于把穷举法的难度增加了一个幂次级。“图灵炸弹”解密的速度也越来越慢,从一开始的三五分钟,到最后面对12个转子的怪兽时,需要十几天才能解出来。

不差钱,造新的!英国情报系统负责人丹尼斯顿中校咬着牙给丘吉尔写了封信。图灵是他们唯一的希望。

1944年6月1日,人们目瞪口呆地围观一台巨型“炸弹机”被运到了图灵的办公室。这台被命名为“Colossal”的机器由光学在长条纸带上读取电报原文,经过1500个真空电路管的计算,把解密结果输出到电传打字机上。图灵机由空想变成了现实,世界上第一台计算机诞生了!

▲Colossal

Colossal的效率让10000个密码破解人员都失业了,它每天可以破译德军三千条密码,赢得了数十场关键的战役。而德国人出于对迷机的极度信任,压根就没想到是他们的密码系统出了问题。

诺曼底登陆,出发!很多人在战争结束后都认为这种在欧洲开辟第二战场的方法就是一场豪赌,几百万的盟军从天上海里登陆到一夫当关万夫莫开的诺曼底,很可能伤亡惨重。但其实这是一场如探囊取物的胜利:Colossal已经检查过了德军的情报,确认当时只有一小支部队在诺曼底驻守。6月6日,Colossal破解了来自诺曼底德军的最后一条电报:“天哪,怎么来了这么多伞兵。”

随着两朵蘑菇云的爆开,二战结束了,图灵的使命也完成了。历史学家认为,他让二战提早了起码两年结束,至少拯救了 2000 万人的生命。

▲左一为图灵

图灵测试:无比超前的哲思

1950年,图灵的论文《计算机械与人工智能》(Computing Machinery and Intelligence)发表在哲学期刊Mind上,文章中首次提到了影响至今的“图灵测试” :一个人与一台计算机分别在两个密封的房间里,房间里的人与机器要通过键盘文字努力向外界的询问者证明自己才是真正的“人”。如果机器成功地让外界的询问者相信自己是人,那么就相当于他骗过了人类,也就称它拥有了智能。

让机器拥有智能!这个论调引起了轩然大波。宗教界、哲学界、计算机界都纷纷跳出来反驳他这种“大逆不道”、“不切实际”的想法,好像图灵真的会在乎似的。

之后不久,他就接着提出了“训练机器”的方法:人类需要用惩罚和奖赏交替的方式进行教育,但是机器不一样。机器学习的方式是符号语言,由于这些语言的使用完全摆脱了惩罚和奖赏的依赖,机器也不会因为答错问题而受打击,因此“学习机器”可以像原子反应堆一样,达到一种“超临界”的状态,从而独立创造出比已有想法



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