艾伦·图灵:机器智能与人类思维边界的孤独守望者(上)

“阿尔法狗”在多领域打败人类标志了我们正式走进人工智能的时代。最早提出人工智能这个概念的是艾伦·图灵。

他著名的“图灵测试”就是用来分辨机器智能与人类思维的边界,可以说在他研究之时,就已经认识到了,机器智能可以在多个领域替代人类工作。

英国广播公司(BBC)2019年7月报道,“计算机科学和人工智能之父”艾伦.图灵登上英国2020年出版的50英镑新钞。

艾伦.图灵被称为英格兰之子,“英国的大脑”。英国首相丘吉尔评价图灵,他在二战中作出了人类最高贡献

我最喜欢的演员本尼迪克特·康伯巴奇(卷福)所主演的《模仿游戏》讲述的就是他在二战期间的故事,凭此影片获得了奥斯卡最佳男主角的提名。

而最公认权威的记载图灵一生的传记《图灵传》中,是这么评价他的——“谜一样的解谜者”,我们今天将结合历史与影视艺术作品,去解读这位现代科学的领路人——艾伦.图灵。

幼时,早熟却又迟钝

艾伦.图灵1912年出生在一个没落贵族的家庭,祖上曾经是“准男爵”,从苏格兰迁至英格兰生活。

图灵的祖父以曾11名的成绩获得过三一学院(剑桥)的数学学位。

他的父亲比较中规中矩,考上了英属印度的公务员,但是因为长期在印度工作,图灵童年时期被寄养在当地的托儿所,是一名“留守儿童”。

也许是和父母不在身边的原因,图灵在童年的时候有一些早熟,经常拒绝一些作为“孩子的玩耍行为”,而且他似乎在这个时候就对机器的“生命”有所感悟,把坏掉的木偶“种到土里,希望能长出坏掉的手臂”。

而图灵在其他方面的发育也似乎有些迟缓,6岁的时候还分不清楚左右,他想到了一个“程序式”的方法,在左手拇指做一个“标识点”来让自己分辨左右。

图灵的小学教育是在保守的教会学校学习,在20世纪初的英国,教会学校还没有受到工业革命的影响,对于科学学科还是持排斥的态度。

图灵在拥有的第一本读物《儿童必读的自然奇迹》为他打开了科学的大门,对他一生有着巨大的影响。

因为性格有些早熟和孤僻,图灵不是很喜欢上学。

这本《自然奇迹》为他打开了用科学解释世界的大门,小图灵是这么看待不得不上学的问题的:

只有上学,才能让大脑形成思维区,这必须趁大脑还在发育时候开始,但是我们长大后,我们的大脑就不再生成新的思维区了。——《图灵笔记》

写这段话的时候,图灵才不过10岁,完全看出了他超出同龄人的智力与理性,这也注定了他的童年生涯必然是孤独的。

图灵喜爱运动,在《模仿游戏》种有着他晨跑的情节,他奔跑是因为他小学时期很喜欢冰球运动,但是他并不参与游戏本身,而是奇特的喜欢当“边线裁判”,最大的乐趣是精确的判定球的出线位置。

图灵为什么喜欢冰球场,因为冰球的就是边线几何。——图灵的同学说

保守的教学学校很头疼图灵这种学生,不学当时看中的“神学”、“拉丁文”、“赞美诗”,一心扑在数学与科学上。

图灵曾独立给出反正切函数的无穷级数,让他的数学老师当下失态的跑向其他老师,告诉他们“图灵是个天才”,但是并未引起学校的重视。

因为偏科,超高智商的图灵差点还被留级,而因为他的孤僻,在他的寄宿学校生涯中经常遭受到同龄人的作弄,但是他不恼火,继续研究自己的科学问题。

认知,是阻挡人类交流的边界。

生命里的引路人——克里斯

而图灵,注定在这段时间无法与世界对话,但是另一个天才的出现,让图灵与这个世界产生了联系——克里斯多夫。

图灵初见克里斯多夫是在15岁的时候,克里斯多夫比他大一岁,消瘦而英俊,一头漂亮的金发。“好像再看一眼他的脸,太有魅力了。”图灵如是说。

克里斯多夫与图灵是完全不同的性格,他显得更能接受这个世界,科学对于图灵来说,是与这个世界的界限,而对克里斯多夫,则意味着赞美、荣誉、奖项。

克里斯多夫是一个完美的学生,对着科学有着同样的崇敬,经常与图灵一起讨论在科学上的办法,对爱因斯坦的《相对论》的解读,是他们争论不休的话题。

“他就像一抹鲜艳的色彩,在黑白世界中迸发。”

克里斯多夫带着图灵走出了世界的对他的困境,同时对他的学习也有了很大的帮助,在图灵最引以为傲的数学上得了1033分,而克里斯多夫则得到了惊人的1436分。

克里斯多夫是图灵的伙伴、偶像,也是导师。

图灵在与克里斯多夫的交往中,除了共同学习知识,也在学习与这个世界交流的能力。

一般成绩优秀的男孩子,多少会轻视老师,带着一点臭脾气,但是克里斯多夫则没有,他谦虚而又礼貌,与所有人都和谐相处,他超脱于顽固又保守的公学体制之上。——《图灵传》

1930年,克里斯多夫先于图灵一年拿到剑桥三一学院的奖学金,而图灵的学校报告上,也从各种严厉警告变为了满满的赞美之词,剑桥离他也指日可待。

图灵与克里斯多夫参加了剑桥的晚宴,这是他人生最快乐的一段时间。

命运的诡异无常对待克里斯多夫与图灵都是不公正的,在之后不久,克里斯多夫因为牛结核并,在伦敦做了两次手术,经历了6天的痛苦折磨后,离开了这个世界。

艾伦图灵眼中那颗最璀璨的彗星逝去了。

身边的朋友都怕图灵无法接受这个打击,几天后,才递给他一张纸条告诉他这个噩耗,我不知道图灵心理经历了怎样的悲伤,在清晨醒来后,在克里斯多夫的葬礼上,他在日记中写道:

我很高兴的是,星期六早上,那些星星也来参加葬礼了,向克里斯致哀。

奥汉兰先生告诉我,克里斯会继续活在我的心中。

在电影《模仿游戏》那台打败了纳粹德国,世界上第一台计算机取名为“克里斯多夫”,在盟军的密码破解部门中被亲切的称为——bombe(炸弹机/甜点)。

科研生涯——英国的大脑

图灵并没有沉浸在克里斯去世的伤痛中,正如他所说,他觉得克里斯还活着,就如童年被埋入土里的木偶,还会重新焕发生命。

图灵与克里斯的母亲默卡夫人保持了多年的通信,而默卡夫人似乎也把图灵当做去世儿子的一种寄托,每当图灵在研究生涯遇到困惑与困境时,都会给予他帮助。

在克里斯去世的第二年图灵如愿考入了剑桥大学国王学院,并拿到了数学奖学金。图灵的数学天赋得到了充分的施展,克里斯的遗物《数学之乐》让他接触了密码的基础理论,让他走入了无穷乐趣的数学世界。

图灵每年都获得数学奖学金,剑桥此时是科学世界的中心,各领域的大师林立,图灵选择了象征着学生能力的多科目学位攻读项目(比正常的获得学位方式多考数门高级学科)。

在剑桥,图灵真正的走入了科学的世界,在这里地位和财富毫无意义,只有高斯与牛顿这样的伟人,才是他的目标。

在当时的科学研究中,科学与人类学通常被看作毫无关系,但是图灵一直试图在人类与科学的中间寻找搭建的桥梁,因为克里斯的去世,他对神学不屑一顾,但是对灵魂有着很高的研究,在他与默卡夫人的通信中他提到:

我们有某种意识,在控制着一部分或者整个大脑的原子的运动,身体的其他行为,则是为了增强这种运动。

这种逻辑学上的探索,奠定了他对科学的应用方向——替代人类的机器。

1933年图灵致力于研究量子物理和纯数学的领域,试图建立实物与符号之间的联系。著名数学家罗素与另一名现代计算机的冯·诺依曼给了他很多的启发。

1935年,图灵的两篇论文《左右周期性等价》与《论高斯误差函数》让他获得了国王学院研究员,并在次年获得史密斯数学奖。

图灵的科学探索之路,在克里斯的出现与离去之后,变得没那么孤独,他开始与身边人交往,与院长玩牌,与同学们一起吃晚餐。

我们欣慰的看到,这个天才,终于拥有了属于自己的天地。

图灵在习惯在康河边长跑,在运动中思考问题,在当时的数学界有一个著名的问题叫做希尔伯特理论,他们把数学看作是一套规则,就像下棋一样,可以通过公式来得到结果。

该理论的核心问题是如何找到这样的公式或者方法得到结果,图灵在一次跑步之后,躺在剑桥大学的草地上休息,想到了用机器去解决这个问题。

现代计算机的曙光,此刻在这片草地上出现了。

1936年,图灵带着创造一个可以用数学方法解决问题的机器的想法来到了美国普林斯顿大学攻读数学博士学位。

如果说剑桥是英国精神的象征,那么普林斯顿则是美国财富的象征,它与经济大萧条隔绝,在普林斯顿,学校提供了足够有利的环境为图灵的研究助力。

1938年,图灵在完成自己涉及到逻辑、代数和数论的博士研究的同时提出了“图灵机”的初步模型,回到自己的母校剑桥国王学院,继续自己研究。

同年,世界也蕴藏着一股能量,战争的气息弥漫在整个欧洲,而图灵也将从象牙塔中走出,扼住世界的喉咙,进入战争与人类的中心。

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