艾伦·图灵的一生
年表
- 19126 月 23 日生于伦敦。父母住在印度。
- 1926进入舍伯恩寄宿学校。
- 1930挚友克里斯托弗·莫科姆去世。
- 1931进入剑桥大学国王学院。
- 193522 岁当选国王学院院士。
- 1936写出《论可计算数》。前往普林斯顿。
- 1938在普林斯顿获得博士学位,回到剑桥。
- 1939开始在布莱切利园破译恩尼格玛。
- 1940第一台机电式“炸弹机”投入运行。
- 1945进入国家物理实验室,设计 ACE。
- 1948转到曼彻斯特大学。
- 1950发表关于模仿游戏的论文。
- 1952发表形态发生理论。因同性恋被定罪。
- 19546 月 7 日在威姆斯洛去世,终年 41 岁。
- 6 月 23 日生于梅达韦尔。父母住在印度,他由英格兰南部的一户寄养家庭抚养长大。
- 在寄宿学校结识克里斯托弗·莫科姆。这位朋友 1930 年的去世,使他开始思考心灵与物质的关系。
- 在国王学院学习,22 岁成为院士,写出《论可计算数》。
- 在阿隆佐·丘奇门下读博士。丘奇曾经由另一条路得到了同样的结果。
- 战争期间领导破译德国海军恩尼格玛的小组,并设计了机电式“炸弹机”。
- 在国家物理实验室设计 ACE,一台存储程序计算机。
- 为最早的计算机之一编程,提出模仿游戏,研究形态发生。1954 年 6 月 7 日在附近的威姆斯洛去世。
- 1912 · 伦敦
- 1926–1931 · 舍伯恩
- 1931–1936 · 剑桥
- 1936–1938 · 普林斯顿
- 1939–1945 · 布莱切利园
- 1945–1947 · 特丁顿
- 1948–1954 · 曼彻斯特
在远离父母的地方长大
艾伦·马西森·图灵 1912 年 6 月 23 日生于伦敦。父亲朱利叶斯是英国驻印度的文官,母亲埃塞尔·萨拉在他出生后不久就回到了印度。艾伦和哥哥约翰由英格兰南部一对退役军人夫妇抚养,只有在父母休假时才能见到他们。
他是个笨手笨脚、字迹糟糕的孩子,对一切自然的东西都感兴趣:植物、化学、地图、数字。他三个星期就自学会了阅读,还用家里能找到的东西做实验。
舍伯恩与克里斯托弗
1926 年 5 月,13 岁的图灵要去英格兰西南部的舍伯恩寄宿学校报到。那天正赶上大罢工,没有火车。他从南安普敦骑自行车去学校,大约一百公里,中途在一家旅店过夜。一家地方报纸报道了这次旅程。
学校想培养精通拉丁文和希腊文的绅士,校长抱怨这个学生“在浪费时间”搞科学。图灵自己读爱因斯坦,没学过微积分就能解出高深的问题。
在舍伯恩,他结识了比他大一岁、同样热爱科学的克里斯托弗·莫科姆。克里斯托弗是他第一个挚友,从种种迹象看,也是他的初恋。1930 年 2 月,克里斯托弗患牛型结核,几天之内就去世了。图灵悲痛欲绝,此后多年都在思考人的心灵能否在身体死后存在,心灵又如何与物质相连。二十年后,这个问题又出现在模仿游戏里。
剑桥与 1936 年的论文
1931 年,他进入剑桥国王学院学习数学。他划船、跑长跑,以优异成绩毕业。1935 年,22 岁的他凭借对中心极限定理的证明当选学院院士——正是这个定理,解释了钟形曲线为何无处不在。后来他才发现,芬兰人亚尔·林德伯格早在 1922 年就证明了它。
同一年,他听了马克斯·纽曼关于数学基础的课程,听说了大卫·希尔伯特提出的一个问题:是否存在一种机械的程序,能判定任何数学命题是否为真?为了回答它,图灵必须说清楚什么是“机械的程序”。答案就是图灵机,结论则是这样的程序并不存在。
论文在 1936 年 5 月完成。几周前,美国人阿隆佐·丘奇经由另一条路发表了同样的结果。于是图灵去普林斯顿跟随丘奇读博士,1938 年回国。
布莱切利园
1939 年 9 月 4 日,英国参战的第二天,图灵到布莱切利园报到。这是一处乡间庄园,政府在这里召集数学家、语言学家和棋手来阅读德国的电报。他在这里领导第 8 号营房,负责其中最难的海军恩尼格玛。他设计了每小时能测试数千个密钥的机电式“炸弹机”,还发明了一种统计方法——班伯里法——来节省炸弹机的工作量。
同事们记得这个怪人:他用挂锁把杯子锁在暖气片上,因为花粉过敏而戴着防毒面具骑车。1941 年,图灵和三位同事直接写信给温斯顿·丘吉尔,要求增加人手。丘吉尔批了一道命令:“今日即办”。图灵因战时工作在 1946 年获得大英帝国勋章,却不能告诉任何人原因。这个秘密一直保守到二十世纪七十年代。
最早的计算机
战后,图灵在特丁顿的国家物理实验室设计了 ACE,一台把程序存放在内存中的电子计算机,就像 1936 年论文里的通用机。项目进展迟缓,1948 年他转到曼彻斯特大学,那里正运行着世界上最早的计算机之一。他为这台机器编写了编程手册,其中有一条让机器发出音符的指令,由此产生了最早的一批计算机演奏的音乐;他还和一位朋友编写了一个国际象棋程序,因为没有足够快的机器,只好自己用手一步步执行。
1950 年,他发表了关于模仿游戏的论文,1952 年发表了形态发生理论。1951 年,他当选英国皇家学会会员。
定罪与死亡
1952 年 1 月,图灵在曼彻斯特附近威姆斯洛的家遭了窃。他向警方说明窃贼是他一位交往对象的熟人,结果自己被控“严重猥亵”:在英格兰,男性之间的关系是犯罪。他认罪,为了不坐牢,接受了一年的雌激素治疗,并失去了参与国家机密工作的许可。
他继续在曼彻斯特工作。1954 年 6 月 8 日,女管家发现他死在家中。调查认定他服用了氰化物,记录为自杀。床边有一个咬过的苹果,但从未被化验。他的母亲始终坚持,那是他做实验时用化学品发生的意外。
练习:每个阶段持续了多久?
图灵 1912 年出生,1954 年去世。从 1936 年的论文到他去世过了多久?从战争结束到被定罪又过了多久?
从 1936 年到 1954 年是 18 年:图灵亲眼看着诞生的整个现代计算,都发生在这段时间里。从 1945 年战争结束到 1952 年被定罪,只有 7 年。
练习:骑车一百公里
图灵用两天骑了大约 100 公里。如果他每天骑 6 小时,平均速度是多少?
12 小时骑 100 公里,$\frac{100}{12}\approx8.3$ 公里每小时。速度不快,但对一个骑着 1926 年自行车的 13 岁少年来说,路程很长。
来源: Andrew Hodges, Alan Turing: The Enigma(1983)· 图灵传记,MacTutor · 图灵数字档案,国王学院。
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