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電影中的圖靈跟真實中的圖靈

艾倫·麥席森·圖靈，OBE，FRS（英語：Alan Mathison Turing，1912年6月23日－1954年6月7日），英國數學家，計算機科學之父，人工智慧之父數學家，邏輯學家，戰時密碼破譯者，更是偏見的受害者。

艾倫因咬了含有氰化物的蘋果而死，後來著名的蘋果公司的商標就常被影射到此事上。，不過該圖案的設計師和蘋果公司公司創辦人史蒂夫·喬布斯都否認了這一說法。史蒂夫·喬布斯在接受史蒂芬·弗萊問到此事時說：「上帝啊，我們希望它（圖案向圖靈致敬）是真的。但它只是巧合。」（"God we wish it were. It's just a coincidence."）

圖靈事跡曾被數次改編成電影，包括2014年的模仿遊戲。

生平

年輕時期

1912年6月23日，艾倫·麥席森·圖靈出生於英國倫敦。

1922年6月，就讀於哈澤爾赫斯特名為「威爾士」的預科學校，他寫給父母的信顯示了他對數學和化學的興趣以及他的最新發明。

1926年，考入倫敦謝伯恩公學，受到良好的中等教育。在中學期間圖靈就能讀懂愛因斯坦的相對論，撰寫了愛因斯坦的一部著作的內容提要，並獲得國王愛德華六世數學金盾獎章。

科研時期

1931年圖靈進入劍橋大學國王學院，畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位，二戰爆發後回到劍橋，後曾協助軍方破解德國的著名密碼系統Enigma，對盟軍取得了二戰的勝利有一定的幫助。

1935年，發表論文《論高斯誤差函數》，因此當選為國王學院的研究員，並於次年獲得英國史密斯數學獎。

1936年，發表論文《論可計算的數及其在密碼問題中的應用》，提出被後人稱為圖靈機的邏輯機通用模型。 同年9月，圖靈應邀到美國普林斯頓高級研究院學習，在阿朗佐·丘奇（Alonzo Church）的指導下攻讀博士學位。

1938年，獲普林斯頓大學博士學位，主要工作為純粹數學和早期的密碼研究。同年夏天，回到英國工作，仍在劍橋大學國王學院任研究員。

圖靈對於人工智能的發展有諸多貢獻，例如圖靈曾寫過一篇名為《計算機器和智能》（Computing Machinery and Intelligence）的論文，提問「機器會思考嗎？」（Can Machines Think?），作為一種用於判定機器是否具有智能的試驗方法，即圖靈測試。至今，每年都有試驗的比賽。此外，圖靈提出的著名的圖靈機模型為現代計算機的邏輯工作方式奠定了基礎。

二戰期間

1939年秋，圖靈應召到英國外交部通信處從事軍事工作，主要是破譯敵方密碼的工作。

1940年春，圖靈設計了一台新的名為「甜點」（Bombe）的機器以對抗德國軍隊的恩尼格瑪密碼機，該機器每個月就能破譯多達8400條恩尼格瑪密碼機的加密信息。圖靈還親自破譯了恩尼格瑪密碼機發出的U型潛艇攻擊北大西洋商船隊的加密信息，保障了英國戰時物資的運輸。

1942年，圖靈發現了第一種破譯金槍魚密碼機信息的系統方法，讓盟軍對德國的戰略有了更深入的了解，同時也改變了戰爭的進程。金槍魚密碼機的通信網絡是移動電話網絡的先驅，它橫跨歐洲和北非，為希特勒和柏林的陸軍總司令部以及前線將領建立了聯繫。

1946年，圖靈被授予大英帝國勳章，以表彰他在戰時的貢獻。

戰後工作

1945年到1948年，圖靈在倫敦泰丁頓國家物理實驗室負責自動計算引擎（ACE）的研究工作，寫出一份長達50頁的關於ACE的設計說明書。在圖靈的設計思想指導下，1950年制出了ACE樣機，1958年製成大型ACE機。

1948年，擔任曼徹斯特大學高級講師，並被指定為曼徹斯特自動數字計算機（Madam）項目的負責人助理，具體領導該項目數學方面的工作。

1949年成為曼徹斯特大學計算機實驗室的副主任，負責最早的真正意義上的計算機——「曼徹斯特一號」的軟件理論開發。

1950年，圖靈編寫並出版了《曼徹斯特電子計算機程序員手冊》，繼續進行數理邏輯方面的理論研究，並提出了著名的「圖靈測試」。同年10月，圖靈發表論文《機器能思考嗎》，這一划時代的作品使圖靈贏得了「人工智能之父」的稱號。

1951年，由於在可計算數方面所取得的成就，當選為英國皇家學會院士。

1952年，圖靈開始研究理論生物學，並發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》（The Chemical Basis of Morphogenesis）。

圖靈是著名的男同性戀者，並因為其性傾向而遭到當時的英國政府迫害，職業生涯盡毀。他亦患有花粉過敏症。

圖靈還是一位世界級的長跑運動員。他的馬拉松最好成績是2小時46分3秒，比1948年奧林匹克運動會金牌成績慢11分鐘。1948年的一次跨國賽跑比賽中，他跑贏了同年奧運會銀牌得主湯姆·理查茲（Tom Richards）。

迫害和逝世

因為圖靈的同性戀傾向而遭到的迫害使得他的職業生涯盡毀。1952年，他的同性伴侶協同一名同謀一起闖進圖靈的房子行竊，但是英國警方的調查結果使得他被控以「明顯的猥褻和性顛倒行為」罪（請參看性悖軌法）。他沒有申辯，並被定罪。在著名的公審後，他被給予了兩個選擇：坐牢或女性荷爾蒙（雌激素）注射「療法」（即化學閹割）。他最後選擇了雌激素注射，並持續一年。在這段時間裡，藥物產生了包括乳房不斷發育的副作用，也使原本熱愛體育運動的圖靈在身心上受到極大傷害。

1954年，圖靈因食用浸過氰化物溶液的蘋果而死亡。很多人相信他的死是有意的，並判決他的死是自殺。但是他的母親極力爭辯他的死是意外，因為他不小心在實驗室里堆放了很多化學物品。

平反

在2009年9月10日，一份超過3萬人的請願簽名，使英國首相戈登·布朗在《每日電訊報》撰文，因為英國政府當年以同性戀相關罪名起訴圖靈並定罪，導致他自殺身亡，正式向艾倫·圖靈公開道歉。

至2012年，有 21,000多人簽名請願，要求英國政府追授圖靈死後赦免狀，但被當局拒絕。英國上議院的麥克納利勳爵解釋說：「死後赦免狀是不合適的，因為圖靈是根據當時的法律被定罪。圖靈應當知道他的所做所為會觸犯法律，他也應當意識到他有可能會受到迫害。圖靈在當時的判罪在今天看來既殘酷又荒唐，這無疑是一個悲劇，尤其我們應當知道他對戰爭勝利做出了卓越的貢獻。然而，我們不應當脫離歷史背景看待這一事件，在那時的法律這的確是重刑。我們不應該在糾結於把不正確的事強行撥亂反正，我們所能做的是確保今日的社會再也不要回到過去、重覆歷史。」

2013年12月24日，英國司法大臣宣布英國女王伊莉莎白二世赦免1952年因同性戀行為被定罪的艾倫·圖靈。

2015年2月23日，圖靈的家人向英國首相府邸發出了一份超過50萬人簽名的請願書，要求英國政府赦免49,000個和圖靈一樣因同性戀而獲罪的人。2017年1月31日，艾倫·圖靈法案生效，約49,000位因同性戀定罪者被赦免。

主要成就

科研成就

圖靈主要從事數理邏輯和計算機科學方面研究，其研究成果構成了現代計算機技術的基礎。

圖靈機 1936年，圖靈發表了一篇論文《論可計算的數及其在密碼問題中的應用》，首次提出邏輯機的通用模型，人們把這個模型機稱為圖靈機。圖靈機是一種抽象計算模型，其更抽象的意義為一種數學邏輯機，可以看做等價於任何有限邏輯數學過程的終極強大邏輯機器。

圖靈機不是一種具體的機器，而是一種思想模型；雖然簡單但運算能力極強，可以計算出所有想象到的可計算函數。它有一條無限長的紙帶，紙帶分成了一個一個的小方格，每個方格有不同的顏色。有一個機器頭在紙帶上移來移去。機器頭有一組內部狀態，還有一些固定的程序。在每個時刻，機器頭都要從當前紙帶上讀入一個方格信息，然後結合自己的內部狀態查找程序表，根據程序輸出信息到紙帶的方格上，並轉換自己的內部狀態，然後進行移動。

經典的計算機實際上就是一個通用的圖靈機，馮·諾依曼計算機是圖靈機的一種物理化。圖靈機被公認為現代計算機的原型，這台機器可以讀入一系列的0和1 ，這些數字代表了解決某些問題所需要的步驟，按這個步驟走下去，就可以解決某一特定的問題。雖然圖靈機只是一種理論的計算模型，但圖靈的這一創新思想奠定了整個現代計算機的理論基礎。

丘奇-圖靈論題 戴維·希爾伯特（David Hilbert）於1928年提出了著名的「判定性問題」（Entscheidungs problem）：是否存在一系列有限的步驟，它能判定任意一個給定的數學命題的真假？丘奇和圖靈在1936-1937年各自獨立解決了這一問題。他們的主要貢獻在於將「判定性問題」形式化，詳細定義了何為「一系列有限的步驟」。丘奇描述「有限的步驟」的模型為算子（-Calculus），而圖靈描述「有限的步驟」的模型為圖靈機（Turing Machine）。

1937年，圖靈發表論文《可計算性與λ可定義性》（Computability and λ-definability）拓廣了丘奇（Church）提出的「丘奇論題」而形成「丘奇-圖靈論題」，這個論題斷言圖靈機同直觀的有效的函數計算具有等價的問題求解機制。即所有「能解」的問題都存在一個圖靈機，只要把問題放在圖靈機帶子上，若有解則停機後帶子內容即是解答。這個斷言叫做「論題」是由於他無法嚴格證明。這個論題對計算理論的嚴格化，對計算機科學的形成和發展都具有奠基性的意義。

圖靈測試 1950年10月，圖靈發表了一篇題為《計算機器與智能》的論文，首次提出機器具備思維的可能性。他在其中提出了一個被稱為「圖靈測試」的概念。論文的開篇是一條明確的聲明：「我準備探討『機器能思考嗎』這個問題。」圖靈設計了一個遊戲來解釋這個問題的實證含義。他為人工智能給出了一個完全可操作的定義：如果一台機器輸出的內容和人類大腦別無二致的話，那麼我們就沒有理由堅持認為這台機器不是在「思考」。

圖靈測試，也就是圖靈所說的「模仿遊戲」的操作很簡單：一位詢問者將自己的問題寫下來，發給處於另外一個房間之中的一個人和一台機器，然後根據他們給出的答案確定哪個是真人——如果無法判斷或混淆了被考察的機器和人，則可認為被測試的機器具有某種程度的智慧。

理論生物學 1952年，圖靈發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》，他用相當深奧而獨特的數學方法，研究了決定生物的顏色或形態的化學物質（他稱之為成形素）在形成平面形態（如奶牛體表的花斑）和立體形態（如放射形蟲和葉序的分布方式）中的分布規律性，試圖闡釋「物理化學規律可以充分解釋許多形態形成的事實」這一思想。圖靈還進行了後來被稱為「數學胚胎學」的奠基性研究工作，他還試圖用數學方法研究人腦的構造問題，例如估算出一個具有給定數目的神經元的大腦中能存貯多少信息的問題等。

學術論著 圖靈一生中撰寫了大量的論文，但其大部分工作並沒有以正式的形式發表在當時的科學期刊上，而是以內部報告、談話等形式發表，一些甚至在多年之後才得以解密。

人才培養

指導學生 艾倫·麥席森·圖靈在劍橋大學期間於1953年指導了羅賓·甘迪（Robin Gandy），並與道格拉斯·哈特里（Douglas Hartree）共同指導了比阿特麗斯·沃斯利（Beatrice Worsley）。

榮譽表彰

授予時間 榮譽名稱

1934年 「B級明星牧馬人（B Star Wrangler）」一等榮譽

1936年 史密斯數學獎

1946年 不列顛帝國勳章

1999年 20世紀全世界最具影響力的100位人物

2019年 20世紀最偉大科學家

人物評價

艾倫·圖靈是一位傑出的人物，他在第二次世界大戰中破解了德國密碼，為拯救這個國家發揮了關鍵作用，他的行動挽救了無數生命。他還通過其實質性的科學成就留下了非凡的國家遺產。（英國原首相戴維·卡梅倫評 ）

艾倫·圖靈博士是一位才華橫溢的傑出人物，因其對戰爭的傑出貢獻和對科學的遺產而值得被銘記和認可。（英國原司法部長克里斯·格雷林評 ）

一個古怪的不信上帝的同性戀，一個成就輝煌的英國數學家，兩頂大帽子把圖靈扣得好生糾結。然而，他卻肩負着兩項偉大的歷史使命，一邊是計算機科學中最有詩意的概念和理論，一邊是在第二次世界大戰時為世界和平而解謎。（《哥德爾·艾舍爾·巴赫》作者，人工智能專家道格拉斯·理查·郝夫斯台特評 ）

2012年，是一個偉人的百年誕辰。即使他們把所有崇高的致意奉獻給他都不為過。他就是艾倫·圖靈。100年前，艾倫·圖靈誕生在一個文化和科技水平都與如今完全不同的時代里，但這並不影響他成為最偉大最值得紀念的人之一。他為計算機領域奠定了不可埋沒的基礎，沒有他就沒有的計算機。（圖靈獎獲得者、Google資深副總裁兼首席因特網專家文特·瑟夫評價 ）

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書目

• Alexander, C. Hugh O'D., Cryptographic History of Work on the German Naval Enigma, The National Archives, Kew, Reference HW 25/1, circa 1945 （英語） 
• Copeland, B. Jack, Colossus: Its Origins and Originators, IEEE Annals of the History of Computing]], 2004, 26 (4): 38–45, doi:10.1109/MAHC.2004.26 （英語） 
• Copeland, B. Jack, Colossus: The secrets of Bletchley Park's code-breaking computers, Oxford University Press, 2006, ISBN 978-0-19-284055-4 （英語） 
• Gannon, Paul, Colossus: Bletchley Park's Greatest Secret, London: Atlantic Books, 2006-01-10 [2006], ISBN 978-184-354-330-5 （英語） 
• Hodges, Andrew, Alan Turing: the enigma, London: Burnett Books, 1992 [1983], ISBN 0-04-510060-8 （英語） 
• Leavitt, David, The man who knew too much: Alan Turing and the invention of the computer, Phoenix, 2007, ISBN 978-0-7538-2200-5 （英語） 
• Lewin, Ronald, Ultra Goes to War: The Secret Story, Classic Military History Classic Penguin, London, England: Hutchinson & Co, 1978 (2001), ISBN 978-1-56649-231-7 （英語） 
• Mahon, A.P., The History of Hut Eight 1939–1945, UK National Archives Reference HW 25/2, 1945 [2009-12-10] （英語） 
• Oakley, Brian (編), The Bletchley Park War Diaries: July 1939—August 1945 2.6, Wynne Press, 2006 （英語） 
• O'Connell, H; Fitzgerald, M, Did Alan Turing have Asperger's syndrome?, Irish Journal of Psychological Medicine (Irish Institute of Psychological Medicine), 2003, 20: 28–31, ISSN 0790-9667 （英語） 

外部連結

• 2012艾倫·圖靈年
• CiE 2012：圖靈誕辰百年會議
• 圖靈相冊
• Alan Turing
• AlanTuring.net – Turing Archive for the History of Computing
• Jones, G. James. Alan Turing – Towards a Digital Mind: Part 1. System Toolbox (The Binary Freedom Project). 2001-12-11. （原始內容存檔於2007-08-03）. 
• 謎樣的計算機科學之父 - 中央研究院數學所、台大數學系
• 艾倫·圖靈在數學家族譜網站上的條目
• 艾倫·圖靈文件數字化項目