談到人工智能，人們始終無法繞過一個名字——艾倫·麥席森·圖靈（Alan Mathison Turing，1912年6月23日－1954年6月7日）。

他是英國著名的數學家和邏輯學家，被譽為“現代計算機科學之父”和“人工智能之父”。

他的創造力是豐富多彩的：24歲提出圖靈機理論；31歲參與COLOSSUS的研制；33歲設想仿真系統；35歲提出自動程序設計概念；38歲設計“圖靈測驗”……而他在二戰期間協助軍方破解德國著名密碼系統“Enigma”，也標志著英國現代計算機的起步。

艾倫·圖靈不僅推動了計算機科學的發展，其思想和創新更是深刻改變了這個世界。

“我們應當記住，每一個敲鍵盤、使用電子表格或文字處理軟件的人，都工作在一臺‘圖靈機’上。” 這是1999年美國《時代》周刊“20世紀最重要的100人”一文作者的評價。

八十多年前，圖靈發表了劃時代論文《論可計算數》，并提出了“圖靈機”概念，為現代計算機的設計奠定了理論基礎。除此之外，他還大膽設想機器能夠模擬人類思維，來進行復雜的邏輯運算與智能對話，這一前瞻性的思想如今正逐步變為現實。

圖靈的人生也并非總是陽光明媚：他因同性戀傾向而遭到英國政府迫害，被當時社會所譴責遺棄，職業生涯盡毀。1954年6月7日，圖靈用一個浸過氰化物的毒蘋果結束了自己的生命。而他臨終時床邊那咬過的半個蘋果，成了繼砸在牛頓頭上的蘋果之后，科學界最為人稱道的一個。至今仍有很多人相信，蘋果公司的logo是對這位人工智能領域先知的致敬。

圖靈的一生是探索與創新的交響曲，也是勇氣與悲劇交織的傳奇。他的驚世才華和盛年夭折，也為他涂上了謎一樣的傳奇色彩。

天才少年 數學與邏輯的萌芽

1912年，圖靈出生于英國倫敦帕丁頓的一個富裕家庭。父親早年就讀于牛津大學歷史系，后在印度公務署為英國效力。母親曾就讀于巴黎大學文理學院。

雖然母親希望圖靈可以走經典教育的道路，但他卻對數學和科學情有獨鐘，并顯示出在解決復雜問題和邏輯推理方面卓越的數學才能。15歲時，他就已經能夠讀懂愛因斯坦的相對論，獨立解出了反正切函數的無窮級數。這也讓他獲得了英國國王喬治六世設立的數學獎學金。

現代計算機原型 圖靈機初現

1931年，圖靈成功考入劍橋大學國王學院，他的數學天賦也在這里得到了充分的展示和發展。1934年，他以優異成績獲得學士學位，并開始從事更深入的研究。期間，他用一種更簡單的方法，重新論證了波蘭著名數學家謝爾賓斯基證明過的一條定理，并因此在1935年3月被選為了國王學院院士。此后，他深入研究數學和邏輯學，逐漸形成了自己獨特的見解。

之后，圖靈前往美國普林斯頓大學，跟隨著名數學家阿隆佐·丘奇學習。1936年，他發表了具有劃時代意義的論文——《論可計算數及其在判定問題上的應用》（On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem），并定義了一種機械裝置，后被其導師稱為“圖靈機”。

“圖靈機”的本質是一個抽象的數學機器模型：通過將人們使用紙筆進行數學運算的過程抽象化，并由一個虛擬的機器替代人類進行數學運算，來模擬任何計算過程。這種“利用某種機器實現邏輯代碼的執行，以模擬人類的各種計算和邏輯思維過程”的觀點，也成為后來設計實用計算機的思路來源，是當今各種計算機設備的理論基石。

戰時英雄 密碼破譯拯救上千萬人

讓世人真正記住他的名字，是源于圖靈在二戰中卓越的“解密”貢獻。1939年，正值第二次世界大戰英國與德國交戰，作為遠離歐洲大陸的一個“孤島”，戰時的英國十分依賴海上物資運輸。而德軍潛艇部隊的阻截攻擊，讓英軍不得不在縮緊物資分配的同時，積極謀劃反擊：破解德軍潛艇部隊的通信密碼。

當時德軍使用一種叫做“謎”（Enigma/恩尼格瑪）的密碼機對情報進行加密和解密，這個如打字機一般大小的密碼機能組合出一千五百萬萬億種秘鑰。假設十個人去檢驗每一種可能，即使不眠不休最少也需要兩千萬年的時間才能破譯！毫無疑問，成功破解恩尼格瑪密碼機的概率就像彩票中大獎一樣微乎其微，而這個彩票的“獎金”，恰恰就是英國在這場戰爭中幸免于難的機會。生死攸關之際，一道密令將圖靈和各行業專家集結到英國布萊切利莊園，共同破解“恩格瑪機”。

在這里，圖靈被稱為“教授”，沒人知道他的真名。他率領著大約200多名精干人員進行密碼分析，其中甚至還包括象棋冠軍亞歷山大。

破解過程中，圖靈提出了一個大膽的構想：所有人的計算和推理能力疊加到一起，也遠比不上一臺機器，必須用機械對抗機械！于是，圖靈憑借其卓越的才能，設計并制造了一臺龐大的機器——炸彈機（Bombe），其計算能力約等于36臺德軍“恩格瑪機”。通過日夜不停地運算，“炸彈機”找出了“恩格瑪機”千萬種英文字母組合背后的秘密。隨后，德軍的進攻或撤退命令、部隊士氣情況、偵察報告等關鍵情報均被一一破譯。

然而好景不長，德國海軍將領鄧尼茨又發明出“狼群戰術”——通過信息優勢，迅速集結盡可能多的潛艇，來摧毀盟軍艦船。德軍進一步縮短了通信時間差，這使得“炸彈機”逐漸力不從心。關鍵時刻，盟軍捕獲了“恩格瑪機”及密碼本，圖靈借此為突破，加緊升級技術，研發出一種“巨人機”，其強大算力使盟軍每月能破譯8400條重要情報。這一成就不僅扭轉了海上情報戰的局勢，更在庫爾斯克坦克大決戰、諾曼底登陸等重大戰役中發揮了決定性作用，確保了盟軍的勝利。

有歷史學家評估，圖靈等人的成就極大縮短了戰爭的持續時間，拯救了至少約1400萬人的生命。“二戰”結束時，圖靈因在戰爭期間的杰出貢獻，被秘密授予不列顛帝國勛章。

圖靈測試 機器能思考嗎？

在與“恩尼格瑪機”的斗爭中，圖靈逐漸形成了如何建造一臺實用的通用計算機的思路。于是他在戰后繼續發展解碼思想，并將目光投向了更廣闊的領域——人工智能，開始嘗試制成真正“能計算的機器”。

1945年，圖靈第一次深入設計了具有現代意義的電子計算機——ACE（自動計算引擎）。在其設計思想指導下，1950年制成了ACE樣機，1958年制成了大型ACE機，成為當時世界上最快、最強勁的電子計算機之一。

▲ 圖靈的原始論文截圖

其實早在1948年，圖靈就完成了一篇題為《智能機器》(Intelligent Machinery)的論文，描繪了人工智能中聯結主義的大部分內容。包括具有學習能力的遺傳算法和神經網絡（他稱之為 “無組織機器”），甚至強化學習的思想。這篇具有遠見卓識的論文是關于人工智能的第一個宣言，但遺憾的是圖靈從未發表它。

1950年，圖靈發表論文《計算機與智能》（Computing Machinery and Intelligence）。文章中，他首次詳細闡述了計算機代替人腦運算的原理，這也是圖靈引導人類向人工智能領域邁出的第一步。同時，他將論文中的“機器能思考嗎”的問題轉換為一種模仿游戲（imitation game）的思想實驗——后被稱為“圖靈測試”。

在實驗中，一個孤立房間里的人向另一個房間里的男人和女人提問，以書面形式收到答案，然后試圖判斷兩者的性別。圖靈提出，如果其中一個回答問題的人被一臺類似人類的機器答案取代，以至于處在孤立房間的人無法判斷其真假，那么這臺機器是“智能的”。即機器通過模仿人類的回答來欺騙測試者，使其無法區分機器與真人。這一測試方法至今仍被廣泛用于評估人工智能系統的性能。

圖靈始終認為，人工智能時代終會到來，機器也可以像人類一樣思考和計算。他甚至還寫過一個能下國際象棋的程序“Turochamp”，用于推算棋局中的下一走法，這比后來IBM的“深藍”早了40多年，只不過受限于當時算力，沒有一臺計算機能夠支持這個程序的運行。因此，圖靈不得不采用手動計算的方式來模擬程序的運行，每一步都需要花費半小時來計算。盡管Turochamp并未能在實際運行中取得勝利，但它卻為后來的研究者們提供了寶貴的經驗和啟示，推動了人工智能技術的不斷發展。

命運之殤 偏見深淵中的掙扎與隕落

1952年1月，圖靈報警稱其位于威姆斯洛的家被盜。查案過程中，警方發現圖靈曾數次招待一個名叫阿諾德·莫瑞的無業青年去家中留宿，而盜賊正是阿諾德的朋友。審訊過程中，圖靈坦白了自己與阿諾德之間的情人關系，這令警方深感震驚（當時英國的同性戀是非法的）。隨后法庭判處他違反1885年“刑法修正案”第11條“嚴重猥褻罪”。此罪針對男性之間的身體接觸，刑期兩年，圖靈最后在入獄和化學閹割之間選擇了后者。

這一事件對圖靈身心造成了極大的摧殘，使他陷入了深深的絕望之中。1954年6月7日夜里，42歲的圖靈被發現死于家中，床頭放著一顆被咬了一口、涂有氰化物的蘋果。他的離去沒有暗示，沒有預兆，也沒有解釋，一代天才就此隕落。

1966年，為了紀念圖靈對計算機科學的巨大貢獻，美國計算機協會設立一年一度的圖靈獎，以表彰在計算機科學中做出突出貢獻的人，該獎項也被譽為“計算機界的諾貝爾獎 ”。

1999年，他被《時代》雜志評選為20世紀100個最重要的人物之一。

2013年，英國議會通過圖靈赦免法案，女王伊麗莎白二世簽署了這項法案，赦免了圖靈“嚴重猥褻”的罪名。2015年上映的英國電影《模仿游戲》，正是改編自安德魯·霍奇斯的傳記《艾倫·圖靈傳》。至此，圖靈的故事才逐漸為人所知。

2021 年，英格蘭銀行為這位偉大的數學家在新的五十英鎊紙幣上添加了他的頭像，以表彰這位偉大的數學家。

這位被歷史虧欠的天才，其貢獻遠遠超越時代，不僅深刻揭示了計算這一抽象概念的內在本質，更為實際應用鋪設了堅實的理論基石。他不僅是計算機科學新紀元的開創者，更是引領我們步入人工智能璀璨時代的燈塔。在可以預見的未來，人類將不斷探索著智能的極限，讓曾經遙不可及的夢想逐步成為現實。在信息科學的發展史上，艾倫·圖靈的名字也將永遠被銘記。

參考資料：

1. 清華大學圖書館：《人物志 | 人工智能之父：紀念艾倫·麥席森·圖靈誕辰106周年》;

2. 《科技日報》：《圖靈：詩意的解謎者》；

3. 《三聯生活周刊》2015年第10期封面故事：《紀念圖靈：時代的叛逆者，作者：徐菁菁；

4. 新智元：《圖靈71年前就已提出神經網絡！《智能機器》再掀熱議，卻一生未發表》；來源：Reddit、alanturing.net；

5. 國家地理中文網：《70年前他就成功預測了人工智能，卻遭化學閹割》，撰文：ERIN BLAKEMORE，譯者：Arvin，編輯：Arvin。