人工智能图灵故事（人工智能之父图灵小传）

作者：尼克

Beauty is truth, truth beauty,—that is all Ye know on earth, and all ye need to know. 美就是真，真就是美——你只能知道这么多， 你只需知道这么多。 ——John Keats（济慈）

图灵（Alan Turing）生于1912年6月23日，逝于1954年6月7日，活了不到42岁。生得不伟大，死得不光荣。一方面由于他的性取向，另一方面由于他在二战中从事过机密工作，图灵在生前并没有被广泛了解。数学家兼同性恋运动活动家霍奇斯（Andrew Hodges）1983年出版了《艾伦·图灵传：如谜的解谜者》（Alan Turing: The Enigma），为我们展示了图灵谜一样的一生。该书后来一而再再而三地重版，书的内容没有本质变化，最新的一版出于2014年，配合好莱坞大片《模仿游戏》的发行。

图灵（1912—1954）

出生与家庭

图灵生在西伦敦，但按日子算，他妈是在印度怀上的他。他爸是大英帝国驻印度的公务员。图灵出生的时候，他爸在印度已经工作了十年。他父母把印度当家，偶尔回英国是为了度假。图灵有一个哥哥约翰。他家祖上应该都是聪明人，他爷爷毕业于剑桥三一学院，是学数学的，他姥爷是印度马德拉斯铁路局的总工程师。他妈家有个远亲，据说是最早在理论上发现电子的人。汤姆逊六年后才在物理上证实，那远亲因此进入皇家学会，相当于中科院院士。

20世纪初，英国流行父母把孩子留给保姆养育，不知这同罗素的教育理论是否有关系。可能是经济或其他原因，中国20世纪50年代到70年代，也流行过双职工把孩子交给祖父母或保姆养育的，实行独生子女政策后才改过来。图灵的保姆汤普森小姐回忆说“这孩子正直，聪明”。她的例证是图灵和别人下棋，从不让子，也不悔棋。

他三岁时，他妈到伦敦看完他又要回印度，临别时对他说：“当个乖孩子，啊！”图灵回道：“但有时我会忘的。”图灵十岁时进了预备学校，这是为了进公学做准备的。英国的公校（public school）相当于美国私立中学，叫public是因为面向社会，不是光有钱就能上，得考。预备学校和公学的主要课程是经典（指拉丁、希腊），这都不是图灵的兴趣。他喜欢智力挑战，而且一些东西自己觉得会了，就没兴趣了。他考试时，总是先挑难的做，这也是他考试总考不好的原因。他和哥哥被寄养在华德上校夫妇家，过的是乏味的生活。图灵十岁时就有厌世的情绪，自视甚高就会孤独，维特根斯坦也这德性。

他爸本以为在印度会得到提升，但上级没把他当回事，于是愤而辞职，举家搬回欧洲。图灵读的谢伯恩中学，1550年就建校了，是英国名校，到现在还是男校。他中学成绩一般，但老师同学都注意到，这孩子上数学课不听讲，也不看书，所有定理都是自己推出来的。如果自己推对了，考试成绩就好，自己推错了，成绩就不好。这玩意哪说理去，所有中学以前的数学知识他自己从头发明了一遍。化学课也如此，他自己发明了从海藻里分离碘，化学老师都没整明白。其他科学科目成绩也不错，但校长还是在他爸那儿告了一状：“你孩子偏科，我们这儿培养文化人，他要是想当科学家，那来错地方了。”他哪知道这孩子后来还被追认成有史以来最伟大的哲学家之一啊。

他父母为避税，定居法国。图灵兄弟俩只能从法国过英吉利海峡去各自的学校。图灵在南安普顿上岸太晚，结果所有去学校的交通都没了，于是他从行李里拿出自己的自行车，买了张地图，就向学校骑行。车太不给力，中途坏了两次。60英里地，他走了一夜，中间还住了五星级酒店。整个一侯宝林《夜行记》啊。最后图灵把五星级酒店的发票给父母寄去，表示自己没乱花钱。

初恋及影响

关于图灵是何时知道自己性取向的，霍奇斯作了一番考证。图灵初恋对象是中学同学摩尔康（Christopher Morcom）。同维特根斯坦喜欢苦孩子不同，图灵的恋人都智力高尚家境富有。图灵同摩尔康一起讨论科学，但他们的关系从没有超越精神。

摩尔康身材高挑，比图灵大一岁，也高一级，梦想学校是剑桥大学三一学院。这让图灵也把三一学院定为自己的目标，并给图灵带来了学习动力，他决定提前一年高考，这样可同摩尔康接着做同学。但成绩不给力，文科不行，英文全班倒数第一，拉丁文倒数第二。提前高考失败，图灵只得再努力一年。尽管头一次考试失败，但图灵回忆，他同摩尔康在剑桥一起考试时的日子是他这一生中最美好的日子。摩尔康寒假时还同图灵一起讨论科学。1930年2月6日晚，他俩一起去听了音乐会。晚上图灵回家，做梦惊醒，醒来的念头居然是“再见，摩尔康”。图灵不知道，那晚摩尔康病倒，一周后离世。图灵和摩尔康的故事还被写进了百老汇（其实是外百老汇）的音乐剧《电动熊的情歌》（Lovesong of the Electric Bear）。其中扮演摩尔康的是英国女演员博伊德（Cassidy Boyd），女扮男装。有时会想，英美的编剧怎么会对一位数学家感兴趣？布莱希特写《伽利略》时是啥心情？摩尔康的妈妈是文艺女青年，早年毕业于法国索邦，自己还有艺术画廊。摩尔康死后，图灵总去看摩尔康太太，他们成为了终身朋友。图灵觉得摩尔康仍然活着，通过自己活着。

关于图灵的一生，有两件事我不明白。其中一件是，图灵测试说的是如果把人和机器放在两个黑盒子里，如果不能区分，那么机器就是有智能的。这给人一个印象，图灵是支持“机器有智能的”。但是，图灵自己在日记里却说，机器智能其实赶不上人。这有点像数学家、哲学家普特南（Hilary Putnam），普特南一辈子一会儿支持实在论，一会儿反实在论，不知到底是哪一派的。其实图灵也类似，他提出的问题和他期望的答案不一样。他问自己的问题，写成文章问世人，别人给出了不同的答案。后人说图灵给争论的双方都提供了弹药。

另一件事是，我不明白图灵为什么只发明了图灵机，而没有发明量子图灵机。摩尔康的妈妈以摩尔康的名义给剑桥捐了个奖学金，图灵是第一个获奖者，奖项中包括一本冯诺伊曼的著作《量子力学的数学基础》。图灵在剑桥有段时间痴迷量子物理。但量子图灵机是牛津数学家、物理学家多伊奇（David Deutsch）于1985年提出的。关于我对图灵的这两大疑问，彭罗斯（Roger Penrose^[1]）曾写过两本书，企图回答这两个问题，但争论颇多。

摩尔康死后，图灵觉得自己不会再爱上别人；他要做的无非是完成摩尔康的理想。所以，我认为我对图灵的两个困惑是摩尔康给图灵出的两个难题。图灵如愿考上了剑桥大学，三一学院录取但没给奖学金，国王学院给奖学金，图灵最后在剑桥大学国王学院学数学。摩尔康之死让图灵觉得应该追求终极的知识。他变了。

学业与研究

20世纪30年代的国王学院人才济济，数学系有刚从牛津大学回归的哈代、纽曼，当然还有凯恩斯（也是同性恋）。他们都欣赏图灵。图灵天生内向，讲话略带结巴，嗓音尖利，不喜欢集体活动，不喜欢体育。但他很快发现了自己的长跑天分，后来得了剑桥长跑冠军。他的第一次性经历是与数学同学阿特金斯（James Atkins）。

图灵对逻辑感兴趣大约是在1933年，那时他读到罗素的《数理哲学导论》。1939年图灵回剑桥大学教《数学基础》课，而同一学期维特根斯坦也在开一门同名的课程。图灵是讲数理逻辑，而老维则在讲数学哲学。图灵出于好奇，去旁听维特根斯坦的《数学基础》课。后来维特根斯坦的学生整理出版了《数学基础讲义》，这书虽然说的事很深，但是采用对话体，现代版的苏格拉底和柏拉图。其中记载的最多的对话就是老维和小图，整个课程变成了老维和小图的对掐，有意思啊。说到悖论，维特根斯坦说那只是语言游戏而已。但图灵不同意，他跟老维叫板说：“如果你使用的演算里有悖论，桥会塌的。”尽管观点不同，但两人在智力上互相尊重。据维特根斯坦的传记作家蒙克（Ray Monk）的说法，当图灵不来上课时，维特根斯坦会很失望，因为他的很多思想是在与学生的对话中形成的，他一直认为哲学的教学就是对话。关于这段维特根斯坦和图灵的交流，我曾有专文论述，见《哲学评书》“维特根斯坦，图灵：1939”。特别值得指出的是，我认为维特根斯坦和图灵是最早考虑计算复杂性的人。

说牛顿是在苹果树下被掉下来的苹果砸了一下才想出万有引力，这是胡扯。图灵自己回忆他是躺在草坪上把图灵机的构造想明白的，他看到哥德尔那篇文章后就开始琢磨图灵机。哥德尔之后，大家企图在更基本的层面构造演算装置。普林斯顿大学的丘奇（Alonzo Church）发明了λ演算。图灵在剑桥的导师纽曼看到了丘奇的文章，就把图灵推荐给丘奇，让小图跟丘奇读博士，并告诉丘奇：这孩子搞了个图灵机。丘奇一看，推荐发表。这就是后来被大家称作“丘奇-图灵论题”的东西。简单地说，图灵机是最强的可实现的计算装置。注意这是论题，不是定理。这个论题的证据是所有已知的计算装置在可计算性上是等价的：λ演算，Post系统，哥德尔的递归函数，以及图灵机。按照哥德尔的说法，图灵机是最令人信服的。冯诺伊曼再次慧眼识英雄，就像他高度评价哥德尔一样，他高度评价了图灵。其实正是冯诺伊曼给这个领域起的名：“可计算性”。

图灵在普林斯顿大学的两年很无聊。其实那时普林斯顿相当自由，也有同性恋活动，但他没参加过。他性格上自闭，而且不喜欢美国人的行事方式。有记载的一次体育活动还是同女校瓦萨尔学院的女生们玩了一次曲棍球。他博士一毕业，就要回英国。冯诺伊曼让他留下当助理，他婉拒了。图灵从美国回来后申请剑桥大学数学讲师职位被拒，只得接着做研究员（Fellow）。他除了继续数学研究（包括概率论、代数、分析和数论）外，开始在布莱彻利庄园兼职。布莱彻利庄园是英国政府代码和加密学校（Government Code and Cypher School，GCCS）所在地。该庄园的主要职责是为英国海陆空三军提供密码加解密服务，是机密机构。现在这儿已成为英国国家计算机博物馆的一部分。

破解密码

1939年9月1日德军占领波兰，2日英国对德宣战，3日图灵被召去布莱彻利庄园全职工作，负责破解德国传奇Enigma加密机。其实波兰早就对德国有警觉，他们利用自己聪明的人力资源，组织数学家破解了较早版本的Enigma。但德国人改进了。图灵在波兰人的基础上破解改进的Enigma。图灵在紧张工作的同时爱上了同事，这回是个女的，数学家克拉克（Joan Clarke），也是搞加解密的。图灵向克拉克求婚，她答应了。图灵的诚实使得他不得不告诉她其实自己是同性恋。克拉克也忍了。但最后图灵自己不干了。电影《密码迷情》里演克拉克的是温斯莱特。

搞过密码学的都知道，加解密这东西就是道高一尺魔高一丈。你改进加密，我改进解密，不断斗争。Enigma的主要用户是德国海军，他们的潜艇U-boat就是用这玩意。德国人也教会了日本人，这给美国人制造了很大的麻烦。美国人请英国帮忙，英国派出了图灵，1942年图灵再次踏上美国领土。图灵在与Enigma的斗争中，逐渐形成了如何建造一台实用的通用计算机的思路。1946年年初，他向国家物理实验室提交了ACE的报告，这份报告比冯诺伊曼的EDVAC报告晚了几个月。所以大家还是觉得老冯是最早的计算机设计师，但老冯逢人就说“这都是图灵的主意”。

图灵的长跑纪录是奥运水平的。在布莱彻利庄园工作时，经常要到伦敦开会，战时单位派车不方便，图灵也不摆谱，说一句“我自己解决吧”，64公里路，跑着去，完事再跑着回来。战后，为了表彰破解德国密码的贡献，他被授予OBE爵位。足球明星贝克汉姆就被女王授过这玩意，图灵和小贝得的是低级的OBE，不能被称为“Sir”的。图灵被授予OBE，是为了奖励他战时的机密工作，所以颁布爵位的过程也是保密的。20年后大家才知道图灵得过爵位。图灵本来想代表英国参加1948年伦敦奥运会，但他受了伤，只得放弃。图灵要是只练长跑，说不定能获更高的奖项，可能都封“Sir”了。

机器智能与图灵测试

1948年图灵向国家物理实验室请假，到他的母校剑桥大学国王学院兼职研究员，表明了他重返学术的意愿。他本科时的导师纽曼这时在曼彻斯特大学数学系担任主任，他把图灵拉来做数学系的“Reader”。英国的这个“Reader”大概相当于美国的教授，王浩曾经在牛津做“Reader”，他自称“准教授”。此时曼彻斯特大学的电工系主任是威廉姆斯，他正在建当时的另一台存储程序计算机Mark-1。当地的报纸把这台机器叫作“Electric Brain”，这大概是计算机头一次在媒体上被称为“电脑”。纽曼让图灵帮威廉姆斯做Mark-1的软件，但图灵此时已对工程细节失去兴趣。他在私信里表示自己的兴趣已转向“如何构造大脑的动作”。为了“电脑”这个称呼的事儿，英国公众知识分子还辩论是不是合适。反对者有著名的科学哲学家波拉尼（Polanyi）。图灵装作不知道有这回事，没参与。其实波拉尼私下和图灵是朋友，他一直催促图灵把他的想法写成文章。就是那篇著名的“计算机与智能”（Computing Machinery and Intelligence），后来发表在哲学杂志Mind上。这篇文章定义了“图灵测试”，简单地说，就是如果人不能区分放在黑箱子里的机器是人还是机器时，这台机器就该被断定为有智能。

图灵和克里斯托弗·斯特拉切（Christopher Strachey）是好朋友。克里斯托弗的叔叔立顿·斯特拉切是著名文学批评家，是罗素、凯恩斯、伍尔芙等一票人的铁哥们。克里斯托弗和后来的图灵奖获得者司考特（Dana Scott）创立了“指称语义学”，在中国有传人。图灵很早就有了计算机下棋的主意，是斯特拉切1952年实现了第一个跳棋程序。图灵是这个程序的第一个用户，图灵无惊无险地赢了。在人工智能第一次达特茅斯会议后的1957年，司马贺（Herbert Simon）断言十年内计算机国际象棋程序很快会赢人。这要到1996年IBM的“深蓝”电脑赢了当时号称要捍卫人类尊严的世界冠军卡斯帕罗夫才算数。

而“图灵测试”取得里程碑式的进展则要到2011年。这次还是IBM，它的“沃森”（名字取自IBM的创办人沃森）超级计算机在美国的电视智力竞猜节目中击败了人类。这下大家真要想想了，这个比下棋下输的后果严重多了。在“图灵测试”后，大家在试图寻找更好的智能定义。

图灵1951年入选皇家学会，这是英国最高科学荣誉组织。图灵仍然同剑桥大学来往密切，他同剑桥大学国王学院的两个学生保持着亲密的友谊。两人都是学数学的，一个是约翰逊（Neville Johnson），他被证实是图灵的爱人。另一个是甘迪（Robin Gandy），必须多说几句，他是图灵的衣钵传人，图灵死后的遗物（书、信等）都交甘迪保管。甘迪也是图灵的爱人，这一八卦是一个导演先传出来的。1986年伦敦西区出了一部说图灵的戏《破解密码》，戏中扮演图灵的是德雷克·雅可比（Derek Jacobi）爵士，后来这部戏在百老汇连演两年也很火，曾得多项托尼奖提名。甘迪被导演拖去看戏，在后台，导演神秘地介绍他说“这就是图灵的爱人”。令人不解的是，甘迪在图灵文集的出版工作上十分拖沓。1959年图灵母亲萨拉在图灵传记序言中就宣布要出版《图灵全集》（Collected Works of Alan Turing）。一开始的主编是图灵的老师纽曼。纽曼1963年退休后，主编的职务就传给了甘迪。北荷兰出版社为此制定了专门的编辑，但每次都是甘迪掉链子。直到1987年，在图灵遗嘱执行人弗班克（Furbank）的干预下，才有了进展。弗班克把图灵全集分为四卷，第一卷数学，第二卷逻辑，第三卷机器智能，第四卷形态学（数学生物学）。只要求甘迪负责第二卷。一三四卷都在1992年出版，而甘迪负责的第二卷却迟迟没出。直到甘迪1995年死后，他的学生耶茨（Yates）接手才有进展，第二卷终于在2012年图灵100年诞辰时出版。

死亡相关

与维特根斯坦喜欢普通劳动人民不同，图灵的爱人大多是知识分子。但图灵最后却栽在一个普通劳动人民的爱人上，这个人就是莫瑞（Arnold Murray）。图灵在一个酒吧里遇见了他，几杯酒后图灵就把他带回家了。也许人到中年，品味会变，不好才，更好色了？一个月后图灵就发现莫瑞是个贼。他一开始只是从图灵钱包里拿钱，图灵也没当回事，可能觉得人没把自己当外人呢，图灵干脆就借钱给莫瑞。但没过多久，图灵家失窃了。他知道肯定与莫瑞有关。图灵伤心地问莫瑞，莫瑞招了：有个哥们在酒吧认识的，叫哈里，有嫌疑。图灵决定到警察局报案。但此时他还想着怎么保护莫瑞，就编了一套嗑。结果一到警察局，人家已经把哈里逮住了，并且已经供出了莫瑞。警察只问了图灵一句：“你和莫瑞啥关系？”答：“爱人。”再问：“干过啥？”图灵就把时间、地点、几次全招了……这还算干过加密算法的。

警察都没想到，本来只是逮个小偷，结果人家自招个大的。马上以Indecency罪名起诉，这大概相当于中国以前的流氓罪。50年前，王尔德（Oscar Wilde）也是以同样的罪名被起诉，援案照抄。英国这个同性恋流氓罪直到2000年才立法改过，和中国取消流氓罪的时间差不多。图灵那时想顶着不认罪，他哥约翰是律师，说“好汉不吃眼前亏”。图灵的律师向法庭陈述：图灵是国家的功臣，他还会为我们这个社会做贡献，把他关起来，是公共利益的损失。法官给图灵两个选择：服罪，或接受治疗。那时对付同性恋就是打荷尔蒙，图灵决定接受治疗，打雌性荷尔蒙。所有的图灵传记都说那玩意会把胸部打大的，不知他们是否在暗示什么。

图灵在给他的学生和朋友的明信片里开始夹杂自己的诗句。他常常念叨白雪公主里邪恶女王的词：“吃一口苹果，像酒酿 / 让毒汁流淌。”（Dip the apple in the brew. / Let the sleeping death seep through.）一个巧合是哥德尔最喜欢的电影也是《白雪公主》，他认为只有童话才能呈现世界应有的样貌。

1954年6月8日的凌晨，图灵被发现死于家中床上。他的床头几上有一个被咬了几口的苹果。尸体解剖说他死于氰化物中毒，死亡时间被认定是1954年6月7日。关于图灵的死，有三种说法：其一，事故，这是他母亲的说法，因为这孩子小时候就喜欢玩化学，不小心整错了；其二，自杀，这是目前正宗的说法；其三，阴谋论，因为图灵接触的战时机密太多了。而且那时英国、美国已经出现了几起案件：苏联用男色和女色引诱英美高级人员，无论是同性恋还是异性恋者，又值美国麦卡锡主义流行。目前关于这方面的档案，英美还不肯公开。我们还是用霍奇斯的假设：自杀。一段时间有人相信阴谋论：可能政府害怕图灵因为好色而泄露机密，所以下了黑手。其实支持阴谋论也不是没有根据，图灵的事儿一出，英国情报机构马上吊销了图灵的安全许可证（security clearance)。在美国做过网络安全工作的人都知道，没有安全许可证，基本上没办法在这个行业混。天才沃尔弗拉姆（Stephen Wolfram）的新书Idea Makers 有一章专门讲图灵。他认识一些认识图灵的人，所以他更倾向于阴谋论的观点。

新西兰逻辑学家寇普兰（Jack Copeland）也是图灵专家，他2012年出版过一本图灵战时工作的评传。他曾根据最新的资料对图灵的最后几年做过翔实的研究，结论和霍奇斯有所不同。他认为图灵死前的两年未必像传说中那么悲惨，他有过新的恋人并和恋人一起去希腊愉快度假。“阉割治疗”对图灵智力的影响也没那么大。图灵在1952年开始注射雌激素时还发表了他的数学生物学的文章，现在这被认为是非线性动力学的启蒙文章。这是图灵给人类的最后的贡献。这时他的声誉已经被怀疑，已无法从事密码学和计算机研究。有证据表明，他对数学生物学的兴趣受到他的初恋摩尔康的影响，他觉得摩尔康活在自己身上。甘迪曾多次被问及图灵的死因。他每次回答时都有些激动：“有些事太深太隐私，不该被八卦。”（Some things are too deep and private and should not be pried into.）

图灵奖及其他

美国计算机学会1966年设立图灵奖，被称为计算机科学界的诺贝尔奖。最早赞助人是贝尔实验室，奖金只有区区几千美元。后来Intel接手，奖金变成了25万美元。2014年谷歌加入，把奖金抬到了一百万美元。尽管苹果公司和图灵致死的苹果没关系，但他们真该赞助图灵奖。图灵死得不光荣，他的名誉都是死后得来的。2009年9月10日图灵死后55年，在英国人民的强烈呼吁下，英国首相布朗向全国人民正式颁布对图灵的道歉。布朗说：“我很骄傲地说，我们错了，我们应该更好地对待你。”著名数学家、逻辑学家戴维斯亲自在霍奇斯的《艾伦·图灵传：如谜的解谜者》中写过一段评论，最后一句是：对图灵的指控是悲剧，他应该被当作民族英雄。

曼彻斯特公园里图灵雕像的底座上引用了罗素的话：“数学不仅有真理，也有最高的美，那是一种冷艳和简朴的美，就像雕塑。”我觉得合适。以前不懂为什么蒙克把图灵列为十二位最伟大的哲学家之一。看了罗素的话，我明白了：伟大光荣其实无所谓，重要的是“真”和“美”。

内容来源：《人工智能简史》

《人工智能简史》，作者：尼克

《人工智能简史》全面讲述人工智能的发展史，几乎覆盖人工智能学科的所有领域，包括人工智能的起源、自动定理证明、专家系统、神经网络、自然语言处理、遗传算法、深度学习、强化学习、超级智能、哲学问题和未来趋势等，以宏阔的视野和生动的语言，对人工智能进行了全面回顾和深度点评。

《人工智能简史》作者和书中诸多人物或为师友或相熟相知，除了详实的考证还有有趣的轶事。本书既适合专业人士了解人工智能鲜为人知的历史，也适合对人工智能感兴趣的大众读者作为入门的向导。

参考

彭罗斯是霍金的数学合伙人，而霍金是牛顿的正统衣钵传人。

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