谈到人工智能，人们始终无法绕过一个名字——艾伦·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing，1912年6月23日－1954年6月7日）。

他是英国著名的数学家和逻辑学家，被誉为“现代计算机科学之父”和“人工智能之父”。

他的创造力是丰富多彩的：24岁提出图灵机理论；31岁参与COLOSSUS的研制；33岁设想仿真系统；35岁提出自动程序设计概念；38岁设计“图灵测验”……而他在二战期间协助军方破解德国著名密码系统“Enigma”，也标志着英国现代计算机的起步。

艾伦·图灵不仅推动了计算机科学的发展，其思想和创新更是深刻改变了这个世界。

▲ 16岁的图灵（来源：剑桥大学国王学院-艾伦·图灵（Alan Turing）线上展览）

“我们应当记住，每一个敲键盘、使用电子表格或文字处理软件的人，都工作在一台‘图灵机’上。” 这是1999年美国《时代》周刊“20世纪最重要的100人”一文作者的评价。

八十多年前，图灵发表了划时代论文《论可计算数》，并提出了“图灵机”概念，为现代计算机的设计奠定了理论基础。除此之外，他还大胆设想机器能够模拟人类思维，来进行复杂的逻辑运算与智能对话，这一前瞻性的思想如今正逐步变为现实。

图灵的人生也并非总是阳光明媚：他因同性恋倾向而遭到英国政府迫害，被当时社会所谴责遗弃，职业生涯尽毁。1954年6月7日，图灵用一个浸过氰化物的毒苹果结束了自己的生命。而他临终时床边那咬过的半个苹果，成了继砸在牛顿头上的苹果之后，科学界最为人称道的一个。至今仍有很多人相信，苹果公司的logo是对这位人工智能领域先知的致敬。

图灵的一生是探索与创新的交响曲，也是勇气与悲剧交织的传奇。他的惊世才华和盛年夭折，也为他涂上了谜一样的传奇色彩。

天才少年 数学与逻辑的萌芽

1912年，图灵出生于英国伦敦帕丁顿的一个富裕家庭。父亲早年就读于牛津大学历史系，后在印度公务署为英国效力。母亲曾就读于巴黎大学文理学院。

▲ 艾伦·图灵（Alan Turing）在谢伯恩学校（Sherborne School），1926年。（来源：谢伯恩公学档案馆）

虽然母亲希望图灵可以走经典教育的道路，但他却对数学和科学情有独钟，并显示出在解决复杂问题和逻辑推理方面卓越的数学才能。15岁时，他就已经能够读懂爱因斯坦的相对论，独立解出了反正切函数的无穷级数。这也让他获得了英国国王乔治六世设立的数学奖学金。

现代计算机原型 图灵机初现

1931年，图灵成功考入剑桥大学国王学院，他的数学天赋也在这里得到了充分的展示和发展。1934年，他以优异成绩获得学士学位，并开始从事更深入的研究。期间，他用一种更简单的方法，重新论证了波兰著名数学家谢尔宾斯基证明过的一条定理，并因此在1935年3月被选为了国王学院院士。此后，他深入研究数学和逻辑学，逐渐形成了自己独特的见解。

▲ 图片来源：剑桥大学国王学院-艾伦·图灵（Alan Turing）线上展览

之后，图灵前往美国普林斯顿大学，跟随著名数学家阿隆佐·丘奇学习。1936年，他发表了具有划时代意义的论文——《论可计算数及其在判定问题上的应用》（On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem），并定义了一种机械装置，后被其导师称为“图灵机”。

“图灵机”的本质是一个抽象的数学机器模型：通过将人们使用纸笔进行数学运算的过程抽象化，并由一个虚拟的机器替代人类进行数学运算，来模拟任何计算过程。这种“利用某种机器实现逻辑代码的执行，以模拟人类的各种计算和逻辑思维过程”的观点，也成为后来设计实用计算机的思路来源，是当今各种计算机设备的理论基石。

战时英雄 密码破译拯救上千万人

让世人真正记住他的名字，是源于图灵在二战中卓越的“解密”贡献。1939年，正值第二次世界大战英国与德国交战，作为远离欧洲大陆的一个“孤岛”，战时的英国十分依赖海上物资运输。而德军潜艇部队的阻截攻击，让英军不得不在缩紧物资分配的同时，积极谋划反击：破解德军潜艇部队的通信密码。

▲ 图片来源：Wikipedia

当时德军使用一种叫做“谜”（Enigma/恩尼格玛）的密码机对情报进行加密和解密，这个如打字机一般大小的密码机能组合出一千五百万万亿种秘钥。假设十个人去检验每一种可能，即使不眠不休最少也需要两千万年的时间才能破译！毫无疑问，成功破解恩尼格玛密码机的概率就像彩票中大奖一样微乎其微，而这个彩票的“奖金”，恰恰就是英国在这场战争中幸免于难的机会。生死攸关之际，一道密令将图灵和各行业专家集结到英国布莱切利庄园，共同破解“恩格玛机”。

▲ 二战时期Enigma密码编机

在这里，图灵被称为“教授”，没人知道他的真名。他率领着大约200多名精干人员进行密码分析，其中甚至还包括象棋冠军亚历山大。

破解过程中，图灵提出了一个大胆的构想：所有人的计算和推理能力叠加到一起，也远比不上一台机器，必须用机械对抗机械！于是，图灵凭借其卓越的才能，设计并制造了一台庞大的机器——炸弹机（Bombe），其计算能力约等于36台德军“恩格玛机”。通过日夜不停地运算，“炸弹机”找出了“恩格玛机”千万种英文字母组合背后的秘密。随后，德军的进攻或撤退命令、部队士气情况、侦察报告等关键情报均被一一破译。

然而好景不长，德国海军将领邓尼茨又发明出“狼群战术”——通过信息优势，迅速集结尽可能多的潜艇，来摧毁盟军舰船。德军进一步缩短了通信时间差，这使得“炸弹机”逐渐力不从心。关键时刻，盟军捕获了“恩格玛机”及密码本，图灵借此为突破，加紧升级技术，研发出一种“巨人机”，其强大算力使盟军每月能破译8400条重要情报。这一成就不仅扭转了海上情报战的局势，更在库尔斯克坦克大决战、诺曼底登陆等重大战役中发挥了决定性作用，确保了盟军的胜利。

有历史学家评估，图灵等人的成就极大缩短了战争的持续时间，拯救了至少约1400万人的生命。“二战”结束时，图灵因在战争期间的杰出贡献，被秘密授予不列颠帝国勋章。

图灵测试 机器能思考吗？

在与“恩尼格玛机”的斗争中，图灵逐渐形成了如何建造一台实用的通用计算机的思路。于是他在战后继续发展解码思想，并将目光投向了更广阔的领域——人工智能，开始尝试制成真正“能计算的机器”。

▲ 图片来源：英国国家物理实验室（NPL）

1945年，图灵第一次深入设计了具有现代意义的电子计算机——ACE（自动计算引擎）。在其设计思想指导下，1950年制成了ACE样机，1958年制成了大型ACE机，成为当时世界上最快、最强劲的电子计算机之一。

▲ 图灵的原始论文截图

其实早在1948年，图灵就完成了一篇题为《智能机器》(Intelligent Machinery)的论文，描绘了人工智能中联结主义的大部分内容。包括具有学习能力的遗传算法和神经网络（他称之为 “无组织机器”），甚至强化学习的思想。这篇具有远见卓识的论文是关于人工智能的第一个宣言，但遗憾的是图灵从未发表它。

▲ 图片来源：robertspahr网站

1950年，图灵发表论文《计算机与智能》（Computing Machinery and Intelligence）。文章中，他首次详细阐述了计算机代替人脑运算的原理，这也是图灵引导人类向人工智能领域迈出的第一步。同时，他将论文中的“机器能思考吗”的问题转换为一种模仿游戏（imitation game）的思想实验——后被称为“图灵测试”。

▲ 图片来源：Wikipedia User:Hferee作品

在实验中，一个孤立房间里的人向另一个房间里的男人和女人提问，以书面形式收到答案，然后试图判断两者的性别。图灵提出，如果其中一个回答问题的人被一台类似人类的机器答案取代，以至于处在孤立房间的人无法判断其真假，那么这台机器是“智能的”。即机器通过模仿人类的回答来欺骗测试者，使其无法区分机器与真人。这一测试方法至今仍被广泛用于评估人工智能系统的性能。

图灵始终认为，人工智能时代终会到来，机器也可以像人类一样思考和计算。他甚至还写过一个能下国际象棋的程序“Turochamp”，用于推算棋局中的下一走法，这比后来IBM的“深蓝”早了40多年，只不过受限于当时算力，没有一台计算机能够支持这个程序的运行。因此，图灵不得不采用手动计算的方式来模拟程序的运行，每一步都需要花费半小时来计算。尽管Turochamp并未能在实际运行中取得胜利，但它却为后来的研究者们提供了宝贵的经验和启示，推动了人工智能技术的不断发展。

▲1952年Turochamp（白方）与艾力克·格连尼（黑方）的棋局。在29步之后，白方在棋子数目上有优势，但皇后（d6）被黑方城堡（d8）牵制，若移离d行则会造成国王（d2）被将死，因此白方投降。（图片来源：Wikipedia）

命运之殇 偏见深渊中的挣扎与陨落

1952年1月，图灵报警称其位于威姆斯洛的家被盗。查案过程中，警方发现图灵曾数次招待一个名叫阿诺德·莫瑞的无业青年去家中留宿，而盗贼正是阿诺德的朋友。审讯过程中，图灵坦白了自己与阿诺德之间的情人关系，这令警方深感震惊（当时英国的同性恋是非法的）。随后法庭判处他违反1885年“刑法修正案”第11条“严重猥亵罪”。此罪针对男性之间的身体接触，刑期两年，图灵最后在入狱和化学阉割之间选择了后者。

这一事件对图灵身心造成了极大的摧残，使他陷入了深深的绝望之中。1954年6月7日夜里，42岁的图灵被发现死于家中，床头放着一颗被咬了一口、涂有氰化物的苹果。他的离去没有暗示，没有预兆，也没有解释，一代天才就此陨落。

▲萨克维尔公园的艾伦·图灵纪念雕像（图片来源：Wikipedia，照片由 en：User：Lmno 于 2004 年 9 月 18 日与佳能 IXUS 拍摄）

1966年，为了纪念图灵对计算机科学的巨大贡献，美国计算机协会设立一年一度的图灵奖，以表彰在计算机科学中做出突出贡献的人，该奖项也被誉为“计算机界的诺贝尔奖 ”。

1999年，他被《时代》杂志评选为20世纪100个最重要的人物之一。

2013年，英国议会通过图灵赦免法案，女王伊丽莎白二世签署了这项法案，赦免了图灵“严重猥亵”的罪名。2015年上映的英国电影《模仿游戏》，正是改编自安德鲁·霍奇斯的传记《艾伦·图灵传》。至此，图灵的故事才逐渐为人所知。

▲ 图片来源：英格兰银行

2021 年，英格兰银行为这位伟大的数学家在新的五十英镑纸币上添加了他的头像，以表彰这位伟大的数学家。

这位被历史亏欠的天才，其贡献远远超越时代，不仅深刻揭示了计算这一抽象概念的内在本质，更为实际应用铺设了坚实的理论基石。他不仅是计算机科学新纪元的开创者，更是引领我们步入人工智能璀璨时代的灯塔。在可以预见的未来，人类将不断探索着智能的极限，让曾经遥不可及的梦想逐步成为现实。在信息科学的发展史上，艾伦·图灵的名字也将永远被铭记。

参考资料：

1. 清华大学图书馆：《人物志 | 人工智能之父：纪念艾伦·麦席森·图灵诞辰106周年》;

2. 《科技日报》：《图灵：诗意的解谜者》；

3. 《三联生活周刊》2015年第10期封面故事：《纪念图灵：时代的叛逆者，作者：徐菁菁；

4. 新智元：《图灵71年前就已提出神经网络！《智能机器》再掀热议，却一生未发表》；来源：Reddit、alanturing.net；

5. 国家地理中文网：《70年前他就成功预测了人工智能，却遭化学阉割》，撰文：ERIN BLAKEMORE，译者：Arvin，编辑：Arvin。