英年早逝的天才，曾改变二战进程——艾伦·图灵

　　2017年5月，在中国乌镇围棋峰会上，阿尔法围棋（AlphaGo）与排名世界第一的世界围棋冠军柯洁对战，以3比0的总比分获胜。自此，人工智能的围棋水平超越人类。

　　如今，人们致力于研究的是机器学习，即机器人的自我学习与升级。AlphaGo便是“左右互博”，从而不断升级，最后超越人类。

　　早在80年前，就有一个人预言了人工智能的出现，他就是数学家艾伦·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing）。

　　图灵被人称赞走在时代的前沿，但是他的人生甚为波折。 

　　1912年，图灵出生于英国伦敦，度过了孤独的少年时代，当时在英国统治下，他的父母远赴印度就职，而他则寄宿在熟人家中。图灵从小就表现出对数字独特的爱好，年幼时，看到路灯上的数字，他就在一个个路灯下止步看完，真是一个怪孩子。

　　13岁时，图灵就读于某公立寄宿学校，他不擅与人交流，脑子里只有数学，是同学眼中不折不扣的怪人。他没有一个朋友，甚至被关在地板下面受尽阴暗欺凌。

　　终于在某一天，一个学长向图灵伸出了援手，他是克里斯多夫·默卡，全校第一的高材生。

　　默卡与图灵认真的讨论难懂的科学话题，如伯牙子期。两人共同以剑桥大学为目标努力。这对图灵来说，这是他恋爱的萌芽，他默默的依恋着这个在黑暗时期向他伸出援手的男人。

　　17岁的图灵和即将毕业的默卡一同参观了剑桥大学。但，命运之神并没有眷顾他们。默卡在即将成为剑桥大学的学生之际，罹患结核病去世，年仅18岁。

　　在图灵写给他母亲的信中，他说到：除了默卡以外，我不会再和任何人做朋友。信中还提到，他一定会再次见到默卡。

　　图灵一直在逃避默卡已死的事实，他认为默卡的灵魂还在，而后图灵用尽了各种方法试图了解何为灵魂。

　　灵魂是由大脑产生的吗？它到底是什么呢？图灵迫切的想要知道关于灵魂的一切。这是他研究的原动力，也促使他后来转向人工智能方向。

　　次年，图灵考进了本该和默卡一起就读的剑桥大学。图灵听了数学家麦克斯·纽曼的讲座并受到了启发，“机器能够实现一切人类的数学运算”的理念让图灵的命运就此改变。

　　当时，提到计算机，指的就是能够实现特定计算功能的机器，诸如四则运算机，微分分析机。但能够掌握人类所有计算的机器尚未问世。

　　能否创造出像人类大脑那样的完美计算机呢？

　　图灵冥思苦想，畅游于概念的海洋中。如果用数字代替所有计算方法的话，即使只有一台机器，也能处理所有运算。即用程序操控机器，这也是如今软件设计的概念。

　　这种方法若进一步发展，不仅仅可以用于数学计算领域，还可以实现用数字表示人类的所有活动，这种机器被称为万能图灵机。

　　这是世界上首次提出Computer（电脑）的构想。

　　1936年，他的论文在学会杂志上刊登，便引起了哥德尔、诺伊曼等国际一流数学家们的注意。但是除了这些顶尖数学家，没有人能够理解图灵那些过于前卫的想法。

　　能够处理图灵所构思的数字化软件的高速计算机尚未问世，于是，图灵着手进行相关研究。

　　幸运之神似乎开始向他招手了，他终于可以开始进行自己梦寐以求的研究，但他的研究由于不可抗力被迫中止了——在他的论文发表后的第三年，第二次世界大战爆发了。

　　英国深陷战争泥潭，图灵被英国政府的情报机关挖走，交给他的任务就是破译Enigma。

　　Enigma

　　Enigma——恩尼格玛密码机，一种通过接线和转子的不同组合来加密信息，设置密码的机器。

Enigma | 来源 NHK纪录片 截图

　　简单的解释，加密文章是A，于是按下键盘上的A键，经过复杂的变化，能够显示出F。而这个F，便是正确的答案。而转子的初始朝向和接线方式的不同，字母的对应方式也不同。

　　那么若知道接线与转子的组合方式也就是所谓的密匙，就能够解读密文。但这种组合方式有一亿亿种以上，并且德国每天都改变密匙，所以人们都认为暴力破译是不可能的事情。

　　图灵“炸弹”破译机

　　英国的密码破译学校以剑桥大学为中心，聚集了一批优秀的年轻数学家，图灵也是其中一员。图灵在其中作为新人备受期待，同时，他也因性格古怪受人瞩目。

　　无论是工作时间还是私人时间，他都是独自一人，不与不如自己的人交往。由于他花粉过敏，骑自行车总会带着防毒面具。所以他不仅是他人眼中的天才，也被认为是怪人。

　　当时的英国已经通过人海战术破译了一部分密码，但是花了一周的时间，那时德国的攻击已经结束。

　　图灵着眼于没有派上用场的破译文，他几度分析后发现，德军重复使用了许多单词。其中之一是“WETTER”，德语中的天气。每天早上六点左右德国人就会把气象情况加密然后传送，所以大多数通信文中都有这个单词。

　　加密文中哪个部分对应着“WETTER”，图灵用手工作业找了出来。但是哪怕知道了这六个字母的对应密文，想要找出相应的密匙，其组合数字依旧是天文数字。既然人算不行，那么就超越人类，用一种超高速机器来帮助进行计算。

　　在波兰人的密码分析设备“炸弹”的基础上，一台能使36个Enigma同时运行的解码机——图灵炸弹，诞生了。它可以通过让转子高速运转，逐个实验不同的组合方式，从而找出密匙，一旦找出密匙，旋转就会停止，然后呈现结果。

　　图灵炸弹|来源简书

　　1940年8月，需要一周时间的人工破译任务，被缩到了短短一小时。第二年，潜艇的密码破译也成功了。

　　炸弹的成就非常突出，但它还算不上是现代计算机的祖先，之后电子工程学实用化，计算速度大幅度提高，现代计算机才算真正诞生。

　　那时的图灵完美实现了被视为不可能的密文破译，但是，电脑的开发工作却不得不中止。

　　破译了Enigma密码系统，此事被当作绝密中的绝密。因为德国一旦发现英国破解了自己的密匙，就会改良Enigma（他们也确实改良了，到了后期，甚至发明了12个转轴的加密机）。

　　英国实行了各种伪装战术，虽然成功破译Enigma，但是依然假装不知道敌军的“加密信息”。例如英国会故意让侦察机在敌军上空盘旋，伪装成偶然发现潜水艇的样子，另外放出消息说，开发出了可以探知潜艇的超远距离雷达。

　　为了更快的破密码，英国进一步升级了“图灵炸弹”，开发出了新型破译机——巨人机。使用了2400根真空管。比“炸弹”破译机更快更高效。

　　图灵在战争中立下了汗马功劳，可以说是战争英雄，似乎人生可以得到转折，他终于可以得到人们的认可。但，在这样的一个天才，英雄，却在悲伤中选择了死亡。

　　这一切留在下回进行揭晓——从英雄到罪犯，一个天才的陨落。

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