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图灵 VS 冯诺依曼,谁更配得上计算机之父?

2021-06-15 10:17
一口Linux
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一、前言

图灵和冯诺依曼都对计算机的发展做出了杰出的贡献,那么这两位大神级的人物,谁更配得上计算机之父呢?

从一口君心理来讲,其实“计算机之父”这种笼统的称谓没有明确的结果,非要叫的话,在一口君心里几位大神地位如下:

巴贝奇Charles Babbage——通用计算机之父图灵Alan Turing——计算机科学之父约翰·阿坦那索夫John Vincent Atanasoff——电子计算机之父冯·诺依曼John von Neumann——现代计算机之父

其中巴贝奇是机械计算机的巅峰人物,而且创造性地提出了很多关于计算机的基础思想,本文仅讨论现代计算机。

二、生平简介

首先还是让我们来看下两位大神的生平吧!

1. 图灵

艾伦·麦席森·图灵(英语:Alan Mathison Turing,1912年6月23日—1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父。

1.1 时间线

1.2 生平

1912年6月23日,艾伦·麦席森·图灵生于英国帕丁顿。家族成员里有三位当选过英国皇家学会会员,祖父曾获得剑桥大学数学荣誉学位。父亲早年就读于牛津大学历史系,后来在印度公务署为英帝国效力。母亲曾就读于巴黎大学文理学院。

图灵天资聪颖,3岁时,图灵就进行了他的首次实验,把一个玩具木头人的小胳膊、小腿掰下来栽到花园里,等待长出更多的木头人。

到了8岁,他写了一部科学著作,题目为《关于一种显微镜》。图灵曾说:“我似乎总想从最普通的东西中弄出些名堂。”他的老师认为:“图灵的头脑思维可以像袋鼠一样进行跳跃。”

图灵在中学时发现了他的同性恋倾向,克里斯托弗是他的初恋,他们一起做化学实验,学习数学公式。

1931年,图灵考入剑桥大学国王学院,由于成绩优异而获得数学奖学金,他的数学能力得到充分的发展。

1935年,他的第一篇数学论文“左右殆周期性的等价”发表于《伦敦数学会杂志》上。同一年,他还写出“论高斯误差函数”一文。这一论文使他由一名大学生直接当选为国王学院的研究员,并于次年荣获英国著名的史密斯数学奖,成为国王学院声名显赫的毕业生之一。

1936年5月,图灵写出了表述他的最重要的数学成果的论文“论可计算数及其在判定问题中的应用”,该文于1937年在《伦敦数学会文集》第42期上发表后,立即引起广泛的注意。

文中,他分析了计算的过程,给出了理论上可计算任何“可计算序列”——某种0和1的序列——的“通用”计算机概念,并利用这一概念解决了D.希尔伯特提出的一个著名的判定问题。

24岁时提出了一种抽象的计算模型——图灵机(TuringMachine),用纸带式机器来模拟人们进行数学运算的过程。

1937年,图灵发表的另一篇文章“可计算性与λ可定义性”则拓广了丘奇提出的“丘奇论点”,形成“丘奇-图灵论点”,对计算理论的严格化,对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义。

1936年9月,图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习,并与丘奇一同工作,在美国期间,他对群论作了一些研究,并撰写了博士论文,1938年在普林斯顿获博士学位,其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”, 1939年正式发表,在数理逻辑研究领域中产生了深远的影响。

1938年夏,图灵回到英国,仍在剑桥大学国王学院任研究员,继续研究数理逻辑和计算理论,同时开始了计算机的研制工作,第二次世界大战打断了他的正常研究工作。

1939年秋,他应召到英国外交部通信处从事军事工作,主要是破译敌方密码的工作。由于破译工作的需要,他参与了世界上最早的电子计算机的研制工作,他的工作取得了极好的成就,协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得了二战的胜利。

二战最伟大的英雄

“击退”德国潜艇的武器

二战期间,作为当时顶尖的数学家、逻辑学家,艾伦·图灵被英国军方秘密地派遣到历史悠久的布莱切利园,一座位于英格兰米尔顿凯恩斯(Milton Keynes)布莱切利镇内的宅第,同时也是二战期间英国政府进行密码解读的大本营。

图灵当时最重要的工作,就是帮助盟军破解纳粹军方复杂而精密的通讯安全系统——Enigma密码机。

这种当时先进的密码机由一系列不断随机变化的转子组成,其结果拥有多达百万的三次方种不同可能性!这夸张的数字一时间让盟军无计可施。而德国军方也因此自信地以为盟军无法在有限的时间内破译他们的通讯系统,这为他们之后的挫败埋下了伏笔。

在战争期间的某日清晨,盟军从一艘德军潜艇处截获了一段通讯信息,后来表明这只是敌方内部交换的一份天气预报而已,但图灵却抓住了这次机会,把它变成了意想不到的突破。

图灵在这份加密了的文档中窥探到了常人难以察觉的蛛丝马迹——一种可以被利用的加密模式,并依此不顾反对地坚持建造起一部绝无仅有的巨型机器,声称其可以快速地区分拥有百万种可能性的代码。

事实上,当时完成的第一台解码机通过极其复杂、庞大的计算操作成功地在一分钟内破解了两条讯息。

直击纳粹元首

图灵成功地破解了Enigma密码从而为盟军带来了巨大的收获——让英国舰队能够在大西洋上安全地航行。要知道当时几乎所有人,包括丘吉尔,都坚信大西洋上的德国潜艇是盟军最大的威胁。

之后,图灵在战争期间做出的第二个巨大贡献便是破解了Tunny密码——一种高度加密的代码,被用来让纳粹元首希特勒和战场上的军官作直接交流!然而即便如此,依旧在不久之后便被图灵的解码机所破解。甚至据传言,盟军曾通过破译系统获取到了希特勒和他的将军在早餐时间的对话内容……

最终,凭借着强大的破译机器,德国军方在二战期间几乎所有等级的通信加密系统均被一一破解。这不仅让盟军能够牢牢锁定敌方的每一丝动向,更允许己方对电报进行篡改、伪造,从而扮演起一个难以识破的“双重间谍”角色,有力地破坏了纳粹的战争攻势。

据保守估计,由于图灵的贡献,二战欧洲战场的战事至少被缩短了2年,拯救了一千四百万的生命。

于1945年获政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章(O.B.E.勋章)。

1945年,图灵结束了在外交部的工作,他试图恢复战前在理论计算机科学方面的研究,并结合战时的工作,具体研制出新的计算机来,这一想法得到当局的支持。同年,图灵被录用为泰丁顿国家物理研究所的研究人员,开始从事“自动计算机”的逻辑设计和具体研制工作。这一年,图灵写出一份长达50页的关于ACE的设计说明书。

这一说明书在保密了27年之后,于1972年正式发表。在图灵的设计思想指导下,1950年制出了ACE样机,1958年制成大型ACE机。

图灵思想活跃,但性格较内向,他爱好体育,在剑桥上学时就当过赛艇划手,40年代以后更把长跑当作主要的锻炼和休息形式。他在国家物理学研究所的运动会上得过1英里跑和3英里跑的冠军;还得过3英里跑的俱乐部冠军;1947年,他参加了英国业余体联举办的马拉松冠军赛并进入了前15名,此时他已名扬四海,报纸上称他为“电子运动员”。

1948年,图灵接受了曼彻斯特大学的高级讲师职务,并被指定为曼彻斯特自动数字计算机项目的负责人助理,具体领导该项目数学方面的工作。作为这一工作的总结,1950年图灵编写并出版了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》这期间,他继续进行数理逻辑方面的理论研究。

早在1947年,图灵就提出过自动程序设计的思想,1950年,他提出关于机器思维的问题,他的论文“计算机和智能,引起了广泛的注意和深远的影响。1956年,在收入一部文集时此文改名为“机器能够思维吗?”,至今仍是研究人工智能的首选读物之一。

1951年,图灵当选为英国皇家学会会员。1952年,他辞去剑桥大学国王学院研究员的职务,专心在曼彻斯特大学工作。除了日常工作和研究工作之外,他还指导一些博士研究生,还担任了制造曼彻斯特自动数字计算机的一家公司——弗兰蒂公司—的顾问。

1952年,图灵被判犯有“严重猥亵罪”,随后被迫接受了化学阉割。他因与一名19岁的男子交往而被捕。

根据当时维多利亚时代的刑法修正案,艾伦·图灵步了伟大的作家与艺术家奥斯卡·王尔德的后尘,以“恶劣猥亵罪”被逮捕并起诉。在当时强烈的反同性恋呼声中,图灵不得不接受来自“正义”的惩罚——由内政大臣发起的号称能帮助英格兰驱逐“瘟疫”的“陋习驱逐计划”。

在判决的当天,法官给了图灵两个选择:或是坐牢,或是进行“器官治疗”,实际上,所谓的“器官治疗”就是我们所常说的化学阉割,通过注射大量雌性荷尔蒙来彻底剥夺一个男人的性能力……

图灵是一个伟大的科学家,相对于身体上的残缺,时间和自由反而对他来说是最宝贵的财富,所以最终他还是选择了荷尔蒙疗法。

然而,使图灵自己也没想到的是,渐渐隆起的乳房、完全变样的声线……在之后的岁月里无不给他的自尊心带来了极大的折磨,而痛苦随着时间只有与日俱增。

1954年6月7日,图灵被发现死于家中的床上,床头还放着一个咬了一口的苹果。警方调查后认为氰化物中毒,调查结论为自杀,年仅42岁。

在他的房间,发现了那个咬了一口的苹果。

为纪念他在计算机领域的卓越贡献,美国计算机协会于1966年设立图灵奖,此奖项被誉为计算机科学界的诺贝尔奖。

2009 年,时任首相戈登·布朗代表英国政府就 “他(图灵)所受的骇人听闻的对待方式” 作出正式道歉。

2013年12月24日,在英国司法大臣克里斯·格雷灵的要求下,英国女王伊丽莎白二世向图灵颁发了皇家赦免。

2014年,是由莫腾·泰杜姆执导《模仿游戏》,讲述了“计算机科学之父”艾伦·图灵的传奇人生,故事主要聚焦于图灵协助盟军破译德国密码系统“英格玛”,从而扭转二战战局的经历。

该片获得第87届奥斯卡金像奖最佳改编剧本奖,以及包括最佳影片、最佳导演、最佳男主角、最佳女配角在内的7项提名。

而这部电影正是根据英国作家安德鲁·霍奇斯的《艾伦·图灵传》改编。

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