圖靈機發明史:計算機之父圖靈

1937年,當奠定整個現代計算機理論和人工智能基礎的論文——《論可計算數及其在判定問題上的應用》發表時,年僅25歲的圖靈還只是劍橋大學的一名研究生 。目前在世界電腦界,有一項崇高的獎項“圖靈獎”,就是以這位天才的名字命名的 。
1931年,圖靈進入劍橋大學開始他的數學生涯,并成為當時人人皆知的怪才:因患過敏性鼻炎,一遇花粉就鼻涕不止,圖靈常戴著防毒面具騎車到離他公寓三千米的地方去上班,如此招搖過市號稱當時的一大奇觀 。
【圖靈機發明史:計算機之父圖靈】圖靈不但行為怪異,他的思想也常常閃爍著智慧的火花 。比如他發現騎行的自行車鏈條總是踏到一定的圈數時下滑,就在騎車時特別留心計算,等踏到鏈條將要下滑前的一剎那突然停車,讓旁人看了嘆服不已 。
圖靈的腦筋當然轉得比自行車輪還快 。1936年,他首次設計一種理想的計算機(后稱“圖靈機”),并于次年發表了那篇奠定整個現代計算機理論和人工智能基礎的論文——《論可計算數及其在判定問題上的應用》 。當時年僅25歲的圖靈還只是劍橋大學的一名研究生,就在論文中設計了一個機器模型并證明:只要輸入有關信息,這個機器就能解決任何依賴于計算的數學問題 。這就是電腦史上號稱和“馮·諾依曼機器”齊名的“圖靈機” 。
第二次世界大戰期間,圖靈受聘于英國外交部通信處,因設計能破譯德軍密碼的機器而受勛 。戰后,他在英國國家物理實驗室和曼徹斯特大學從事研究工作 。圖靈自1945年起進行自動計算機(ACE)的設計,后在曼徹斯特大學造出樣機(MADAM) 。
現在,“圖靈機”論題已被當作公理一樣在使用,它不僅是現代計算機科學的基礎,而且也是數學的基礎之一 。不過,當時圖靈的文章只從理論上證明了制造出通用計算機的可能性 。1937—1941年美國的阿坦納索夫等人果然研制出世界上第一臺電子計算機阿坦納索夫-貝瑞計算機(簡稱ABC),其中采用了二進位制,電路的開與合分別代表數字0與1,并運用電子真空管和電路執行數字計算和邏輯運算 。
1954年6月8日,圖靈永遠沉睡,床頭還有個咬了一小半的蘋果 。經解剖,法醫斷定是劇毒氰化物致死 。今天,蘋果電腦公司以他咬了一口的蘋果作為商標圖案,就是為了紀念這位偉大的人工智能領域的先驅者——圖靈 。
ABC是圖靈機的第一個硬件實現,看得見,摸得著 。而馮·諾依曼不僅在20世紀40年代成功研制出功能更好、用途更為廣泛的電子計算機,并為計算機設計了編碼程序,還實現了運用紙帶存儲與輸入 。直到那時,天才圖靈在1936年首次設計的那種理想的計算機才得以完全實現 。
其實,當年圖靈那篇劃時代的論文原本是為了解決數學上的一個基礎性理論問題,并非是研制一臺具體的計算機 。可見許多重大的科學發明,往往是理論研究開路在先,工程技術實現在后 。圖靈當年的紙上談兵,便好似空中樓閣般的萬能圖靈機,實際上是現代計算機原理與計算機科學的開路先鋒 。

只有明白了圖靈無與倫比的貢獻,才不難理解為什么馮·諾依曼對“計算機之父”桂冠堅辭不受 ??陀^地說,圖靈、阿坦納索夫和馮·諾依曼都是計算機的先驅、計算機科學的奠基人,他們的偉大貢獻將被永載計算機史冊 。如果被稱為“計算機之父”,他們仨都當之無愧!

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