天才在左瘋子在右——圖靈之死

猿叔史記 發佈 2022-12-04T15:07:54.812840+00:00

艾倫·圖靈 是朱利葉斯·馬西森·圖靈 和埃塞爾·薩拉·斯托尼 的次子,1912 年 6 月 23 日出生於倫敦。1954 年 6 月 7 日,他在一個蘋果上塗了一些氰化物,然後上床睡覺咬了蘋果而死。

文 / 猿叔史記

圖 / 猿叔史記

艾倫·圖靈 (Alan Turing) 是朱利葉斯·馬西森·圖靈 (Julius Mathison Turing) 和埃塞爾·薩拉·斯托尼 (Ethel Sara Stoney) 的次子,1912 年 6 月 23 日出生於倫敦。他的父親在馬德拉斯的印度公務員部門工作。有一段時間,埃塞爾·圖靈 (Ethel Turing)和她的兩個兒子住在St Leonards-on-Sea 。他的兄弟約翰出生於 1908 年。

艾倫的母親聲稱「艾倫在能夠閱讀並研究燈柱上的數字等之前就對數字感興趣——與任何數學聯繫無關。」 然而,他似乎在其他技能上有困難。他後來回憶說,他很難掌握日曆的原理,小時候他「完全無法預測聖誕節何時降臨。我什至沒有意識到它是定期到來的。」

1918 年,艾倫去了黑斯廷斯的聖麥可小學。三年後他離開時,校長說:「我們有過聰明的男孩和勤奮的男孩,但艾倫是個天才。」 當他十歲時,他被送到海澤爾赫斯特預備學校。在接下來的四年裡,他對數學和科學產生了濃厚的興趣。

朱利葉斯·馬蒂森·圖靈於 1924 年從印度公務員系統退休。為了避免對他的退休金徵收重稅,他沒有返回英國,而是與妻子一起定居在法國。

1926 年,圖靈成為舍伯恩學校的學生。第一學期的開始恰逢總罷工,因此鐵路系統無法正常工作。Turing 下定決心要參加第一天,他獨自騎了 100 公里從南安普敦到Sherborne。「到他在學校的第一年結束時,他已經獲得了一個害羞、笨拙的男孩的名聲,他唯一的技能是在科學領域。」 他的舍監抱怨他開學時對數學的掌握很好,但到了年末就不是很好了:「他花了很多時間研究高等數學,而忽略了他的基礎功課。」

在舍伯恩學校,艾倫每周只有兩個小時的科學課。校長很快向他的父母報告說:「如果他只是一個科學專家,他在公立學校就是在浪費時間」。

他的一位朋友 Victor Beuttell 是發明家Alfred Beuttell的兒子。在拜訪 Beuttell 家時,他開始與 Alfred 談論他在新發明 K 射線照明系統方面的工作。

圖靈與他的英語和拉丁語老師羅斯發生衝突,當羅斯發現圖靈在宗教教學的學習期間做代數時,他非常憤怒。他非常生氣,安排圖靈兩門科目都不及格。

1931 年,艾倫圖靈開始在國王學院學習。在劍橋大學期間,他對政治產生了興趣,並成為《新政治家》的固定讀者。 他也成為約翰·梅納德·凱恩斯的追隨者,並參與了和平運動。他加入了反戰委員會,其目的是在宣戰時組織化學和軍火工人罷工。

圖靈在劍橋度過了愉快的時光,除了學業上的成功之外,「他發現自己處在一個寬容和支持的環境中……同性戀在大學裡基本上被接受了,這意味著他可以自由地從事一系列的關係,而不必擔心誰會發現。

1934 年,圖靈參加了馬克斯·紐曼 ( Max Newman)的講座,他在講座中解釋了德國數學家大衛·希爾伯特 ( David Hilbert ) 的工作。

圖靈於 1936 年 4 月發表了他的論文。

1936 年 9 月,艾倫·圖靈前往普林斯頓大學師從阿朗佐·丘奇。在接下來的幾個月里,他提出了「通用計算機器」的概念,理論上可以通過編程來解決任何能夠由專門設計的機器解決的問題。這個概念,現在稱為圖靈機,預示著數字計算機。他還研究了密碼學,還構建了機電二進位乘法器的四級中的三級。圖靈師從阿爾伯特·愛因斯坦,並被任命為第一台美國計算機背後的人約翰·馮·諾依曼教授的私人助理。然而,在 1938 年 6 月獲得博士學位後,他回到了劍橋大學。

1938 年 6 月,英國軍情六處處長斯圖爾特·孟席斯爵士收到消息稱,波蘭情報局遇到了一名曾在德國人生產恩尼格瑪機的柏林工廠擔任數學家和工程師的人。此人名叫理察·萊溫斯基,是一名波蘭猶太人,曾因其宗教信仰被驅逐出納粹德國。他提出出售他對這台機器的知識,以換取 10,000 英鎊、英國護照和法國居留證。萊溫斯基聲稱他對 Enigma 的了解足以建造一個複製品,並繪製了機器心臟的圖表。

孟席斯懷疑萊溫斯基是一名德國特工,他想「在德國人不受監視地開展業務時引誘小型英國密碼局進入死胡同」。孟席斯建議政府密碼學院的高級人物阿爾弗雷德·迪爾溫·諾克斯去採訪萊溫斯基。他請艾倫圖靈和他一起去。他們很快就確信他對這台機器有很深的了解,於是他被帶到法國,開始製作這台機器的模型。

第二次世界大戰爆發時,政府代碼和密碼學校在布萊切利公園成立。布萊奇利之所以被選中,是因為他與牛津大學和劍橋大學的距離差不多,因為外交部認為大學教職工是最好的密碼學家。這所房子本身是一座維多利亞時代的都鐸式哥德式大宅邸,其寬闊的土地向下傾斜至火車站。必須為鎮上的密碼學家找到住所。該組織的一些關鍵人物,包括其領導人阿爾弗雷德·迪爾溫·諾克斯,總是睡在辦公室里。

艾倫圖靈被認為是該國最有才華的年輕數學家,他是 1939 年 9 月第一批被招募到政府代碼和密碼學校工作的人之一。

到 1939 年,無線電通信已成為現代戰爭的重要方面。無線電被用於空戰、海戰和機動陸戰。然而,敵人不知道這些消息是非常重要的。因此,所有無線電通信都必須偽裝。密碼破解者的主要任務是讀取德國謎機發送的信息。

通過研究舊的解密消息,圖靈發現其中許多都符合嚴格的結構。他發現,他有時可以根據發送消息的時間和來源來預測未破譯消息的部分內容。

圖靈和團隊其他成員的問題在於,當時他們不得不使用「試錯」方法。這是一項非常艱巨的任務,因為要檢查 159,000,000,000,000,000,000 種可能的設置。

當時發送消息的人和接收消息的人都有一本手冊,告訴他每天必須做什麼。這包括機器的設置。

1939 年,艾倫·圖靈 (Alan Turing) 與一直為波蘭密碼局工作的數學家瑪麗安·瑞傑夫斯基 ( Marian Rejewski ) 會面。七年來,他一直在努力了解 Enigma 機器的工作原理。當該國被德國軍隊入侵時,雷耶夫斯基設法逃到了法國。他告訴圖靈,他得出的結論是,由於代碼是由機器生成的,因此它可以被機器破解。在波蘭,他建造了一台他命名為「bomba kryptologiczna」或「密碼炸彈」的機器。這台機器在 Enigma 機器上翻譯了 24 小時的德語信息。圖靈對 Rejewski 取得的成就印象深刻,但他意識到,如果要使這一突破有效,他們必須找到一種在更短時間內實現這一目標的方法。

艾倫圖靈著手開發一種可以提高檢查過程速度的引擎。圖靈於 1940 年初完成了設計,建造工作交給了位於萊奇沃斯的英國制表機械廠。發動機(稱為「Bombe」)位於銅色機櫃中。其總工程師哈羅德·基恩 ( Harold Keen )和一個由十二個人組成的團隊,在完全保密的情況下建造了它。

為了實際使用,機器必須在數小時而不是數天內平均完成 50 萬個轉子位置,這意味著邏輯過程必須每秒應用於至少 20 個位置。 第一台名為 Victory 的機器於 1940 年 3 月 18 日安裝在Bletchley Park。它比 Rejewski 的機器快大約 300,000 倍。

8 月 8 日交付了一個改進的版本,稱為 Agnus Dei(上帝的羔羊)。從那時起,布萊切利帕克每天都能閱讀每一條德國空軍的信息——大約每天一千條。 當時,不列顛之戰如火如荼,德軍密碼在布萊切利公園被破解,使英國人能夠指揮他們的戰鬥機對付來襲的德軍轟炸機。當戰鬥獲勝時,密碼破譯者截獲了取消計劃入侵英國的消息——海獅行動。

1941 年 9 月 6 日,首相溫斯頓邱吉爾和英國軍情六處負責人斯圖爾特孟席斯爵士參觀了布萊切利公園。邱吉爾對密碼破譯者背景的多樣性感到震驚:「除了數學家和語言學家,還有瓷器方面的權威、布拉格博物館的館長、英國西洋棋冠軍和眾多的橋牌專家。」 邱吉爾告訴孟席斯:「我告訴過你要千方百計,但我沒想到你會這麼相信我。」

圖靈認為布萊切利公園需要更多的工作人員來執行處理如此多的德國秘密信息的任務。1941 年 10 月 21 日,圖靈寫信給邱吉爾:「幾周前您有幸訪問了我們,我們相信您認為我們的工作很重要。您會看到這一點,這在很大程度上要感謝特拉維斯指揮官的精力和遠見,我們已經為破解德國恩尼格瑪密碼提供了充足的「炸彈」。然而,我們認為你應該知道這項工作正在被擱置,在某些情況下根本沒有完成,主要是因為我們沒有足夠的人手來處理它。我們直接寫信給你的原因是,幾個月來我們已經通過正常渠道做了我們可能做的一切,如果沒有你的干預,我們對任何早期的改善都感到絕望。

邱吉爾告訴他的主要參謀:「確保他們擁有他們想要的一切,並向我報告這已經完成了。」 到 1942 年底,共有 49 台圖靈機。作為招聘活動的一部分,政府代碼和密碼學校在每日電訊報上刊登了一封信。他們向讀者發出匿名挑戰,詢問是否有人可以在 12 分鐘內解決報紙的填字遊戲。人們認為填字遊戲專家也可能是很好的密碼破解者。回復的25位讀者被邀請到報社參加填字遊戲。最先完成填字遊戲的六個人接受了軍事情報部門的採訪,並被招募為布萊切利公園的密碼破譯員。

1943 年 2 月,他的老闆阿爾弗雷德·迪爾溫·諾克斯 ( Alfred Dilwyn Knox ) 去世後,圖靈成為了這項龐大的密碼分析工作的首席顧問。到那時,Ultra 已經成為一個主要行業,雇用了大約 6,000 名員工每天翻譯 2,000 多條消息。然而,圖靈正承受著壓力:「圖靈是一個擁有巨大智慧的人,但到那時,幾乎沒有儲備的神經能量。當他在布萊奇利哄騙他的引擎電池以穿透 Enigma 加密的 U 時,他快要筋疲力盡了。」

戰後艾倫·圖靈住在里奇蒙,他在國家物理實驗室 (NPL) 從事 ACE(自動計算引擎)的設計工作。1947 年他回到劍橋大學,發表了一篇關於智能機械的未發表論文。1948年任曼徹斯特大學數學系講師。次年,他成為該大學計算實驗室的副主任,並為最早的存儲程序計算機之一開發軟體。

1950 年,他解決了人工智慧問題。他開發了著名的圖靈測試。他說,一個人在一個房間,機器在另一個房間,第三個房間的審訊員向兩個人提問,試圖識別他們的身份。當詢問者無法通過詢問區分它們時,機器將達到類人智能的狀態。

1951 年 12 月,艾倫·圖靈在曼徹斯特的大街上遇到了 19 歲的失業青年阿諾德·默里。艾倫邀請他去馬路對面的餐廳吃午飯。白皙,藍眼睛,營養不良,稀疏的頭髮已經脫落,渴望更好的東西,比許多受過教育的人更容易接受,阿諾德觸動了艾倫對迷路羔羊的情有獨鍾,以及其他電線。」 圖靈向他介紹了他的工作,阿諾德問了一些關於他的研究的明智問題,這讓他很高興。而兩人也因為同性戀關係被警察詢問。

圖靈和默里於 1952 年 3 月 31 日受審。圖靈和默里被判有罪。默里被有條件釋放。圖靈被判緩刑,條件是他同意接受旨在降低性慾的荷爾蒙治療。

圖靈的定罪導致他的安全許可被取消,並禁止他繼續為政府通信總部 (GCHQ) 提供密碼學諮詢服務。兩名蘇聯間諜Guy Burgess和Donald Maclean都是同性戀,他們的案例使當局相信圖靈存在安全隱患,並被禁止從事與計算機開發相關的研究項目。他也被拒絕進入美國。

在他位於威姆斯洛的家中,他開始製造某些化學品,其中包括氰化鉀。1954 年 6 月 7 日,他在一個蘋果上塗了一些氰化物,然後上床睡覺咬了蘋果而死。

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