艾倫・圖靈:我是人還是機器? (06/07)

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作者|Faker

 

個人電腦能發展到今天,艾倫・圖靈(Alan Turing)絕對功不可沒。這位計算機科學家近年因班尼狄・甘巴貝治(Benedict Cumberbatch)主演的傳記電影《解碼遊戲》(The Imitation Game)而更廣為人知。電影主要描寫圖靈在第二次世界大戰協助英國政府破解德軍的恩尼格瑪密破機(Engima)以及他的同性戀傾向。

 

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有別於電影中那位不擅於交際的書呆子,真實的艾倫・圖靈儘管說話有輕微結巴,但生前的親友都表示他為人既風趣又友善。圖靈在小時候已展現其科學和數學天分,最著名的是他在十六歲已能看懂愛因斯坦(Albert Einstein)的《相對論》。除了過人的頭腦,圖靈身體也十分強健。正如電影中有跑步的畫面,圖靈是一名長跑能手,甚至在1948年的一次賽跑中勝過了當年的奧運會銀牌得主。

 

愛因斯坦:科學天才的人文主義一面 (04/18)

 

圖靈之死與圖靈法案

作為對計算機科學和密碼學等領域貢獻重大的學者,圖靈最終卻以下場悲慘聞名。他在1952年被控「明顯的猥褻和性顛倒行為」,並於1954年被發現在寓所倒斃,但他的真正死因與是否自殺眾說紛云,一個流行的說法是他因吃了含有氰化物的蘋果自殺,因他極喜歡《白雪公主與雪姑七友》的故事,尤其是毒蘋果的一段;但亦有指那個被咬的蘋果沒有經化驗測試,而每日一蘋果是圖靈向來的習慣。不過無論如何,圖靈都是其中一位因性傾向而被政府逼害的偉人。事件促使英國政府後來通過艾倫・圖靈法案(Alan Turing Law),赦免了約 4.9 萬位因同性戀定罪者。就連平常凡事都能一笑置之的黃子華,在2012年的展覽「電腦之父圖靈」演講期間也嚴肅地向他致敬。

 

有言論將蘋果自殺的版本故事,連結到蘋果公司的命名與我們熟悉的商標,但商標設計師 Rob Janoff 否認自己刻意致敬關於圖靈的這個故事( © 2019 Apple Inc.)

 

圖靈機:執行任何指令序列

1936年,年僅二十四歲的圖靈發表了重要論文《論可計算數及其在判定問題上的應用》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem),提出著名的圖靈機(Turing Machine)。圖靈機原名為「a-machine」,「a」是「自動化」(automatic)的意思。圖靈機模擬人用紙筆進行數學運算的過程,只包含「在紙上面寫上或刪除某個符號」以及「把注意力(筆尖)從紙上一個位置移動到另一個位置」兩個基本動作,就已經能夠模擬人類所有的運算行為。

 

《論可計算數及其在判定問題上的應用》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)

 

而建基在這個模型之上,圖靈更提出可以執行任何指令序列(instruction sequence)的通用圖靈機(Universal Turing Machine)。只要不考慮運算時間,通用圖靈機可以處理當代電腦的所有運算。後來圖靈受邀請加入英國國家物理實驗室(National Physical Laboratory)著手設計自動計算機(Automatic Computing Engine)。儘管ACE最後並未建成,但圖靈的設計被認為是存儲程電腦(stored-program computer)的原點,並衍生出當代電腦的設計馮・諾伊曼結構(Von Neumann Architecture)。

 

艾倫・圖靈(Alan Turing)© National Portrait Gallery

 

圖靈測試:我是人還是機器? 

除了「現代計算機之父」,圖靈還被譽為「人工智慧之父」。他在1950年發表論文《運算機器與智能》(Computing Machinery and Intelligence),在開首章節「模仿遊戲」(The Imitation Game)提出圖靈測試(Turing Test),用以測試機器是否能思考。測試的設計是這樣的:一個發問者透過文字通訊渠道如鍵盤和螢幕,分別向兩個受測對象(一個是是機器,一個是人)溝通,提出若干問題,看看能否在對答過程中判斷出哪個是人哪個是機器。假如無法判斷,就代表該機器擁有了真正的人工智慧。

 

1950年圖靈於著名哲學期刊《Mind》發表論文《運算機器與智能》(Computing Machinery and Intelligence)

 

圖靈測試後來經過多次改良,目前主要採用標準圖靈測試(Standard Turing Test, STT),圖靈當初的設計則稱為原初模仿遊戲測試(Original Imitation Game Test, OIG Test)。發明家休斯・羅布納(Huge Loebner)在1990年設立了競賽羅布納獎(Loebner Award),以標準圖靈測試評定參賽程式是否真正的人工智慧。

一般大眾也許未曾聽說圖靈機以至圖靈本人,但卻很大機會聽過圖靈測試,「模仿遊戲」也成了傳記電影的標題。圖靈測試不但奠基了當代人工智慧研究,也因為非常容易理解,而成為普及文化的參考對象。科幻作品如譚劍的長篇小說《人形軟件》,也會用「通過圖靈測試」的設定來凸顯出故事中人工智慧的強大。文學批評家凱瑟琳・海爾斯(N. Katherine Hayles)在著作《我們如何成為後人類?》(How We Became Posthuman)指出,圖靈測試的出現令「智慧」從此去掉了身體成為純粹的形式,影響了後來控制論(cybernetics)與後人類主義(Posthumanism)的文化想像。

 

凱瑟琳・海爾斯 (N. Katherine Hayles)《我們如何成為後人類?》(How We Became Posthuman: Virtual Bodies in Cybernetics, Literature, and Informatics)

 

圖靈獎與人工智慧之父

1966年,世界性的專業團體電腦協會(Association for Computing Machinery)舉辦了第一屆圖靈獎(ACM A.M. Turing Award),以表揚在計算機研究與發展作出重要貢獻的人,可見圖靈就像物理學界的愛因斯坦,已經成為計算機界的象徵人物。此獎項被譽為計算機界的諾貝爾獎,目前獎金高達一百萬美元。去年的得主是提倡深度學習(deep learning)的三位計算機科學家,即目前人工智慧產業其中一個最前沿的分支,與這位「人工智慧之父」不謀而合。

 

 

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