開卷筆記 – Alan Turing: the Enigma

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這本沉甸甸的人物傳記,記述電腦之父亞倫圖靈的一生,字也密密麻麻,閱讀進度也只是僅僅達標,讀了兩個星期。圖靈的思想絕對是超出他身處的時代,無論是對機器的理論,還是性取向,亦因如此也就註定被當時的人所不明白。傳記作者試圖通過對他一生的回顧,重構他的思想源頭,再加上當時二戰的時代背景,則寫這個技術躍進的關鍵時刻。

作者在圖靈小時候看到他對於生物、化學的興趣,他對於簡單的物質可以構成複雜的世界相當驚艷,會想象事物背後的規則、抽象模型,而數學恰恰就是最純粹最抽象的代表。圖靈對機器的興趣,著實是一體兩面地對事物如何運作的興趣,然後走到了這麼一步:有甚麼是可以計算的?他提出的停機問題,與哥德不完備定理互相映照,界定了算術邏輯的界限,也就界定了電腦可能做到的事。當然在他的年代沒有電腦,英文字 Computer 代表的是計算者。他的論文《Computable Numbers》將可計算的事物,可以簡化成幾個簡單的動作(讀取、寫入、移動、分支)。因此在理論上可以建築一部萬用機器(Universal Machine),來滿足所有的計算,這原型概念被稱為圖靈機。他的論文是劃時代的,所以除了得到某些內行人欣賞外 (如馮紐曼),卻沒有得到太大的回響。同時期與他這研究有關的數學是 lamda calculus ,是現在很多程序員都會略知一二的數學。

直至戰爭來了,他有機會發揮才能。二戰時德國使用謎碼機(The Enigma)去加密訊息,其原理基本上是將字母變成另一組,其複雜性在於組態、變動件之多,令到可加密的形式超多,單以人力破解非常之慢。而即使敵人獲得了這部謎碼機(外形只是像一部打字機)亦會因為不知其組態,而不能解密。圖靈在當時以機械方式建立的解謎機器 bombe 可以自動地去解密,省許許多小時的人力。但事實上仍需輔以其他分析,例如字母出現頻率,才足以及時解密。有趣的是當時德國並未知英美當時的研究,並不相信訊息已被破解,以為有內鬼。可見當時人們對於機器潛力全無概念可言。另一方面,英美亦不能表現得太聰明,要裝模作樣一下,就有如在電影裏的模仿遊戲 (Immitation game)。

不過 bombe 與當時的其他同時期發明的機器一樣,是專用式的機器,不是通用式的,意思是這機器只可以有一個用途,若果要改成其他用途就必需在硬件上作出更改。而圖靈機則可用同一樣的硬件,只通過修改指令,就可以進行不同的計算,也就是現在所謂的編程 (Programming)。在戰後,有關圖靈機的研究的確有開始,但遇上很多工程問題,例如計算的速度還是太慢,他們才開始開發使用物理機件以外的選擇,例如水銀線、二極管,而這時電子才真正被考慮成為電腦的訊號傳輸媒介。除了速度,另外使用甚麼做儲存也是一大問題,其速度必需夠快,也得有一定容量。在理論假設上,圖靈機是寫在一條無限長的紙帶上,這是簡化的模型,實作就是另一回事了。

然而更令圖靈感興趣的,是人腦究竟是否一個很複雜的圖靈機?亦即我們的思考,是否可以還原至某幾項操作?這時現今還未有答案的問題。(然而人腦的比喻也每每跟著科技而改變,最新的說法是人腦像網絡) 圖靈提出著名的人機之辨的測試準則:若果機器能與真人對答而真人本身不發覺,那麼機器就是有智慧的。這有點行為主義的味道,也成為日後人工智能發展的爭議點之一,有些人認為要破解人腦運作原理,有些人則認為夠相似就好。圖靈後期的研究,都與生物有關,可見他對於人機之界線始終著迷。

他的自殺是毫無預兆的,以至令認識他的人都相當震驚,他母親甚至堅持那是一場意外。當然有很多人都認為這或許與他被發現同性戀成罪有關。圖靈入讀英皇書院,學術氣氛較自由開放,所以他亦對自己的性取向持開放態度,並且覺得就算有人知道亦無不妥,令他在家被劫時對警察供詞中不經意透露了他最近的戀情,反令他被檢控。判決令他必需吃控制荷爾蒙的藥物,這可能令他精神上受到困擾,走上自殺之路。但在他自殺之時,又其實已經停了藥一段時間,這就使他這場突然而至的死亡,更謎上加謎。

至於是否如電影所說,他的一生所愛繫於童年玩伴 Christopher?只可以說他的確是圖靈一生中最重要的人,影響到他對於數學、科學的熱情,並且也是他的初戀對像,而其他的也只是電影手段。

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