2020年9月26日

每天都进步#270 影响深远的发明(三),图灵机

 

大家好,欢迎收看每天都进步,这里是天地海课室,陪你每天进步1%

今天我们继续来聊影响深远的发明。说到影响最深远的发明,估计如果我说电脑这个玩意榜上一定有名,相信没有人会反对。电脑的发明者是谁呢?答案是John MauchlyPresper Eckert。他们两个人在19462月14日成功制作了历史上第一台可以被称之为电脑的机器。当时这一架机器就被命名为ENIACElectronic Numerical Integrator and Calculator)。这一台电脑,占用的空间达到了150平方米,算起来就好像两间课室那么大哦,而这么庞大的机器,每秒只能运算5000个加法,这个运算效率相当于你我现在手上的手机的运算效率的五百万分之一。不过呢,要说到这么一台大机器没有任何的改进是不可能的,而对电脑技术有着巨大改良贡献的人,名字叫John von Neumann。有趣的是,这是一个数学家,是一个被誉为现代电脑之父的数学家。

ENIAC 的造型
图片来源:By Unknown author - U.S. Army Photo, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=55124

John von Neumann 的肖像
图片来源:By LANL - http://www.lanl.gov/history/atomicbomb/images/NeumannL.GIF (archive copy), Attribution, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3429594

然而,说了那么多,却都不是我们今天要聊的主角。因为,以上所说的这些人在电脑的发明上面都给出了很多的贡献,但是在电脑这个领域里面,如果你做出了很高的贡献,你会被颁发一个奖项。而这个奖项的名字叫做图灵奖(ACM Turing Award)。这意思自然是因为有一个人叫做图灵,他对于电脑技术的贡献才是真正最大的,而他也是我们今天这一期节目的主角,他就是Alan Turing,华文翻译是艾伦·图灵。

Alan Turing 的图像
图片来源:By Unknown author - http://www.turingarchive.org/viewer/?id=521&title=4, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22828488

为什么说艾伦·图灵的贡献那么大呢?因为他提出了一个叫做图灵机的概念。而当我仔细读这个图灵机的构思的时候,我发现到我完全看不懂。所以如果你有兴趣的话,你可以自己去研究看看。但是简单来说,图灵机是一个想象中的机器,根本制作不出来。然后这个图灵机就有一条无限长的带子,这条带子上面有分成很多的格子,每个格子可以涂上黑色或留白,分别代表二进制的10。然后图灵机上面还有一个读写头,这个读写头不止可以读出这条带子的颜色,还可以通过某种计算规则改变这条带子格子中的数据,然后再按照规则在带子上向左或向右移动。这样一来,这个图灵机就可以有本事自己进行编程,而且因为这条带子是无限长的,所以理论上这个图灵机可以进行所有人类需要的数学运算。

图灵机的概念图
图片来源:CC BY-SA 3.0, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=6264779

好了,图灵机就介绍到这里,再深入的我就看不懂了。那么为什么这个图灵机那么的伟大呢?因为这个图灵机给出了两个在电脑技术发展里面很重要而且也很基础的观念。第一个是我们熟悉的十进制要转换成二进制,电脑才可以更加方便的进行读写,以及进行计算。第二个则是更重要的一个思维,那就是自动化。当时候是1940年代,那时候虽然也已经有了机器,但是每一架机器都是需要有人手来操作的,无论是汽车、飞机、大炮,都是如此。但是,人家图灵就提出来了这样的一个想法,可以运用某种特定的规则,来让机器自行运转,人类不需要操作。这个想法就很先进了,而正是这个想法,才真正的促发了电脑这个机器的发明。

不止是如此啊,我们人类发明工具其实本质上是肢体的一种延伸。比如我们发明了汽车,就是我们的脚的延伸,可以让我们跑得更快。我们发明了飞机,也是脚的延伸,让我们不止是跳更高,而是直接飞上了天。我们发明了刀剑,就是手的延伸,让我们拥有武器可以攻击敌人。我们发明了枪炮火箭,也是我们手的延伸,是让我们的攻击力可以更加的遥远。还有,我们发明了眼镜,是我们眼睛的延伸,让我们看得清楚本来看不清楚的东西。我们发明了医生用的听诊器,是耳朵的延伸,让我们可以在不用接触的情形下听病患的心跳听得更清楚。

所以你看,无论是哪一种发明,都是我们身体的一部分的延伸,来让我们做到本来做不到的事。但是这些延伸,都只是我们的肢体和器官,还没有任何一个机器可以是我们大脑的延伸。知道了艾伦·图灵所提出来的图灵机。就是这个机器,人家图灵的野心就是要将它变成第一个人类的大脑的延伸。因为图灵机可以好像人脑一样,读取资讯、处理资讯、输出资讯、再将结果输入处理。如此往复循环,正是我们人类的生活模式,我们依靠眼睛耳朵读取资讯,通过思考处理资讯,通过行动输出资讯,再根据我们行动的结果,再次思考处理,如此往复循环。

所以,这个图灵机根本不是单纯的一个机器,而是几乎是一个智能的存在了。人家艾伦·图灵甚至提出了一个很出名的思想实验,图灵测试。那就是假如有一个人,代号是C,然后他问机器A和人类B一连串的问题,通过答案来判断哪一个回答是机器,哪一个回答是人类。如果有那么一架机器的回答让这个C没有办法判断何者是人类,何者是机器的时候,那么这个机器就通过了图灵测试。而这也是目前我们人工智能的一个终极测试。所以,艾伦·图灵,不止是一个数学家,他是一个哲学家。

最后要问大家的问题就是,你对於机器拥有智能这一回事有着什么样的看法呢?欢迎在下方的留言区留言,和我分享讨论吧。

今天就讲到这里,如果你喜欢这一集的内容,就请你按赞并且分享给你的朋友。如果你认为我所制作的内容对你有所帮助的话,就请你不要吝啬于订阅我的频道,同时别忘了开启小铃铛,那么你就不会错过接下来的资讯了。天地海课室,陪你每天进步1%。我们明天见。

没有评论:

发表评论