[影音] CASE电影讲座:不玩模仿游戏,真心认识图灵

作者: 来源:W生活网 时间:2020-06-09 21:50:04 浏览(645)

◕ 时间:104年4月25日(六)19:00-21:00

◕ 地点:国立台湾大学思亮馆国际会议厅

◕ 讲者:李国伟 (中央研究院数学研究所研究员)

虽然看完了《模仿游戏》,一般观众仍然不能深刻体会Alan Turing对于人类最大的贡献在哪里,但随着这部电影的热映,Turing这位数学­家开始广为人知。我们邀请到早在1999年即曾撰文介绍Turing的中研院数学研究­所李国伟老师来为大家剖析电影和史实的差异,以及这位传奇人物对科学的贡献。


在演讲正式开始之前,李国伟老师先为 Turing 「正名」:老师在 1999 年为《科学月刊》撰写〈谜样的计算机科学之父〉一文时,用的译名是「涂林」,至于「图灵」则是中国大陆的译名。老师採用「涂林」的理由,一来笔画少,简明易读,再者「涂」本来就是中文里的一个姓氏。现在由于电影片商採用的翻译是「图灵」,日后台湾的译名大概就这幺定了,但这确实不是一个很妥当的译名——图灵图灵,他是可以在解码图里通灵吗?因此我们至少在这篇文章里,会沿袭「涂林」这个早年的译名,也是对老师用心的一种尊重。

[影音] CASE电影讲座:不玩模仿游戏,真心认识图灵

戏里戏外差多少

改编自安德鲁.哈吉斯 (Andrew Hodges) 所着的涂林传记《 Alan Turing: The Enigma 》的电影,主要将涂林的生平分为三个阶段:他的青少年成长时期,他在布莱切利园 (Bletchley Park) 的解码工作,以及同性恋倾向曝光后的生活;至于他对于人类文明最有贡献的学术成就,电影反而比较没有着墨。根据涂林母亲在他去世后所写的传记所述,他进入贵族中学谢尔本 (Sherborne) 就读后,在古典教育的表现极差,但是对数学跟科学则表现出高度的兴趣。他在校得奖要求的奖品,是约翰·冯·纽曼 (John von Neumann) 所着的《量子力学的数学基础》 (Mathematical Foundations of Quantum Mechanics) ;为了帮助母亲读懂相对论,他甚至还自己写了一篇相对论的概要。在数理方面有这等表现的涂林,当然不像电影里所描述的,没有人认为他考得上剑桥大学;电影里描述他在这个时期的初恋对象克里斯多夫.莫康 (Christopher Morcom) ,带他进入密码学这门领域,也不是事实,自然也没有设计过什幺纪念朋友的「克里斯多夫」电脑。

涂林最为人所知的传奇功业,当然是他破解了德国的恩尼格玛密码机 (Enigma) ,不过他并不是第一个破解的,而是三位波兰数学家——马里安·亚当·雷耶夫斯基 (Marian Adam Rejewski) 、耶日·鲁日茨基 (Jerzy Witold Różycki) 、以及亨里克·佐加尔斯基 (Henryk Zygalski) ——在 1932 年就率先参透恩尼格玛密码机的奥秘,他们比英国人还早发现,破解密码要用的是数学而不是语言学。涂林以他们的研究做为基础,在 1939 年研发出 Bombe 破译机;人们经常就着音把它称为「炸弹」破译机,不过其实 bombe 是一种法国的冰淇淋甜点,据说可能是波兰数学家流亡法国做研究时,旁边正好有这种甜点,就随手把破译机命名为 Bombe 。

电影对这段期间涂林的描写,与事实同样有些出入。首先 Bombe 破译机并不是他独力研发出来的,数学家戈豋.威奇曼 (Gordon Welchman) 帮了大忙;他当然也不需要那幺一把辛酸泪地自己动手做机器,团队里有的是工程师帮他组装;涂林更不是一个既孤绝又自闭的天才,他的同事描述他这个人「很可亲、友善而幽默」。电影更动史实最大的部分,是把涂林跟苏俄双面间谍约翰.凯恩克罗斯 (John Cairncross) ,这两个风马牛不相及的人扯在一起,凯恩克罗斯以涂林具有同性恋倾向一事威胁他的情节,完全是子虚乌有;涂林会「出柜」当然也不是因为调查间谍案意外挖出的案外案,而是警察来调查他家中窃案时他不小心说溜嘴的。

划时代的学术贡献

[影音] CASE电影讲座:不玩模仿游戏,真心认识图灵除了充满传奇性的解码专家以外,时至今日涂林给人们的第一印象,当属「电脑科学之父」。他在二战期间曾经到美国做过一段时间的参访,后来曾说美国人解决问题,习惯靠设备而不是靠思想;他在战后于 1946 年发表了程式储存电脑的设计论文,打下了今日数位电脑的理论基础,比美国人早了好几年。

涂林在电脑科学上的成就,要从德国数学家大卫.希尔伯特 (David Hilbert) 在 1928 年提出的数学判定性问题 (Entscheidungsproblem) 说起:一个数学体系是否完备、相容并且可判定?前两个问题没过几年,就被另一位数学天才库尔特.哥德尔 (Kurt Gödel) 的不完备定理给解决了,而涂林则是在 1936 年,发表了在科学史上划时代的论文〈论可计算数及其在判定性问题上之应用〉 (On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem) ,解决了判定性问题。其实涂林这篇论文并没有拔得头筹,他的博士论文指导教授阿隆佐.邱奇 (Alonzo Church) 早他几个月,在另一篇论文里率先解决了这个问题;而涂林这篇很难读懂的论文,也很快被少数几个看得懂的人指出错误不少。不过由于他在论文中呈现出来的思路实在太过特别,这篇既没抢先又有不少错误的论文,反而在科学史上佔有相当重要的一席之地。

涂林在这篇论文中,提出一种后世称为「涂林机」 (Turing machine) 的抽象计算机,并以此证明了通用计算机的存在。这台理论上运算能力无限,但运作过程十分冗长的计算机,是人类史上第一台程式储存电脑,现代电脑基本上都是涂林机的一种展现。涂林也透过一种「对角论证法」,证明了能够解决停机问题(也就是一个程式是否会在有限时间内结束执行)的通用演算法并不存在。涂林与邱奇这些对于电脑科学的划时代见解结合起来,就形成了着名的「邱奇—涂林论题」 (Church-Turing thesis) :并不是所有的问题都能算出个结果,但只要是可以计算的问题,涂林机一定能跑出结果来。

由淡入浓的涂林形象

[影音] CASE电影讲座:不玩模仿游戏,真心认识图灵至于这部电影的名称来源「模仿游戏」,则是来自于涂林在 1950 年发表的另一篇划时代论文〈计算机械与智能〉 (Computing Machinery and Intelligence) ,他在探讨是否能创造出具有真正智能的机器的可能性时,由于发现「智能」这个概念难以明确定义,就提出了着名的「涂林测试」 (Turing test) :如果一台躲在幕后的机器能够与人类对话,而不被发现它其实是台机器,那就算它具有智能。有些人因此认为涂林是在给「智能」或「思考」下个定义,其实涂林并没有打算这样做,他只是尝试提出一种判定智能或思考的标準;不过这个简单的测试,日后却成为人工智慧甚至心灵哲学上的一个大哉问,这样的发展应该也是涂林本人始料未及的。

涂林在很多其他领域,也有相当特殊的贡献,比方说他在 1952 年以一篇论文〈形态发生的化学基础〉 (The Chemical Basis of Morphogenesis) ,运用反应—扩散的微分方程式,就在数理生物学的领域中建立起图案形成的核心论述。这些点滴在这部电影中都付之阙如,你不由得产生一种感觉:这部电影本身是不是也是一场模仿游戏,涂林真的是这样子吗?改编自着名舞台剧, 1996 年于 BBC 播出的电视电影《破译密码》 (Breaking the Code) ,里头的涂林形象较之于本片,应该更接近真实的涂林一点。不过就如同李国伟老师三年前为涂林百岁诞辰,所撰写的纪念文章〈由淡入浓——如是我观涂灵形象〉所点的题,每次为了讲涂林这个人去做功课,总是会再多看到一点。人们对于涂林极丰富又具有传奇性一生的认识,若仅限于当红电影的改编描写,那还真是没有通过这个「涂林测试」啊!


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