第2章 什么是人工智能

2.1 人工智能第一人

人类探索人工智能的历史悠久。人工智能真正成为一门学科是由有人工智能之父称号的麦卡锡在1956年夏天达特茅斯的那次研究活动中确立的，但人工智能概念的正式提出是在1948年，出自一个英国人，他的名字叫阿兰·图灵。

阿兰·图灵雕像

图灵从小聪明绝顶，正直清高。据说上中学时，他就表现出了过人的数学天分。在数学课上，他完全不听讲，也不看书，所有定理都是自己推导出来的。他把中学以前的数学知识从头到尾“发明”了一遍，这让老师和校长大为头痛。后来校长忍无可忍，把图灵的父亲找来告状，还嘲讽地说：“你的孩子偏科，我们这里培养的是文化人，他要是想当科学家，那可是来错了地方。”鼠目寸光的校长做梦也没能预见到这个“偏科”的学生后来竟真的成为了世界上最伟大的科学家和哲学家之一。

作为富家子弟的图灵出身名校。据说他去英国剑桥大学入学报到的时候，他的父母为了避税，正带着全家在法国定居。他只好从法国跨越英吉利海峡去英国。可是渡轮到岸的时间太晚了，去学校的班车已经没有了。他二话不说，从行李里拿出随身携带的自行车，买了张地图，一路骑行赶往学校。然而，“车不作美”，中途坏了两次。近百千米的路程，他走了一夜，中途还在一家五星级酒店休息了一下。事后，他把这家五星级酒店的发票寄给父母，证明自己既没有说谎也没有乱花钱。

图灵是科班出身的数学家，在他生活的那个年代，数学就是脑袋加纸笔。他一直在想，既然数学是一门严谨而富于逻辑的学问，那么能不能发明一种机器代替纸笔进行数学运算，进而帮助人们解决一切数学和逻辑可以解决的问题？一天，他又躺在学校的草坪上仰天冥想，突然一个简单的机械装置浮现出他的脑海中，这就是后来被称为图灵机的虚拟计算装置。他的这个装置是现代计算机的核心原型和本质概括。

图灵机是一个简单得不能再简单的装置。它由3个部分构成：一条无限长的纸带，上面有无穷多的格子，每个格子里可以写1或0；一个可以移动的读写头，每次可以向当前指向的格子读或写1或0；一个逻辑规则器，可以根据在当前纸带位置上读到的是1还是0，结合逻辑规则，指示读写头向前或向后移动一个格子，或在当前的格子里写入1或0。

图灵证明了他的这个装置与计算理论中的邱奇演算和哥德尔递归函数等价，从而证明了这个简单装置的无限计算能力。有了图灵机，我们就可以把原来纯数学和逻辑的东西与物理世界的实体装置联系起来，函数变成了规则控制下的纸带和读写头。今天的电子计算机实际上就是图灵的这个虚拟计算装置的一个具体实现。被称为电子计算机之父的冯·诺依曼一直都说，他的思想来自图灵机，其核心内容就是存储程序结构，一个被编码的图灵机就是存储的程序。所以说计算机科学起源于图灵一点也不过分。1936年他发表的那篇论文《论可计算数》和文中描述的图灵机成为了人类文明中具有划时代意义的里程碑。

《论可计算数》

图灵机

1939年9月1日，德国军队占领了波兰，2日英国对德国宣战，3日图灵被召往布莱切利园。这个庄园其实是英国政府的密码学校和密码破译基地，负责为英国海陆空三军提供密码加解密服务。图灵的工作是负责破解德国传奇的Enigma加密机。战时的工作十分繁重，据说一次图灵需要去伦敦参加一个紧急会议，但一时没有车可以送他，于是他说了一句“我自己解决吧”，就拔腿奔跑而去。64千米的路对于他来说似乎毫不费力，会后他又自己跑了回来。图灵的长跑纪录是奥运会水平的，他本来想代表英国参加1948年的奥运会，但因为受了伤，只好放弃。

即使在战争中，图灵也没有放弃对机器与智能问题的思考。战后，他来到曼彻斯特大学任教。在朋友的催促下，他把他对机器与智能问题的思考写成了文章，这就是1950年他在英国哲学杂志《心》上发表的又一篇具有划时代意义的论文《计算机与智能》。在论文中，他提出了“模仿游戏”这个后来被人们称为“图灵测试”的人工智能的定义。该论文被公认为最早对人工智能进行系统化和科学化的论述。

“模仿游戏”很简单。两个封闭的房间里分别有一个人和一台机器，他们通过一个打字终端来回答屋子外面的人提出的问题。如果屋子外面的人不能通过提问判断两个房间里面回答问题的哪一个是人哪一个是机器，那么机器就被认为是有智能的。图灵不仅在论文中提出了“机器能思维吗”这个问题，而且提出了这个问题的各种变种；不仅给出了答案，而且预想了人们对于答案的可能异议以及对异议的反驳。他还进一步预测，2000年机器的内存会达到1GB。事实证明他的预测十分准确。

2011年，IBM公司的沃森超级计算机在美国的电视智力竞猜节目中击败人类，成为“图灵测试”里程碑式的证明，标志着人工智能的历史性飞跃。美国麻省理工学院的机器人专家布鲁克斯不无感叹地说道：“阅读图灵的文章，真是令人折服。他早就想到了这些玩意儿，没有人比他更先知。”

然而，图灵的聪明才智并没有让他的人生辉煌，他的个人生活一直困扰着他，还让他官司缠身。英国政府不但没有因为他在战时从事密码工作的贡献而保护他，反而吊销了他的安全许可，这意味着他从此没有办法在这个领域里工作。

1954年6月7日，他被发现死在自己家中的床上，年纪还不到42岁。关于他的死因，至今众说纷纭。为了纪念和表彰图灵对计算机科学的贡献，美国计算机学会于1966年设立了图灵奖，这是一个被称为“计算机科学界的诺贝尔奖”的最高专业奖项。2009年9月10日，图灵死后55年，在英国人民的强烈呼吁下，英国首相布朗面向全英国人民正式向图灵致歉。布朗说：“我很骄傲地说，我们错了，我们应该更好地对待你。”

图灵这个伟大的天才生时平凡，死时阴暗。像很多伟大的人物一样，他所有的荣誉和地位都是在他死后获得的。今天，在英国曼彻斯特公园里，图灵雕像的基座上刻着著名逻辑学家罗素的一句话：“数学不仅有真理，也有最高的美，那是一种冷艳和简朴的美，就像雕像。”图灵被认为是人类历史上最伟大的12位哲学家之一，和亚里士多德齐名。也许伟大、光荣其实并不重要，重要的是真和美；也许你是谁也不重要，重要的是你为人类做过什么贡献。图灵以他对人工智能理论空前绝后的卓越贡献而成为人工智能第一人。