计算机之父的争论论文

计算机之父的争论论文

图灵

个人简介

艾伦·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing 1912年6月23日 --- 1954年6月7日），英国数学家、逻辑学家，他被视为“计算机之父”。是计算机逻辑的奠基者，提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”。

主要成就

图灵机

1936年，图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为"论数字计算在决断难题中的应用”，这是他对理论计算机的研究成果。

在这篇开创性的论文中，图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义，并提出著名的“图灵机”的设想。“图灵机”与“冯·诺伊曼机”齐名，被永远载入计算机的发展史中。“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置，用来计算所有能想象得到的可计算函数。基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程。

图灵机被公认为现代计算机的原型，这台机器可以读入一系列的零和一，这些数字代表了解决某一问题所需要的步骤，按这个步骤走下去，就可以解决某一特定的问题。这种观念在当时是具有革命性意义的，因为即使在50年代的时候，大部分的计算机还只能解决某一特定问题，不是通用的，而图灵机从理论上却是通用机。在图灵看来，这台机器只用保留一些最简单的指令，一个复杂的工作只用把它分解为这几个最简单的操作就可以实现了，在当时他能够具有这样的思想确实是很了不起的。他相信有一个算法可以解决大部分问题，而困难的部分则是如何确定最简单的指令集，怎么样的指令集才是最少的，而且又能顶用，还有一个难点是如何将复杂问题分解为这些指令的问题。

图灵测试

1950年10月，图灵又发表了另一篇题为“机器能思考吗”的论文，其中提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法，即图灵试验。在此文中提出了著名的“图灵测试”，测试是让人类考官通过键盘向一个人和一个机器发问，这个考官不知道他问的是人还是机器。如果在经过一定时间的提问以后，这位人类考官不能确定谁是人谁是机器，那这个机器就有智力了。

图灵试验由计算机、被测试的人和主持试验人组成。计算机和被测试的人分别在两个不同的房间里。测试过程由主持人提问，由计算机和被测试的人分别做出回答。观测者能通过电传打字机与机器和人联系（避免要求机器模拟人外貌和声音）。被测人在回答问题时尽可能表明他是一个“真正的”人，而计算机也将尽可能逼真的模仿人的思维方式和思维过程。如果试验主持人听取他们各自的答案后，分辨不清哪个是人回答的，哪个是机器回答的，则可以认为该计算机具有了智能。

生平经历

1931年图灵进入剑桥大学国王学院，毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位，第二次世界大战爆发后回到剑桥，后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma，帮助盟军取得了二战的胜利。

1952年，英国政府对图灵的同性恋取向定罪，随后图灵接受化学阉割（雌激素注射）。1954年6月7日，图灵吃下含有氰化物的苹果中毒身亡，享年41岁。2013年12月24日，在英国司法大臣克里斯・格雷灵的要求下，英国女王终于向图灵颁发了的皇家赦免。英国司法部长宣布，“图灵的晚年生活因为其同性取向而被迫蒙上了一层阴影，我们认为当时的判决是不公的，这种歧视现象如今也已经遭到了废除。为此，女王决定为这位伟人送上赦免，以此向其致敬。

到底谁是世界上第一台计算机

今天有一个读者跟我说《高质量》一书从第一版到第三版一直以来都存在一个错误（第28页）：世界上第一台真正意义上的电子数字计算机实际上是一个叫阿塔那索夫的人发明的ABC，而不是ENIAC，在1973年美国法院就已经判决了，国外也早已经进行了纠正。我立刻到网上搜索，果然搜到了很多关于阿塔那索夫和他的ABC计算机的介绍文章和资料，包括和ENIAC的“第一”之争。在这里我简单地重复一下这些文章的大意：
世界上第一台真正意义上的电子数字计算机实际上是在1935~1939年间由美国衣阿华州立大学物理系副教授约翰•文森特•阿塔那索夫（John Vincent Atanasoff）和其合作者克利福特•贝瑞（Clifford Berry，当时还是物理系的研究生）研制成功的，用了300个电子管，取名为ABC（Atanasoff-Berry Computer）。不过这台机器还只是个样机，并没有完全实现阿塔那索夫的构想。1942年，太平洋战争爆发，阿塔那索夫应征入伍，ABC的研制工作也被迫中断。但是ABC计算机的逻辑结构和电子电路的新颖设计思想却为后来电子计算机的研制工作提供了极大的启发。所以，阿塔那索夫应该是公认的“电子数字计算机之父”。
而ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）曾一直被人们误认为是世界上第一台真正意义上的电子计算机，国内的教科书也一直这样表述。ENIAC于1943年开始制造，完成于1946年2月，但是它的设计思想基本来源于ABC，只是采用了更多的电子管，运算能力更强大，主要用于计算弹道和研制氢弹。它的负责人是莫克利（John W. Mauchly）和艾克特（J. Presper Eckert）。他们俩制造完ENIAC后就立刻申请获得了美国专利。就是这个专利导致ABC和ENIAC之间长期的“世界第一台电子计算机”之争。

1973年美国明尼苏达地区法院给出正式宣判，推翻并吊销了莫克利的专利，从法律上认定了阿塔纳索夫才是真正的现代计算机的发明人。虽然莫克利失去了专利，但是他们的功劳还是不能抹煞的，毕竟是他们按照阿塔纳索夫的思想完整地制造出了真正意义上的电子数字计算机。

关于“谁是世界上第一台真正意义上的电子数字计算机之父”的争论及其专利诉讼历程，读者上Internet搜索一下“Atanasoff-Berry Computer”即可得知历史的真相。现在，比较客观的结论是：世界上第一台通用电子数字计算机是由阿塔那索夫设计并由莫克利和艾克特完全研制成功的。

电子计算机之父

1、冯·诺依曼（John Von Neumann , 1903-1957）
冯·诺依曼是美籍匈牙利裔科学家、数学家，被誉为“电子计算机之父”。1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。
冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和操作数的地址又密切相关，因此,，当初选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。
2、艾伦·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing,1912.6.23—1954.6.7）
艾伦·麦席森·图灵是英国数学家、逻辑学家，他被视为计算机之父。1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为“论数字计算在决断难题中的应用”。在这篇开创性的论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义，并提出著名的“图灵机”(Turing Machine)的设想。
“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，可制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置,用来计算所有能想象得到的可计算函数.。图灵机”与“冯·诺伊曼机”齐名，被永远载入计算机的发展史中。
3、克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon,1916-2001)
克劳德·艾尔伍德·香农1916年4月30日诞生于美国密西根州的Petoskey，是科学家，现代信息论的著名创始人，信息论及数字通信时代的奠基人。1948年香农长达数十页的论文“通信的数学理论”成了信息论正式诞生的里程碑。
在他的通信数学模型中，清楚地提出信息的度量问题，他把哈特利的公式扩大到概率pi不同的情况,得到了著名的计算信息熵H的公式：H=∑-pi log pi。今天在计算机和通信中广泛使用的字节(Byte)、KB、MB、GB等词都是从比特演化而来。
4、赫伯特•亚历山大•西蒙(Herbert Alexander Simon，1916-2001)
赫伯特•亚历山大•西蒙是美国科学家，他是20世纪科学界的一位奇特的通才，在众多的领域深刻地影响着我们这个世代.。他学识渊博、兴趣广泛,研究工作涉及经济学、政治学、管理学、社会学、心理学、运筹学、计算机科学、认知科学、人工智能等广大领域，并做出了创造性贡献。
1976年西蒙和纽厄尔给“物理符号系统” 下了定义，提出了“物理符号系统假说”PSSH(Physical Symbol System Hypothesis)，成为人工智能中影响最大的符号主义学派的创始人和代表人物，而这一学说则鼓励着人们对人工智能进行伟大的探索。
5、范内瓦·布什(Vannevar Bush，1890.3.11~1974.6.26)
范内瓦·布什是模拟计算机的开创者，信息论之父香农是他的学生，1945年他发表的论文《诚如所思》("As We May Think")中提出了微缩摄影技术和麦克斯储存器(memex)的概念，开创了数字计算机和搜索引擎时代。
在这篇论文里，范内瓦提出的诸多理论预测了二战后到现在几十年计算机的发展，许多后来的计算机领域先驱们都是受到这篇文章的启发，后来的鼠标，超文本等计算机技术的创造都是基于这篇具有理论时代意义的论文。