文 马慧元

本文为苏椰所翻译《艾伦·图灵传》一书的序言

(一)关于这本传记

几年前我颇有些在网上闲聊的热情,有一次不小心在某个帖子里脱口而出:“如果我只打算把一本书翻成中文,那么一定是安德鲁·霍奇斯的这本《艾伦•图灵传──谜一样的解谜者 》。”说归说,我并没有足够的毅力和时间去践约。

这本厚厚的传记,我当时只看过一小部分,印象深刻。简单地说,图灵是这么个英国人: 生于1912,死于1954,是数学天才也是同性恋,这在半个多世纪前的英国还是大忌。1952年,因为报告自己的住处被人抢劫而被警方发觉(引贼入室的正是他的伴侣),被强迫注射雌性荷尔蒙。不满四十二岁的时候,他最终吃掉一个毒苹果而死--没有人知道为什么。本书提到图灵的死,居然一笔带过,只说结果。虽说图灵那一刻没有目击者,但如果他愿意的话,无论如何可以八卦出来,顺便煽情几句。但是,他这样说,“图灵象白雪公主那样,吃了一只毒苹果。”好个浪漫的死法,好个简单的描述,简单得乖僻而残酷。本书作者霍奇斯的冷静令人十分吃惊。我见过冷静的作者,但没见过这么冷静的。他自己也是同性恋,按理说同病相怜,但他一切叙述皆从外部证据入手,一直讲到五十年代对同性恋的残忍“治疗”,仍然不动声色,不妄自推测,不抒情,不悲伤---这个人的思维方式,倒真像图灵测试 中那个既冰冷又诡异的回答者!慢着,难道我们这个世界不就这么荒诞么,从外部永难抵达深渊一样的真相。

如今冷静下来再细读这本书,仍然感想多多。观看科学家的人格和抽象思考互相投射,确实很有意思,尽管不敢妄加解读,尽管怎么解读也是谜上加谜。

话说作者霍奇斯也是一位奇士,我爱屋及乌,对他也产生一些兴趣。这个人把形而上,形而下,都弄得津津有味,一边宣称自己跟图灵一样是公开的同性恋,一边敬业狂热地工作和写作。他还正巧是名物理学家,《皇帝新脑》的作者、人工智能的反对者彭罗斯的学生,现在在牛津数学系教书。他的网页上琐碎地写他做了什么工作,打什么工,十分自得。提到让他出名的,卖了十万册的图灵传记,他说图灵不会想到自己会那么出名,不会介意自己作为一个纯数学家,只被同行知道。而他为此书在两年时间里全职写作,以微薄的资助维持生计--“由于条件所限,只能被迫尽快完成任务,有时简直草率得像图灵的鞋带!”

图灵的老母亲在他死后写了一本薄薄的传记。霍奇斯说,奇怪的是,她写的传记却带有难得的客观色彩,好象写陌生人--后来我借了这本小册子来读,印证了这个感觉。为什么呢?因为图灵的母亲不仅不懂数学,也不懂得他(哪怕母亲可以津津乐道图灵小时候的脏脸蛋、涂鸦、打架),她对科学的全部理解就是“应用”。看到这几句,我不由大恸,为这交流的阻隔、简单的悲哀。图灵非常爱母亲,然而他的古怪行径无疑让母亲担忧多年,毫无办法,他后来进了监狱,流露出自杀之意,不过他曾向母亲一再保证,不会伤害自己。图灵死前没有遗嘱,没有任何确切证明自杀的迹象。他没有留下任何抗议,看上去不能排除意外而死--也许是因为顾及对母亲的承诺吧。母亲真的一直相信,他是不慎服毒而死的,因为那些日子里,他迷上了化学实验。

霍奇斯写道,图灵母亲的传记,最大的优点是客观,最大的缺点是,只会以别人的结论判断自己的儿子,好象儿子是小学生,时时靠老师打分。她最喜欢说的是,儿子的成绩被哪位名流赞扬了,获得什么奖,和自幼厌恶势利和规矩的图灵完全不同。儿子飞扬而纯真的天性,她也从来不曾懂得一点点。这样说来,儿子真的是陌生人。母爱留不住他,他终将消失。这个不修边幅的大男孩,似乎也从来不理解这个世界,他只会以自己的方式和世界对话。青年时期,他曾和如今公认的计算机科学创始人之一冯• 诺依曼一起工作,也难以沟通,尽管诺依曼非常欣赏他。按理说两人都才华超群,志趣类似,本应惺惺相惜,然而冯•诺依曼是炙手可热的学界巨头,从研究到管理处处如鱼得水,同时拥有工程经验、良好教养,那时已被公认为最重要的数学家之一。而年轻的图灵则只有坚硬、锐利的思想和不圆通的个性,除此之外,交际笨拙、没有管理能力,在研究上则另辟蹊径,无可依靠。剑桥之后,图灵在普林斯顿大学随数学家丘奇读博士,其间给母亲写信,“他昨天带我去吃晚饭。这些人都是大学教授,可是谈话内容真让我失望。他们只对自己的事情有兴趣,这些旅行琐事真把我烦死了。”毕业后,他谢绝了和冯•诺依曼合作的机会,回到英国。

而“不沟通”这几个字,让我感慨多多。世上的天才奇思,往往在“不沟通”的状态下孕育而成,而人世不只需要奇思妙想。种种芜杂俗务,要的就是个体与环境步调一致,水往低处流。

如此这般,你才能换来他人之眼中的正常生活。

图灵其人的形象,由今人之口来叙述,倒是很容易被脸谱化成“天才怪人”。而当年因畸恋被排斥而形成的封闭和痛苦,今人无法分担。少年时代,他显露出聪明,不过他自己也不知道以后会有怎样的道路。他和别的孩子一样考各种试,去争取奖学金,也有过失败的经历,不过最后如愿以偿,进了剑桥。这期间的科学兴趣,和最要好的朋友,也是伴侣的克里斯托夫有关。克里斯托夫十分聪明,热爱科学,先得了三一学院的奖学金,而图灵没拿到,克里斯托夫要去上学,他俩一起去听音乐会,图灵知道要和他分开,劝说自己“我们还会再见面的。”可是,克里斯托夫当夜就生了急病。六天的挣扎之后,克里斯托夫死了。十八岁的图灵完全被击垮,这是他最早也是最严重的情感创伤。

【图灵和克里斯托夫,二人都已逝去,留下泛黄的照片让两人永远在一起。出处:http://www.polarimagazine.com/

那个时代的英国,像许多历史悠久、文化发达之地一样,人际摩擦细致,等级森严,普通人出头愿望强烈,社会生活气氛压抑。 剑桥的空气相对宽容。图灵仍然和少年时代一样害羞、邋遢、鞋带总是拖拉着,衣服皱巴巴。他交不到什么朋友,但有过几个伴侣。当时对同性恋最大的容忍和尊重就是“保持沉默”。同性恋中受过良好教育的那些,隐隐约约从古希腊历史中得到一点安慰和回应。

在一次旅行中,相识多年、同为数学专业学生的朋友莫里斯和他留宿在亲友家中。主人并未多想,让两个男人睡在一张床上。

“友谊突然爆出裂痕。莫里斯大吃一惊—他一点也没想到。图灵赶紧道歉,撤回。”也许是是因为极度的窘迫,图灵突然愤恨地发作,倾诉起少年时代父亲在印度任职,自己小小年纪被送到寄宿学校的经历。“谁把我变成了这个样子?”莫里斯接受了道歉,再也不提此事。

这样的经历不止一次。他和别的同性恋者一样努力而笨拙、最大程度地掩盖自己身上的独特之处,内心还要和主流话语的歧视顽抗。因为无法顺应社会上的多数人,身体、灵魂、自我,这些靠推理怎么也扯不清的纠葛,无论自责还是自我安慰,都不能获得圆满的解释,使之平静。

(二)加密

图灵的重要成就之一,是二战中的“解密”贡献,其实这也引向对计算机的设想。

二战前,德国的数学和科学成就在欧洲领先,海军用收音机收发信息来交流,波兰军方数年来一直在努力解码。截获这些信号很容易,但你怎么在上千条加密过的信息中读出意思?加密由一个名为名为“Enigma”(谜)的通信密码机来做。这个模型并不新鲜,战前就有,而且早被商业化了。战争中,它给加了个接线板,一下子增加了许多可能性。口令由人轮班掌握,一日数易,几乎没有破解的可能。当时波兰在解码方面已经和德国苦斗许久,仍不能取胜。尤其是,德国人稍稍改动接线,就令解码装置一下子失去了用场。波兰人用的方式,还是以穷举为本,只是速度比较快。

【德军哑谜机(the Enigma Machine。图片出处:http://www.polarimagazine.com

图灵和许多数学家被派往布雷契莱庄园(当时的英国情报破译中心)。在这里,他旧习不改,仍然看上去邋邋遢遢,对他认为不够聪明的高级军官“不够尊重”,宁可和聪明的低级军官下棋。在这个地方,同性恋更是大忌,好在他不可替代,所以被容忍。

而英国人运送粮食的船只总是被德国人打沉。最糟糕的情况下,英军舰队只有一个星期的供给。解码常年没有进展,损失不可尽数。

最后,图灵和同事们经过长久努力,设计出一种破译机(取名“Bombe”, 原意是一种甜食),先排除若干自相矛盾的解读方式,余下的再穷举,一下子快了很多。不仅如此,几台Bombe 环形相连,抵消了插线板所增加的可能性。他们渐渐可以在几分钟内解出一条信息,最终的结果,是让战争提前结束两年。当然,战争时期的研究,实用是第一,无暇顾及理论的严密,而有时实在只能靠无奈的赌注和猜测,政府对战争的预测,并不比公众强多少。二战后丘吉尔下令将当时的二百多台“Bombe”全部销毁。

【“Bombe”, 原意是一种甜食。图片出处:http://www.techcn.com.cn

以上当然仅仅是解密加密史中的一小段。这本传记充满细节,读起来并不太容易,不过,它常常把我带回到当年在校园里读书的回忆中。我曾经选过一门“网络安全”课,记得老师说了句极有意味的话:在工业上,不能用诡计(trick)来实现加密,因为花招迟早被人识破。一旦识破,它就很脆弱,不再有任何用处。那么,管用的、能够持久的加密是什么样的呢?答案是,在加密被标准化之后,也就是算法已知、解密程序存在的情况下,仍然需要长时间运算才能解开的编码。时间要长到什么程度?理论上说,用现存的数学算法,理论上都不能在可行时间内算完。典型的如RSA,该算法虽然不断改进,但其思想近30年铁打不动,就是因为大质数的幂运算本身有着很高的复杂度。理论上说,你等它算完的成本,高于解开秘密的成本。或者你算完的时间,比密码有效期还长。当然,这是理想情况。密码被破解的可能性还是存在的。

而从小就迷恋解码思想的图灵,不知是否也经历过类似的惊讶和好奇:加密思想其实是有哲趣的。人活着,一边攻破一边设障。最有效的障碍,不是靠小聪明,一个一旦告诉你答案就不堪一击的秘诀,而是靠数字本身的复杂度和无序性来实现的。加密技术多多,基本可归为隐藏,换句话说,是让有序的东西看上去无序,从而无法获得有意义的信息。而意义,不正意味着方向和秩序吗?打乱(不管是人为还是自然)和生成秩序的方法有多种,并且随着人的认知能力的增加而增加。

从二战甚至更早,用统计分析的方式来找规律并解密的方法就存在了--图灵他们也用过。比如某个字母出现的频率,分析多了就可以对应上答案。所以加密也是针对于此。物理中“熵”(Entropy)这个概念是衡量混乱度的,熵值越高越混乱,故加密的理想正是找到一种编码方式,达到比较高的无序状态,让你看不出哪个字母出现频率高,并且在你设想出一条规律的时候来迷惑你,让规律显得似是而非。你看,多数时候科学研究都是寻找规律,但加密则相反,把牌洗到最乱,淹没规律—这当然是为了对付人。所以人和人、人和自然界的关系转了个圈:你要掌握一个东西,要减低其熵,等你获得它之后要用盾对付别人的矛,也就是增强其混乱度。攻防之间,此规律输给彼规律—往往是复杂度比较高的规律获胜。

当然,解密也可以不那么正大光明地跟真正的数学问题对决。它可以通过分析时间来接近解密,特别是对某些算法。比如,加密中某些运算,比如耗时较长的乘法,时间较短的移位等等。因为其计算复杂度有差别,解密者分析时间,可以大概猜到到底什么运算进行得比较多。后来加密者想出对策,把这些运算统统改成查表,也就是说,无论快慢运算,索性都改成查表找结果,这样一来,不但加快了速度,还统一了时间。当然,查表也不是万灵药—万灵药是不存在的,秩序和反序之间,从来都是“道高一尺,魔高一丈” ,而对解密的成就,往往带来纯数学研究的进展。

在战争中,这些看上去有趣并纯洁的数学游戏,背后则是暴力、血腥和性命。

(三)图灵机

战后,科学家们兵分几路,兴趣开始分散。图灵最热衷的是继续发展解码思想,并制成真正“能计算的机器”,他认为总有一天,人类在科学艺术各个领域都会遇到“机器”的挑战。而写作《哥德尔、艾舍尔、 巴赫:集异璧之大成》 的作者侯世达,在《阿兰• 图灵: 生活和思想传奇》一书的序言中说,“我怀疑图灵是否真的以为,机器会代替人类。”“彻底了解任何一个人,都不是我们全部的智慧所能抵达的—连试图彻底了解自己都只会带来无尽的谜语和矛盾。对此图灵应该比任何人都更清楚,因为这正是图灵机的核心。”

其实,计算机的发展限度,并非图灵所能预料(或者打算预料)。霍奇斯说自己对侯世达的担心毫无兴趣。如今我们眼看计算机飞速发展,笔者对新鲜模型倒有那么点审美疲劳。相当多的时候,最感兴趣的不是人工智能进展如何了,而是这个老掉牙并且不好使的图灵机模型。图灵自己说过,“我的模型只能做非常简单低级的工作。”在场的人大哗,也许潜台词是,“那你做它干什么?”

那么图灵机到底是什么?它的功能很有限,资源就是无限长的带子,有个读写头在一个个孔上左右移动,而孔代表0或1。你可以读之写之,但只能写0 或 1。读写头的移动方式则根据函数决定,而函数是以过去的状态作为输入,决定下一状态的。同时可以以另一纸带辅助计数,比如在带子A上走三格,在带子B上走一格,并且还可以擦掉某些已写的痕迹。而且,已写的被记住,随时可用。它的能力,基本就这些。

你看,图灵机本身不是计算机模型,而是数学模型,看上去和“电脑”毫无关系。图灵机本身并没有直接带来计算机的发明,但它对计算的本质认识,是计算机科学的基础。它告诉我们计算是系列指令的集合,还有,什么可算,怎么决定,什么可以决定。
如下图:

S0表示起始状态,上面弯弯的指回自己的线表示可走无限个1或0,>>是往右走,<< 是往左走,走到最后如果红点掉进最后那个圆圈,“有限状态(Finite State)”, 它就决定了,这个字符串(红点的足迹)是所定义的语言--这个判断正是操作的目的。如果掉不进去,就不是。在这里,语言规则本身指定读写头的移动。游戏规则当然有很多种,但都基于状态导致输出(这种方式引发了庞大的递归体系),读写头左右移动,所经历的“历史”被判断,和定义相符与否。相符就接受,否则拒绝。

要实现它,只需这样的设备:一条或多条无限长的纸带;一个读写头;一套控制规则(根据当前状态决定下一步走法);一个状态寄存器(存储当前状态)。你可以对纸带读之写之,但只能写0 或1,而且,已写的被记住,随时可用。图灵机后来生出一些“变种”,但它的“智商”,总是限于读写和涂抹。注意,图灵机是虚拟的,只供思想模型之用。

和图灵机相关的一个概念还有,“有限状态机”(Finite State Machine),也是描述语言之间的抵达,换言之,设计一种从此达彼的路线--也是我们曾经奋斗一学期的事情。那时我们每天的作业都是用铅笔画圆圈和线(你瞧,计算机系研究生有时完全不需要计算机!),表明从此怎么达彼,一般来说,手段是字符串后面连接上0还是1。比如,用它表示所有被4整除的数,要研究被4整除的数变成二进制有什么规律,然后为这样的二进制字符串设计出路线---一个字符出发,中间路过0或1,都捡起来垫在屁股底下,然后越坐越高,转了一圈之后发现自己已经人模狗样,扑通一声栽进某个“状态”,化成语言丛中一滴水珠。

注意,这种模型虽然和“计算机”有关,其思想和途径跟东方古老的算盘完全不同。世界在图灵机中被简化成这个样子,缤纷的变化缩成如此有限的能力,不能不说是一种奇迹。此思想模型其实古已有之(比如把计算过程当作‘黑箱’的想法),不过图灵是第一个把它系统化、形式化的人,而且为之提供清晰的算法和证明。

你看,它不像算盘那样,以口诀之助提高计算速度,反倒把数字计算“原始化”,好像回到了用小石头在沙滩上计数的年代—正是因为状态简单,所以能和硬件(磁带、晶体管等)接轨,开始了无限制的增长。最终引向计算机科学--最少产生了最多,最原始变成最先进。

从思想来说,图灵机这条无限长的纸带和可以无限进行的读写动作,就概括了一切纸笔上进行的数字表达和数学运算。这个思维过程,妙在对“等价”的认识。比如,纸带可一端伸展和两端伸展是等价的—前提是不考虑效率。而对效率和空间、资源的忽略,将数学世界的认知推进了一大步。这是用算盘来增加资源、方便计算的思路不能想象的。我们从而关注“可能”、“不可能”,而不是快慢、长短,于是我们看待数学的目光被更新了。从这个简单的数学模型,图灵和后来的丘奇、哥德尔等人提出的可计算性、停(图灵)机、可判定性、不完备定理等等,掀起一场革命。

而当年我囿于学生的视角,哪有时间去惊叹模型之美?我们最关心的是习题结果和作业成绩。大家都知道,各种科学课程,不做题是学不会的,为什么?因为做题让你明白“场合”和“条件”, 听上去非常正确和简单的定理,在什么条件下可以用,要对“条件”有反反复复娴熟区分才可,也就是,要明白A,得知道什么是非A。想想看,图灵机的抽象和了不起也在于此:当年有了图灵机的设想,但没有衬托它的“非图灵机场合”,图灵在黑暗中摸索,从尚未吸收到学术经验中的未知,驶向更遥远的未知。

时至今日,他的猜测,有一些被划分到“非图灵机”——图灵机这个抽象化奇想的结果,终于在无数次的辨识中,转变成“习题”。好在还有一系列后来者,包括彭罗斯,对“图灵”和“非图灵”争辩不休。图灵机的概念仍然是开放而活跃的。

(四)停机

除了搞研究,图灵是个段位不低的长跑者,据说最好成绩曾经接近当时的马拉松世界纪录。这个充满奇想的人,却沉醉于这样简单枯燥的运动。他好比一只长“纸带”上的读写头,一生不停地“计算”。计算可以转化,生命却并不如此简单。它不禁错读、无法重写。智慧的生命在简单而无穷的纸带面前悲哀地告负,“图灵机”无言地停机,而他的生命和别的生命一样,消失得简简单单。

霍奇斯提到图灵之死,其实也有自己的诠释。“你问他为什么死,好比问第一次世界大战为何发生:某一声枪击,列车时刻表,或者国家情结,可能都是原因。从某个角度看,不过是原子运动而已,遵循着物理定律,从另一个角度看则是个神话;再换个角度,是不可避免的发生。”在我读来,“不同水平的描述”,让我想起人工智能研究中的人机对弈。其实,任何一个事件,都有巨大的复杂度,如果你仰头追问,为何同性恋被视为犯罪,为何他们一定要被“纠正”成“正常人”,为何事物总有自己的边界和极限,为何总有些语言要掉落到图灵机之外?我自己的解释是,个体生命之间是不同的,不同的质地和经历造成交流的阻隔。这个社会能做的事情,只是在他死后竖起好几座铜像,英国首相布朗在几千人的呼吁下,2009年正式表示“向图灵道歉”。再有,同性恋早就不会因此进监狱了,而图灵则成了同性恋组织的骄傲。

可是,人生之间的差异仍然存在。想象力、欲望和需求,总是在世上处处受制。

我们都熟悉的丘奇-图灵论题,大意是这样:一切直觉上能行可计算的函数都可用图灵机计算,反之亦然。我们今天制造出的形式化的关系,都来自“等价”的认识。而要认识等价,首先要理解将一个计算过程粉碎到底层的过程。这个论题的哲学意味也非同小可:人性、伦理、社会、历史,是不是都有个事关生命特质的“底层”基础? 人群有着惊人的“求同”本能,而社会中的人,时时处处关心“自己眼中的他人之眼”,一些奇异的个体要么被扭曲、被多数人同化,要么被遗弃。

在求同和挣脱之间,我们好比用图灵机来考量的“语言”,用一生来判断自己的归属。

《图灵•如迷的解谜者》豆瓣页面 http://book.douban.com/subject/10522003/

0
为您推荐

19 Responses to “图灵之谜-《艾伦·图灵传》序”

  1. 说道:

    很感慨。

    我们都那么喜欢他,时至今日。

  2. 乌龟不牛说道:

    天才与神经病......常人看来区别不大。怪咖....
    传奇一生,迷一般的存在

  3. 我也说说说道:

    “自己眼中的他人之眼”
    I am not what I think I am
    I am not what you think I am
    I am what I think you think I am

  4. 曦神说道:

    膜拜图灵大牛······

  5. Geek曦神说道:

    膜拜图灵大牛······

  6. 福州家园说道:

    膜拜图灵大牛······膜拜图灵大牛······

  7. 欧阳说道:

    好看we轻轻巧巧

  8. 大饼说道:

    为什么要给他注射雌性激素?他不是男同性恋么,应该注射雄性激素吧。

  9. 大饼说道:

    为什么要给他注射雌性激素?他不是男同性恋么,应该注射雄性激素吧。

    • 崔佳鑫说道:

      我也不懂,难道是校妄过正 治疗法? 跟《发条橙子》一样,你小子不是喜欢暴力吗?把你捆椅子上,掰开眼皮,一天二十四小时看暴力电影,看得他终于吐了,放弃了暴力?

      • 邹小翊说道:

        being gay不是因为雌激素旺盛……男人的sexual arousal终究是因为雄激素,所以雌激素会抑制男性的欲望,“化学阉割”的感觉。

      • Robert说道:

        Renaidg posts like this make surfing such a pleasure

  10. directus说道:

    看到最后发现,这是一则很长的广告……

  11. 说道:

    楼上,这个这个,早已经开宗明义了呀 [哈哈] [哈哈]

  12. 慕容晓舟说道:

    楼上,注射雌激素是一种化学阉割的方法。

  13. iamsure1988说道:

    我很想知道那个画了几个圈的图和下面的字符串是什么意思?有人能给讲讲吗?

  14. 拓步ERP软件说道:

    图灵大牛!拓步ERP|免费ERP系统|免费ERP软件http://www.toberp.com/

Leave a Reply