艾倫·圖靈(Alan Mathison Turing)生于1912年6月23日的倫敦，于1954年的6月7日去世。

他是一位英國數(shù)學(xué)家和邏輯學(xué)家，他對數(shù)學(xué)、密碼分析、邏輯、哲學(xué)、數(shù)學(xué)生物學(xué)以及后來命名為計算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能和人工生命的新領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)。

圖靈于1931年進(jìn)入劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。1934年畢業(yè)后，為了表彰他在概率論方面的研究，他被選為國王學(xué)院(1931年以來他所在的學(xué)院)的研究員。

1936年，美國數(shù)學(xué)邏輯學(xué)家阿朗佐·丘奇(Alonzo Church)推薦發(fā)表了圖靈的開創(chuàng)性論文《論可計算數(shù)及其在判定性問題上的應(yīng)用》(On Computable Numbers, with a Application to the Entscheidungsproblem [Decision Problem])。丘奇本人剛剛發(fā)表了一篇論文，得出了與圖靈相同的結(jié)論，不過方法不同。圖靈的方法對新興的計算機(jī)科學(xué)有著深遠(yuǎn)的意義。

同年晚些時候，圖靈搬到普林斯頓大學(xué)，在丘奇的指導(dǎo)下攻讀數(shù)理邏輯博士學(xué)位(完成于1938年)。

判定性問題

數(shù)學(xué)家們所稱的解決問題的“有效”方法，只不過是一種可以由一個靠死記硬背工作的數(shù)學(xué)職員來掌握的方法。在圖靈的時代，被稱為“計算機(jī)”的實際上只是一些死記硬背的工人，這些由人類組成的計算機(jī)完成了后來由電子計算機(jī)完成的一些工作。

丘奇曾寫道：“一位持有鉛筆、紙和一串明確指令的人類計算者，可以被看做是一種圖靈機(jī)?！边@是已知的“圖靈機(jī)”一詞最早見諸文字的地方。

論文中提到的“判定性問題”尋求一種有效的方法來解決基本數(shù)學(xué)問題，即確定在給定的形式數(shù)學(xué)系統(tǒng)中哪些數(shù)學(xué)命題是可證明的，哪些是不可證明的。確定這一點的方法稱為決策方法。

事實上，圖靈和丘奇的研究表明，即使是一些比算術(shù)弱很多的純邏輯系統(tǒng)，也沒有有效的決策方法。

丘奇和圖靈的論文還提出了“丘奇-圖靈命題”，即所有可以被人類計算的東西也可以被通用的圖靈機(jī)器計算。這一論斷很重要，因為它指出了人類計算的極限。

這個結(jié)果粉碎了一些數(shù)學(xué)家的希望，他們希望發(fā)現(xiàn)一個正式的系統(tǒng)，將整個數(shù)學(xué)歸結(jié)為(人類)計算機(jī)可以實現(xiàn)的方法。

正是在他研究判定性問題的過程中，圖靈發(fā)明了通用圖靈機(jī)，這是一種抽象的計算機(jī)器，它封裝了數(shù)字計算機(jī)的基本邏輯原理。

密碼破譯

二戰(zhàn)時，圖靈在英國通信部工作，他運用他的專業(yè)技能破譯德國密碼。當(dāng)時德國使用名為Enigma的機(jī)器定期將密碼改變，而圖靈和同事們一起使用一臺稱為COLOSSUS的設(shè)備破譯德國的密碼，為盟軍提供了大量的軍事情報。

1942年，圖靈還發(fā)明了第一個系統(tǒng)的方法來破解由德國先進(jìn)的密碼機(jī)加密的信息，英國人稱之為“Tunny”。戰(zhàn)爭結(jié)束時，圖靈因破譯密碼而被授予大英帝國最高榮譽(yù)勛章。

電腦設(shè)計師

1945年，圖靈被招募到倫敦的國家物理實驗室(NPL)，創(chuàng)建了一臺電子計算機(jī)。他設(shè)計的自動計算引擎(ACE)是第一個完整規(guī)格的電子存儲程序通用數(shù)字計算機(jī)。如果圖靈的ACE按照他的計劃建造，它將擁有比任何早期計算機(jī)都大得多的內(nèi)存，而且速度更快。然而，他在NPL的同事們認(rèn)為這項工程太難嘗試了，于是制造了一臺小得多的機(jī)器，即ACE(1950)的試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

圖靈對計算機(jī)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)是設(shè)計了一個輸入輸出系統(tǒng)，并設(shè)計了它的編程系統(tǒng)。他還編寫了第一本編程手冊，他的編程系統(tǒng)被用于第一臺暢銷的電子數(shù)字計算機(jī)Ferranti Mark I(1951年)。

人工智能先鋒圖靈是人工智能和現(xiàn)代認(rèn)知科學(xué)的奠基人，他是“人類大腦在很大程度上是一臺數(shù)字計算機(jī)器”這一假說的主要早期倡導(dǎo)者。他的理論是，大腦皮層在出生時是一個“無組織的機(jī)器”，通過“訓(xùn)練”，它變成了“一個通用機(jī)器”或類似的東西。

1950年，圖靈提出了后來被稱為圖靈測試(Turing test)的測試方法，同年10月，圖靈又發(fā)表了另一篇題為“機(jī)器能思考嗎”的論文，成為劃時代之作。也正是這篇文章，為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。