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2015/02/27 14:17:33瀏覽6514|回應6|推薦45 | |
你用電腦卻沒有聽過「艾倫圖靈」(Alan Turing)這個人?這一位20世紀中期的英國數學家/電腦科學家是現代電腦之父耶!這樣不像話,罰你不用電腦5秒鐘。 如果沒有這個人,就不能啟發後來設計電腦處理機架構的von Neumann ,今天的電腦科技恐怕會落後不少,可能你我可能還在用MS DOS(還記得它嗎?)。 網路流傳說他是個”被遺忘"的天才,~~錯,他一直很有名的。電腦科學概論的課本上一定會提到他;電腦界的諾貝爾獎就是叫「圖靈奬」,新聞三不五時會說某一台電腦通過了人工智慧的「圖靈測試」。如果有人沒聽過圖靈,只能說他沒注意到。 圖靈正在注視德軍密碼機「恩尼格碼」的雕像,後面是他的照片。(圖片來源:維基百科) 《模仿遊戲》(Imitation Game)是以艾倫圖靈的故事為背景的電影,著重在他在二次世界大戰時破解德軍密碼機「恩尼格碼」(意思是”謎"),和因性傾向被化學去勢的戲劇化經過。不過他破解密碼的過程雖然重要,比起他其它的貢獻卻是小巫見大巫。圖靈厲害的地方在於他天馬行空的想法:他一生執著的問題是登峰造極的「模仿遊戲」:如何模仿出像人一樣的智慧!我認為他最主要的貢獻是這三個:
奠定電腦基礎 圖靈那時沒看過電腦(還不存在)。今天英文“Computer”這個字代表的是電腦,但是在第二次世界大戰前這個字是個「計算的人」。當時先進的「計算機」是有許多複雜齒輪組合成的機器,用手或馬達轉動就可以算出答案,就像是電影中的「恩尼格碼」或圖靈團隊設計的解碼器「Bombe」之類的機械(最上面的劇照中主角背後的機器)。但是這些工具只會做特定的計算:Bombe除了破解「恩尼格碼」的密碼外什麼都不會;同樣的,會算加減的機器也不會解碼。 以前的機械式電腦與現在的電腦完全不同。(左)這是英國數學家巴貝奇(Charles Babbage)在1830年代製造的差分機(Difference engine),用來算多項式的係數。(右)1930年代的口袋型計算機可以算簡單的整數加減乘除,每轉一圈運算一次,不過千萬不要硬塞進不夠大的褲子口袋。(圖片來源:維基百科) 圖靈憑空幻想未來「人工頭腦」的大概結構(現在叫「圖靈機」,Turing machine),在1936年證明出可以用簡單的0與1,再加上簡單的運作法則(現在叫電腦程式)讓機器計算出複雜的問題,而且不再侷限於特定的的工作。這樣「0與1」的電腦很難以機械的方式表達,但卻是電子世界的核心。一直到今天你我使用的電腦可以用來上網,遊戲、繪圖、計算...用同一台機器,不同的程式做各種不同的事,都是圖靈帶來的概念。 人工智慧 1943年的真空管電腦「巨人」(Colossus,不是老電影裡的邪惡電腦)是世上第一台電子數位電腦,可以執行不同的程式,又能快速地計算,是圖靈心裡人工頭腦重要的第一步,但是他的思考並沒有停在這裡。他預知在遙遠的未來:有一天電腦與人腦的差距將越來越小,電腦將會有智慧、能夠學習、甚至能揣摩人複雜的感情。現在最為人知的是他在1950年設計的「圖靈測試」(Turing test),用來衡量電腦的智慧等級。在這個測試中,電腦要和人玩一個「模仿遊戲」:一群人類裁判用口語與兩個傢伙對質,其中一個是真人,另一個是假裝是真人的電腦,如果這些裁判分不出誰是真正誰是電腦,那麼這台電腦就通過了圖靈測試。 這個測試的問題是裁判過程非常主觀,不同的人給的裁判結果可能天差地別。不過它也刺激了後世的想像,電影《銀翼殺手》(Blade runner)裡面哈里遜福特的角色就是一位具有專門審問技巧,揪出假裝是人類的機器人的警探。 你能夠從對話中分辨誰是機器人嗎?下面的這個康奈爾大學的短片號稱是史上第一次兩個聊天機器人(Chatbot)的對話。它們都很快發現對方也是機器人,但是不久就開始吵架,而且還爭論機器人信不信神,好深奧啊。唉,火氣怎麼這麼大,想不到這麼有歷史意義的對話竟是莫名其妙地結束的。 數理生物學 人們早就了解到物理世界裡的河水流動、天體運行...背後都有數學公式支配著,但是很難想像數學也能運用在生物的領域裡。看下面向日葵的圖案條紋,是不是也隱藏著數學規律? (圖片來源:維基百科) 找出生物世界裡面的數學規律叫做「數理生物學」,圖靈可以說是這一方面的先驅,他率先使用數學來試圖解釋這些圖案的規則。他利用擴散和化學反應的理論,預測生物體內的化學物質可以自行產生條紋狀的分布,進而產生向日葵花裡面的圖形。後來的科學家利用他的理論,發現各種植物的形狀、樹葉的葉脈、斑馬的條紋都是這麼來的。這幾年科學家竟然發現人類胚胎裡的基因分布也符合圖靈的理論,進而生長出手腳四肢。 老虎、豹、熱帶魚、蝴蝶翅膀上的條紋,甚至人手的形狀都可以用屠銘德的理論解釋(圖片來源: Luciano Marcon and Jelena Raspopovic, thru Phys.Org ) 時間回到今天,電腦科技突飛猛進,人工智慧距離突破圖靈測試指日可待(或有人說已經突破了~我不這麼認為),用數學處理複雜的生物數據也方興未艾,可惜這一位天才只活了41歲就中毒而死,官方的報告說死因是自殺,沒能親眼見到這一切。 1945年的機械式「微分分析儀」裡面的零件,根本就是汽車傳動系統的差速器。 您對其它人工智慧的題材有興趣嗎?
參考資料:
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( 休閒生活|影視戲劇 ) |