電腦科學之父的傳奇一生

二○一一年五月二十五日，美國總統歐巴馬在英國國會演講，他舉出三位對科學有貢獻的英國人：牛頓、達爾文和艾倫 • 圖靈。名氣不一定能正確衡量出一個人的重要性，政治人物也不能授與崇高的科學地位，然而歐巴馬的選擇顯示出，大眾對於圖靈的認可，比起一九八三年這本書首度出版的時候，高出非常多。

一九一二年六月二十三日誕生於倫敦，如果圖靈沒有在一九五四年六月七日了結自己的性命，很可能他會活著聽到歐巴馬的讚詞。他喪生在一個截然不同的世界裡，在英國國會廳堂上無人提及他的名字。不過即使在當時，在秘密的圈子裡──在艾森豪與邱吉爾仍然掌控的圈子裡；在美國「國家安全局」（NSA）和英國「政府通訊總部」（GCHQ）的名字只能竊竊私語的圈子裡，艾倫˙圖靈享有獨特的地位。在美國勢力於一九四二年超越英國時，圖靈是首席的秘密工作人員，他的科學家角色在一九四四年六月六日達到高峰，離他提早結束生命剛好十年。

圖靈在世界史上具有核心地位，然而如果把他的人生劇場描繪成權力遊戲，或者以二十世紀的傳統政治議題框架他的故事，那會是誤導。他不像同時代知識分子界定的那麼政治，不像他們那樣環繞著與共產黨結盟或不結盟打轉。他有一些朋友和同事的確是共產黨員，不過這不是他的議題。順帶一提，我們同樣找不到證據，以金錢為動機的「自由企業」（從一九八○年代開始被膜拜），在他的故事中扮演了任何角色。確切的說，是他個人的心靈自由，包括他的性取向，才是真正重要的。心靈自由這個問題在一九六八年之後的世代，獲得遠甚以往的重視，而一九八九年之後又更加熱門。然而除此之外，純科學的全球效應衝破了所有國家的疆界，純數學的永恆本質也超越了他生活在二十世紀的時間限制。當圖靈於一九五○年回歸質數問題時，質數跟他在一九三九年離開時一樣，絲毫沒有改變。戰爭與超級強權都改變不了質數。如同數學家哈代（G. H. Hardy）的名言：「它們就是如此。」這就是數學文化，這就是他的人生，對於鐫刻了文學、藝術或政治模板的心靈，或許很難理解。

然而要在緊急時刻保持超然並不容易，因應一九三九年英國面對的生死存亡威脅，科學界頂尖的頭腦紛紛接受徵召，盛況著實驚人。與納粹德國的鬥爭不只需要科學知識，還要求最尖端的抽象思考，因此圖靈在一九三六到三八年期間，安安靜靜進行邏輯學研究，終於讓他在代碼和密碼的戰爭中大顯身手，讓他成為眾多反法西斯的同代人之中，最有成效的反法西斯戰士。

圖靈機

圖靈人生故事的核心元素，一九三六年的「通用機」，後來成為一九四五年的「通用數位電腦」，同樣超越了時間限制。通用機是圖靈一生聚焦的革命性觀念，但是並非憑空出現，這個想法源自他賦予舊的演算法概念（或者機械化程序）新的精準公式。因此他可以自信的表示，所有的演算法，所有可能的機械化程序，都可以在通用機上執行。他的公式立刻以「圖靈機」之名為人所知，而今日我們不可能不把圖靈機看成是電腦程式或軟體。

現在或許已經太理所當然了，電腦可以取代其他機器，無論是記錄、攝影、平面設計、印刷、寄信、通話或音樂，只要寫下並執行適當的軟體，電腦就無所不能。似乎沒有人會驚訝工業化的中國可以和美國一樣，使用相同的電腦。然而電腦能夠如此普及絕非明顯可見的趨勢，在一九三○年代沒有人清楚預見這樣的前景。光是數位科技還不夠，通用型電腦必須能夠儲存和解碼程式。這就需要無法簡化的複雜邏輯，而且唯有透過非常快速且可靠的電子來執行，才會具有實用價值。這套邏輯就是通用機的數學概念，首先在一九三六年由圖靈發展出來，一九四○年代透過電子來執行，現在則是經由微晶片體現。

在一九三○年代，只有非常少數的數理邏輯學者能夠欣賞圖靈的觀念。而在這群人當中，也只有圖靈有付諸實現的迫切渴望，只有他能夠把研究焦點從一九三六年的純粹定義轉移到一九四六年的軟體工程──「每一道已知的程序都必須翻譯成指令表的形式…」。圖靈一九四六年的同事唐納 • 戴維斯（Donald Davies）後來發展出這樣的「指令表」（圖靈稱之為「程式」），用來「封包交換」。這些指令表慢慢發展成「網際網路協議（IP）。電腦工業的巨頭並沒有看到網際網路的來臨，不過圖靈的通用觀念拯救了他們，一九八○年代的電腦不需要經過重新發明就能承擔新的差事。它們需要的是新的軟體和新的周邊設備；它們需要比較快的速度和比較大的儲存空間，不過基本原則沒有改變。這項原則或許可以描述為資訊科技的法則──所有的機械化程序，無論多麼荒唐、邪惡、瑣碎、浪費或無意義，都可以放在電腦上執行。於是又回歸一九三六年的圖靈。

艾倫 • 圖靈的名字沒有一開始就跟這項科技革命無論是毀是譽綁在一起，部分原因是他在一九四○年代並未有效發表他的研究。科學會吸納和襲奪個人成果，尤其是在數學領域，圖靈浸淫在這個不具名的文化裡，從來沒有嘗試建立自己的名聲，儘管他因為沒有獲得認真看待而感到挫折。事實上，他的競爭心是表現在馬拉松賽跑，有接近奧運會出賽資格的水準。他沒有寫出「計算機的理論與應用」的專題論文，如果他寫了，就可以奠定他在戰後出現的電腦世界的聲名。頂尖的數理邏輯家馬丁˙戴維斯（Martin Davis）自一九四九年以來，努力發展圖靈的「可計算理論」，成效卓著。二○○○年，他出版了一本書，實質上正是圖靈在一九四八可能寫下的那本書。戴維斯的著作解釋了一九三六年通用機的起源，說明這台機器如何演變成一九四五年的「內儲程式計算機」，並且舉證歷歷，約翰˙馮紐曼（John von Neumann）在建構他比較出名的計畫時，必定參考了圖靈一九三六年的研究。圖靈最後發表的文章是關於「可計算性」的論文，這篇論文顯示，要寫這樣的分析，他是多麼駕輕就熟。然而即使在毫無爭議是他自己發現的領域上，他都略而不提自己領先的部分。

搜尋引擎的概念，也源於圖靈的演算法

網路上的搜尋引擎，以驚人的速度和效率運作，靠的就是演算法，和圖靈機相去不遠。搜尋引擎也傳承了圖靈用來破解「恩尼格瑪密碼機」的那套演算法，也就是運用繁複的邏輯、統計學和平行處理，在這方面圖靈是先驅。圖靈的演算法就是打開「第三帝國」大門的搜尋引擎。然而對於其後證明可以克服一切難題的發現──所有演算法都可以有系統的寫成程式，並且在通用機上執行──圖靈並不企求，也沒有獲得多少公眾的讚譽。反而，他明確宣示的是他稱之為「智能機器」的主張，不過在一九五六年之後我們改稱為「人工智能」了。這項野心更大也引起更多爭議的研究計畫，並沒有如圖靈所希望的發展，至少到目前為止還沒有。為什麼圖靈在人工智能上如此公開表態，卻不怎麼在意去鞏固自己在演算法上的大師地位，同時是程式設計的創始者？部分原因是，對圖靈來說人工智能才是根本的科學問題。心智與物質的謎團是他最深切渴望追索的問題。（節錄自《艾倫˙圖靈傳》自序）

 書名  艾倫 • 圖靈傳

安德魯˙霍奇斯（Andrew Hodges）／著；林鶯／譯

時報出版

售價：990元

 作者簡介 

安德魯‧霍奇斯（Andrew Hodges）

安德魯˙霍奇斯是牛津大學瓦德漢學院（Wadham College）數學系導師。他於一九八三年出版的經典著作《艾倫.圖靈傳》，創造出新型態的傳記，將數學、科學、電腦、戰爭史、哲學和同志解放，交織融為一體的個人敘事，且隨著相關機密史料的解禁，不斷增加新素材，完成新版本的圖靈傳記。