寫(xiě)巴貝奇和阿達(dá)的時(shí)候，我是以一種崇拜和欣賞的心態(tài)去寫(xiě)的。要知道，我對(duì)于高智商的人是沒(méi)有免疫力的。原因很簡(jiǎn)單：得不到的總是最好的。

圖靈其人

阿蘭.圖靈

阿蘭?圖靈是天才，每次寫(xiě)到他的時(shí)候，心里總有點(diǎn)摸不去的悲傷。有人說(shuō)Apple那缺角的蘋(píng)果是為了紀(jì)念他，當(dāng)然，也有人說(shuō)那缺角的蘋(píng)果只是因?yàn)楫?dāng)初某個(gè)創(chuàng)始人退出而設(shè)計(jì)為缺角。我更希望是前者。

被咬了一口的蘋(píng)果

可以說(shuō)，圖靈在每個(gè)學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人心里都有著特殊的地位。那么一位才華橫溢的人，為世界和平作了那么大貢獻(xiàn)的人，卻那么年輕就走了。

先推薦一部電影：《模仿游戲》（The Imitation Game）。

模仿游戲

這部電影雖然也介紹了圖靈的平生，但重點(diǎn)確實(shí)他在他的著名的論文發(fā)表之后協(xié)助盟軍破譯德國(guó)密碼系統(tǒng)“英格瑪”，從而扭轉(zhuǎn)二戰(zhàn)戰(zhàn)局的經(jīng)歷。也正是應(yīng)為這經(jīng)歷，使得我們對(duì)圖靈的真實(shí)生活狀況知之甚少。因?yàn)闉榱水?dāng)時(shí)的需要，他的很多資料都被秘密銷(xiāo)毀。其實(shí)在參與這個(gè)工作之前，圖靈在普林斯頓時(shí)，馮諾依曼曾經(jīng)邀請(qǐng)他留在他的實(shí)驗(yàn)室，但是圖靈卻選擇了回國(guó)。記得我當(dāng)時(shí)看到這里的時(shí)候在書(shū)的頁(yè)邊上用鉛筆寫(xiě)了“如果他當(dāng)初答應(yīng)了，結(jié)局會(huì)是怎樣的呢？”。

圖靈的秘密

再推薦一本書(shū)：《圖靈的秘密——他的生平、思想集論文解讀》人民郵電出版社。這本書(shū)不僅比較客觀和全面的紀(jì)錄了圖靈及當(dāng)時(shí)跟他研究相關(guān)的環(huán)境之外，詳細(xì)地分析了圖靈的論文《ON COMPUTABLE MUMBERS, WITH AN APPLICATION TO THE ENTSCHEIDUNGSPROBLEM》，中文即為：《論可計(jì)算數(shù)及其在判定行問(wèn)題上的應(yīng)用》。這篇論文用全新的方法證明了判定性問(wèn)題不可解。他的全新之處就在于構(gòu)造了一臺(tái)虛擬的機(jī)器，能執(zhí)行少量的指令，對(duì)可計(jì)算數(shù)進(jìn)行處理。

圖靈機(jī)

圖靈機(jī)一種抽象計(jì)算模型，即將人們使用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程進(jìn)行抽象，由一個(gè)虛擬的機(jī)器替代人們進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。

圖靈機(jī)

它有一條無(wú)限長(zhǎng)的紙帶，紙帶分成了一個(gè)一個(gè)的小方格，每個(gè)方格有不同的顏色。有一個(gè)機(jī)器頭在紙帶上移來(lái)移去。機(jī)器頭有一組內(nèi)部狀態(tài)，還有一些固定的程序。在每個(gè)時(shí)刻，機(jī)器頭都要從當(dāng)前紙帶上讀入一個(gè)方格信息，然后結(jié)合自己的內(nèi)部狀態(tài)查找程序表，根據(jù)程序輸出信息到紙帶方格上，并轉(zhuǎn)換自己的內(nèi)部狀態(tài)，然后進(jìn)行移動(dòng)。

圖靈的基本思想是用機(jī)器來(lái)模擬人們用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程，他把這樣的過(guò)程看作下列兩種簡(jiǎn)單的動(dòng)作：

1. 在紙上寫(xiě)上或擦除某個(gè)符號(hào)；
2. 把注意力從紙的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置；

而在每個(gè)階段，人要決定下一步的動(dòng)作，依賴(lài)于 (a) 此人當(dāng)前所關(guān)注的紙上某個(gè)位置的符號(hào)和（b) 此人當(dāng)前思維的狀態(tài)。

為了模擬人的這種運(yùn)算過(guò)程，圖靈構(gòu)造出一臺(tái)假想的機(jī)器，該機(jī)器由以下幾個(gè)部分組成：
1.一條無(wú)限長(zhǎng)的紙帶 TAPE。紙帶被劃分為一個(gè)接一個(gè)的小格子，每個(gè)格子上包含一個(gè)來(lái)自有限字母表的符號(hào)，字母表中有一個(gè)特殊的符號(hào) 表示空白。紙帶上的格子從左到右依此被編號(hào)為 0,1,2,... ，紙帶的右端可以無(wú)限伸展。
2.一個(gè)讀寫(xiě)頭 HEAD。該讀寫(xiě)頭可以在紙帶上左右移動(dòng)，它能讀出當(dāng)前所指的格子上的符號(hào)，并能改變當(dāng)前格子上的符號(hào)。
3.一套控制規(guī)則 TABLE。它根據(jù)當(dāng)前機(jī)器所處的狀態(tài)以及當(dāng)前讀寫(xiě)頭所指的格子上的符號(hào)來(lái)確定讀寫(xiě)頭下一步的動(dòng)作，并改變狀態(tài)寄存器的值，令機(jī)器進(jìn)入一個(gè)新的狀態(tài)。
4.一個(gè)狀態(tài)寄存器。它用來(lái)保存圖靈機(jī)當(dāng)前所處的狀態(tài)。圖靈機(jī)的所有可能狀態(tài)的數(shù)目是有限的，并且有一個(gè)特殊的狀態(tài)，稱(chēng)為停機(jī)狀態(tài)。

因此，圖靈機(jī)只要根據(jù)每一時(shí)刻讀寫(xiě)頭讀到的信息和當(dāng)前的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行查表，就可以確定它下一時(shí)刻的內(nèi)部狀態(tài)和輸出動(dòng)作了。只要修改它的程序（也就是上面的規(guī)則表），它就可以為你做計(jì)算機(jī)能夠完成的任何工作。因此可以說(shuō)，圖靈機(jī)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型。

圖靈機(jī)模型信息處理的本質(zhì)：輸入集合、輸出集合、內(nèi)部狀態(tài)、固定的程序。任何圖靈機(jī)都可以把輸入、輸出信息進(jìn)行編碼，任何一個(gè)變換也可以最終分解為對(duì)01編碼的變換，而對(duì)01編碼的所有計(jì)算都可分解成三種基本的布爾運(yùn)算(與、或、非)，所以，用布爾電路可以組合出任意的圖靈機(jī)。

具體我就不多說(shuō)了，有興趣的可以去參看我推薦的這本書(shū)。

結(jié)論

圖靈作為計(jì)算機(jī)之父，其核心貢獻(xiàn)是建立圖靈機(jī)理論模型。它是計(jì)算機(jī)科學(xué)最核心的理論之一；它與后來(lái)的馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)也有關(guān)系；它為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)指明了方向；它是算法分析和程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論。