阿兰·麦席森·图灵

阿兰·麦席森·图灵

百科名片

图灵年轻时的照片

阿兰·麦席森·图灵 Alan Mathison Turing ，6月23日生于英国伦敦。是英国著名的数学家和逻辑学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父，是计算机逻辑的奠基者，提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”。

中文名： 阿兰·麦席森·图灵 外文名： Alan Mathison Turing 国籍： 英国 民族： 英格兰 出生地： 英国伦敦 出生日期： 1912年6月23日 逝世日期： 1954年6月7日 职业： 数学家及计算机逻辑学家

毕业院校： 剑桥大学国王学院 信仰： 科学 主要成就： 提出“图灵机”概念 提出“图灵测试”概念 开创非线性力学 破解德国密码系统Enigma 代表作品： 《论数字计算在决断难题中的应用》，《机器能思考吗？》

人物履历

早期生活

　　图灵的




阿兰·麦席森·图灵

父亲J·M·图灵早年就读于牛津大学科帕斯克斯蒂学院历史系，后来从政，被派往印度，担任民政部的官员．图灵的母亲E·S·斯托尼(Stoney)生于一个铁路工程师家庭，曾就读于巴黎大学文理学院，图灵是他们的次子。因为工作原因，孩子们经常住在一位朋友家中．阿兰·麦席森·图灵少年时就表现出独特的直觉创造能力和对数学的爱好。1926年，他考入伦敦有名的舍本(Sherborne)公学，受到良好的中等教育．他在中学期间表现出对自然科学的极大兴趣和敏锐的数学头脑。

　　1927年末，年仅15岁的阿兰·麦席森·图灵为了帮助母亲理解爱因斯坦的相对论，写了爱因斯坦的一部著作的内容提要，表现出他已具备非同凡响的数学水平和科学理解力。他对自然科学的兴趣使他在1930年和1931年两次获得他的一位同学莫科姆的父母设立的自然科学奖，获奖工作中有一篇论文题为“亚硫酸盐和卤化物在酸性溶液中的反应”，受到政府派来的督学的赞赏，对自然科学的兴趣为他后的一些研究奠定了基础，他的数学能力使他在念中学时获得过国王爱德华六世数学金盾奖章。

科研时期

　　1931年，图灵考入剑桥大学国王学院，由于成绩优异而获得数学奖学金．在剑桥，他的数学能力得到充分的发展．1935年，他的第一篇数学论文“左右殆周期性的等价”发表于《伦敦数学会杂志》上。同一年，他还写出“论高斯误差函数”一文．这一论文使他由一名大学生直接当选为国王学院的研究员，并于次年荣获英国著名的史密斯(Smith)数学奖，成为国王学院声名显赫的毕业生之一。1936年5月，




阿兰·麦席森·图灵

图灵写出了表述他的最重要的数学成果的论文“论可计算数及其在判定问题中的应用”，该文于1937年在《伦敦数学会文集》第42期上发表后，立即引起广泛的注意。1937年，阿兰·麦席森·图灵发表的另一篇文章“可计算性与λ可定义性”则拓广了丘奇(Church)提出的“丘奇论点”，形成“丘奇-图灵论点”，对计算理论的严格化，对计算机科学的形成和发展都具有奠基性的意义,1936年9月，阿兰·麦席森·图灵应邀到美国普林斯顿高级研究院学习，并与丘奇一同工作。在美国期间，他对群论作了一些研究，并撰写了博士论文，1938年在普林斯顿获博士学位，其论文题目为“以序数为基础的逻辑系统”，1939年正式发表，在数理逻辑研究中产生了深远的影响。

　　1938年夏，阿兰·麦席森·图灵回到英国，仍在剑桥大学国王学院任研究员，继续研究数理逻辑和计算理论，同时开始了计算机的研制工作。第二次世界大战打断了他的正常研究工作，1939年秋，他应召到英国外交部通信处从事军事工作，主要是破译敌方密码的工作．由于破译工作的需要，他参与了世界上最早的电子计算机的研制工作．他的工作取得了极好的成就，因而于1945年获政府的最高奖——大英帝国荣誉勋章(O．B．E．勋章)．人们认为，通用计算机的概念就是阿兰·麦席森·图灵提出来的．1945年，阿兰·麦席森·图灵结束了在外交部的工作，他试图恢复战前在理论计算机科学方面的研究，并结合战时的工作，具体研制出新的计算机来．这一想法得到当局的支持．同年，图灵被录用为泰丁顿(Teddington)国家物理研究所的研究人员，开始从事“自动计算机”(ACE)的逻辑设计和具体研制工作。这一年，图灵写出一份长达50页的关于ACE的设计说明书。这一说明书在保密了27年之后，于1972年正式发表．在图灵的设计思想指导下，1950年制出了ACE样机，1958年制成大型ACE机。1948年，图灵接受了曼彻斯特大学的高级讲师职务，并被指定为曼彻斯特自动数字计算机(Madam)项目的负责人助理，具体领导该项目数学方面的工作．作为这一工作的总结，1950年图灵编写并出版了《曼彻斯特电子计算机程序员手册》(The
programmers’handbook for the Manchester electronic computer)。这期间，他继续进行数理逻辑方面的理论研究。早在1947年，图灵就提出过自动程序设计的思想，1950年，他提出关于机器思维的问题，他的论文“计算机和智能(Computing machinery and intelligence)，引起了广泛的注意和深远的影响。

　　1956年，在收入一部文集时此文改名为“机器能够思维吗？”(Can machine think？)，至今仍是研究人工智能的首选读物之一。1951年，图灵当选为英国皇家学会会员。1952年，他辞去剑桥大学国王学院研究员的职务，专心在曼彻斯特大学工作．除了日常工作和研究工作之外，他还指导一些博士研究生，还担任了制造曼彻斯特自动数字计算机的一家公司——弗兰蒂公司的顾问。1952年，图灵写了一个国际象棋程序。可是，当时没有一台计算机有足够的运算能力去执行这个程序，他就模仿计算机，每走一步要用半小时。他与一位同事下了一盘，结果程序输了。后来美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究群根据图灵的理论，在MANIAC上设计出世界上第一个电脑程序的象棋。

人物逝世

　　1952年，艾伦·麦席森·图灵的同性伴侣协同一名同谋一起闯进了艾伦·




阿兰·麦席森·图灵

麦席森·图灵的房子实施盗窃。艾伦·麦席森·图灵为此而报警。但是警方的调查结果使得他被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”（因为在当时英国的法律认为同性恋为违法行为）。他没有申辩，并被定罪。在著名的公审后，他被给予了两个选择：坐牢或荷尔蒙疗法。他选择了荷尔蒙注射，并持续了一年。在这段时间里，药物产生了包括乳房不断发育的副作用。1954年，艾伦·麦席森·图灵因食用浸过氰化物溶液的苹果死亡。为了纪念他对计算机科学的巨大贡献，美国计算机协会从60年代起设立一年一度的图灵奖，以表彰在计算机科学中做出突出贡献的人。
政府道歉　　随着时代的进步，英国的法律不再视同性恋为违法行为并开始允许同性伴侣民事结合。在这一大环境下，2009年9月10日，英国当时的首相戈登.布朗正式代表英国政府向图灵因为同性恋被定罪并导致其自杀公开道歉。[1]但英国政府在2012年拒绝了为其追赠死后赦免状的请愿。[2]

大事年表

1912年6月23日，出生于英国伦敦。

　　1931年-1934年，在英国剑桥大学国王学院（King's College）学习。

　　1932年-1935年，主要研究量子力学、概率论和逻辑学。

　　1935年，年仅23岁的图灵，被选为剑桥大学国王学院院士。

　　1936年，主要研究可计算理论，并提出“图灵机”的构想。

　　1936年-1938年，主要在美国普林斯顿大学做博士研究，涉及逻辑学、代数和数论等领域。

　　1938-1939年，返回剑桥从事研究工作，并应邀




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加入英国政府破译二战德军密码的工作。

　　1940年-1942年，作为主要参与者和贡献者之一，在破译纳粹德国通讯密码的工作上成就杰出，并成功破译了德军U-潜艇密码，为扭转二战盟军的大西洋战场战局立下汗马功劳。

　　1943年-1945年，担任英美密码破译部门的总顾问。

　　1945年，应邀在英国国家物理实验室从事计算机理论研究工作。

　　1946年，这个时候，图灵在计算机和程序设计原始理论上的构思和成果，已经确定了他的理论开创者的地位。由于图灵的杰出贡献，年轻的他被英国皇室授予OBE爵士勋衔。

　　1947年-1948年，主要从事计算机程序理论的研究，并同时在神经网络和人工智能领域做出开创性的理论研究。

　　1948年，应邀加入英国曼彻斯特大学从事研究工作，担任曼彻斯特大学计算实验室副主任。

　　1949年，成为世界上第一位把计算机实际用于数学研究的科学家。

　　1950年，发表论文“计算机器与智能”，为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的“图灵测试”理论。

　　1951年，从事生物的非线性理论研究。年仅39岁的图灵，被选为英国皇家学会会员。

　　1953年-1954年，继续在生物和物理学等方面的研究。被迫承受的对同性恋倾向的“治疗”，致使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大的伤害。

　　1954年6月7日，图灵被发现死于家中的床上，床头还放着一个被咬了一口的苹果。警方调查后认为是氰化物中毒，调查结论为自杀。

重要成就

可计算性理论与图灵机

　　在20世纪以前，人们普遍认为，所有的问题类都是有算法的，人们的计算研究就是找出算法来．似乎正是为了证明一切科学命题，至少是一切数学命题存在算法，莱布尼茨(Leibniz)开创了数理逻辑的研究工作。但是20世纪初，人们发现有许多问题已经过长期研究，仍然找不到算法，例如希尔伯特第10问题，半群的字的问题等。于是人们开始怀疑，是否对这些问题来说，根本就不存在算法，




剑桥大学国王学院的计算机房现在以图灵为名

即它们是不可计算的。这种不存在性当然需要证明，这时人们才发现，无论对算法还是对可计算性，都没有精确的定义。1934年，哥德尔(Godel)在埃尔布朗(Herbrand)的启示下提出了一般递归函数的概念，并指出：凡算法可计算函数都是一般递归函数，反之亦然．1936年，克林(Kleene)又加以具体化．因此，算法可计算函数的一般递归函数定义后来被称为埃尔布朗·哥德尔·克林定义。同年，丘奇证明了他提出的λ可定义函数与一般递归函数是等价的，并提出算法可计算函数等同于一般递归函数或λ可定义函数，这就是著名的“丘奇论点”,用一般递归函数虽给出了可计算函数的严格数学定义，但在具体的计算过程中，就某一步运算而言，选用什么初始函数和基本运算仍有不确定性。为消除所有的不确定性，艾伦·麦席森·图灵在他的“论可计算数及其在判定问题中的应用”一文中从一个全新的角度定义了可计算函数，他全面分析了人的计算过程，把计算归结为最简单、最基本、最确定的操作动作，从而用一种简单的方法来描述那种直观上具有机械性的基本计算程序，使任何机械(能行)的程序都可以归约为这些动作。这种简单的方法是以一个抽象自动机概念为基础的，其结果是：算法可计算函数就是这种自动机能计算的函数．这不仅给计算下了一个完全确定的定义，而且第一次把计算和自动机联系起来，对后世产生了巨大的影响，这种“自动机”后来被人们称为“图灵机”。图灵在他的重要论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》（On
Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem）(1936年5月28日提交）里，对哥德尔1931年在证明和计算的限制的结果作了重新论述，他用现在叫做图灵机的简单形式装置代替了哥德尔的以通用算术为基础的形式语言。由于速度很慢，尽管没有一台图灵机会有实际用途，图灵还是证明了这样的机器有能力解决任何可想像的数学难题，如果这些难题是用一种算法来表达。现今，图灵机还是计算理论研究的中心课题。他继续证明了判定问题（Entscheidungsproblem）是没有答案的。他的证明首先展示了图灵机的停机问题(halting
problem)是没有答案的，这是说不可能用一个算法来决定一台指定的图灵机是否会停机。尽管他的证明比阿隆佐·邱奇在λ演算方面相等的证明晚发表了几个月，图灵的著作是更易于理解和直观的。 他的通用（图灵）机的概念也是新颖的。这一通用机能够完成任何其他机器所能做的任务。图灵机是一种自动机的数学模型，它是一条两端(或一端)无限延长的纸带，上面划成方格，每个方格中可以印上某字母表中的一个字母(亦可为空格，记为S0)；又有一个读写头，它具有有限个内部状态．任何时刻读写头都注视着纸带上的某一个方格，并根据注视方格的内容以及读写头当




图灵机模型的理论

时的内部状态而执行变换规则所规定的动作。每个图灵机都有一组变换规则，它们具有下列三种形状之一：qiaRqi，qiaLqi，qiabqj意思是：当读写头处于状态qi时如果注视格的内容为字母a则读写头右移一格，或左移一格，或印下字母b(即把注视格的内容由a改成b．a，b可为S0)。艾伦·麦席森·图灵把可计算函数定义为图灵机可计算函数，1937年，艾伦·麦席森·图灵在他的“可计算性与λ可定义性”一文中证明了图灵机可计算函数与λ可定义函数是等价的，从而拓广了丘奇论点，得出：算法(能行)可计算函数等同于一般递归函数或λ可定义函数或图灵机可计算函数。这就是“丘奇-图灵论点”，相当完善地解决了可计算函数的精确定义问题，对数理逻辑的发展起了巨大的推动作用。图灵机的概念有十分独特的意义：如果把图灵机的内部状态解释为指令，用字母表的字来表示，与输出字输入字同样存贮在机器里，那就成为电子计算机了．由此开创了“自动机”这一学科分支，促进了电子计算机的研制工作。在给出通用图灵机的同时，图灵就指出，通用图灵机在计算时，其“机械性的复杂性”是有临界限度的，超过这一限度，就要靠增加程序的长度和存贮量来解决．这种思想开启了后来计算机科学中计算复杂性理论的先河。

判定问题

　　所谓“判定问题”指判定所谓“大量问题”是否具有算法解，或者是否存在能行性的方法使得对该问题类的每一个特例都能在有限步骤内机械地判定它是否具有某种性质(如是否真，是否可满足或是否有解等，随大量问题本身的性质而定)的问题。艾伦·麦席森·图灵在判定问题上的一大成就是把图灵机的“停机问题”作为研究许多判定问题的基础，一般地，把一个判定问题归结为停机问题：“如果问题A可判定，则停机问题可判定．”从而由“停机问题是不可判定的”推出“问题A是不可判定的”。所谓停机指图灵机内部达到一个结果状态、指令表上没有的状态或符号对偶，从而导致计算终止。在每一时刻，机器所处的状态，纸带上已被写上符号的所有格子以及机器当前注视的格子位置，统称为机器的格局。图灵机从初始格局出发，按程序一步步把初始格局改造为格局的序列。此过程可能无限制继续下去，也可能遇到指令表中没有列出的状态、符号组合或进入结束状态而停机。在结束状态下停机所达到的格局是最终格局，此最终格局(如果存在)就包含机器的计算结果．所谓停机问题即是：是否存在一个算法，对于任意给定的图灵机都能判定任意的初始格局是否会导致停机？图灵证明，这样的算法是不存在的，即停机问题是不可判定的，从而使之成为解决许多不可判定性问题的基础．1937年，艾伦·麦席森·图灵用他的方法解决了著名的希尔伯特判定问题：狭谓词演算(亦称一阶逻辑)公式的可满足性的判定问题．他用一阶逻辑中的公式对图灵机进行编码，再由图灵机停机问题的不可判定性推出一阶逻辑的不可判定性。他在此处创用的“编码法”成为后来人们证明一阶逻辑的公式类的不可判定性的主要方法之一。在判定问题上，艾伦·麦席森·图灵的另一成就是1939年提出的带有外部信息源的图灵机概念，并由此导出“图灵可归约”及相对递归的概念。运用归约和相对递归的概念，可对不可判定性与非递归性的程度加以比较。在此基础上，E．波斯特(Post)提出了不可解度这一重要概念，这方面的工作后来有重大的进展。图灵参与解决的另一个著名的判定问题是“半群的字的问题”，它是图埃(Thue)在1914年提出来的：对任意给定的字母表和字典，是否存在一种算法能判定两个任意给定的字是否等价，给出有限个不同的称为字母的符号，便给出了字母表，字母的有限序列称为该字母表上的字。把有限个成对的字(A1，B1)，…，(An，Bn)称为字典．如果两个字R和S使用有限次字典之后可以彼此变换，则称这两个字是等价的]1947年，波斯特和A．A．马尔科夫(Markov)用图灵的编码法证明了这一问题是不可判定的．1950年，图灵进一步证明，满足消元律的半群的字的问题也是不可判定的。

电子计算机

　　电子计算机的出现和广泛应用是20世纪新技术革命的主要标志之一。很长时期中人们一直认为，第一台电子计算机是美国人按J．W．莫奇利(Mauchly)提出的方案于1946年制成的“电子数字积分和自动计算机”(ENIAC)。艾伦·麦席森·图灵在第二次世界大战中从事的密码破译工作涉及到电子计算机的设计和研制，但此项工作严格保密．直到70年代，内情才有所披露．从一些文件来看，很可能世界上第一台电子计算机不是ENIAC，而是与图灵有关的另一台机器，即图灵在战时服务的机构于1943年研制成功的CO-LOSSUS(巨人)机，这台机器的设计采用了图灵提出的某些概念．它用了1500个电子管，采用了光电管阅读器；利用穿孔纸带输入；并采用了电子管双稳态线路，执行计数、二进制算术及布尔代数逻辑运算，巨人机共生产了10台，用它们出色地完成了密码破译工作。1946年ENIAC投入运行，以它的计算速度(每秒5000次运算)而震惊了世界．但是在它未完工之前，一些人，包括它的主要设计者就认识到，它的控制方式已不适用了：ENIAC并不是像现在的计算机那样用程序来进行控制，而是利用硬件即利用插线板和转换开关所连接的逻辑电路来控制运算。1945年初，冯·诺伊曼、莫奇利等人提出了著名的EDVAC离散变量自动电子计算机方案，提出关于存贮程序控制的电子计算机的总体设想，指出这种计算机应由计算器、控制器、存贮器及输入、输出装置等五个部分组成(后来形成了左右电子计算机40余年的所谓“冯诺伊曼方式”)，但没有提出进一步的结构设计。1945年底图灵写出的关于ACE的设计说明书中，最先给出了存贮程序控制计算机的结构设计(图灵后来参与研制的Madam机则是当时世界上存贮量最大的电子计算机)。在艾伦·麦席森·图灵的这份说明书中还最先提出了指令寄存器和指令地址寄存器的概念，提出了子程序和子程序库的思想，这都是现代电子计算中最基本的概念和思想。令人吃惊的是，在这份说明书中，图灵已提出了“仿真系统”的思想，所谓仿真系统，指机器可以没有固定的指令系统，但它能够模拟许多具有不同指令系统的计算机的功能。英国的ACE机只采用了图灵的部分思想，而出于保密的需要，图灵的ACE设计说明书，直到1972年才得以发表。这期间，人们不得不重新发现图灵已经发现过的东西，恰恰也是在1972年，人们才制成具有仿真系统的计算机．

人工智能

　　艾伦·麦席森·图灵是人工智能研究的先驱者之一，实际上，图灵机，尤其是通用图灵机作为一种非数值符号计算的模型，就蕴含了构造某种具有一定的智能行为的人工系统以实现脑力劳动部分自动化的思想，这正是人工智能的研究目标。而且正是从图灵机概念出发，在第二次世界大战时的军事工作期间，图灵在业余时间里经常考虑并与一些同事探讨“思维机器”的问题，并且进行了“机器下象棋”一类的初步研究工作。1947年，图灵在一次关于计算机的会议上作了题为“智能机器”(intelligent
machinery)的报告，详细地阐述了他关于思维机器的思想，第一次从科学的角度指出：“与人脑的活动方式极为相似的机器是可以制造出来的．”在该报告中，图灵提出了自动程序设计的思想，即借助证明来构造程序的思想．现在自动程序设计已成为人工智能的基本课题之一。图灵这一报告中的思想极为深刻、新奇，似乎超出了当时人们的想象力。1959年，这一报告编入图灵的著作选集首次发表时，似乎仍未引起人们的重视．只是当1969年，这一报告再次发表，人工智能已有了相当进展，尤其是R．J．瓦丁格(Waldingger)于1969年重新提出自动程序设计的概念，人们才开始理解了图灵这一报告的开创性意义．1956年图灵的这篇文章以“机器能够思维吗？”为题重新发表．此时，人工智能也进入了实践研制阶段．图灵的机器智能思想无疑是人工智能的直接起源之一．而且随人工智能领域的深入研究，人们越来越认识到图灵思想的深刻性：它们至今仍然是人工智能的主要思想之一。

数理生物学

　　从1952年直到去世，图灵一直在数理生物学方面做研究。他在1952年发表了一篇论文《形态发生的化学基础》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。他主要的兴趣是斐波那契叶序列，存在于植物结构的斐波那契数。他应用了反应-扩散公式，现在已经成为图案形成范畴的核心。他后期的论文都没有发表，一直等到1992年《艾伦·图灵选集》出版，这些文章才见天日。

图灵试验

　　1945年到1948年，图灵在国家物理实验室，负责自动计算引擎（ACE）的工作 。1949年，他成为曼彻斯特大学计算机实验室的副主任，负责最早的真正的计算机---曼彻斯特一号的软件工作。在这段时间，他继续作一些比较抽象的研究，如“计算机械和智能”。图灵在对人工智能的研究中，提出了一个叫做图灵试验的实验，尝试定出一个决定机器是否有感觉的标准。

　　图灵试验由计算机、被测试的人和主持试验人组成。计算机和被测试的人分别在两个不同的房间里。测试过程由主持人提问，由计算机和被测试的人分别做出回答。观测者能通过电传打字机与机器和人联系（避免要求机器模拟人外貌和声音）。被测人在回答问题时尽可能表明他是一个“真正的”人，而计算机也将尽可能逼真的模仿人的思维方式和思维过程。如果试验主持人听取他们各自的答案后，分辨不清哪个是人回答的，哪个是机器回答的，则可以认为该计算机具有了智能。这个试验可能会得到大部分人的认可，但是却不能使所有的哲学家感到满意。

　　图灵试验虽然形象描绘了计算机智能和人类智能的模拟关系，但是图灵试验还




图灵试验

是片面性的试验。通过试验的机器当然可以认为具有智能，但是没有通过试验的机器因为对人类了解的不充分而不能模拟人类仍然可以认为具有智能。

　　图灵试验还有几个值得推敲的地方，比如试验主持人提出问题的标准，在试验中没有明确给出；被测人本身所具有的智力水平，图灵试验也疏忽了；而且图灵试验仅强调试验结果，而没有反映智能所具有的思维过程。所以，图灵试验还是不能完全解决机器智能的问题。

　　例如：质问者可以说：“我听说，今天上午一头犀牛在一个粉红色的气球中沿者密西西比河飞。你觉得怎样？”(你们可以想像该电脑的肩头上泛出的冷汗：)电脑也许谨慎地回答： “我听起来觉得这不可思议，”到此为止没有毛病。质问者又问： “是吗?我的叔叔试过一回，顺流、逆流各一回，它只不过是浅色的并带有斑纹。 这有什么不可思议的?”很容易想像，如果电脑没有合适的“理解”就会很快地暴露了自己、在回答第一个问题时，电脑的记忆库非常有力地想列犀牛没有翅膀，甚至可以在无意中得到“犀牛不能飞”，或者这样回答第二个问题“犀牛没有斑纹”。下一回质问者可以试探真正无意义的问题．譬如把它改变成“在密西西比河下面”，或者“在一个粉红色的气球之外”．或者“穿一件粉红色衣服”，开去看看电脑是否感觉到真正的差别。

　　其实，要求电脑这样接近地模仿人类，以使得不能和一个人区分开实在是太过分了。一些专家认为，我们不该以电脑能否思维为目标，而是以能多大程度地模仿人类思维为目标；然后，让设计者再朝着这个目标努力。

图灵机

　　1936年，阿兰·图灵提出了一种抽象的计算模型 ── 图灵机 (Turing Machine)。图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程看作下列两种简单的动作：

　　在纸上写上或擦除某个符号；

　　把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置；

　　而在每个阶段，人要决定下一步的动作，依赖于 (a) 此人当前所关注的纸上某个位置的符号和(b) 此人当前思维的状态。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成：

　　一条无限长的纸带。纸带被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号 表示空白。纸带上的格子从左到右依次被编号为 0, 1, 2, ... ，纸带的右端可以无限伸展。

　　一个读写头。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。

　　一个状态寄存器。它用来保存图灵机当前所处的状态。图灵机的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，称为停机状态。

　　一套控制规则。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。

　　注意这个机器的每一部分都是有限的，但它有一个潜在的无限长的纸带，因此这种机器只是一个理想的设备。图灵认为这样的一台机器就能模拟人类所能进行的任何计算过程。

人物影响

　　图灵思想活跃，他的创造力也是多方面的。据同事们回忆，他在战时的秘密工作中，曾创造好几种新的统计技术，但都未形成论文发表，后来又重新为他人所创建，由A．瓦尔德




纪念雕像

(Wald)重新发现并提出的“序贯分析”就是其中之一。他对群论也有所研究，在“形态形成的化学基础”一文中，他用相当深奥而独特的数学方法，研究了决定生物的颜色或形态的化学物质(他称之为成形素)在形成平面形态(如奶牛体表的花斑)和立体形态(如放射形虫和叶序的分布方式)中的分布规律性，试图阐释“物理化学规律可以充分解释许多形态形成的事实”这一思想。在生物学界，80年代才开始探讨这一课题，图灵还进行了后来被称为“数学胚胎学”的奠基性研究工作．他还试图用数学方法研究人脑的构造问题，例如估算出一个具有给定数目的神经元的大脑中能存贮多少信息的问题等．这些，至今仍然是吸引着众多科学家的新颖课题。人们认为，图灵是一位科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才：他的独创性成果使他生前就已名扬四海，而他深刻的预见使他死后倍受敬佩。当人们发现后人的一些独立研究成果似乎不过是在证明图灵思想超越时代的程度时，都为他的英年早逝感到由衷的惋惜。

　　苹果公司的标志一度被误认为源于图灵自杀时咬下的半个苹果。但该图案的设计师和苹果公司都否认了这一说法。[3]

图灵奖

　　“图灵奖”是美国计算机协会（ACM，Association for Computer Machinery）于1966年设立的，专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。设立的初衷是因为计算机技术的飞速发展，尤其到20世纪60年代，其已成为一个独立的有影响的学科，信息产业亦逐步形成，但在这一产业中却一直没有一项类似“诺贝尔”、“普利策”等的奖项来促进该学科的进一步发展，为了弥补这一缺陷，于是“图灵”奖便应运而生，它被公认为计算机界的“诺贝尔”奖。

　　图灵奖是计算机界最负盛名的奖项，有“计算机界诺贝尔奖”之称。图灵奖对获奖者的要求极高，评奖程序也极严，一般每年只奖励一名计算机科学家，只有极少数年度




图灵奖杯

有两名以上在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖由Google公司赞助，奖金为100,000美元。

　　每年，美国计算机协会将要求提名人推荐本年度的图灵奖候选人，并附加一份200到500字的文章，说明被提名者为什么应获此奖。任何人都可成为提名人。美国计算机协会将组成评选委员会对被提名者进行严格的评审，并最终确定当年的获奖者。

　　截止至2005年，获此殊荣的华人仅有一位，他是2000年图灵奖得主姚期智。

　　图灵奖获得者

　　1966年 ，Alan J. Perlis

　　1967年 ，Maurice V. Wilkes

　　1968年 ，Richard Hamming

　　1969年 ，Marvin Minsky

　　1970年 ，James H. Wilkinson

　　1971年 ，John McCarthy (computer scientist)

　　1972年 ，Edsger Dijkstra

　　1973年 ，Charles W. Bachman

　　1974年 ，
高德纳

　　1975年 ，Allen Newell和Herbert A. Simon

　　1976年 ，Michael O. Rabin和Dana S. Scott

　　1977年 ，John Backus

　　1978年 ，Robert W. Floyd

　　1979年 ，Kenneth E. Iverson

　　1980年 ，C. Antony R. Hoare

　　1981年 ， 埃德加·科德

　　1982年 ，Stephen A. Cook

　　1983年 ，Ken Thompson和Dennis M. Ritchie

　　1984年 ，Niklaus Wirth

　　1985年 ，Richard M. Karp

　　1986年 ，John Hopcroft和Robert Tarjan

　　1987年 ，John Cocke

　　1988年 ，Ivan Sutherland

　　1989年 ，William (Velvel) Kahan

　　1990年 ，Fernando J. Corbató

　　1991年 ，Robin Milner

　　1992年 ，Butler W. Lampson

　　1993年 ，Juris Hartmanis和Richard E. Stearns

　　1994年 ，Edward Feigenbaum和Raj Reddy

　　1995年 ，Manuel Blum

　　1996年 ，Amir Pnueli

　　1997年 ，Douglas Engelbart

　　1998年 ，James Gray

　　1999年 ，Frederick P. Brooks Jr.

　　2000年 ，姚期智(Andrew Chi-Chih Yao)

　　2001年 ，Ole-Johan Dahl

　　2001年 ，Kristen Nygaard

　　2002年 ，Ronald Rivest，Adi Shamir，Lenard M. Adleman

　　2003年 ，Alan Kay

　　2004年 ，Vinton G. Cerf

　　2004年 ，Robert E. Kahn

　　2005年 ，Peter Naur

　　2006年 ，Frances E. Allen（女）

　　2007年 ， Edmund M. Clarke、Allen Emerson和Joseph Sifakis

　　2008年 ， Barbara Liskov

　　2009年 ，Charles Thacker

　　2010年 ，Leslie Valiant