图灵测试：人工智能时代的奠基

史海钩沉

每当提起互联网的历史，我们必然绕不开计算机，而提起计算机，我们也不得不提起那个时代最伟大的天才人物——阿兰·麦席森·图灵。

你知道这个天才的故事吗？

阿兰·麦席森·图灵是英国人，出身于一个半贵族半资产阶级的家族，是一名数学天才。图灵六年级的时候便开始显现出数学天赋，在一次数学老师的课堂上，图灵在越过基础数学知识的方式下，独立地给出了“反正切函数的无穷级数”这种高等数学的知识，令所有的老师大吃一惊，而更了不起的是，他能够看到这个级数的存在。而让图灵从数学领域走向计算机领域的要从1939年的秋天，图灵去英国电信处破译敌方密码开始说起，图灵的重要成就之一也来自此段经历。图灵和同事们长久努力，设计出了一种破译机，取名“Bombe”，破译机成功地在几分钟内解出一条信息，成功地让战争提前两年结束。这种在第二次世界大战中卓越的“解密”贡献，也影响了人们对计算机的设想。在战后，图灵仍然热衷于继续发展解码技术，并想制成真正“能计算的机器”。他认为总有一天，人类在科学、艺术各个领域都会遇到机器的挑战。而后，图灵发明了图灵机，虽然图灵机的本身没有直接带来计算机的发明，但是使得他对计算有了本质认识。而图灵于1950年发表的《计算机器和智能》（“Computing Machinery and Intelligence”）提出了著名的“图灵测试”，使得图灵被世人冠以“人工智能之父”的称号。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人，因此，人们为了纪念这位伟大的科学家，遂将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。

接下来，我们就来仔细了解一下这个奠基了人工智能时代的图灵测试到底是什么吧！

溯源揽胜

“机器会思考吗？”是1950年图灵发表的《计算机器和智能》中提出的问题。在这篇论文里，图灵第一次提出“机器思维”的概念。他逐条反驳了机器不能思维的论调，做出了肯定的回答。他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义，由此进行了一个试验，试验由计算机、被测试的人和主持人组成。计算机和被测试的人分别在两个不同的房间里。由主持人提问，由计算机和被测试的人分别做出回答。被测试的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地模仿人的思维方式和思维过程。如果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智能。这就是著名的“图灵测试”。

2014年6月，英国雷丁大学做了一个测试，5个参赛的电脑程序之一的“尤金·古斯特曼”成功地“伪装”成一名13岁男孩，回答了测试者输入的所有问题，其中33%的回答让测试者认为与他们对话的是人而非机器。雷丁大学客座教授凯文·沃里克说，虽然此前有人声称其设计的电脑程序通过了“图灵测试”，但这次测试活动的执行标准更为严格，比如对话内容并无限制，测试本身经过了独立验证等，因此可以宣布尤金·古斯特曼是首个通过这项测试的电脑程序。这也是人工智能的一个里程碑事件。

如果有一台电脑，其运算速度非常快、记忆容量和逻辑单元的数目也超过了人脑，而且还为这台电脑编写了许多智能化的程序，并提供了合适种类的大量数据，使这台电脑能够做一些人性化的事情，如简单地听或说，回答某些问题等；那么，我们是否就能说这台机器具有思维能力了呢？或者说，我们怎样才能判断一台机器是否具有思维能力呢？因此，图灵测试这个试验可能会得到大部分人的认可，但是不能使所有的人感到满意。

知史明智

图灵在1950年用它著名的问答测试重新提出关于“机器能否思考”这个问题时，ENIAC的升级版本已经在计算飞行路径，并且计算结果可靠。正是由于这样的环境基础，美国国防部下拨了大笔预算资金，使得许多业界研究人员以及开发人员迅速提高了计算机的计算性能，从而为第一个AI程序创造了必要的硬件条件。

1956年的夏天，达特茅斯会议召开，近20位信息理论学家、电子工程师、数学家以及心理学家参会，这次大会标志着人工智能这门年轻的学科有了自己的名字，人工智能时代开启了。

图灵测试具有片面性。图灵测试虽然形象地呈现了计算机智能和人类智能的模拟关系，但是图灵试验还是片面性的试验。通过试验的机器当然可以认为具有智能，没有通过试验的机器只是因为对人类了解得不充分而不能模拟人类，但仍然可以认为具有智能潜能。(www.xing528.com)

同时，科学家们也提出图灵测试还有几个值得推敲的地方，比如主持人提出问题的标准，在试验中没有明确给出；被测试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，图灵试验还是没能完全呈现机器智能的问题。

虽然图灵测试存在缺陷，但是图灵本人的成就仍旧是值得我们后代研究者学习和瞻仰的。图灵的思想活跃，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过很多种新的统计技术，这些技术未形成论文发表，后来又重新为他人所发现，由瓦尔德重新发现并提出的“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）中分布的规律性，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，生物学界在20世纪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，至今仍然是吸引众多科学家的新颖课题。人们认为，图灵是一位科学史上具有非凡洞察力的罕见的奇才：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备受敬佩。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惋惜。

网事拾遗

信息科学这门学科在20世纪40年代诞生，我们在蒸汽动力革命、电力革命之后见证了信息革命。那时，大家认为计算机可以根据人类预设的指令和程序，快速地传递、计算和处理人类无法想象的大量数据，甚至还将是一种能够和人类一样可看、可听、可写、可说、可动、可思考、可以复制自身甚至可以有意识的机械。现在有了诸如Siri、Cortana、IBM Watson等各类人工智能产品，也有像“深蓝”一样的超级计算机，有关人工智能的各种新闻和事件也不时出现。这些技术的基础便来自图灵机。

图灵机是图灵在1936年提出的一种抽象的计算模型。它虽然结构简单，却可以描述任何人类能够完成的逻辑推理和计算过程。用通俗的话说，图灵机的计算能力是人类能够完成的所有计算的全部能力。一个问题只要是可判定的，计算过程只要可以被符号和算法表达出来，它就可以使用图灵机来完成计算。当时很多学者都无法想象这么一台看起来跟打字机差不多的东西，会是一个能够承载人类所有可以完成的计算的模型。此前，“计算”能力是被视为与“思考”相类似的人类抽象能力，大家一时间很难接受“计算”可以被如此简单的模型所概括。

历史回声

目光所及之处，只是不远的前方。即使如此，依然可以看到那里有许多值得完成的工作在等待我们。

——计算机科学之父　阿兰·麦席森·图灵

互联网是一股变革的力量。互联网几乎改变了每个人的生活，而在即将到来的几年内，它将继续带来更多的变化。我认为我们目前所处的位置，无论从技术还是从社会角度看，没有互联网的话，人类几乎将不能存在。

——美国物理学家　艾伯特-拉斯洛·巴拉巴西

互联网技术给了我们与人交流的新方式、创造内容的新方式、发现和组织信息的新方式，同时它给了我们把各自排除在外的新方式。从整体上说，我认为个人被赋予了更大的权利，因为互联网使得准入壁垒降低了。

——微软研究院首席研究员　邓肯·沃茨