圖靈在電腦科學方面的主要貢獻:1、提出【圖靈測試】概念 ;2、發明圖靈機;3、人工智慧思想起源;4、建立生物學;5、判定問題。
圖靈在電腦科學上的主要貢獻:
1、提出「圖靈測試」概念
「圖靈測試」指測試者與被測試者(一個人和一台機器)隔開的情況下,透過一些裝置(如鍵盤)向被測試者隨意提問。
進行多次測試後,如果有超過30%的測試者無法確定出被測試者是人還是機器,那麼這台機器就通過了測試,並被認為具有人類智慧。
圖靈測試一詞來自於電腦科學和密碼學的先驅艾倫·麥席森·圖靈寫於1950年的一篇論文《計算機器與智能》,其中30%是圖靈2000年時的機器思考能力的預測,目前我們已遠遠落後於這個預測。
圖靈預言,在20世紀末,一定會有電腦通過「圖靈測試」。 2014年6月7日在英國皇家學會舉行的「2014圖靈測試」大會上,舉辦方英國雷丁大學發布新聞稿。
宣稱俄羅斯人弗拉基米爾·維西羅夫(Vladimir Veselov)創立的人工智慧軟體尤金·古斯特曼(Eugene Goostman)通過了圖靈測試。
雖然“尤金”軟體還遠遠不能“思考”,但也是人工智慧乃至於電腦史上的一個標誌性事件。
2、圖靈機
圖靈機是由圖靈在1936年提出的,它是一種精確的通用電腦模型,能模擬實際電腦的所有計算行為。
所謂的圖靈機就是指一個抽象的機器,它有一條無限長的紙帶,紙帶分成了一個一個的小方格,每個方格有不同的顏色。有一個機器頭在紙帶上移來移去。
機器頭有一組內部狀態,還有一些固定的程式。在每個時刻,機器頭都要從當前紙帶上讀入一個方格信息,然後結合自己的內部狀態查找程序表,根據程序輸出信息到紙帶方格上,並轉換自己的內部狀態,然後進行移動。
3、人工智慧
1949年,圖靈成為曼切斯特大學(University of Manchester )計算實驗室的副院長,致力於研發運行Manchester Mark 1型號儲存程式電腦所需的軟體。
1956年圖靈的這篇文章以「機器能夠思考嗎?」為題重新發表,此時,人工智慧也進入了實踐研發階段。圖靈的機器智能思想無疑是人工智慧的直接起源之一。
而且隨著人工智慧領域的深入研究,人們越來越認識到圖靈思想的深刻性:它們如今仍然是人工智慧的主要思想之一。
4、樹立生物學
從1952年直到去世,圖靈一直在數理生物學方面做研究。他在1952年發表了一篇論文《形態發生的化學基礎》(The Chemical Basis of Morphogenesis)。
他主要的興趣是斐波那契葉序列,存在於植物結構的斐波那契數。他應用了反應-擴散公式,如今已成為圖案形成範疇的核心。他後期的論文都沒有發表,一直等到1992年《艾倫·圖靈選集》出版,這些文章才見天日。
5、判定問題
1937年,圖靈用他的方法解決了著名的希爾伯特判定問題:狹謂詞演算(亦稱一階邏輯)公式的可滿足性的判定問題。
他用一階邏輯中的公式對圖靈機進行編碼,再由圖靈機停機問題的不可判定性推出一階邏輯的不可判定性。他在這裡創用的「編碼法」成為後來人們證明一階邏輯的公式類的不可判定性的主要方法之一。
在判定問題上,圖靈的另一成果是1939年提出的外部資訊來源的圖靈機概念,並由此導出「圖靈可歸約」及相對遞歸的概念。
運用歸約與相對遞歸的概念,可將不可判定性與非遞歸性的程度加以比較。在此基礎上,E.波斯特(Post)提出了不可解度這一重要概念,這方面的工作後來有重大的進展。
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