2000/5/26 中國時報浮世繪版  數位世界說法 專欄

 

計算機科學的諾貝爾獎 杜林獎

 

趙坤茂

 

象徵最崇高學術桂冠的諾貝爾獎,從1901年開始頒發,根據瑞典發明家諾貝爾的遺囑,設有物理、化學、生理醫學、文學及和平等五個獎項;自1969年起,增設了經濟學諾貝爾獎。不知您是否曾有這樣的疑問,為什麼諾貝爾獎沒有數學獎項呢?坊間流傳的說法是,當初諾貝爾的夫人,曾經和瑞典一位很有成就的數學家米塔雷符勒有過一段婚外情,所以諾貝爾決定不設數學獎項。

英國數學家亞蘭杜林(Alan Turing1912-1954),雖然無緣在有生之年得到諾貝爾獎,但後人為了紀念他在數位計算理論貢獻而設立的杜林獎(Turing Award),已被公認是計算機科學領域最崇高的獎項。

杜林獎從1966年開始頒發,受獎人都是對計算機科學有深遠影響的大師級學者。例如,在計算複雜度理論上有卓越貢獻的庫克(Cook)C程式語言的創始人理奇(Ritchie)Unix作業系統製作人湯普生(Thompson)及資料庫管理系統的先驅卡德(Codd)等。

1936年時,杜林提出了一個假想性的計算工具,稱為杜林機器(Turing machine),這個機器有一個長條型、無窮多格的儲存磁帶,每一格位置是空白或一個符號;附帶在磁帶上的是一個可讀寫的磁頭,它可以在磁帶的格子往左或往右,並在每次移動時讀、寫或擦拭該格子;還有一個有限狀態控制機,可運用狀態的改變,配合目前磁頭所在的位置,來決定這些移動讀寫的動作。

這樣一個簡單的機器,它的運算功力竟然相當於今天的數位計算機,換句話說,目前數位計算機可以運算的方法,我們都可以在杜林機器上實現,很神奇吧!杜林當初也用這個抽象型的機器,證明了某些命題的不可決定性,這在數學及邏輯領域上,都算是二十世紀裡很重要的里程碑。

杜林也提出了如何決定電腦是否會“思考”的方法,他跳脫了哲學層次的說法,而是以模擬遊戲來進行,這個稱為「杜林試驗」的方法是這樣進行的:有兩個人和一部電腦,其中一個人扮演質詢者的角色;另一個人和電腦待在與質詢者不同的房間。質詢者可以問他們各式各樣的問題,但他並不知道誰是電腦及誰是另一個人,如果在一連串問題之後,電腦讓質詢者誤以為它是另一個人,它就算通過杜林試驗,就某個角度看,它是會思考的。杜林有關這個測試的論文,也被視為人工智慧研究領域的基石。

在二次世界大戰時,杜林曾發展一個可以破解德軍密碼的機器,不過世人在戰爭結束二十五年後才知曉。他也是馬拉松運動的好手,真是多才多藝的科學家。可惜他在1954年時就過世,只享年42歲。

我的博士論文指導教授韋伯米勒(Webb Miller),師承鮑伯理奇(Bob Ritchie),理奇師承阿蘭佐邱吉(Alonzo Church);而邱吉正是杜林的博士論文指導教授。所以,杜林可說是我學術倫理上的師伯公呢!今天杜林在數位計算世界有這麼崇高的地位,我這位學術遠親也與有榮焉呢!