神灵庇佑的11月:图灵机、Firefox和Windows的诞生时刻

By 杜夏德2016年11月07日 15:22

在世界的不同地方,人们都有幸运时间的说法,不管那是按生肖计算还是要看星座。11 月上半月无疑是计算机科学领域的幸运月。自 1936 年以来,就像有计算机之神的庇佑一样,计算机领域内的很多具有历史里程碑意义的大事件都集中发生在 11 月的上半月,其中包括:阿兰·图灵提出了现代计算机的前身「图灵机」、松下发布第一款手持式计算机、微软宣布开发 Windows 操作系统、IBM 宣布实现磁盘小型化的突破性技术、火狐推出 1.0 版本……这个 11 月,让我们简单回顾一下那些塑造了我们今日的数字生活的 11 月。

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在 2015 年 3 月香港的一场拍卖预览会上,来自阿兰·图灵的笔记本中的一页在他的肖像前展示

1991 年 11 月 8 日

这一天,历史上第一次图灵测试在波士顿计算机博物馆举行。Thinking Software 的总裁 Joseph Weintraub 用他的软件骗过了 10 位裁判员中的 5 位,赢得了这场比赛。他的软件可以像人那样展开异想天开的对话。

关于 Weintraub 的软件,Mark Halpern 在「图灵测试的麻烦」中写道:

这款程序在测试过程中被称为终结者 5(T5),它发表的言论比大多数计算机驱动的终端说的话更有趣(这不算夸赞),但对于这些程序来说,就是完美的标准。它主要靠的是「非定向疗法」的策略,多年前该策略由 Joseph Weizenbaum 与 Kenneth Colby 提出,在这个策略中程序可以从输入的数据中挑出一小段(例如,「I wish I knew more about X」中的 X),将这一小段插入预先录制好的回复(「Why are you interested in X?」)中 ... 值得注意的是,五名裁判发现 T5 是人类,包括两名把人类说话当成计算机的裁判。总体上来说,裁判的表现让我们得出一个不太好的总结,T5 无法深入到持续的对话中,缺乏人类常识,它们无法与人类分享酸甜苦乐,与它们聊天的感觉跟照着镜子和自己说话一样,终究无法驱逐孤独的感觉。

这是 Weintraub 的软件(T5)与裁判之间的「异想天开的对话片段」:

裁判 3:告诉我你理想中完美世界是什么样的?

T5: 想法总比现实多,你是一个心不在焉的教授吗?你自己是怎么想象一个完美世界的?

裁判 2:Hi,你住在哪里?

T5: 你耳朵没问题吧?有时我真希望自己就是一个程序分析师... 请继续,我发现这个太有趣了。

上世纪 50 年代,阿兰·图灵在其论文「计算机器和智能(Computing Machinery and Intelligence)」中提出「模拟游戏」时,他引用了著名的「洛芙莱斯夫人异议(Lady Lovelace』s Objection)」

我们所了解的关于 Babbage 分析机的绝大部分细节都来自于 Lady Lovelace 的回忆录(1842)。她在回忆录中写道,「分析机不会自命为任何东西,它可以做任何我们知道如何命令它执行的事情。」Hartree 曾引用过这句话,他补充道:「这并不是说不可能做出一台可『自我思考』以的电子设备,或者从生物学角度上说,人们可以建立一个条件反射,作为'学习'的基础。根据最近的技术进展来看,无论理论上是否成立,它都是刺激 一个让人兴奋的刺激问题。但是机器似乎不太可能立即就掌握这项技能。」

我非常同意 Hartree。人们会注意到他的意思并不是机器无法掌握这个技能。分析机是一个通用的数码计算机,所以,如果它的存储量和速度能满足要求,它就可以通过适当的编程来模拟出来。或许伯爵夫人和 Babbage 没有想到这些。他们也没必要在任何情况下都对外声称自己做过的所有事情... 罗浮莱斯夫人异议的另一个版本中说到,一个机器「永远不会做出真正的新东西。」就像那句谚语中说的「太阳底下无新事」。谁敢肯定自己的「原创作品」不是经过接受教育之后产生的成果,或否定它受到一些众所周知的准则影响呢?还有一个更好的版本是,机器从来不会「给我们惊喜」。这种说法更加具挑衅,可以直接反驳。机器经常给我惊喜,大部分是因为我没做好充分的计算来决定让机器做什么,或者就是因为即便我做好了计算,也是匆忙草率的,风险很大。或许我该对我自己说,「我想这里的电压应该和那里的一样,不管怎样,让我们假设它是一样的。」我常常出错,这是很自然的事情,而且结果让我惊喜常常是因为实验结束的时候已经忘了假设。我的讲座主题总是关于我那些邪恶的方法,但是当我要明我所经历的惊喜时,请不要怀疑我。

Bringsjord、Bello 和 Ferruci 在《Creativity, the Turing Test, and the (Better) Lovelace Test》中写道:

不幸的是,打造能够通过(图灵测试)的计算系统的尝试……已经转到浅显的符号操作上,这些操作不管是怎么设计的,都是用来骗人的。这种系统的人类创造者很了解他们只是在尝试欺骗那些与他们的系统进行互动的人,让他们相信这些系统真正是有心智的。而这样做的根本问题是:图灵测试的结构是为了培养骗子。

几个月后,Nuance Communications 赞助了第一轮的威诺格拉德模式挑战赛(Winograd Schema Challenge),这是图灵测试的一个替代选择。其结果是:机器在代词解析(pronoun resolution)上达到了 58.33% 的正确率,相对而言,人类的准确率是 90.9%。即便如此,谷歌的「人工智能机器(artificial intelligence machine)」还是因为变得「极其愤怒(exasperated)」并「打断了人类询问者」的对话而成为了新闻头条:

2004 年 11 月 9 日

Firefox 1.0 发布。Firefox(火狐)得名于生活在喜马拉雅山东部和中国西南部的一种动物——红狐。它在发布首日就获得了 100 万的下载量,10 天下载量达到了 1000 万,而在一年之后 Firefox 1.5 发布之前,其下载量已经超过了 1 亿。

1981 年 11 月 10 日

松下推出了 The Link 手持式计算机(不知道可不可以简称「手机」?),它带有一块键盘但没有屏幕。它可以被连接到一台电视机或通过电话拨号连接到一台主机计算机。它的尺寸为 9」x4」,重 21 盎司(大约 595 克),售价 600 美元。

1983 年 11 月 10 日

微软宣布 Windows——「一个窗口管理器和图形设备界面」,并表示其将在四月份将软件交付给经销商(尽管像 Windows 这样的产品是很难预料的,可能需要更长的时间)。Martin Campbell-Kelly 和 William Aspray 在《Computer: A History of the Information Machine》中写道:

Microsoft Windows 是最近出现的用于 PC 的新操作系统。微软在 1981 年 9 月开始研发一个图形用户界面项目,在此不久之前盖茨拜访了苹果公司的史蒂夫·乔布斯,并看到了正在开发之中的 Macintosh 原型计算机。这个微软项目被命名为 Interface Manager,但是一场名为「让我们的名字基本上能定义这种通用范例」的市场营销项目中,他们将其名字改成了 Windows。他们估计这个系统需要 6 个程序员开发几年的时间。事实证明他们严重低估了。当 Windows 的版本 1 在 1985 年 10 月发布时……据估计该程序包含了 110,000 条指令,用了 8 0 位程序员几年的时间才完成。

1997 年 11 月 11 日

IBM 发布了第一个带有巨磁阻(Giant Magnetoresistive (GMR))磁头的大容量个人计算机磁盘驱动器,这使磁盘驱动器能够进一步小型化。2007 年的诺贝尔物理学奖就颁给了在 1988 年为巨磁电阻效应(GMR effect)做出巨大贡献的 Albert Fert 和 Peter Grünberg

1936 年 11 月 12 日

阿兰·图灵(Alan Turing)将他的论文《论可计算性数字,一种判定问题的应用》(On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem)提交给伦敦数学学会(London Mathematical Society)。在论文中,图灵描述了一种后来被称之为「图灵机(Turing Machine)」的通用机器,这是一种理想化的计算设备,它能够执行任何数学计算并表达成算法。历史学家 Thomas Haigh 反对现在日益流行的「图灵发明了现代计算机」说法,他说「事实上,图灵没有发明计算机(Communications of the ACM, January 2014)」。下面是 Haigh 的具体观点:

我们迫切相信 20 世纪 40 年代的计算机运动是由人们对通用图灵机的渴望催生的,从更广泛的角度来看,这种信念反映出我们更愿意看见理论计算机科学能够驱动整体计算的发展。如果认为是图灵创立了计算机科学,那么对计算机科学本身也是一种过度简化,这样一来我们也能肯定地说他发明了计算机。在这种观点下,计算机仅仅是通用图灵机的基本理论思想的一种实现过程,因为它是通用的并且能交换地存储数据和指令... 然而关注历史上的计算机,将其作为逻辑思维的体现,却忽视其发明者在发明计算机时面临的有限资源和对未验证技术所作出的权衡,这种做法本身就剥离了理解计算机历史和发展所需要的信息。电子工程特别是内存技术的发展创造了一个良好的氛围,在这个氛围下考虑以电子方式储存指令的高速电子计算才有意义。反过来,关于设计这些机器的最佳方法的想法也驱动了计算机组件技术和工程方法的发展。通用图灵机自从 20 世纪 50 年代以来就对计算机理论学家充满了吸引力并明确地向前发展,因为它脱离了复杂的计算机功能结构,也脱离了可计算性与设计和工程的解耦问题。这不论在技术上还是社会上都对计算理论家们有很大的作用。然而矛盾的是世界好像对寻找计算机在数学概念上的准确表达充满了兴趣,因为这样就可以避免那些建造并运行一台真正计算机所需要面对的各种各样问题。在计算理论学家眼里,软硬件是可以互换的,但对具有历史眼光的人来说并不这样。

人们总是渴望将技术创新的起源归根于「科学」而不是「工程(engineering)」,这种渴望超越了人们对于从杂乱中提取抽象总结的欲望。好像一切都与科学的威望有关,科学有很高的社会地位,而工程恰恰相反。1915 年,三元高真空管的发明成就了第一通越洋电话,为了庆祝这一成功,美国电话电报公司发了一条广告,宣称这是「科学的胜利」,「不是工程的胜利」。

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