永恒的图灵：20位科学家对图灵思想的解构与超越 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] S. 巴里·库珀（S. Barry Cooper） 安德鲁·霍奇斯 著，堵丁柱 高晓沨等译 译

图书标签:

• 图灵
• 人工智能
• 计算机科学
• 哲学
• 科学史
• 认知科学
• 数学
• 算法
• 计算理论
• 科技史

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111596417

版次：1

商品编码：12345441

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 计算机科学丛书

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

页数：356

内容简介

图灵诞辰百年至今，伟大思想的光芒恒久闪耀。本书云集20位不同方向的科学家，共同探讨图灵计算思想的滥觞，特别是其对未来的重要影响。这些内容不仅涵盖我们熟知的计算机科学和人工智能领域，还涉及理论生物学等并非广为人知的图灵研究领域，终形成各具学术锋芒的15章。如果你想追上甚至这位谜一般的天才，欢迎阅读本书，重温历史，开启未来。

目录

目录
The Once and Future Turing: Computing the World
译者序
前言
本书作者
本书译者
引言
第一部分置身可计算的世界，探索普适性数学
第1章算法、方程和逻辑
◎马丁·戴维斯
1.1方法概览
1.2例子：完全平方数集
1.3一些关系
1.4猜想变成定理的故事
1.5通用方程
1.6素数和一个丑陋的多项式
1.7逻辑
1.8关于数学
1.9关于朱莉娅·罗宾逊的电影
附录：不可解性定理的证明
参考文献
第2章被遗忘的图灵
◎J. M. E. 海兰
2.1引言
2.2唯一的学生
2.3回忆
2.4早年时光
2.5学生与导师
2.6中文翻译
2.7一个想法的产生
2.8远见和反思
2.9图灵和类型论
2.10图灵的理论倾向
2.11从未完稿的论文
2.12图灵的遗产
参考文献
第3章图灵和素数
◎安德鲁 R.布克
3.1素数
3.2大素数
3.2.1梅森素数
3.2.2电子时代的梅森素数
3.3素数的分布
3.3.1黎曼ζ函数
3.3.2图灵与黎曼猜想
3.3.3形式化证明
3.4今天与未来
参考文献
第4章图灵之后的密码学和计算
◎乌力·毛勒
4.1引言
4.2密码学
4.2.1引言
4.2.2密钥的需求
4.2.3安全性证明
4.3计算
4.4迪菲-赫尔曼密钥协商协议
4.4.1预备知识
4.4.2有效的乘幂运算
4.4.3密钥协商协议
4.5群上的离散对数及其他计算问题
4.6离散对数算法
4.6.1引言
4.6.2大步小步算法
4.6.3波利格-赫尔曼算法
4.7抽象计算模型
4.7.1动机
4.7.2计算模型
4.7.3三种问题类型
4.8证明安全性：复杂度下界
4.8.1引言
4.8.2两个引理
4.8.3群作用和大步小步算法的最优性
4.8.4离散对数和波利格-赫尔曼算法的最优性
4.8.5Zn中的乘积计算和CDH问题
4.8.6DDH问题
4.8.7DL问题到CDH问题的一般归约
4.9结论
致谢
参考文献
第5章图灵与恩尼格玛统计学
◎坎蒂V.马蒂亚， S.巴里·库珀
5.1引言
5.2事例的权重与经验贝叶斯
5.3字母队列
5.3.1恩尼格玛编码描述
5.3.2字母队列的重要性
5.4GCHQ解密的两个重要的图灵报告
5.5图灵的全局统计观
5.5.1统计学和抽象层次
5.5.2扩展信息分层
5.6形态发生、统计和图灵的人工智能
参考文献
第二部分过程计算而非计算大脑
第6章图灵的洞察
◎斯蒂芬·沃尔弗拉姆
参考文献
第7章外设计算和内生计算
◎克里斯托夫·托伊舍
7.1自顶向下和自底向上的设计
7.2内生计算和外设计算
7.3图灵的自底向上计算模式
7.4从内生计算到外设计算
7.5展望
参考文献
第8章迟钝呆板的人类遇见顶级机器翻译家
◎侯世达
第三部分通向计算生命的逆向工程之路
第9章图灵理论之发育模式形成
◎菲利普K.梅尼，托马斯E.伍利，埃蒙A.加夫尼，露丝E.贝克
9.1引言
9.2发育的应用场景
9.3图灵理论的扩展
9.4关于图灵模型的争议
9.5图灵的影响
致谢
参考文献
第10章走钢丝绳：图灵形态发生学中分层不稳定性的困境
◎理查德·高登
致谢
参考文献
第四部分量子计算的生物学、思维和推广
第11章回答笛卡儿：超越图灵
◎斯图亚特·考夫曼
11.1引言
11.2机器思维
11.3思维、意识和机器思维
11.3.1回答笛卡儿
11.3.2封闭式量子系统和双缝实验
11.3.3开放式量子系统
11.3.4稳定的域
11.3.5非算法的、非确定性的、非随机的反图灵系统
11.3.6负责任的自由意志
11.3.7回答笛卡儿：思维如何在大脑中活动
11.3.8潜能和广延实体通过量子测量相联系
11.3.9意识是什么
11.3.10感受性与量子测量的关系
11.3.11最前端的大脑
11.3.12量子纠缠、萨穆利的观点和捆绑问题
11.3.13反图灵系统的编程
11.4结论
附言
致谢
参考文献
第12章量子图灵机中的幽灵
◎斯科特·阿伦森
12.1引言
12.1.1“自由意志”与“自由”
12.1.2关于本章标题的注释
12.1.3阅读本章所需的知识水平
12.2常见问题
12.2.1狭窄的科学主义
12.2.2偷梁换柱
12.2.3相容论
12.2.4量子梦话
12.2.5大脑上传：谁会在乎
12.2.6决定论与可预测性
12.2.7量子力学与隐藏变量
12.2.8结果论证
12.2.9预测悖论
12.2.10奇点主义
12.2.11利贝实验
12.2.12心灵和道德
12.3奈特不确定性和物理
12.3.1奈特不确定性
12.3.2量子力学与不可克隆定理
12.3.3自由比特构想
12.3.4放大与大脑
12.3.5反对假想小人
12.4从内而外的自由
12.4.1协调问题
12.4.2微观事实与宏观事实
12.5进一步的反对意见
12.5.1广告商异议
12.5.2天气异议
12.5.3沙鼠异议
12.5.4初始状态异议
12.5.5维格纳的朋友异议
12.6与彭罗斯观点的比较
12.7应用到玻尔兹曼大脑上
12.8指代和自由比特
12.9自由比特构想能被证伪吗
12.10结论
致谢
附录A定义“自由”
附录B预测和柯尔莫戈洛夫复杂度
附录C奈特量子态
参考文献
第五部分神谕、无限计算和心智的物理学
第13章图灵的“神谕”：从绝对可计算性到相对再返回
◎所罗门·费弗曼
13.1引言
13.2“绝对”有效可计算性
13.2.1机器和递归函数
13.2.2部分递归函数
13.2.3有效不可解问题和归约方法
13.3自然数的相对有效可计算性
13.3.1图灵的“神谕”和图灵可归约性
13.3.2递归可枚举集合、不可解度和波斯特问题
13.3.3波斯特问题的解和度理论的繁荣
13.4自然数的一致相

前言/序言

前言The Once and Future Turing: Computing the World这本书源于数理逻辑学家巴里·库珀的提议。在2007年时，他已经在筹划一个会议，纪念阿兰·图灵诞辰一百周年，不过，对于复兴图灵研究而言，这仅仅是他巨大的、充满激情的奉献的开端。2009年，在编辑图灵的一部新的极为重要的论文专辑时，他（和我一起）向剑桥大学出版社提出了一个想法，出版一本关于“图灵与计算之未来”的书。在与出版社的大卫·特纳拉赫和塞维亚·芭比娜接触以后，巴里和我感觉这是个机会，让当今顶尖的科学家们把图灵遗产中动人且有挑战性的部分带给广大读者。
2010年，我们确定了书名The Once and Future Turing，并且开始约稿。这项计划依靠的是巴里·库珀担任欧洲可计算性学会主席以及参与数不胜数的学术会议组织委员会所凝聚的网络力量。更为重要的是，计划中饱含他充满智慧的探索，呈现了逻辑与现代物理以及人类科学之间的相互影响。巴里对于“Computing the World”有着独到的见解，他将其作为副书名，并在书中五个部分的开篇对其做了进一步阐释，这些都是他对本书的贡献。我的贡献（包括全书开篇的引言）主要围绕图灵之曾经（Turing Once），巴里则书写了图灵之未来（Turing Future）。
非常不幸，在本书准备工作的最后阶段，巴里突然去世了。特别令人难过的是，他没能看到本书的出版。巴里诚挚地感谢剑桥大学出版社的每个参与者，我也是一样。同时，感谢撰写各章的杰出作者们，他们慷慨地工作并且永远充满耐心。这些章节从各个方面反射出时间与人类生命的奇迹，展现了一幅未来之景，如果图灵和巴里·库珀还活着，这一定是他们希望看到的。
安德鲁·霍奇斯2016年1月

永恒的图灵：20位科学家对图灵思想的解构与超越 一部跨越时代的智力探险，一次对计算、智能与人类未来的深刻叩问 艾伦·图灵，这个名字在科学史上如同璀璨的星辰，照亮了逻辑、数学、计算机科学乃至人工智能的黎明。他那充满远见卓识的思考，不仅奠定了现代计算的基石，更以前瞻性的视角，揭示了智能的本质，并对人类的未来进行了深刻的预言。然而，思想的生命力在于不断的审视、解构与超越。《永恒的图灵》并非对图灵生平或其理论的简单梳理，而是一次由20位当代顶尖科学家发起，对图灵核心思想进行的深度挖掘与前沿延展。他们怀揣着对这位伟大先驱的敬意，以各自领域的独特视角，审视图灵的遗产，并在其基础上，探索新的疆界，挑战固有的认知，为我们展现一个更加广阔、也更加触及灵魂的“永恒图灵”。 本书的魅力在于其多层次、多维度的解读。它邀请了包括理论计算机科学家、人工智能研究者、数学家、哲学家、认知科学家、生物学家乃至物理学家等不同学科背景的学者。这种学科的交融，使得对图灵思想的剖析不再局限于单一的象牙塔，而是充满了跨界的碰撞与火花。每一位作者都带着自己数十年的学术积累和对现实世界的深刻洞察，与图灵的思想进行对话。他们或追溯图灵概念的源头，揭示其背后深刻的哲学意涵；或分析图灵机器的局限性，探讨其在当今海量数据与复杂算力时代下的演进；或从人工智能的最新进展出发，重新审视图灵测试的有效性与局限，并提出新的评估智能的标准；更有甚者，将图灵的计算模型与宇宙的运行规律、生命体的涌现机制相联系，试图从更宏观的视角理解智能的普遍性。 解构：拨开迷雾，还原思想的肌理 图灵的贡献是革命性的，但也正因为其超前性，某些概念在提出之初并非被完全理解，甚至存在被误读的空间。《永恒的图灵》中的“解构”部分，便是致力于拨开这些历史的迷雾，精准地还原图灵思想的原始肌理。 图灵机与计算的边界： 图灵机作为抽象的计算模型，是计算理论的基石。但它是否是计算的终极模型？在量子计算、生物计算等新兴计算范式面前，图灵机的普适性如何被重新审视？本书中的相关章节将深入探讨这些问题，从理论层面剖析图灵机模型在面对新的计算硬件和算法时的挑战与机遇。例如，一位理论计算机科学家将可能从计算复杂性理论的角度，分析图灵机在处理NP-hard问题时的瓶颈，并提出利用量子叠加态或并行计算来突破的思路，从而揭示图灵机在面对特定问题时的局限性。 图灵测试与智能的定义： 图灵测试是判断机器是否具有智能的经典标准。然而，随着AI技术的飞速发展，图灵测试的有效性受到了广泛质疑。它是否过度侧重于“模仿”而忽略了“理解”？它是否容易被“欺骗”？本书中，人工智能领域的专家们将从机器学习、深度学习、自然语言处理等多个角度，剖析图灵测试的内在缺陷，并结合当前AI在情感识别、创造力生成、自我意识等方面的探索，提出更具辨识度和前瞻性的智能衡量标准。比如，一位认知科学家可能会提出，真正的智能并非简单的语言交流能力，而是包含理解因果关系、进行抽象推理、具备元认知能力以及在不确定环境中做出决策的能力。 逻辑与现实的桥梁： 图灵的工作深深根植于形式逻辑。但他如何将纯粹的逻辑思维转化为解决现实世界问题的工具？在信息爆炸、噪声干扰的真实世界中，图灵的逻辑框架是否还能有效运作？本书中的数学家和信息论专家将探讨图灵在信息编码、纠错码等方面的贡献，并分析这些理论在应对现实数据不确定性和噪声方面的挑战，例如，他们可能会讨论如何将图灵的编码思想与现代的压缩感知理论相结合，以在低信噪比环境下更有效地提取信息。 超越：新知涌现，思想的无限生长 “解构”的目的是为了“超越”。《永恒的图灵》的核心价值在于，它不仅深入理解图灵，更以此为起点，探索未知的领域，将图灵的思想推向新的高度。 人工智能的新范式： 当深度学习模型展现出惊人的模式识别能力时，是否意味着我们已经接近了图灵所畅想的通用人工智能？抑或是，我们需要一种全新的、更接近生物智能的计算范式？本书的AI研究者们将大胆预测未来的AI发展方向，从符号主义与连接主义的融合，到涌现式智能、具身智能，甚至是类脑计算的可能性，他们将描绘出人工智能的未来图景，并思考图灵的思想在其中扮演的角色。例如，一位在神经科学领域有深入研究的科学家，可能会将图灵的计算模型与大脑的神经网络结构进行类比，提出一种基于动态连接和自组织原理的计算模型，以此来超越当前的静态模型。 智能的生物学与宇宙学维度： 智能的本质是否只存在于硅基和碳基生命体？宇宙中是否存在我们尚未理解的智能形态？本书中的生物学家和物理学家将从更宏观和微观的视角，审视智能的普遍性。他们可能探讨生命的起源与演化过程中智能的涌现，或者从宇宙大尺度结构中寻找可能的智能信号。这种跨越学科的思考，旨在将图灵对“计算”和“智能”的定义，扩展到更广阔的生命与宇宙的语境中。例如，一位宇宙学家可能会提出，宇宙的演化本身是否可以看作是一种巨大的、缓慢进行的“计算”过程，而我们所理解的智能，或许只是这种计算过程中的一种局部现象。 人类意识与自由意志的未来： 随着AI能力的不断增强，关于人类意识、情感、创造力以及自由意志的讨论变得更加迫切。图灵的思想是否能为我们理解这些人类独有的特质提供线索？本书中的哲学家和认知科学家将就此展开辩论，他们将探讨如果机器能够完全模拟人类的行为，我们又该如何定义“人”？意识的本质是否是某种可计算的过程？而自由意志又将面临怎样的挑战？例如，一位哲学家可能会从现象学的角度出发，质疑纯粹的计算模型能否捕捉到主观体验的本质，从而引发关于“感知”与“意识”之间关系的深刻讨论。 《永恒的图灵：20位科学家对图灵思想的解构与超越》是一场思想的盛宴，它邀请每一位读者加入这场智力探险。在这里，你将不再仅仅是图灵思想的被动接受者，而是成为一个积极的参与者，与20位杰出的思想家一同，穿越历史的迷雾，抵达认知的彼岸。本书所展现的，并非对图灵功绩的歌功颂德，而是一次以崇敬为起点，以批判性思维为导向，以无限可能为方向的智慧之旅。它鼓励我们不断质疑，不断探索，在解构中发现真知，在超越中拥抱未来。这不仅仅是一本关于计算与智能的书，更是一本关于人类智慧不断前行的史诗。无论你是科学的爱好者，还是对未来充满好奇的探索者，都能在这本书中找到属于自己的启迪和力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同打开了一个通往思想深处的宝藏，让我对艾伦·图灵这位传奇人物的理解达到了前所未有的高度。我一直对数学、逻辑学和计算机科学的交叉领域非常着迷，而这本书恰好满足了我对这些主题的深切兴趣。书中20位不同背景的科学家，用各自的专业语言和思维方式，深入浅出地阐述了图灵思想的各个维度。我特别喜欢一位物理学家对于图灵与量子计算之间潜在联系的探讨，这为我打开了一个全新的研究视野。另一位艺术家则从美学的角度，分析了图灵在算法美学和生成艺术方面的早期探索，这是一种非常新颖的解读方式。这本书最让我赞赏的地方在于，它并没有将图灵的思想视为终点，而是将其视为一个起点，鼓励读者去思考如何在此基础上进行创新和发展。这种“解构与超越”的写作手法，让我深刻体会到科学精神的传承和演进。我毫不犹豫地向所有对科学思想、哲学思考以及前沿科技感兴趣的读者推荐这本书，它绝对是一次不容错过的智力冒险。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，真正伟大的思想家，其思想的影响力会随着时间的推移而不断深化和拓展。这本书就是这样一本杰作。它不是简单地回顾图灵的生平事迹，而是邀请了20位在各自领域享有盛誉的科学家，从他们独特的专业视角，对图灵的思想进行细致的解剖和深刻的理解。我特别欣赏其中一位生物学家对图灵形态发生理论的解读，他将图灵看似纯数学的方程与生物体内的生长模式联系起来，让我看到了科学跨领域的魅力。还有一位语言学家则从语言的生成和理解机制出发，论证了图灵在人工智能领域早期构想的深远影响。这本书的魅力在于，它没有试图将图灵的思想“神化”，而是以一种批判性的、探索性的方式，展现了图灵思想的各个侧面，包括其局限性以及后人如何在此基础上不断发展和超越。这种严谨而开放的态度，让我对图灵这位伟大的科学家有了更全面、更立体的认识。这本书不仅扩展了我的知识边界，更激发了我对科学本质和人类智慧的深刻反思。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我爱不释手、反复品读的书。当我翻开第一页，就被作者对艾伦·图灵及其思想的深入剖析所吸引。我一直对计算理论和人工智能的起源感到好奇，而这本书恰恰满足了我的求知欲。书中不仅仅是罗列图灵的理论，更重要的是，它以一种非常易于理解的方式，将复杂的概念拆解开来，并由20位不同领域的科学家进行解读。这种多角度的视角，让我看到了图灵思想的各个层面，从最初的理论基础，到后来对现实世界的影响，再到对未来科技发展的启示。我尤其喜欢其中一位科学家对图灵测试的探讨，他不仅分析了图灵测试的局限性，还提出了几个非常有创意的替代性评估方法，这让我对人工智能的“智能”有了更深刻的理解。另一位科学家则着重于图灵在计算复杂性理论上的贡献，通过生动的例子，让我理解了NP难问题等抽象概念是如何影响我们今天使用的算法和软件的。整本书的叙述流畅，语言生动，即使是对非专业人士来说，也能轻松理解其中的奥妙。我强烈推荐给所有对计算机科学、人工智能、逻辑学或科学思想史感兴趣的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的冲击远超我的预期，它不仅仅是一本关于图灵的传记，更是一次思想的盛宴。我一直以为自己对图灵的了解仅限于“图灵测试”和“图灵机”，但这本书完全颠覆了我的认知。书中20位科学家的视角，如同20扇窗户，分别展现了图灵思想的不同侧面，有如精巧的钟表匠般解析图灵机的数学根基，有如哲学家般探讨图灵思想的哲学意涵，也有如工程师般审视图灵思想在现代技术中的应用。我印象最深的是，有一位科学家通过解读图灵在二战期间的密码破译工作，展现了图灵卓越的实践能力和对国家安全的贡献，这部分内容充满了戏剧性和历史的厚重感。另一位科学家则以一种非常抽象但又引人入胜的方式，阐述了图灵对可计算性理论的奠基性贡献，并将其与现代云计算和大数据时代联系起来，让我惊叹于图灵思想的超前性。这本书的结构安排也非常巧妙，并非简单的线性叙述，而是围绕图灵的核心思想，展开多层次的讨论，这种“解构与超越”的写法，让我在阅读过程中不断产生新的思考和连接。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我感到耳目一新的图书。作为一名对计算机科学的发展史充满好奇的读者，我一直对艾伦·图灵这位伟大的先驱心怀敬意。然而，我之前对他的了解多局限于他的核心理论和历史贡献。这本书的独特之处在于，它并非由一位作者独立完成，而是集结了20位不同学科背景的科学家，以他们各自的专业视角，对图灵的思想进行了一次深刻的“解构”和“超越”。我特别惊叹于一位心理学家如何从认知科学的角度，解读图灵在人工智能早期关于“思维”的定义，并将之与现代神经科学的研究成果进行比对。另一位经济学家则从信息理论和决策理论的角度，阐述了图灵思想在现代经济模型中的应用潜力。这种跨学科的碰撞，不仅让图灵的思想焕发了新的生命力，也为我提供了看待问题的新角度。书中对图灵思想的解读，并非一味赞美，而是展现了其思想的演变过程，以及后人如何在前人基础上不断探索和创新，这正是科学进步的真实写照。这本书充满了智慧的火花，引人深思，是一次令人愉悦的阅读体验。