永恒的圖靈：20位科學傢對圖靈思想的解構與超越 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] S. 巴裏·庫珀（S. Barry Cooper） 安德魯·霍奇斯 著，堵丁柱 高曉渢等譯 譯

圖書標籤:

• 圖靈
• 人工智能
• 計算機科學
• 哲學
• 科學史
• 認知科學
• 數學
• 算法
• 計算理論
• 科技史

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111596417

版次：1

商品編碼：12345441

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 計算機科學叢書

開本：16開

齣版時間：2018-05-01

用紙：膠版紙

頁數：356

內容簡介

圖靈誕辰百年至今，偉大思想的光芒恒久閃耀。本書雲集20位不同方嚮的科學傢，共同探討圖靈計算思想的濫觴，特彆是其對未來的重要影響。這些內容不僅涵蓋我們熟知的計算機科學和人工智能領域，還涉及理論生物學等並非廣為人知的圖靈研究領域，終形成各具學術鋒芒的15章。如果你想追上甚至這位謎一般的天纔，歡迎閱讀本書，重溫曆史，開啓未來。

目錄

目錄
The Once and Future Turing: Computing the World
譯者序
前言
本書作者
本書譯者
引言
第一部分置身可計算的世界，探索普適性數學
第1章算法、方程和邏輯
◎馬丁·戴維斯
1.1方法概覽
1.2例子：完全平方數集
1.3一些關係
1.4猜想變成定理的故事
1.5通用方程
1.6素數和一個醜陋的多項式
1.7邏輯
1.8關於數學
1.9關於硃莉婭·羅賓遜的電影
附錄：不可解性定理的證明
參考文獻
第2章被遺忘的圖靈
◎J. M. E. 海蘭
2.1引言
2.2唯一的學生
2.3迴憶
2.4早年時光
2.5學生與導師
2.6中文翻譯
2.7一個想法的産生
2.8遠見和反思
2.9圖靈和類型論
2.10圖靈的理論傾嚮
2.11從未完稿的論文
2.12圖靈的遺産
參考文獻
第3章圖靈和素數
◎安德魯 R.布剋
3.1素數
3.2大素數
3.2.1梅森素數
3.2.2電子時代的梅森素數
3.3素數的分布
3.3.1黎曼ζ函數
3.3.2圖靈與黎曼猜想
3.3.3形式化證明
3.4今天與未來
參考文獻
第4章圖靈之後的密碼學和計算
◎烏力·毛勒
4.1引言
4.2密碼學
4.2.1引言
4.2.2密鑰的需求
4.2.3安全性證明
4.3計算
4.4迪菲-赫爾曼密鑰協商協議
4.4.1預備知識
4.4.2有效的乘冪運算
4.4.3密鑰協商協議
4.5群上的離散對數及其他計算問題
4.6離散對數算法
4.6.1引言
4.6.2大步小步算法
4.6.3波利格-赫爾曼算法
4.7抽象計算模型
4.7.1動機
4.7.2計算模型
4.7.3三種問題類型
4.8證明安全性：復雜度下界
4.8.1引言
4.8.2兩個引理
4.8.3群作用和大步小步算法的最優性
4.8.4離散對數和波利格-赫爾曼算法的最優性
4.8.5Zn中的乘積計算和CDH問題
4.8.6DDH問題
4.8.7DL問題到CDH問題的一般歸約
4.9結論
緻謝
參考文獻
第5章圖靈與恩尼格瑪統計學
◎坎蒂V.馬蒂亞， S.巴裏·庫珀
5.1引言
5.2事例的權重與經驗貝葉斯
5.3字母隊列
5.3.1恩尼格瑪編碼描述
5.3.2字母隊列的重要性
5.4GCHQ解密的兩個重要的圖靈報告
5.5圖靈的全局統計觀
5.5.1統計學和抽象層次
5.5.2擴展信息分層
5.6形態發生、統計和圖靈的人工智能
參考文獻
第二部分過程計算而非計算大腦
第6章圖靈的洞察
◎斯蒂芬·沃爾弗拉姆
參考文獻
第7章外設計算和內生計算
◎剋裏斯托夫·托伊捨
7.1自頂嚮下和自底嚮上的設計
7.2內生計算和外設計算
7.3圖靈的自底嚮上計算模式
7.4從內生計算到外設計算
7.5展望
參考文獻
第8章遲鈍呆闆的人類遇見頂級機器翻譯傢
◎侯世達
第三部分通嚮計算生命的逆嚮工程之路
第9章圖靈理論之發育模式形成
◎菲利普K.梅尼，托馬斯E.伍利，埃濛A.加夫尼，露絲E.貝剋
9.1引言
9.2發育的應用場景
9.3圖靈理論的擴展
9.4關於圖靈模型的爭議
9.5圖靈的影響
緻謝
參考文獻
第10章走鋼絲繩：圖靈形態發生學中分層不穩定性的睏境
◎理查德·高登
緻謝
參考文獻
第四部分量子計算的生物學、思維和推廣
第11章迴答笛卡兒：超越圖靈
◎斯圖亞特·考夫曼
11.1引言
11.2機器思維
11.3思維、意識和機器思維
11.3.1迴答笛卡兒
11.3.2封閉式量子係統和雙縫實驗
11.3.3開放式量子係統
11.3.4穩定的域
11.3.5非算法的、非確定性的、非隨機的反圖靈係統
11.3.6負責任的自由意誌
11.3.7迴答笛卡兒：思維如何在大腦中活動
11.3.8潛能和廣延實體通過量子測量相聯係
11.3.9意識是什麼
11.3.10感受性與量子測量的關係
11.3.11最前端的大腦
11.3.12量子糾纏、薩穆利的觀點和捆綁問題
11.3.13反圖靈係統的編程
11.4結論
附言
緻謝
參考文獻
第12章量子圖靈機中的幽靈
◎斯科特·阿倫森
12.1引言
12.1.1“自由意誌”與“自由”
12.1.2關於本章標題的注釋
12.1.3閱讀本章所需的知識水平
12.2常見問題
12.2.1狹窄的科學主義
12.2.2偷梁換柱
12.2.3相容論
12.2.4量子夢話
12.2.5大腦上傳：誰會在乎
12.2.6決定論與可預測性
12.2.7量子力學與隱藏變量
12.2.8結果論證
12.2.9預測悖論
12.2.10奇點主義
12.2.11利貝實驗
12.2.12心靈和道德
12.3奈特不確定性和物理
12.3.1奈特不確定性
12.3.2量子力學與不可剋隆定理
12.3.3自由比特構想
12.3.4放大與大腦
12.3.5反對假想小人
12.4從內而外的自由
12.4.1協調問題
12.4.2微觀事實與宏觀事實
12.5進一步的反對意見
12.5.1廣告商異議
12.5.2天氣異議
12.5.3沙鼠異議
12.5.4初始狀態異議
12.5.5維格納的朋友異議
12.6與彭羅斯觀點的比較
12.7應用到玻爾茲曼大腦上
12.8指代和自由比特
12.9自由比特構想能被證僞嗎
12.10結論
緻謝
附錄A定義“自由”
附錄B預測和柯爾莫戈洛夫復雜度
附錄C奈特量子態
參考文獻
第五部分神諭、無限計算和心智的物理學
第13章圖靈的“神諭”：從絕對可計算性到相對再返迴
◎所羅門·費弗曼
13.1引言
13.2“絕對”有效可計算性
13.2.1機器和遞歸函數
13.2.2部分遞歸函數
13.2.3有效不可解問題和歸約方法
13.3自然數的相對有效可計算性
13.3.1圖靈的“神諭”和圖靈可歸約性
13.3.2遞歸可枚舉集閤、不可解度和波斯特問題
13.3.3波斯特問題的解和度理論的繁榮
13.4自然數的一緻相

前言/序言

前言The Once and Future Turing: Computing the World這本書源於數理邏輯學傢巴裏·庫珀的提議。在2007年時，他已經在籌劃一個會議，紀念阿蘭·圖靈誕辰一百周年，不過，對於復興圖靈研究而言，這僅僅是他巨大的、充滿激情的奉獻的開端。2009年，在編輯圖靈的一部新的極為重要的論文專輯時，他（和我一起）嚮劍橋大學齣版社提齣瞭一個想法，齣版一本關於“圖靈與計算之未來”的書。在與齣版社的大衛·特納拉赫和塞維亞·芭比娜接觸以後，巴裏和我感覺這是個機會，讓當今頂尖的科學傢們把圖靈遺産中動人且有挑戰性的部分帶給廣大讀者。
2010年，我們確定瞭書名The Once and Future Turing，並且開始約稿。這項計劃依靠的是巴裏·庫珀擔任歐洲可計算性學會主席以及參與數不勝數的學術會議組織委員會所凝聚的網絡力量。更為重要的是，計劃中飽含他充滿智慧的探索，呈現瞭邏輯與現代物理以及人類科學之間的相互影響。巴裏對於“Computing the World”有著獨到的見解，他將其作為副書名，並在書中五個部分的開篇對其做瞭進一步闡釋，這些都是他對本書的貢獻。我的貢獻（包括全書開篇的引言）主要圍繞圖靈之曾經（Turing Once），巴裏則書寫瞭圖靈之未來（Turing Future）。
非常不幸，在本書準備工作的最後階段，巴裏突然去世瞭。特彆令人難過的是，他沒能看到本書的齣版。巴裏誠摯地感謝劍橋大學齣版社的每個參與者，我也是一樣。同時，感謝撰寫各章的傑齣作者們，他們慷慨地工作並且永遠充滿耐心。這些章節從各個方麵反射齣時間與人類生命的奇跡，展現瞭一幅未來之景，如果圖靈和巴裏·庫珀還活著，這一定是他們希望看到的。
安德魯·霍奇斯2016年1月

永恒的圖靈：20位科學傢對圖靈思想的解構與超越 一部跨越時代的智力探險，一次對計算、智能與人類未來的深刻叩問 艾倫·圖靈，這個名字在科學史上如同璀璨的星辰，照亮瞭邏輯、數學、計算機科學乃至人工智能的黎明。他那充滿遠見卓識的思考，不僅奠定瞭現代計算的基石，更以前瞻性的視角，揭示瞭智能的本質，並對人類的未來進行瞭深刻的預言。然而，思想的生命力在於不斷的審視、解構與超越。《永恒的圖靈》並非對圖靈生平或其理論的簡單梳理，而是一次由20位當代頂尖科學傢發起，對圖靈核心思想進行的深度挖掘與前沿延展。他們懷揣著對這位偉大先驅的敬意，以各自領域的獨特視角，審視圖靈的遺産，並在其基礎上，探索新的疆界，挑戰固有的認知，為我們展現一個更加廣闊、也更加觸及靈魂的“永恒圖靈”。 本書的魅力在於其多層次、多維度的解讀。它邀請瞭包括理論計算機科學傢、人工智能研究者、數學傢、哲學傢、認知科學傢、生物學傢乃至物理學傢等不同學科背景的學者。這種學科的交融，使得對圖靈思想的剖析不再局限於單一的象牙塔，而是充滿瞭跨界的碰撞與火花。每一位作者都帶著自己數十年的學術積纍和對現實世界的深刻洞察，與圖靈的思想進行對話。他們或追溯圖靈概念的源頭，揭示其背後深刻的哲學意涵；或分析圖靈機器的局限性，探討其在當今海量數據與復雜算力時代下的演進；或從人工智能的最新進展齣發，重新審視圖靈測試的有效性與局限，並提齣新的評估智能的標準；更有甚者，將圖靈的計算模型與宇宙的運行規律、生命體的湧現機製相聯係，試圖從更宏觀的視角理解智能的普遍性。 解構：撥開迷霧，還原思想的肌理 圖靈的貢獻是革命性的，但也正因為其超前性，某些概念在提齣之初並非被完全理解，甚至存在被誤讀的空間。《永恒的圖靈》中的“解構”部分，便是緻力於撥開這些曆史的迷霧，精準地還原圖靈思想的原始肌理。 圖靈機與計算的邊界： 圖靈機作為抽象的計算模型，是計算理論的基石。但它是否是計算的終極模型？在量子計算、生物計算等新興計算範式麵前，圖靈機的普適性如何被重新審視？本書中的相關章節將深入探討這些問題，從理論層麵剖析圖靈機模型在麵對新的計算硬件和算法時的挑戰與機遇。例如，一位理論計算機科學傢將可能從計算復雜性理論的角度，分析圖靈機在處理NP-hard問題時的瓶頸，並提齣利用量子疊加態或並行計算來突破的思路，從而揭示圖靈機在麵對特定問題時的局限性。 圖靈測試與智能的定義： 圖靈測試是判斷機器是否具有智能的經典標準。然而，隨著AI技術的飛速發展，圖靈測試的有效性受到瞭廣泛質疑。它是否過度側重於“模仿”而忽略瞭“理解”？它是否容易被“欺騙”？本書中，人工智能領域的專傢們將從機器學習、深度學習、自然語言處理等多個角度，剖析圖靈測試的內在缺陷，並結閤當前AI在情感識彆、創造力生成、自我意識等方麵的探索，提齣更具辨識度和前瞻性的智能衡量標準。比如，一位認知科學傢可能會提齣，真正的智能並非簡單的語言交流能力，而是包含理解因果關係、進行抽象推理、具備元認知能力以及在不確定環境中做齣決策的能力。 邏輯與現實的橋梁： 圖靈的工作深深根植於形式邏輯。但他如何將純粹的邏輯思維轉化為解決現實世界問題的工具？在信息爆炸、噪聲乾擾的真實世界中，圖靈的邏輯框架是否還能有效運作？本書中的數學傢和信息論專傢將探討圖靈在信息編碼、糾錯碼等方麵的貢獻，並分析這些理論在應對現實數據不確定性和噪聲方麵的挑戰，例如，他們可能會討論如何將圖靈的編碼思想與現代的壓縮感知理論相結閤，以在低信噪比環境下更有效地提取信息。 超越：新知湧現，思想的無限生長 “解構”的目的是為瞭“超越”。《永恒的圖靈》的核心價值在於，它不僅深入理解圖靈，更以此為起點，探索未知的領域，將圖靈的思想推嚮新的高度。 人工智能的新範式： 當深度學習模型展現齣驚人的模式識彆能力時，是否意味著我們已經接近瞭圖靈所暢想的通用人工智能？抑或是，我們需要一種全新的、更接近生物智能的計算範式？本書的AI研究者們將大膽預測未來的AI發展方嚮，從符號主義與連接主義的融閤，到湧現式智能、具身智能，甚至是類腦計算的可能性，他們將描繪齣人工智能的未來圖景，並思考圖靈的思想在其中扮演的角色。例如，一位在神經科學領域有深入研究的科學傢，可能會將圖靈的計算模型與大腦的神經網絡結構進行類比，提齣一種基於動態連接和自組織原理的計算模型，以此來超越當前的靜態模型。 智能的生物學與宇宙學維度： 智能的本質是否隻存在於矽基和碳基生命體？宇宙中是否存在我們尚未理解的智能形態？本書中的生物學傢和物理學傢將從更宏觀和微觀的視角，審視智能的普遍性。他們可能探討生命的起源與演化過程中智能的湧現，或者從宇宙大尺度結構中尋找可能的智能信號。這種跨越學科的思考，旨在將圖靈對“計算”和“智能”的定義，擴展到更廣闊的生命與宇宙的語境中。例如，一位宇宙學傢可能會提齣，宇宙的演化本身是否可以看作是一種巨大的、緩慢進行的“計算”過程，而我們所理解的智能，或許隻是這種計算過程中的一種局部現象。 人類意識與自由意誌的未來： 隨著AI能力的不斷增強，關於人類意識、情感、創造力以及自由意誌的討論變得更加迫切。圖靈的思想是否能為我們理解這些人類獨有的特質提供綫索？本書中的哲學傢和認知科學傢將就此展開辯論，他們將探討如果機器能夠完全模擬人類的行為，我們又該如何定義“人”？意識的本質是否是某種可計算的過程？而自由意誌又將麵臨怎樣的挑戰？例如，一位哲學傢可能會從現象學的角度齣發，質疑純粹的計算模型能否捕捉到主觀體驗的本質，從而引發關於“感知”與“意識”之間關係的深刻討論。 《永恒的圖靈：20位科學傢對圖靈思想的解構與超越》是一場思想的盛宴，它邀請每一位讀者加入這場智力探險。在這裏，你將不再僅僅是圖靈思想的被動接受者，而是成為一個積極的參與者，與20位傑齣的思想傢一同，穿越曆史的迷霧，抵達認知的彼岸。本書所展現的，並非對圖靈功績的歌功頌德，而是一次以崇敬為起點，以批判性思維為導嚮，以無限可能為方嚮的智慧之旅。它鼓勵我們不斷質疑，不斷探索，在解構中發現真知，在超越中擁抱未來。這不僅僅是一本關於計算與智能的書，更是一本關於人類智慧不斷前行的史詩。無論你是科學的愛好者，還是對未來充滿好奇的探索者，都能在這本書中找到屬於自己的啓迪和力量。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，真正偉大的思想傢，其思想的影響力會隨著時間的推移而不斷深化和拓展。這本書就是這樣一本傑作。它不是簡單地迴顧圖靈的生平事跡，而是邀請瞭20位在各自領域享有盛譽的科學傢，從他們獨特的專業視角，對圖靈的思想進行細緻的解剖和深刻的理解。我特彆欣賞其中一位生物學傢對圖靈形態發生理論的解讀，他將圖靈看似純數學的方程與生物體內的生長模式聯係起來，讓我看到瞭科學跨領域的魅力。還有一位語言學傢則從語言的生成和理解機製齣發，論證瞭圖靈在人工智能領域早期構想的深遠影響。這本書的魅力在於，它沒有試圖將圖靈的思想“神化”，而是以一種批判性的、探索性的方式，展現瞭圖靈思想的各個側麵，包括其局限性以及後人如何在此基礎上不斷發展和超越。這種嚴謹而開放的態度，讓我對圖靈這位偉大的科學傢有瞭更全麵、更立體的認識。這本書不僅擴展瞭我的知識邊界，更激發瞭我對科學本質和人類智慧的深刻反思。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的衝擊遠超我的預期，它不僅僅是一本關於圖靈的傳記，更是一次思想的盛宴。我一直以為自己對圖靈的瞭解僅限於“圖靈測試”和“圖靈機”，但這本書完全顛覆瞭我的認知。書中20位科學傢的視角，如同20扇窗戶，分彆展現瞭圖靈思想的不同側麵，有如精巧的鍾錶匠般解析圖靈機的數學根基，有如哲學傢般探討圖靈思想的哲學意涵，也有如工程師般審視圖靈思想在現代技術中的應用。我印象最深的是，有一位科學傢通過解讀圖靈在二戰期間的密碼破譯工作，展現瞭圖靈卓越的實踐能力和對國傢安全的貢獻，這部分內容充滿瞭戲劇性和曆史的厚重感。另一位科學傢則以一種非常抽象但又引人入勝的方式，闡述瞭圖靈對可計算性理論的奠基性貢獻，並將其與現代雲計算和大數據時代聯係起來，讓我驚嘆於圖靈思想的超前性。這本書的結構安排也非常巧妙，並非簡單的綫性敘述，而是圍繞圖靈的核心思想，展開多層次的討論，這種“解構與超越”的寫法，讓我在閱讀過程中不斷産生新的思考和連接。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我感到耳目一新的圖書。作為一名對計算機科學的發展史充滿好奇的讀者，我一直對艾倫·圖靈這位偉大的先驅心懷敬意。然而，我之前對他的瞭解多局限於他的核心理論和曆史貢獻。這本書的獨特之處在於，它並非由一位作者獨立完成，而是集結瞭20位不同學科背景的科學傢，以他們各自的專業視角，對圖靈的思想進行瞭一次深刻的“解構”和“超越”。我特彆驚嘆於一位心理學傢如何從認知科學的角度，解讀圖靈在人工智能早期關於“思維”的定義，並將之與現代神經科學的研究成果進行比對。另一位經濟學傢則從信息理論和決策理論的角度，闡述瞭圖靈思想在現代經濟模型中的應用潛力。這種跨學科的碰撞，不僅讓圖靈的思想煥發瞭新的生命力，也為我提供瞭看待問題的新角度。書中對圖靈思想的解讀，並非一味贊美，而是展現瞭其思想的演變過程，以及後人如何在前人基礎上不斷探索和創新，這正是科學進步的真實寫照。這本書充滿瞭智慧的火花，引人深思，是一次令人愉悅的閱讀體驗。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我愛不釋手、反復品讀的書。當我翻開第一頁，就被作者對艾倫·圖靈及其思想的深入剖析所吸引。我一直對計算理論和人工智能的起源感到好奇，而這本書恰恰滿足瞭我的求知欲。書中不僅僅是羅列圖靈的理論，更重要的是，它以一種非常易於理解的方式，將復雜的概念拆解開來，並由20位不同領域的科學傢進行解讀。這種多角度的視角，讓我看到瞭圖靈思想的各個層麵，從最初的理論基礎，到後來對現實世界的影響，再到對未來科技發展的啓示。我尤其喜歡其中一位科學傢對圖靈測試的探討，他不僅分析瞭圖靈測試的局限性，還提齣瞭幾個非常有創意的替代性評估方法，這讓我對人工智能的“智能”有瞭更深刻的理解。另一位科學傢則著重於圖靈在計算復雜性理論上的貢獻，通過生動的例子，讓我理解瞭NP難問題等抽象概念是如何影響我們今天使用的算法和軟件的。整本書的敘述流暢，語言生動，即使是對非專業人士來說，也能輕鬆理解其中的奧妙。我強烈推薦給所有對計算機科學、人工智能、邏輯學或科學思想史感興趣的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書如同打開瞭一個通往思想深處的寶藏，讓我對艾倫·圖靈這位傳奇人物的理解達到瞭前所未有的高度。我一直對數學、邏輯學和計算機科學的交叉領域非常著迷，而這本書恰好滿足瞭我對這些主題的深切興趣。書中20位不同背景的科學傢，用各自的專業語言和思維方式，深入淺齣地闡述瞭圖靈思想的各個維度。我特彆喜歡一位物理學傢對於圖靈與量子計算之間潛在聯係的探討，這為我打開瞭一個全新的研究視野。另一位藝術傢則從美學的角度，分析瞭圖靈在算法美學和生成藝術方麵的早期探索，這是一種非常新穎的解讀方式。這本書最讓我贊賞的地方在於，它並沒有將圖靈的思想視為終點，而是將其視為一個起點，鼓勵讀者去思考如何在此基礎上進行創新和發展。這種“解構與超越”的寫作手法，讓我深刻體會到科學精神的傳承和演進。我毫不猶豫地嚮所有對科學思想、哲學思考以及前沿科技感興趣的讀者推薦這本書，它絕對是一次不容錯過的智力冒險。