熟悉科学史的人都知道，伟大的科学发明往往是在理论取得重大突破之后才能够得以实现。巴贝奇和阿达终身奋斗，致力于发明一台通用计算机——分析机，但他们并没有从理论上证明它的可行性，凭借的只是自己的经验和热情。图灵的这篇论文，涉及的议题并非是如何研制一台具体计算机，而是为了解决数学领域一个基础性问题。
还在剑桥读书时，图灵天才的大脑就常常在思索数学函数的“可计算性”问题。物理学家阿基米德曾手持杠杆宣称：给我一个支点，我就能移动地球。如果茫茫宇宙间真有这么个支点，只要给阿基米德足够的时间，比方说数以亿计的年度，地球的确可以被他的杠杆撬动。然而，数学上的一些函数，是不是只要给人以足够的时间演算，也都能够通过有限次机械步骤求得解答呢？
这是一个必须在理论上做出解释的数学难题，传统数学家当然只会想到用公式去推导，证明它是否成立。可是，具有“跳跃思维”头脑的图灵不愿意墨守陈规，他独辟蹊径地想出了一台冥冥之中的机器，一台理想中的计算机。
图灵想象的机器说起来很简单：该计算机使用一条无限长度的纸带，纸带被划分成许多方格，有的方格被画上斜线，代表“1”；有的没有画任何线条，代表“0”。该计算机有一个读写头部件，可以从带子上读出信息，也可以往空方格里写下信息。该计算机仅有的功能：把纸带向右移动一格，然后把“1”变成“0”，或者相反把“0”变成“1”。
这就是图灵设计的“理想计算机”，后人把它称为“图灵机”，实际上这是一种不考虑硬件状态的计算机逻辑结构。在他的论文中，图灵还提出可以设计出另一种“万能图灵机”，用来模拟其它任何一台“图灵机”的工作。如果认为“图灵机”是理想计算机，那么“万能图灵机”就是通用计算机的原始模型。图灵甚至还想到把程序和数据都储存在纸带上，从而比冯·诺依曼更早提出了“储存程序”的概念。
图灵把证明数学题的推导过程，转变成为一台自动机器的运行过程后，不仅证明了这一数学难题，而且用“万能计算机”的设想，从理论上证明了制造出通用计算机的可能性。他的“万能计算机”就是现代通用计算机的一种模型，这种机器只要为它编好程序，就可以承担其他机器能做的任何工作。
后来研制出来的通用计算机，无论是5年之后楚泽研制的Z-3、8年之后艾肯研制的MarkⅠ，还是10年之后莫契利等创造的第一台电脑ENIAC，莫不是图灵在头脑里早就在构思的机器。
纽曼教授感慨地说过：“现在的人很难认识到，当时把纸带及在纸带上的穿孔模式这类话题引进数学基础的讨论是多么大胆的革新。”从“理想计算机”和“储存程序”开始、直到后来论证的“自动程序设计”和“系统仿真”等等，阿兰·图灵以其独特的洞察力提出了大量有价值的理论思想，似乎都成为计算机发展史不断追逐的目标，不断地被以后的发展证明其正确性。
曾应征入伍，加入到战时英国情报中心“布雷契莱庄园”，从事破译德军密码的工作。在这个秘密基地里，他与战友们一起成功地制作了第一台密码破译机“罗宾逊”。这个“庄园”后来又研制出一种破译密码的专用电子管式计算机“巨人”，在盟军诺曼底登陆等战役中立下了丰功伟绩。据主持研制“巨人”机的纽曼教授和工程师弗劳尔斯回忆，他们都得益于受到图灵通用计算机研究的启示。
在布雷契莱庄园，图灵留下好多逸闻趣事，人们至今还在津津乐道。
据说，布雷契莱有一辆出了名的自行车，它是图灵在庄园里代步的交通工具。这辆车子有点小毛病——链条经常脱落。别人或许马上把车送到车行修理好再骑，可图灵偏不修，他仔细琢磨链条脱落的规律，发现每踏到X圈时链条才会脱落。于是，他用十分“愚笨”的办法对付着骑车， 边骑边数踏过的圈数，一到X圈就停止不踏，让车自己滑行。不久他觉得数数太费事，便制造了一台计数器装在车轮上，真是“笨”到了家，被同事们传为笑料。这件小事实际上反映了图灵善于观察并用理论解决问题的性格特点。
另一件笑话说的是战争初期，图灵预感到英国可能会沦陷，为了不把个人存款留给德国占领军，他取出全部现金换成两个大银锭，分别埋在两处并作上标记。可是，当战争结束后，尽管他保留了一张“藏宝”的秘密图纸，仍然找不到埋藏银锭的地点。沮丧之余，图灵自制了一台“探雷器”，像工兵那样钻进丛林，弄得满身泥土，还是一无所获。每当别人提起这件往事，图灵总为自己的粗心大意而满面羞愧，不过，同事们谁都没往心里去。阿兰这种对个人琐事粗枝大叶的作风，可能就是后来酿成一场不该发生悲剧的根源。
1945年，脱下军装的图灵，带着大英帝国授予的最高荣誉勋章，被录用为泰丁顿国家物理研究所的高级研究员。由于有了布雷契莱的实践，阿兰·图灵提交了一份“自动计算机” 的设计方案，领导一批优秀的电子工程师，着手制造一种名叫ACE的新型电脑。1950年ACE电脑的样机公开表演， 被认为是世界上最快最强有力的电子计算机之一。它大约用了800个电子管，成本约为4万英镑。图灵在介绍ACE的存储装置时说：“它能十分容易地把一本小说中的10页内容记住。”显然，ACE比EANIC的存储器容量更大。英国人似乎特别喜欢保密，图灵写的那份50页ACE设计报告，直到1972年才以单行本的形式发表，保密时间长达27年之久。
1950年，图灵来到曼彻斯特大学任教，并被指定为该大学自动计算机项目的负责人。就在这一年的10月，他的又一篇划时代论文发表。这篇文章引来的惊雷，今天还在震撼着电脑的世纪。在“第一代电脑”占统治地位的时代，这篇论文甚至可以作为“第五代电脑”和“第六代电脑”的宣言书。从此，人们更愿意把阿兰·图灵称作“人工智能之父”。
这篇论文题名为《计算机与智能》，后来被重新汇编入书时更名《机器能思维吗？》。在这篇人工智能的“宣言书”里，图灵首次从行为主义的角度给出了人工智能的定义。
在对该论文作补充说明的另一篇文章中， 图灵进一步写道：“‘你无法制造一台替你思考的机器’，这是人们一般会毫无疑义接受下来的老生长谈。……我的论点是：与人脑的活动方式极为相似的机器是可以制造出来的。这些机器有时会出现错误，但有时它们也会提出非常新颖的语句，而且总的来说，它们输出的东西将与人脑输出的东西同样值得注意。”
更有趣的是，图灵设计了一个著名的“图灵试验”，试图让机器模仿人来回答某些问题，通过实验和观察来判断机器是否具备智能。他设想了一种“问”与“答”的模式：观察者通过控制打字机向两个试验对象通话，其中一个是人，另一个是机器。观察者和试验者之间相互隔离，不能看见对方。“图灵试验”要求观察者不断提出各种问题，根据回答来辨别哪一个是人，哪一个是机器。图灵曾预言，随着电脑科学和机器智能的发展，本世纪末将会出现这样的机器。在这点上，图灵可能过于乐观。但是，“图灵试验”大胆地提出“机器思维”的概念，为人工智能确定了奋斗的目标，并指明了前进的方向。
1951年春天，英国皇家学会把会员的称号授给阿兰，这是图灵家族的第四位会员。连以前不赞成他的学术观点的人都写来热情洋溢的贺信。1953年，阿兰回到读中学时的母校，他站在教室的讲台上，向中学生作了一次关于计算机的讲演。身为剑桥大学教授的他，竟紧张得不断地走来走去。因为听众席上有他过去的老师，他仿佛又在台上接受着老师的测验。他决心以此为新的起点，向智能计算机理论发起冲击。
1954年，阿兰就要跨进他人生的第42个年头，风华正茂，年富力强，正处于生命最辉煌的创造巅峰期，计算机科学界都在翘首等待着他新的发现。6月8日清晨，阿兰的女管家像往常一样走进他的卧室，台灯还亮着，书桌上放着一封准备寄出的信，在这封信里，阿兰写到他同意接受几天后的一次访问邀请。床头柜上有个苹果，只吃了一小半。阿兰安祥地沉睡在床上，他永远地睡着了，再也没有醒来……
巨大的噩耗顿时震惊了整个英国，震惊了全世界！一颗正在升起的巨星殒落了。就在阿兰吃剩的那只苹果里，法医检验出剧毒的氰化钾残液。事实上，图灵在个人私生活方面也并非完美无缺，1952年曾因同性恋被警方拘留。他采用注射激素方法试图治疗这种倾向。他的母亲绝不相信所谓“图灵服毒自杀”的传闻，认为图灵可能死于无法解释的意外事故。
图灵的死无疑是电脑科学界的巨大损失。目前，计算机界仍有个一年一度“图灵奖”，由美国计算机学会（ACM）颁发给世界上最优秀的电脑科学家，它就像科学界的诺贝尔奖那样，是电脑领域的最高荣誉。
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