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 Turing，1912-1954)，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！