永恒的圖靈:20位科學(xué)家對圖靈思想的解構(gòu)與超越
定 價:119 元
叢書名:計算機(jī)科學(xué)叢書
- 作者:[美]S. 巴里·庫珀(S. Barry Cooper) 安德魯·霍奇斯
- 出版時間:2018/5/1
- ISBN:9787111596417
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:K835.616.16=532
- 頁碼:356
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
圖靈誕辰百年至今,偉大思想的光芒恒久閃耀。本書云集20位不同方向的科學(xué)家,共同探討圖靈計算思想的濫觴,特別是其對未來的重要影響。這些內(nèi)容不僅涵蓋我們熟知的計算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域,還涉及理論生物學(xué)等并非廣為人知的圖靈研究領(lǐng)域,終形成各具學(xué)術(shù)鋒芒的15章。如果你想追上甚至超越這位謎一般的天才,歡迎閱讀本書,重溫歷史,開啟未來。
前言The Once and Future Turing: Computing the World這本書源于數(shù)理邏輯學(xué)家巴里·庫珀的提議。在2007年時,他已經(jīng)在籌劃一個會議,紀(jì)念阿蘭·圖靈誕辰一百周年,不過,對于復(fù)興圖靈研究而言,這僅僅是他巨大的、充滿激情的奉獻(xiàn)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)向劍橋大學(xué)出版社提出了一個想法,出版一本關(guān)于“圖靈與計算之未來”的書。在與出版社的大衛(wèi)·特納拉赫和塞維亞·芭比娜接觸以后,巴里和我感覺這是個機(jī)會,讓當(dāng)今頂尖的科學(xué)家們把圖靈遺產(chǎn)中動人且有挑戰(zhàn)性的部分帶給廣大讀者。
2010年,我們確定了書名The Once and Future Turing,并且開始約稿。這項(xiàng)計劃依靠的是巴里·庫珀擔(dān)任歐洲可計算性學(xué)會主席以及參與數(shù)不勝數(shù)的學(xué)術(shù)會議組織委員會所凝聚的網(wǎng)絡(luò)力量。更為重要的是,計劃中飽含他充滿智慧的探索,呈現(xiàn)了邏輯與現(xiàn)代物理以及人類科學(xué)之間的相互影響。巴里對于“Computing the World”有著獨(dú)到的見解,他將其作為副書名,并在書中五個部分的開篇對其做了進(jìn)一步闡釋,這些都是他對本書的貢獻(xiàn)。我的貢獻(xiàn)(包括全書開篇的引言)主要圍繞圖靈之曾經(jīng)(Turing Once),巴里則書寫了圖靈之未來(Turing Future)。
非常不幸,在本書準(zhǔn)備工作的最后階段,巴里突然去世了。特別令人難過的是,他沒能看到本書的出版。巴里誠摯地感謝劍橋大學(xué)出版社的每個參與者,我也是一樣。同時,感謝撰寫各章的杰出作者們,他們慷慨地工作并且永遠(yuǎn)充滿耐心。這些章節(jié)從各個方面反射出時間與人類生命的奇跡,展現(xiàn)了一幅未來之景,如果圖靈和巴里·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
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(shù)學(xué)
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(shù)集
1.3一些關(guān)系
1.4猜想變成定理的故事
1.5通用方程
1.6素數(shù)和一個丑陋的多項(xiàng)式
1.7邏輯
1.8關(guān)于數(shù)學(xué)
1.9關(guān)于朱莉婭·羅賓遜的電影
附錄:不可解性定理的證明
參考文獻(xiàn)
第2章被遺忘的圖靈
◎J. M. E. 海蘭
2.1引言
2.2唯一的學(xué)生
2.3回憶
2.4早年時光
2.5學(xué)生與導(dǎo)師
2.6中文翻譯
2.7一個想法的產(chǎn)生
2.8遠(yuǎn)見和反思
2.9圖靈和類型論
2.10圖靈的理論傾向
2.11從未完稿的論文
2.12圖靈的遺產(chǎn)
參考文獻(xiàn)
第3章圖靈和素數(shù)
◎安德魯 R.布克
3.1素數(shù)
3.2大素數(shù)
3.2.1梅森素數(shù)
3.2.2電子時代的梅森素數(shù)
3.3素數(shù)的分布
3.3.1黎曼ζ函數(shù)
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(xiàn)
第4章圖靈之后的密碼學(xué)和計算
◎?yàn)趿Αっ?br>4.1引言
4.2密碼學(xué)
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(xié)商協(xié)議
4.4.1預(yù)備知識
4.4.2有效的乘冪運(yùn)算
4.4.3密鑰協(xié)商協(xié)議
4.5群上的離散對數(shù)及其他計算問題
4.6離散對數(shù)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(jī)
4.7.2計算模型
4.7.3三種問題類型
4.8證明安全性:復(fù)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(yōu)性
4.8.4離散對數(shù)和波利格-赫爾曼算法的最優(yōu)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(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
第5章圖靈與恩尼格瑪統(tǒng)計學(xué)
◎坎蒂V.馬蒂亞, S.巴里·庫珀
5.1引言
5.2事例的權(quán)重與經(jīng)驗(yàn)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(tǒng)計觀
5.5.1統(tǒng)計學(xué)和抽象層次
5.5.2擴(kuò)展信息分層
5.6形態(tài)發(fā)生、統(tǒng)計和圖靈的人工智能
參考文獻(xiàn)
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(xiàn)
第7章外設(shè)計算和內(nèi)生計算
◎克里斯托夫·托伊舍
7.1自頂向下和自底向上的設(shè)計
7.2內(nèi)生計算和外設(shè)計算
7.3圖靈的自底向上計算模式
7.4從內(nèi)生計算到外設(shè)計算
7.5展望
參考文獻(xiàn)
第8章遲鈍呆板的人類遇見頂級機(jī)器翻譯家
◎侯世達(dá)
第三部分通向計算生命的逆向工程之路
第9章圖靈理論之發(fā)育模式形成
◎菲利普K.梅尼,托馬斯E.伍利,埃蒙A.加夫尼,露絲E.貝克
9.1引言
9.2發(fā)育的應(yīng)用場景
9.3圖靈理論的擴(kuò)展
9.4關(guān)于圖靈模型的爭議
9.5圖靈的影響
致謝
參考文獻(xiàn)
第10章走鋼絲繩:圖靈形態(tài)發(fā)生學(xué)中分層不穩(wěn)定性的困境
◎理查德·高登
致謝
參考文獻(xiàn)
第四部分量子計算的生物學(xué)、思維和推廣
第11章回答笛卡兒:超越圖靈
◎斯圖亞特·考夫曼
11.1引言
11.2機(jī)器思維
11.3思維、意識和機(jī)器思維
11.3.1回答笛卡兒
11.3.2封閉式量子系統(tǒng)和雙縫實(shí)驗(yàn)
11.3.3開放式量子系統(tǒng)
11.3.4穩(wěn)定的域
11.3.5非算法的、非確定性的、非隨機(jī)的反圖靈系統(tǒng)
11.3.6負(fù)責(zé)任的自由意志
11.3.7回答笛卡兒:思維如何在大腦中活動
11.3.8潛能和廣延實(shí)體通過量子測量相聯(lián)系
11.3.9意識是什么
11.3.10感受性與量子測量的關(guān)系
11.3.11最前端的大腦
11.3.12量子糾纏、薩穆利的觀點(diǎn)和捆綁問題
11.3.13反圖靈系統(tǒng)的編程
11.4結(jié)論
附言
致謝
參考文獻(xiàn)
第12章量子圖靈機(jī)中的幽靈
◎斯科特·阿倫森
12.1引言
12.1.1“自由意志”與“自由”
12.1.2關(guān)于本章標(biāo)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(xué)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(yù)測性
12.2.7量子力學(xué)與隱藏變量
12.2.8結(jié)果論證
12.2.9預(yù)測悖論
12.2.10奇點(diǎn)主義
12.2.11利貝實(shí)驗(yàn)
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(xué)與不可克隆定理
12.3.3自由比特構(gòu)想
12.3.4放大與大腦
12.3.5反對假想小人
12.4從內(nèi)而外的自由
12.4.1協(xié)調(diào)問題
12.4.2微觀事實(shí)與宏觀事實(shí)
12.5進(jìn)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(tài)異議
12.5.5維格納的朋友異議
12.6與彭羅斯觀點(diǎn)的比較
12.7應(yīng)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(gòu)想能被證偽嗎
12.10結(jié)論
致謝
附錄A定義“自由”
附錄B預(yù)測和柯爾莫戈洛夫復(fù)雜度
附錄C奈特量子態(tài)
參考文獻(xiàn)
第五部分神諭、無限計算和心智的物理學(xué)
第13章圖靈的“神諭”:從絕對可計算性到相對再返回
◎所羅門·費(fèi)弗曼
13.1引言
13.2“絕對”有效可計算性
13.2.1機(jī)器和遞歸函數(shù)
13.2.2部分遞歸函數(shù)
13.2.3有效不可解問題和歸約方法
13.3自然數(shù)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遞歸可枚舉集合、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(shù)的一致相