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图3/27

查尔斯·巴贝奇


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图4/27

阿达·洛芙莱斯
这是“分析机”的模型 ， 它将“信息是物理的”这一想法 ， 从概念阶段、从乔治·布尔意思到的符号表示阶段 ， 发展到机械操作阶段 。 这台机器不同部件的设置 ， 几乎没有来回切换的开关 。 这台机器通过机械操作来执行逻辑法则 ， 或者你可以说 ， 来实现思考 。


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图5/27

分析机
艾伦·图灵（Alan Turing）继承了洛夫莱斯和巴贝奇在这个特殊的机器（按照今天的标准 ， 这个机器又小又难用）中发展出的想法 ， 并使它更加抽象了 。 图灵试图“捕获”所有的思想形式 ， 不仅仅是数学计算或逻辑推理 。 在运算方面人们可以想到的一切 ， 都可以用“0”和“1”来凝练地实现 。 例如 ， 你可以用“0”和“1”来编码一幅图像：用一个二进制数来描述光的强度 ， 这个二进制数有很多0和1；然后 ， 操纵“0”和“1”可以生成不同颜色和光强的新图像 。 或者你也可以处理文本 ， 以及实现很多超越布尔和洛夫莱斯所设想的逻辑和数学计算的事情 。


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图6/27

艾伦·图灵
这里需要强调的一点是 ， 尽管图灵的架构只是“符号式”的 ， 他是一个理论家 ， 但这个架构非常清晰 。 这台被称作“图灵机”的思想机器的每一步操作都非常清楚 。 因此 ， 如果你想建造一台能“思考”的机器 ， 你可以把它当作说明书来读 。


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图7/27

图灵机：一种通用计算机
非常重要的是 ， 图灵提出了令人信服的论据 。 其他人也从不同的角度探究这一问题 ， 虽然他们提出的执行“思考”的方案很不同 ， 但所有这些方案都被证明可以用图灵机来实现 。 因此 ， 人们普遍接受了：任何能完成图灵提出的操作的机器 ， 只要其足够快、规模足够大 ， 就能做任何大脑能做的事情 。 这被称为通用计算机 。
存在一种通用的具有思考能力的机器 ， 这是一个非常、非常强大的概念 。 但是我想强调一个非常重要的物理问题 ， 也是一个非常重要的哲学问题 ， 也许喜欢挑战权威和质疑公认智慧的年轻人可能会提出这种问题 ， 即：任何可以计算的东西 ， 任何可以思考的东西 ， 任何可以在物理世界中实现的东西 ， 真的都可以用图灵机来计算吗？
这是一个深刻的物理问题 。 我们不知道确切答案 。


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图8/27

克劳德·香农
克劳德·香农（Claude Shannon）是麻省理工学院的教授 ， 他把故事推动到下一阶段 。
当香农进行设计来实现布尔和图灵曾想实现的想法时 ， 不是以机械齿轮和曲柄 ， 或者纯粹的符号来实现 ， 而是用更现代化的电子电路技术 ， 我们称之为“逻辑门” 。 它们是逻辑运算的实现 ， 我在讲到布尔时告诉过你们 ， 但是现在它是以电路的输入和输出来实现的 。