破解納粹密碼的英雄,也因同性戀備受歧視——艾倫圖靈的傳奇一生

破解納粹密碼的英雄,也因同性戀備受歧視——艾倫圖靈的傳奇一生
Photo Credit: Ben Sutherland CC BY 2.0

我們想讓你知道的是

圖靈在世界史上具有核心地位,然而如果把他的人生劇場描繪成權力遊戲,或者以二十世紀的傳統政治議題框架他的故事,那會是一種誤導。確切的說,他個人的心靈自由,包括他的性取向,才是真正重要的。

文: 安德魯.霍奇斯(Andrew Hodges)

在邏輯與物質的世界

二○一一年五月二十五日,美國總統奧巴馬在英國國會演講中,舉出三位對科學有貢獻的英國人:牛頓、達爾文和艾倫.圖靈。名氣不一定能正確衡量出一個人的重要性,政治人物也無法授與崇高的科學地位,然而奧巴馬的選擇顯示,大眾對於圖靈的認可,比起一九八三年本書首度出版時高出許多。

一九一二年六月二十三日誕生於倫敦的圖靈,如果沒有在一九五四年六月七日了結自己的性命,很可能他會活著聽到奧巴馬的讚詞。圖靈喪生於一個截然不同的世界裡,當時英國國會廳堂上無人提及他的名字。即便如此,在祕密的圈子裡——艾森豪與邱吉爾仍然掌控的圈子裡;美國「國家安全局」(NSA)和英國「政府通訊總部」(GCHQ)的名字只能竊竊私語的圈子裡,艾倫.圖靈享有獨特的地位。一九四二年,美國勢力超越英國時,圖靈是首席的祕密工作人員,他的科學家角色於一九四四年六月六日達到高峰,距離他結束生命剛好十年。

他不像同時代知識分子界定的那麼政治,不像他們環繞著與共產黨結盟或不結盟打轉。他有一些朋友和同事的確是共產黨員,不過這不是他關注的議題。順帶一提,我們同樣找不到以金錢為動機的「自由企業」(從一九八○年代開始被膜拜),在其故事中扮演了任何角色的證據。

確切的說,他個人的心靈自由,包括他的性取向,才是真正重要的。心靈自由這個問題在一九六八年之後,獲得遠甚以往的重視,而一九八九年之後又更加熱門。除此之外,純科學的全球效應衝破了所有國家的疆界,純數學的永恆本質也超越了他生活在二十世紀的時間限制。當圖靈於一九五○年回歸質數問題時,質數和他在一九三九年離開時一樣,絲毫沒有改變。戰爭與超級強權都改變不了質數。如同數學家哈代(G. H. Hardy)的名言:「它們就是如此。」這就是數學文化,這就是他的人生,對於鐫刻了文學、藝術或政治模板的心靈來說,或許很難理解。

然而要在緊急時刻保持超然並不容易,因應一九三九年英國面對的生死存亡威脅,科學界頂尖的頭腦紛紛接受徵召,盛況著實驚人。與納粹德國的鬥爭不只需要科學知識,還要求最尖端的抽象思考,因此圖靈在一九三六到三八年期間,安靜地進行邏輯學研究,終於讓他在代碼和密碼的戰爭中大顯身手,也成為眾多反法西斯的同代人之中,最有成效的反法西斯戰士。

值得注意的是,物理學界也有一段平行歷史,圖靈幾乎可以類比於原子彈之父歐本海默(Robert Oppenheimer)。一九三九年遺留下來的這項資產尚未結清,因為政府的祕密目標無縫接軌到今日的知識界和科學界,所以這項事實罕見評論。

圖靈人生故事的核心元素,即一九三六年的「通用機」,後來成為一九四五年的「通用數位電腦」,同樣超越了時間限制。通用機是圖靈一生聚焦的革命性觀念,但是並非憑空出現,這個想法源自他賦予舊的演算法概念(或機械性程序)新的精準公式。因此他能自信地表示,所有的演算法,所有可能的機械性程序,都可以在通用機上執行。他的公式立刻以「圖靈機」之名為人所知,而今日我們不可能不把圖靈機看成是電腦程式或軟體。

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Photo Credit: Jon Callas CC BY 2.0

現在或許已經太理所當然了,電腦可以取代其他機器,無論是記錄、攝影、平面設計、印刷、寄信、通話或音樂,只要寫下並執行適當的軟體,電腦就無所不能。似乎沒有人會驚訝於工業化的中國可以和美國一樣,使用相同的電腦。然而電腦能夠如此普及絕非明顯可見的趨勢,在一九三○年代,沒人能清楚預見這樣的前景。光是數位科技還不夠,通用型電腦必須能夠儲存和解碼程式。這就需要無法簡化的複雜邏輯,唯有透過非常快速且可靠的電子來執行,才會具有實用價值。這套邏輯就是通用機的數學概念,首先於一九三六年由圖靈發展出來,一九四○年代透過電子來執行,現在則是經由微晶片體現。

在一九三○年代,只有非常少數的數理邏輯學者能夠欣賞圖靈的觀念。而在這群人當中,也只有圖靈有付諸實現的迫切渴望,只有他能夠把研究焦點從一九三六年的純粹定義轉移到一九四六年的軟體工程——「每一道已知的程序都必須翻譯成指令表的形式……」。圖靈一九四六年的同事唐納.戴維斯(Donald Davies)後來發展出這樣的「指令表」(圖靈稱之為「程式」),用來「封包交換」(packet switching)。這些指令表慢慢發展成「網際網路協議」(IP)。

電腦工業的巨頭並未看到網際網路的來臨,不過圖靈的通用觀念拯救了他們,一九八○年代的電腦不需要經過重新發明就能承擔新的差事。它們需要的是新的軟體和新的周邊設備;它們需要較快的速度和較大的儲存空間,不過基本原則沒有改變。這項原則或許可以描述為資訊科技的法則——所有的機械性程序,無論多麼荒唐、邪惡、瑣碎、浪費或無意義,都可以放在電腦上執行。於是又回歸至一九三六年的圖靈。

無論是毀是譽,艾倫.圖靈的名字不是一開始就和這項科技革命綁在一起,部分原因是他在一九四○年代並未有效發表他的研究。科學會吸納和襲奪個人成果,尤其在數學領域,圖靈浸淫於這個不具名的文化裡,儘管他因為沒有獲得認真看待而感到挫折,但從未嘗試建立自己的名聲。事實上,他的競爭心表現在馬拉松賽跑上,甚至有接近奧運會出賽資格的水準。圖靈沒有寫出「計算機的理論與應用」的專題論文,如果寫了就可以奠定他在戰後出現的電腦世界的聲名。頂尖的數理邏輯家馬丁.戴維斯(Martin Davis)自一九四九年以來,努力發展圖靈的「可計算理論」,而且成效卓著。


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圖解智慧國家四大關鍵科技,從不同角度帶你了解台灣的科技應用實力

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大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?我們從四個面向帶你看台灣作為「智慧國家」到底有什麼實力!

大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?自己說不如讓國際單位做的調查更客觀顯示。瑞士洛桑管理學院(IMD)每年9月公布的世界數位競爭力(World Digital Competitiveness Ranking)評比,最近一次報告2021年台灣在全球64個主要國家及經濟體當中排名第8,獲得歷年來最佳名次

而且值得關注的是,支持數位競爭力的核心要素之一,也就是「科技」競爭力。IMD評比報告揭露台灣拿下全球第2的佳績,從2018年的第11名年排名持續上升,顯見台灣無愧於科技強國之名。

科技小百科:
瑞士洛桑管理學院(IMD)是一個長期研究國家與企業競爭力,在國際上具盛名及公信力的評比機構,並自1989年起發布「世界競爭力年報」World Competitiveness Yearbook,其評比報告與調查結果更是各國政府擬定相關政策之參考。IMD每年會定期公布兩份競爭力評比報告,其一是「世界競爭力年報」,每年在6月公布,2022年台灣在63個受評比國家中排名全球第7名。另一份報告為「世界數位競爭力評比」World Digital Competitiveness Ranking,每年在9月底公布,本篇文章引用的資料為這兩份研究。


也因為科技與國家發展息息相關,有哪些技術是台灣不為人知的優勢?或是未來產業可大力投資布局的領域?我們找出其中四大項與智慧國家最有關的科技,展現台灣具備強勁的科技能量,或許你已經受惠,也或許你能從其中找到發展的機會。

關鍵科技一、融合海陸空領域的多維通訊

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隨著國家管理範圍逐漸擴大,通訊範圍多元且彼此關聯,相關科技如低軌衛星、5G通訊、海底電纜等,形成環環相扣的多維通訊聯網。

仔細洞察2021年的IMD報告,台灣在「行動寬頻的用戶比例」這項指標,拿下全球第1的傲人成績。顯見台灣在通訊基礎建設的投資及普及率,是走在全球領先位置。

尤其5G/6G關聯科技更是未來多維通訊的具舉足輕重的地位,原因是5G衍生的價值鏈相當廣泛,舉凡從晶片、模組、終端、邊緣、系統、到應用服務,可形成完整生態圈。為了強健台灣5G專網的自主技術與供應鏈,從2018年先後成立5G產業發展聯盟、5G垂直應用聯盟、以及5G Open Networking平台,逐漸形成5G國家隊。

除了把5G領先國視為戰略目標,當創新技術落地,更能帶來龐大商機。根據工研院的預估,將5G的小基站、邊緣運算、網路虛擬化等關鍵產品、模組、元件加總起來,2025年的市場規模上看2,510億美元(約新台幣7.5兆元),其他國家還在積極推動5G聯網建設,顯見相關商機仍有相當大發展空間。

關鍵科技二、新型態數位經濟與網路服務

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邁向Web 3.0的交叉點,元宇宙被視為下一代網際網路的新機會,市調機構Gartner預測,2026年全世界將有25%的人口,每天至少有一小時投入元宇宙虛擬世界,進行工作、社交、教育、購物、娛樂等活動,並藉由虛擬貨幣、NFT進行數位資產的交易,虛擬經濟逐漸成形。

所謂元宇宙,需要以5G/6G高速網路為基礎,透過VR頭盔/眼鏡作為進入3D虛擬世界的載體,在元宇宙的各種互動體驗則需仰賴AI運算、雲端/邊緣儲存、區塊鏈等核心技術支援。人們在元宇宙內可以滿足從現實世界做不到的事情,形成穿梭虛擬、現實之間的生活體驗與商業模式。

近七成投入元宇宙相關應用的企業,認為元宇宙在未來5年一定會蓬勃發展,虛擬音樂會、虛擬時裝秀、媒體及產品聯名展示活動,將是元宇宙優先發生的商業體驗。

那麼台灣要投入元宇宙有何利基?解析元宇宙供應鏈版圖,主要可分為晶片、光電、通訊、AR/VR裝置、內容以及AI技術,台灣科技可從硬體方面,包含晶片、感測IC、光學零組件、伺服器等擅長領域切入。像是大家熟知的半導體大廠台積電,對於相關晶片的供應就至關重要,另外光電產業也有揚明光、玉晶光、中光電等企業,讓投影技術更精緻,再來連接元宇宙的通訊技術,也有聯亞來支援,而裝置軟硬體、AI技術則是有創意、世芯、智原等企業投入,最後想到AR/VR集大成者,就不能遺漏宏達電在這一塊的耕耘,同樣威盛電、佐臻、未來市(XRSPACE)等品牌也積極佈局,可見台灣已有完整的供應鏈,接下來有志於加入元宇宙的廠家,不妨從自身的專長去思考,相信不論是哪個領域的企業,都能有更多的創新、應用內容投入,完善整個元宇宙生態。

關鍵科技三、疫後時代興起的智慧型代理人

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近年因疫情持續延燒,越來越多領域開始導入「智慧型代理人」,像是零售業者引進半自動化機器,協助人力處理訂單、點餐;又或是醫院使用機器人,藉由AI辨識功能分擔部分醫護工作。

所謂智慧型代理人,以它所知的知識範圍內,自主完成人類所給予的指令任務。智慧型代理人發展至今,能協助人類的廣度、深度越來越多,主要是受惠機器學習的技術更為先進,加上其他的自動規劃、互相協調等演算法的成熟,讓智慧型代理人成為下一波產業發展重點。

世界先進國家紛紛把AI納為國家產業重要發展策略,台灣從2018年就推出「台灣AI行動計畫」,全面啟動產業AI化。發展至今,AI應用已從測試階段逐步應用於各式產業,資策會統計發現,掌握AI技術的新創企業在台灣有300家,逐漸摸索出不同的商業策略與獲利模式。

尤其資通訊、醫療照護是台灣兩大擁有頂尖人才的雙軸產業,在疫情之下,就可以看到醫療+科技所衍生的智慧型代理人應用。像是過去為了解決醫療量能不足,開發「5G智慧防疫機器人」,用來隔離病房消毒、運送餐盒及藥品物資,比傳統人力消毒方式有效節省50%時間,還能降低醫護人員感染風險,讓醫事工作更有效率。

關鍵科技四、資訊安全網保護每個人數位資產

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我國面臨網路犯罪、駭客入侵政府、機關,甚至竊取個人資料事件持續增加,如何保護國民安心使用數位科技、保障財產安全將是未來重要方向。隨著AI普及所衍生的龐大資料量之隱私及資安問題,成為棘手的挑戰。從國際AI資安發展現況來看,歐盟在2021年提出人工智慧規則草案(Artificial Intelligence Act),鼓勵值得信賴且道德的AI進行研發與應用。微軟更在今(2022)年禁止提供AI推測情緒技術,並制定「負責任AI標準第二版」、Google則停止AI機器人具有自我意識、能與人類溝通等爭議事件,這些做法也都反映美歐在立法之際,業者也在努力自行節制敏感AI技術。

AI資安,是挑戰也是機會。未來,台灣政府與企業也須密切關注美歐相關草案的立法動態,找出AI規範的共同點,以此界定使用AI產品與服務之要求;因此,AI資安不僅需透過科技來防禦,更需要治理與法規,降低AI所帶來的衝擊。

另外,針對5G資安議題,台灣有展開大型科技防禦策略,包含5G資安防護系統、跨機關資安聯防。5G資安防護系統致力確保業者使用的5G系統具備安全、可靠、信賴,與國內5G專網業者進行服務驗證,以強化國產5G系統的整體資安防護能力。跨機關資安聯防的目標放在建立政府與民間的資安聯防體系,藉由橫向整合跨部會,全面提供威脅情資,減少機關隱匿資安事件,降低事件誤報與漏報。

持續提升台灣的科技能量 打造全方位的智慧國家

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圖片資料來源:IMD 2022 世界競爭力年報

台灣的科技能量持續提升,從2022年的IMD世界競爭力年報可發現,而且該報告還指出我國擁有高素質勞動力、經濟活力、企業治理能耐、高教育水準等優勢。上述四項與智慧國家高度關聯的新興科技,涵蓋「數位基盤、數位創新、數位包容」等元素,如何借助科技打造創新、包容的社會,在台灣強勁的科技應用產業鏈上,補強創新的能量,並延續發展優勢項目,將是台灣要持續努力的方向。

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