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巴贝奇计算机器和图灵机的科学原理代差
——人工智能的诞生(上)
莫 宅
在当前的中国计算机业，对“巴贝奇机”和“图灵机/冯诺
依曼构型”之间的差距分不清楚的专业学者还是有在，这是
对控制系统科学、“Computer/智能”原理的理解还不够透彻。
巴贝奇差分机发明于1819年，和“图灵机/冯诺依曼结构Computer”
之间，有控制科学原理上的巨代差。
（巴贝奇机）
1819年英国科学家巴贝奇设计“差分机”，并于1822年制造出
可动模型。 这台机器能提乘法速度和改进对数表等数字表的精
确度。巴贝奇的贡献是制作了台”差分机”。所谓”差分"的含义，
是把函数表的复杂算式转化为差分运算，简单的加法代替平
运算。1812年，20岁的巴贝奇从法国杰卡德发明的提花编织机
上获得了灵感，设计出的差分机有程序控制功能──它能够按照
设计者的旨意，动处理不同函数的计算过程。巴贝奇耗费了整
整年光阴，于1822年完成了第台差分机，它可以处理3个不同
的5位数，计算精度达到6位数，当即就演算出好种函数表。
简单地说，“巴贝奇差分机”类似今天的计算器。
图灵机 (Turing machine, TM) 是由英国科学家图灵在1936年
提出的，它是种通计算机模型，能模拟实际计算机的所有计
算为。它不是具体的台计算机，是种计算能的设计理
论，相当于图灵在纸上画了个“Computer草图”。 所谓的图灵机
就是指个抽象的机器，它有条限长的纸带，纸带分成了
个个的格，每个格有不同的颜。有个机器头在纸带
上移来移去。机器头有组内部状态，还有些固定的程序。在
每个时刻，机器头都要从当前纸带上读个格信息，然后结
合的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带格上，
并转换的内部状态，然后进移动，后将这种机器命名为
通图灵机。 1936年5，年仅24岁的图灵发表篇题为《论数
字计算在决断难题中的应》的论，论中提出种计算装置
的理论模型，后被称为“图灵机”。1938年图灵在普林斯顿获博
学位，其论题为“以序数为基础的逻辑系统”，在数理逻辑研
究中产了深远的影响。同年图灵回到英国，在剑桥学国王学
院任研究员。“图灵机”这种“理论计算机”，是基于“丘奇—图灵可
计算原理”建的，这是英国逻辑学家丘奇(Church)和图灵合作的
“Church–Turing thesis”，先是在逻辑学建了未来的计算设备
的科学原理。图灵机——冯·诺依曼机，是个典型的从科学原
理到科技应的阶段性进步流程。
按照“Computer构想”，1938年德国出现了台采继电器进
作的计算机“Z-1”，但继电器有机械结构，不完全是电器材。
1942年阿坦那索夫和贝利发明了台采真空管的计算机，以他
们俩名字的字母命名为ABC。不过ABC只能求解线性程组，
不能其他的作。在图灵指导下，第台可以编写程序执不
同任务的计算机COLOSSUS则到了1943年才在英国诞，于密
码破译。公认的类历史上第台现代电计算机是1946年在美
国宾法尼亚学诞的ENIAC。尽管它晚诞了段时间，但
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