图灵的秘密pdf清晰电子完整版

图灵的秘密2012年11月由人民邮电出版社出版发行，是一本了解图灵的思想和生平的极好著作。图灵机是英国数学家阿兰.图灵提出的一种抽象计算模型，图灵的秘密深入剖析了图灵描述图灵机和可计算性的论文(论可计算数及其在判定性问题上的应用)。图灵在其中描述了一种假想的计算机器，探索了其功能和内在的局限性，由此建立了现代程序设计和可计算性的基础。这本书也像是一本小说，行文间穿插讲述了图灵的成长经历和教育背景，以及他跌宕起伏的一生，包括破解德国恩尼格密码的传奇经历，他对人工智能的探索，他的性取向，以及最终因同性恋的罪名而在41岁时自杀的悲惨结局。这本书适合所以计算机科学专业的学生，程序员或其他技术人员，同时也适合欲了解图灵生平以及他构建图灵机的思维过程的读者阅读。

作者介绍：

Charles.Petzold，1994年5月，Petzold作为仅有的七个人之一（并且是最优秀的作家）被《Window.Magazine》和Microsoft公司授予Windows.Pioneer奖，以表彰他对Microsoft.Windows的成功做出的贡献。.Charles.Petzold从1984年开始编写个人计算机程序，从1985年开始编写Microsoft.Windows程序。他在《Microsoft.Systems.Joumal》1986年12月号上发表了很多篇关于Windows程序设计的杂志论文。从1986年到1995年，他为《PC.Magazine》撰写“Environments”专栏，给读者介绍了Windows和OS／2程序设计的许多方面。

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图灵的秘密目录：

第一部分　基础
第1章　这个墓穴埋葬着丢番图
第2章　无理数和超越数
第3章　几个世纪以来的发展
第二部分　可计算数
第4章　图灵的学业
第5章　运作的机器
第6章　加与乘
第7章　子程序
第8章　万物皆数字
第9章　通用机
第10章　计算机与可计算性
第11章　机器与人
第三部分　判定性问题
第12章　逻辑与可计算性
第13章　可计算函数
第14章　主要证明
第15章　λ演算
第16章　对连续统的设想
第四部分　题外话
第17章　万物皆是图灵机？
第18章　长眠的丢番图
参考文献

精彩书摘：

......
第1章
这个墓穴埋葬着丢番图
在很多个世纪以前的古亚历山大，一位老人埋葬了自己的儿子。这位心碎的老人为了转移自己的悲伤，开始整理大量的代数问题，并将这些问题及其解法汇编成书，取名《算术》（Arithmetica）。这些就是人们对亚历山大的丢番图几乎所有的了解，而这些了解绝大多数来自其好友在他去世后不久所写的一个谜题：
行人啊，请稍驻足，这里埋葬着丢番图。上帝赋予他一生的六分之一，享受童年的幸福；再过十二分之一，两颊长胡；又过了七分之一，燃起结婚的蜡烛。爱子的降生盼了五年之久，可怜那迟来的儿郞啊，只活到父亲岁数的一半，便进入冰冷的坟墓。悲伤只有通过数学来消除，四年后，他自己也走完了人生旅途。
这篇墓志铭对丢番图儿子的死亡说得不是很清楚。其中提到，他只活到了“父亲岁数的一半”，但这是指儿子死时父亲年龄的一半，还是指他父亲寿命的一半？不论怎样理解，都可以解答。但如果是后一种理解“只活到他父亲寿命的一半”，我们得出的岁数会是一个漂亮而又简洁的整数。
我们假设丢番图的寿命为x。丢番图生命中每个时期的年数要么是他寿命的几分之几（例如，x除以6是他的童年时光），要么是一个整数（例如，从他结婚到儿子出生有5年的时光）。丢番图生命中所有时期的年份之和为x，所以这个谜题可以用下面这个简单的代数式来表示：
所有分母的最小公倍数是84，将等号两边同时乘以84得到：
分别整理带有x的项和常数项，得到：
方程的解是：
所以，丢番图的童年时光是14年，7年后他长大成人。又过了12年，在33岁的时候，他结了婚，5年后有了儿子。儿子死于42岁，丢番图当时80岁，4年后丢番图去世。
事实上，有一个更快捷的方法来解这个谜题：如果深入探索出题人的内心想法，你就会发现他并不想用分数来增加麻烦。丢番图寿命的“十二分之一”和“七分之一”必然是整数，所以他的寿命年数一定可以被7和12整除（自然也会被2和6整除）。只需将12乘以7就能得到84。这个看起来也像是合适的高龄岁数，所以它极有可能是对的。
丢番图去世时也许是84岁，但是对于历史来说，更重要的问题是找到具体时间。人们曾经猜测，丢番图的时代是在公元前150年到公元280年之间，那是一个令人向往的时期。这样的话，丢番图就活在欧几里得（活跃在约公元前295年）和埃拉托色尼（约公元前276—前195年）等早期亚历山大数学家们之后，这也说明他与亚历山大的海伦（活跃在公元62年）处于同一时期。海伦的著作涉及了力学、气体力学以及自动控制，他似乎还发明了一种原始蒸汽机。丢番图也许还认识那位凭著作《天文学大成》而被世人铭记的亚历山大天文学家托勒密（约公元100—170）。那本书包含了世界上第一个三角函数表，并且建立了直到十六七世纪哥白尼革命时才被推翻的描述天体运动的数学。
不幸的是，丢番图也许从未见过这些亚历山大的数学家和科学家们。过去一百多年来，古典学者们之间的共识是，丢番图大约活跃在公元250年，他现存的主要著作《算术》很可能也追溯到那个时期。这样的话，丢番图的出生时间大概是在托勒密去世时间的前后。曾经编辑了权威的希腊版《算术》（1893~1895年出版）的保罗?塔纳里注意到，这本书写着献给“尊敬的狄奥尼修”。虽然这是一个常用名，但塔纳里猜测，这个狄奥尼修就是那个曾在公元232~247年担任亚历山大传道学校校长，以及之后在公元248~265年担任亚历山大主教的狄奥尼修。因此，丢番图可能是个基督徒。如果是这样，下面这一事实就有点讽刺意味了：对《算术》的一个早期但遗失了的评注是由塞翁的女儿希帕蒂亚（约公元370—415）所写的，她是亚历山大最后一位伟大的数学家，后来被一帮反对她“异教徒”哲学思想的基督教暴徒杀害。
古希腊数学家在几何学和天文学领域一直是最强的。丢番图在种族上是希腊人，但与众不同的是，他用“数字的科学”，即我们所知的代数，来缓解儿子去世的悲痛。他似乎是代数上很多创新的源头，包括他在问题中使用的符号和缩写，这标志着数学问题从文字描述到现代代数表示法的转变。
《算术》的6本书（原来是13本）中罗列的问题一道比一道难，大部分都难于求解丢番图年龄的问题。丢番图的问题常常含有多个未知量。他的一些问题是不定的，也就是说这些问题通常有多个解。《算术》中只有一个问题不是抽象的，也就是说其他问题都是绝对数字化、不指代现实事物的。
丢番图提及的另一个抽象元素是幂。那个时候，数学家们已经熟悉了平方和立方。平方用来计算一个平面图形的面积，立方用来计算一个实体的体积。但是丢番图将高次方引入了他的问题：4次方（他称为“平方?平方”）、5次方（他称为“平方?立方”）和6次方（他称为“立方?立方”）。丢番图知道，这些幂与现实没有关联性，并且他也不在乎这种数学的实用性。这是纯粹的娱乐性数学，仅仅用来强化思维，没有别的目的。
这里列举第4本书中的第一个问题。 丢番图先是概括地阐述了：
......

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