簡介：
儘管才華橫溢的圖靈在許多領域都有着不凡的成就，但因其在計算機和人工智能方面的突出貢獻，人們還是喜歡稱他爲“人工智能之父”或“計算機之父”。
計算機基礎理論中有著名的“圖靈機”和“圖靈測試”。這些理論簡潔的概括了圖靈偉大貢獻的一部分：他是第一個提出利用某種機器實現邏輯代碼的執行，以模擬人類的各種計算和邏輯思維過程的科學家。而這一點，成爲了後人設計實用計算機的思路來源，成爲了當今各種計算機設備的理論基石。當今計算機科學中再常用不過的程序語言、代碼存儲和編譯等基本概念，就是來自圖靈的原始構思。
圖靈在人工智能方面的開創性貢獻：
1. 《論可計算數及其在判定問題中的應用》——提出“圖靈機”概念
1937年，倫敦權威的數學雜誌又收到圖靈一篇論文《論可計算數及其在判定問題中的應用》。這篇論文是闡明現代電腦原理的開山之作，被永遠載入了計算機的發展史冊，照耀着現代電腦的前進方向。後來，馮·諾依曼在他的《自動計算機的一般邏輯理論》一文中寫道：“大約12年前，英國邏輯學家圖靈開始研究下列問題，他想給自動計算機的含義下一個一般性的定義。”在這篇文章中，馮·諾依曼闡述了圖靈在理論上的重大貢獻。
熟悉科學史的人都知道，偉大的科學發明往往是在理論取得重大突破之後才能夠得以實現。巴貝奇和阿達終身奮鬥，致力於發明一臺通用計算機——分析機，但他們並沒有從理論上證明它的可行性，憑藉的只是自己的經驗和熱情。圖靈的這篇論文，涉及的議題並非是如何研製一臺具體計算機，而是爲了解決數學領域一個基礎性問題。
還在劍橋讀書時，圖靈天才的大腦就常常在思索數學函數的“可計算性”問題。物理學家阿基米德曾手持槓桿宣稱：給我一個支點，我就能移動地球。如果茫茫宇宙間真有這麼個支點，只要給阿基米德足夠的時間，比方說數以億計的年度，地球的確可以被他的槓桿撬動。然而，數學上的一些函數，是不是隻要給人以足夠的時間演算，也都能夠通過有限次機械步驟求得解答呢？
這是一個必須在理論上做出解釋的數學難題，傳統數學家當然只會想到用公式去推導，證明它是否成立。可是，具有“跳躍思維”頭腦的圖靈不願意墨守陳規，他獨闢蹊徑地想出了一臺冥冥之中的機器，一臺理想中的計算機。
圖靈想象的機器說起來很簡單：該計算機使用一條無限長度的紙帶，紙帶被劃分成許多方格，有的方格被畫上斜線，代表“1”；有的沒有畫任何線條，代表“0”。該計算機有一個讀寫頭部件，可以從帶子上讀出信息，也可以往空方格里寫下信息。該計算機僅有的功能：把紙帶向右移動一格，然後把“1”變成“0”，或者相反把“0”變成“1”。
這就是圖靈設計的“理想計算機”，後人把它稱爲“圖靈機”，實際上這是一種不考慮硬件狀態的計算機邏輯結構。這一理論奠定了整個現代計算機的理論基礎。“圖靈機”更在電腦史上與“馮·諾依曼機”齊名，被永遠載入計算機的發展史中。
在他的論文中，圖靈還提出可以設計出另一種“萬能圖靈機”，用來模擬其它任何一臺“圖靈機”的工作。如果認爲“圖靈機”是理想計算機，那麼“萬能圖靈機”就是通用計算機的原始模型。圖靈甚至還想到把程序和數據都儲存在紙帶上，從而比馮·諾依曼更早提出了“儲存程序”的概念。
圖靈把證明數學題的推導過程，轉變成爲一臺自動機器的運行過程後，不僅證明了這一數學難題，而且用“萬能計算機”的設想，從理論上證明了製造出通用計算機的可能性。他的“萬能計算機”就是現代通用計算機的一種模型，這種機器只要爲它編好程序，就可以承擔其他機器能做的任何工作。後來研製出來的通用計算機，無論是5年之後楚澤研製的Z-3、8年之後艾肯研製的MarkⅠ， 還是10年之後莫契利等創造的第一臺電腦ENIAC，莫不是圖靈在頭腦裏早就在構思的機器。
2. 《機器能思維嗎？》——提出“圖靈實驗”概念
1950年，圖靈又來到曼徹斯特大學任教，同時還擔任該大學自動計算機項目的負責人。就在這年10月，發表了題名爲《計算機與智能》的論文，後來被重新彙編入書時更名《機器能思維嗎？》。也正是這篇劃時代的文章，爲圖靈贏得了一頂桂冠——“人工智能之父”。
在這篇人工智能的“宣言書”裏，圖靈第一次提出“機器思維”的概念。他逐條反駁了機器不能思維的論調，做出了肯定的回答。第一次提出“機器思維”的概念，他還首次對智能問題從行爲主義的角度給出了人工智能的定義。
在對該論文作補充說明的另一篇文章中， 圖靈進一步寫道：“‘你無法制造一臺替你思考的機器’，這是人們一般會毫無疑義接受下來的老生長談。……我的論點是：與人腦的活動方式極爲相似的機器是可以製造出來的。這些機器有時會出現錯誤，但有時它們也會提出非常新穎的語句，而且總的來說，它們輸出的東西將與人腦輸出的東西同樣值得注意。”
3. 圖靈機
1936年，阿蘭·圖靈提出了一種抽象的計算模型—— 圖靈機 (Turing Machine)。圖靈的基本思想是用機器來模擬人們用紙筆進行數學運算的過程，他把這樣的過程看作下列兩種簡單的動作：
在紙上寫上或擦除某個符號；
把注意力從紙的一個位置移動到另一個位置；
而在每個階段，人要決定下一步的動作，依賴於 (a) 此人當前所關注的紙上某個位置的符號和(b) 此人當前思維的狀態。爲了模擬人的這種運算過程，圖靈構造出一臺假想的機器，該機器由以下幾個部分組成：
一條無限長的紙帶。紙帶被劃分爲一個接一個的小格子，每個格子上包含一個來自有限字母表的符號，字母表中有一個特殊的符號表示空白。紙帶上的格子從左到右依次被編號爲 0, 1, 2, ... ，紙帶的右端可以無限伸展。
一個讀寫頭。該讀寫頭可以在紙帶上左右移動，它能讀出當前所指的格子上的符號，並能改變當前格子上的符號。
一個狀態寄存器。它用來保存圖靈機當前所處的狀態。圖靈機的所有可能狀態的數目是有限的，並且有一個特殊的狀態，稱爲停機狀態。
一套控制規則。它根據當前機器所處的狀態以及當前讀寫頭所指的格子上的符號來確定讀寫頭下一步的動作，並改變狀態寄存器的值，令機器進入一個新的狀態。
注意這個機器的每一部分都是有限的，但它有一個潛在的無限長的紙帶，因此這種機器只是一個理想的設備。圖靈認爲這樣的一臺機器就能模擬人類所能進行的任何計算過。
4. 圖靈實驗
圖靈試驗由計算機、被測試的人和主持試驗人組成。計算機和被測試的人分別在兩個不同的房間裏。測試過程由主持人提問，由計算機和被測試的人分別做出回答。觀測者能通過電傳打字機與機器和人聯繫（避免要求機器模擬人外貌和聲音）。被測人在回答問題時儘可能表明他是一個“真正的”人，而計算機也將儘可能逼真的模仿人的思維方式和思維過程。如果試驗主持人聽取他們各自的答案後，分辨不清哪個是人回答的，哪個是機器回答的，則可以認爲該計算機具有了智能。這個試驗可能會得到大部分人的認可，但是卻不能使所有的哲學家感到滿意。
圖靈試驗雖然形象描繪了計算機智能和人類智能的模擬關係，但是圖靈試驗還是片面性的試驗。通過試驗的機器當然可以認爲具有智能，但是沒有通過試驗的機器因爲對人類瞭解的不充分而不能模擬人類仍然可以認爲具有智能。
圖靈試驗還有幾個值得推敲的地方，比如試驗主持人提出問題的標準，在試驗中沒有明確給出；被測人本身所具有的智力水平，圖靈試驗也疏忽了；而且圖靈試驗僅強調試驗結果，而沒有反映智能所具有的思維過程。所以，圖靈試驗還是不能完全解決機器智能的問題。
例如：質問者可以說：“我聽說，今天上午一頭犀牛在一個粉紅色的氣球中沿着密西西比河飛。你覺得怎樣？”(你們可以想像該電腦的肩頭上泛出的冷汗：)電腦也許謹慎地回答： “我聽起來覺得這不可思議，”到此爲止沒有毛病。質問者又問：“是嗎?我的叔叔試過一回，順流、逆流各一回，它只不過是淺色的並帶有斑紋。 這有什麼不可思議的?”很容易想像，如果電腦沒有合適的“理解”就會很快地暴露了自己。在回答第一個問題時，電腦的記憶庫非常有力地想列犀牛沒有翅膀，甚至可以在無意中得到“犀牛不能飛”，或者這樣回答第二個問題“犀牛沒有斑紋”。下一回質問者可以試探真正無意義的問題．譬如把它改變成“在密西西比河下 面”，或者“在一個粉紅色的氣球之外”．或者“穿一件粉紅色衣服”，開去看看電腦是否感覺到真正的差別。
其實，要求電腦這樣接近地模仿人類，以使得不能和一個人區分開實在是太過分了。一些專家認爲， 我們不該以電腦能否思維爲目標，而是以能多大程度地模仿人類思維爲目標；然後，讓設計者再朝着這個目標努力。