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圖靈12道謎題,我有答案

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圖靈12道謎題,我有答案

2021年03月27日 13:12 最後更新:13:24

英國政府發出號稱史上最難的12道謎題,專家估計,擁有相當經驗的解碼高手,可以在7小時內能全數解答。不過,我找到了我的答案。

英國央行公布最新版50,上面的新面孔是被譽為人工智能(AI)之父的數學奇才圖靈(Alan Turing)。新紙幣將在今年6月23日,即圖靈生日當天發行。

網上圖片

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我們先看這新鈔的一個細節,印在圖靈像的右肩的一行以二進位的數字符,你可知這段原來是密碼,用於與計算機的溝通, 10101111111001011001100110011000這二進位字符轉換之後的數位為23061912,其實際就是圖靈的出生日期 1912年6月23日。今天小學生都可以破解,因為網上有簡便的換算器,只要你正確輸入字符,誰都可以得到答案。不過,這還不過是個小彩蛋而已(背景是「圖靈機器」的概念,這又是另一門課)。

為紀念圖靈的偉大貢獻,英國政府通訊總部(Government Communications Headquarters,GCHQ)設計的12道謎題,挑戰密碼高手的水平。GCHQ是一家世界領先的情報、網絡安全機構,其使命是保護英國的安全。

什麼叫做「謎」,這是來自德文的Enigma,上世紀之初,德國謝爾比烏斯(Arthur Sherbius)上世紀初發明一台加密和解密的機器,原用於商業領域,後來德國軍方採用Enigma,將其改良用於軍事用途。原理說出來很簡單,Enigma加密機的核心,是用上3個轉輪,比當時的1個轉輪的保密程度大為擴充。假設輸入的字母K,經過第一個轉輪,會變成輸出字母R;之後R進入第二個轉輪,假設它又變成了C;最後,這個C再進入第三個轉輪,假設便變成了Y。如此複雜,問你如何翻得轉出表文?

每個轉輪都有26個位置,3個轉輪組合起來,就能生成26×26×26=17576 種不同的變化,(一說是26×25×26=16900,第二個旋轉盤是與第三個旋轉盤一起轉動的)再衍生出來的變化,就足夠讓普通人看了頭暈(10的20次方數字的可能)。然而,二戰期間,圖靈和他的小組把Enigma破解了,從此英國掌握了軍事先機,把納粹德軍打敗了。這也是GCHQ褒揚圖靈的原因。

不要說得那麼高深,以下是一個簡易版的密碼練習題,原理可以說跟Enigma一脈相承,大家可以試試看。「請破解︰ L dp d whdfkhu。提示,這是一句話。解密方式︰字母按照順序往前3位移動。」好了,給你5分鐘應該足夠了吧。

這裡回應前文所說,我已經找到GCHQ設計的12道謎題答案,是的,不過,我知道的當然不是密碼專業方面,而是知道善於宣傳帝國餘輝的英國情報機構,想要加強自己的軟實力,借曠世奇才圖靈來贈慶。一句話︰高招!

是時候公布上題的答案︰L往前移3位是I,d往前移3位是a,p往前移3位是m……如此類推,答案已經寫在牆上,這就是I am a teacher.

挑戰GCHQ是好題材,建議《學是學非》考慮做專題,對推動STEM學科這是有益的。




黃秉華

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

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華為的5G被喻為1840年以來,中國首項領先世界的科技,不過,靠的不是成千上萬的技術工程人員,任正非去年接受訪問,說了一個神奇小子的故事,大家都驚呆了。

大家請鼓掌。(AP圖片)

大家請鼓掌。(AP圖片)

任正非說,華為請了一名年輕的俄羅斯科學家,看來是社交恐懼症,不談戀愛,只會做數學,來到公司自閉似的天天玩電腦,主管與他難以溝通。大家很奇怪,這樣的人怎可以留在華為年年收人工,那你就看錯任正非的水平,他本人是得過全國獎項的解放軍科研尖子,懂得識別科學技術領域的人才類別。有一天,俄羅斯小子走去找任正非,告知他已經把2G搞列3G的突破,公司立即安排在上海進行實驗。

原來這是一個算法的突破,名為SingleRAN。任正非表示︰「它使得華為用一個基站能同時處理 2G 和 3G 信號,用一根天線能處理多個頻段。這個基站的體積和重量比原來的小了一半,成本降低了 30%。通過這項技術華為一下子就超過了愛立信。因為,這個體積小重量輕的基站可以放在樓房頂,而不用專門再弄個發射塔,因此受歐洲市場的歡迎。」他說,華為因此順勢日後攻克4G、5G技術。「華為現在很厲害,與這個小伙子的突破有關」,任正非這樣總結。

基礎科學研究是很花資源的,因為是講求原創性,不是逆向工程、優化技術那麼簡單。中國要在世界舞台說話有底氣,當然要與綜合國力掛鉤,關鍵在哪?就是科技水平能否取得過人優勢,看「科學原創力」是否深厚。基礎研究是整個科學體系的源頭。

80年代美國經濟開始走下坡,聯邦政府的科研資助不斷遞減。美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)的統計,2017年,聯邦政府研發投資只佔美國GDP的0.6%(70年代約為2%)。不過中國就反其道而行之。

美媒報導︰「中國政府在『十四五』規劃中,把基礎研究放到了更重要的位置。」2020年中國基礎研發投入在總研發經費比重是6.16%,即 1504億元人民幣(約231億美元),估計2025年可達2800億元(約430億美元)。相比之下,NSF的數字指,美國2018年基礎研發支出為970億美元,約佔美國研發總支出的17%。

970億美元對430億美元,不是反映中美基礎科研有幾大差距,而是中國未來有幾大的擴大發展空間。讀Science很有前途,不過,並非為了去讀醫科,當基礎研發的神奇小子,更令年輕人有憧憬。