走近2050：注意力、互联网与人工智能

传统的图灵机模型是一个封闭系统，也就是说整个计算过程要一气呵成，不能被打断（参见第 7 章）。当我们将图灵机的纸带设定成我们给它的输入信息 x 之后，它的所有动作（左移、右移、涂写纸带等）就完全不受我们的干扰了，它会按照固定的程序一直运行下去，直到最后图灵机停下来，我们才能从纸带上读出整个计算过程的输出信息 y 。

然而，本书讨论的所有计算系统，包括人类计算和计算机游戏，都是开放的，它们都包括了非机器因素——人的参与。也就是说，系统的每一步都是由计算机和人共同参与完成的。只有每一步计算机的独立计算才能看作传统图灵机的计算过程。因此，我们有必要扩展经典的图灵机模型，从而涵盖人的参与过程。我们将这种改造模型称为图灵机-参与者模型（如图 8-6 所示）。

其中，参与者是指坐在计算机前与图灵机进行交互的人。图灵机与参与者交互的媒介就是纸带。

我们可以限定参与者的动作为每次只对一个方格进行操作。这样，参与者其实相当于一个读写头，也只能在纸带上某个固定的方格上进行信息的读写操作，并且二者可以重叠。于是，图灵机的读写头和参与者的动作可以交替地进行。比如我们不妨让图灵机每运算 N 步，参与者进行M 步动作。根据计算数学理论，我们已经知道，一个具有双读写头的图灵机模型与一个标准的图灵机模型等价。那么，我们的问题是，这样的图灵机-参与者模型整体是否也等价于一个图灵机呢？

这是一个有趣的理论问题。我们发现，这又回到了图灵测试问题：在有限的输入输出情况下，人和机器究竟有没有区别？迄今为止，人们尚未找到答案。在这里，我们假设参与者与经典的图灵机并不等价，原因在于人的行为需要用量子数学来建模。