华盛顿大学的图灵机

我1986年就读华盛顿大学计算机系，当时的系馆是Sieg Hall。之后华大耗资7000万美金建筑计算机系馆（图一），于2003年落成。

新系馆的系办公室有一幅大壁画，是以原尺寸，复制旧系馆Sieg Hall二楼墙壁的油画。这幅油画是华大计算机系研究生的作品，主题是一部蒸气推动的图灵机(Steam-Powered Turing Machine)，背景为号称华盛顿州富士山的Mountain Rainier。西雅图常下雨，学生们还特别画了一把雨伞，为蒸气图灵机遮雨。而我则有幸，躬逢其盛的目睹整个作画的过程。

1987年的博士资格考(Qualification Exam)当天晚上，考试的研究生约好，在系馆Sieg Hall的二楼及三楼间的楼梯走道墙壁(Stairwell Wall)画这幅蒸气图灵机。当年华大计算机系的资格考很难，通过率低于20%。研究生经过极大压力的考试过程后，当场以绘画创作来发泄，释放压力。而这个蒸气图灵机的构想其实是来自于老师，不是学生的原创构想。

图灵机(Turing Machine)并非真的机器，而是电脑计算的根本理论基础。1980年代初期，华大计算机系的波宁教授(Alan Borning)负责出版该系的简介，需要收集所有教授的研究介绍数据。专精电脑计算理论的鲁诺教授(Larry Ruzzo)迟迟没交数据。波宁威胁，鲁诺再不交出来，就会自己瞎掰一份他的数据。结果鲁诺不甩威胁，硬是没交。波宁就掰了一份鲁诺的研究简介，上面写着：

「鲁诺教授的研究是在组装一部平行计算电脑，该电脑由32部蒸气推动的图灵机组成，整部机器放置在Sieg Hall的地下室。该机器的最大特色是有三向的分流阀(bypass valves)来耦合个别引擎的调节器，因此能让图灵机的读写带同步。在此计划，研究生扮演重要角色，必须随时在锅炉加添燃料，拨旺炉火。而特别挑选出的大学专题生，则偶尔被允许见习，可以动手来擦亮机器上的铜制仪表。由于污染控制及噪音消除委员会(Pollution Control and Noise Abatement Boards)的限制，本图灵机只能跑多项式时间(polynomial time)的演算法。除此限制外，该计划也正面临另一项挫折。一位研究生踩到大学生作业的腐朽排气管，跌入图灵机的读写头(write head)，身上永久刻上一连串的1与0。该研究生已到法院按铃申告，要求拆掉这部图灵机。」

简介印行后，被当真看待，东欧有许多学者来信要求鲁诺提供建造蒸气推动图灵机的详细数据，让行事一向低调的鲁诺被到处问好，闹得哭笑不得。鲁诺的研究做得很棒，曾用正规语言(Formal Language)的文法，非常有创意的表示出特殊基因的排列，发表于世界公认一流学术期刊《Science》。鲁诺由助理教授升等为正教授时，仅发表五篇学术期刊论文，篇篇掷地有声。

1987年，研究生乘着黑夜，偷偷将壁画完成。学校也不追究，就一直留在墙壁，甚至将画作制成明信片。华大计算机系这幅蒸气推动图灵机壁画，是「师生同工」创意激荡下的产物。

图二：华大计算机系办公室及蒸气推动的图灵机(Steam-Powered Turing Machine)