奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现.pdf

奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现.pdf
 

书籍描述

编辑推荐
  萨莎、拉瑟编著的《奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现》立足于现场访谈的第一手记录,介绍了15位当代最伟大的计算机科学家,描述了他们的生活历程以及工作成果。在书中,他们解释了自己对科学产生兴趣的缘由,回顾了其成长环境和其他科学家对他们的影响,阐述了各自进行基础探索和发现的途径,同时也分享了对未来的看法和主张。
本书既适合所有程序员阅读,也适合所有对计算机行业和软件开发感兴趣的人阅读。

媒体推荐
  本书脉络清晰,内容引人入胜。计算机大师们精彩的洞见、事例和花边故事随处可见,不仅富有启发意义,而且读来趣味盎然。
——David Gelernter,耶鲁大学计算机科学教授
本书是一系列人物介绍和访谈的精彩合集。计算机科学的研究最早也不过追溯到20世纪30年代,书中介绍的那些计算机发展史上的拓荒者和奠基人将我们带入了一个“计算机的时代”。
——L.R. Shannon,《纽约时报》
本书作者以亲切的笔触娓娓道来,引领我们逐个认识那些计算机发展史上的风流人物。正是这些卓越的科学家们披荆斩棘,为我们今天已经习以为常的数字世界铺就了基石。
——Chris Goodrich,《洛杉矶时报》

作者简介
作者:(美)Shasha

目录
第一部分 语言大师:如何与机器对话
 1 约翰·巴科斯 不断进取的发明家
 2 约翰·麦卡锡 不走寻常路的常识逻辑学家
 3 艾伦·C.凯 清晰的浪漫主义梦想
第二部分 算法大师:如何快速地解决问题
 4 艾兹赫尔·W.戴克斯彻 可怕的说明文和最短路径
 5 迈克尔·O.拉宾 机会的可能性
 6 高德纳(唐纳德·E.克努斯) 逐新趣异一线牵
 7 罗伯特·E.陶尔扬 寻找优秀的结构
 8 莱斯利·兰伯特 时间、空间和计算
 9 史提芬·古克和利奥尼德·列文 良解难觅
第三部分 架构大师:如何构建更好的机器
 10 弗雷德里克·P.布鲁克斯 成功带来的愉悦
 11 伯顿·J.史密斯 与光速赛跑
 12 W.丹尼尔·希利斯 与生物学的连结
第四部分 机器智能的雕塑大师:如何让机器更聪明
 13 爱德华·A.费根鲍姆 知识的力量
 14 道格拉斯·B.莱纳特 一场二十年的豪赌
后记:下一个25年
结语:成功的秘密
术语词汇表
参考文献

序言
在许多科学领域中,开创先河的大师们都生活在遥远的过去。要想揭示他们真正的丰功伟绩及其前因后果,我们只能深入历史的角落,在尘埃中寻求真相,从传说中分辨事实。牛顿是否真的被苹果砸中?阿基米德是否高呼着Eureka从浴缸跳出跑到大街上?欧几里得是否曾经从古埃及祭司那里窃取了几何的秘密?
计算机科学则与此不同。那些最先研究当前计算方法(computation)的数学家们,例如阿兰·图灵、埃米尔·波斯特和阿隆佐·邱奇,都起步于20世纪30年代或40年代。我们今天的计算机的概念和他们的早期构想相差无几:一个计算引擎(calculating engine)和一个用于存储指令和数据的存储器(memory)。他们提出了该领域的基本理论问题:在有限的时间里能够计算什么?对于这些数学家来说,“computer”这个词既可能指机器,也可能是指人类本身——因为在他们开始建立相关理论时,世上还没有能够存储指令的计算机器。
到了20世纪40年代末,当计算机成为工程上的现实之后,该领域的重要问题开始转变到实用主义方向。仅仅知道一个问题最终能被解决是不够的,更重要的是知道如何高效且优雅地(如果可能的话)解决这个问题。这需要我们为真实的机器编写指令,需要我们努力寻求更有效的解决方案,需要构建更好的计算机,以便解决更复杂的问题,此外,有时还需要让计算机也参与到创造过程中来。本书分为四个部分,它们分别对应了过去数十年来计算机科学家们为之奋斗的4个基本问题。
(1)语言大师:应该怎样与机器交流?
(2)算法大师:如何能让计算机更快地解决问题?
(3)架构大师:能否构建更好的计算机?
(4)机器智能的雕塑大师:能否编写程序让计算机自己找到解决问题的方法?
本书介绍了15位当代最伟大的计算机科学家,描述了他们的生活历程以及工作成果。他们都是第一流的创新大师,其中有8位是图灵奖。得主,其荣誉相当于计算机领域的诺贝尔奖。事实上,如果没有他们作出的贡献,现代计算机很难像今天这样深入平常百姓家。在本书中,他们解释了自己对科学产生兴趣的缘由,回顾了成长环境和其他科学家对他们产生的影响,阐述了各自进行基础探索和发现的途径,同时也分享了对未来的看法和主张。
在说明这些思想及其重要性时,本书尽量避开了科学术语,因此读者不需要任何专业知识,只要对计算机的发展演变,以及这一领域的科学家们的思维方式感兴趣即可。
设想回到1690年去拜访艾萨克·牛顿。你也许会问他对于惯性力的看法,而他也可能会讲述自己早年间在伍尔索普的农场生活。能与计算机学科的艾萨克·牛顿们当面交流,是我们莫大的荣幸,这也鼓舞我们写出了本书。关于写作风格与表现形式
本书立足于现场访谈的第一手记录,因为我们相信,这些科学家们的言传身教更能帮助读者透彻地了解他们的个性和方法,这比经过我们的转述和修饰要好得多。我们负责勾画出相应的历史背景,并解释相关的科学和数学原理,但关于这些科学家是如何提出自己的发现,当时他们都在想些什么,最好还是听他们自己来说。
考虑到行家里手通常会对技术细节感兴趣,我们把相关部分用补充内容的形式展现出来。也许读者把书读完一遍之后还会要回头再看看这些部分。我们也为刚刚接触这个领域的读者们提供了一份基本术语的词汇表。此外我们还在每部分开篇几页按时间顺序列出了本领域及诸位科学家生平的大事,帮助读者在时间上进行定位。本书的最后两章“后记”和“结语”,则探索了两个问题:伟大的计算机科学家在他们的人生和思想上是否存在着家族相似性?25年后,类似本书这样的著作又将会探讨哪些新的发现?

文摘
3 艾伦·C.凯
清晰的浪漫主义梦想
所有对事物的认识都始自于我们不愿盲目地接受这个世界。
——艾伦·C.凯
长久以来,科学家们一直梦想着机器能够改善人们生活的质量。早在17世纪,哲学家和数学家戈特弗里德·威廉·冯·莱布尼茨就曾设想过一种机器,能通过逻辑推理来平息所有的争论。三个世纪之后的1945年,计算机的雏型、微分分析仪(differential analyzer)的发明人范内瓦·布什。在《大西洋月刊》杂志上发表了一篇名为《诚如所思》的文章。在这篇文章中,布什预测将来会出现一种叫做“Memex”的设备。,能够让普通人在资料库中以链接的形式查询、浏览各种微缩胶片,从多方面了解自己感兴趣的主题。科幻作家罗伯特·海因莱因。后来基于他的创意写了一则短篇故事,而这则故事让一个14岁的小男孩着了迷,他就是艾伦·凯。
从那时起,凯开始了他自己充满理想主义的设计发明生涯。他在FLEX机及其后续的Dynabook原型机、编程语言Smalltalk等方面作出的贡献,都极大地影响了现代个人计算机的设计。由他创造出的术语“面向对象”(object-orientation)则是20世纪90年代中期以来编程领域最基本的规范之一。而他与洛杉矶一所公立学校合作的项目,也反映出其自身对于教育体制的不满和反思。
1940年,艾伦·凯出生于美国麻萨诸塞州的春田市,一年后举家迁至他父亲的故乡澳大利亚。凯的父亲是一位设计假肢的生理学家,母亲则是一位艺术家和音乐家。
我的父亲是科学家,母亲是艺术家,所以在我童年的家庭氛围中充满了各式各样的想法,以及各种各样表达它们的方式。我至今也从未把“艺术”和“科学”分开过。
我的外祖母是一名教师、学者和女权运动者,同时也是麻省大学阿默斯特分校的创始人之一。外祖父是克利夫顿·约翰逊,一位相当有名的插画家、摄影师和作家(出版了100多本书)。此外他还是一位音乐家,弹奏钢琴和管风琴。我出生于他去世的那一年,家里人都认为我是最像他的后代,不管是在兴趣上还是气质上。
1945年初,澳大利亚有可能受到日本的侵略,凯全家又重返美国。1945年到1949年,他们一直住在麻省海德莱市郊的约翰逊农场。凯3岁还在澳洲时就学会了阅读,因此很陶醉于农场的新环境——家里有近6000本书,以及大量的绘画作品。
我记得读过维利·雷。的一本书,名字叫《火箭、导弹和星际旅行》。给我触动很深的一点是,如果你从某个星球要去另一个星球,直着飞过去是不对的。你不能让飞船直接瞄准那颗行星,而应该瞄准它即将运行到的某个地方。
有关星际旅行的憧憬让凯兴奋不已,但学校生活对他来说就很乏味了。
到上学时,我已经读过好几百本书了。我从一年级开始就知道老师们在骗我们,因为我早就从书里知道了其他观点。学校里基本上只允许一种观点:老师的观点或者教科书的观点。他们不喜欢你持有不同的意见,所以就会出现斗争。当然了,我会用自己五岁的声音和他们争论。
凯从他的母亲那里接受了音乐的熏陶。他是学校唱诗班的男高音领唱,十几岁开始弹吉他,二十岁时甚至能以专业吉他手的身份挣钱谋生。他看到了音乐与计算之间的直接联系。
计算机程序有点类似格里高利圣歌。——单声部的旋律不断在乐章中来回变化。并行程序则更类似于复调。
根据凯的类比,格里高利圣歌的一个乐章会针对某段主旋律进行多个变奏。而在计算机程序的循环中,同一段指令序列也会被重复多遍,每一次都会以不同的值开始,直到某个“终止值”(stopping value)判断循环结束,之后转入下一个循环,类似于格里高利圣歌的下一段旋律。而在复调音乐中,多个不同的主旋律会同时进行,就像在并行程序中会同时执行多段指令序列。
1949年,凯的父亲获得了纽约一家医院的工作,全家迁往长岛。凯进入了布鲁克林技术高中,纽约市最好的科技高中之一。由于有不服从学校的行为,他被勒令暂时休学,很快又患上了风湿热。他以为必须复读一年,结果发现自己已经拿到了足够的学分,完全可以直接毕业。问题是,下一步怎么办?
我去了西弗吉尼亚州的贝森尼学院念书,主修生物,辅修数学,但后来在1961年因为抗议学校关于犹太入的限额问题被赶了出来。于是我到了丹佛,教了一年的吉他课。然后我被召入伍。当时有这么一项条款,就是如果军队要招募你,你可以自选一个志愿兵种进行申请。
于是我到美国空军待了两年。我爱读书,于是读了军方的所有规章制度,发现我正在接受培训成为士官。而如果我退出了士官培训,就会变成普通士兵,相应的服役期也会从4年变成2年。所以我就退出了那个培训。
在美国空军时,凯通过了一项能力测试,成为了一名程序员,在IBM 1401上工作。这个型号的计算机在当时非常流行,市面上大约有15000台。
他们需要编程人员。在那个年代,编程是一种低级职业,而且大部分程序员都是女性。我的老板就是女的。他们也招收语言学家……的确是个很有意思的群体。
当时我有个朋友,他负责的部分就是我们今天所说的操作系统(控制计算机的程序)。你要知道,1401的存储器只有8K(8000个字符),所以它的操作系统必须小于1K。结果他做到了,机器能够进行真正复杂的批处理,简直是个奇迹。我协助他工作,所以’也了解了一些编程的思想。
P28-30

内容简介
萨莎、拉瑟编著的《奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现》介绍了15位当代最伟大的计算机科学家,通过第一手的访谈资料描述了他们的生平及贡献。他们都是第一流的创新大师,其中有8位是图灵奖得主。如果没有他们的贡献,现代计算机很难像今天这样深入平常百姓家。在本书中,他们解释了自己对科学产生兴趣的缘由,回顾了成长环境和其他科学家对他们的成长产生的影响,阐述了各自进行基础探索和发现的途径,同时也分享了对未来的看法和主张。
《奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现》分为四部分,分别对应了过去数十年来计算机科学家们为之奋斗的4个基本问题。
(1)语言大师:应该怎样与机器交流?
(2)算法大师:如何能让计算机更快地解决问题?
(3)架构大师:能否构建更好的计算机?
(4)机器智能的雕塑大师:能否编写程序让计算机自己找到解决问题的方法?
《奇思妙想:15位计算机天才及其重大发现》布局精妙、资料翔实,15位计算机科学家的少时轶闻甚至八卦故事随处可见,仿若颗颗珠贝点缀书中,读来宛然可喜,又能让人时有顿悟,掩卷长思问获得诸多启迪。追踪大师们的成长和发现之旅,便仿佛亲历计算机科学史近50年来的风云变幻。计算机科学技术发展的根基是什么?未来的若干年计算机科学将给人类带来什么?相信本书会帮助你对这些问题有更深入的思考。

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