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如果问,近现代的什么科学技术对人类社会影响最大?回答计算机科学技术肯定会得到广泛认同。当然,计算机科学技术的内容综合性非常显著,不是一两个主意、原理、专利、原型、软硬系统就能代表的,截止到目前的发展状态所反映的是人类智慧长久的、不懈的积累与进步集大成的成果。
1642年,19岁的法国数学家、哲学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal)在帮助其父亲做税务计算工作时,设计并制作了一台能实现自动进位的加减法计算工具,被称为世界上第一台数字计算装置;世界上第一台计算机则出现在1822年前后,完全归功于英国发明家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)耗时10年的孤军奋战,巴贝奇制作这台称作“差分机”的目的是自动编制《数学用表》,以纠正人工制表的错误百出。尽管巴贝奇初战告捷,但受囿于当时的理论、技术及工艺水平,在之后的50年奋斗中巴贝奇没能在制作功能更强的计算机上取得成功,不过现代计算机结构的雏形在那时却已经创造了出来。
自动进行加加减减是计算,代替人工编制数学用表是计算,还有什么可以算作是计算?换句话,计算都能解决什么问题,原理上、技术上讲,能计算、特别是能让机器计算到底意味着什么?对这些问题,前人,包括帕斯卡和巴贝奇在内都没有给出回答。
人类社会还真需要对这类问题有更深刻的认识。为此,思想的重要性总是不可替代的,而重要思想的产出需要等待伟大的科学家和思想家的出现,庆幸的是,历史发展和社会进步的进程让我们在上个世纪有了图灵。1936年,24岁的阿兰·麦希森·图灵(Alan Mathison Turing)在一篇文章里描述了一个计算装置的简单而抽象的模型,目的是搞清楚人类希望建造出的能计算的机器,其计算能力的极限和覆盖范围到底是什么,回答了当时还没有形成体系的计算机科学之哲学的最基本问题。
图灵模型也被称作图灵机(Turing Machine),既是具体的,又是抽象的。机器的构成简单、简洁:一条不限定长度的带子,一个读写头,读写头总指向带子的一个位置,并可以向带子的左右两个方向移动,一次移一个位置,还可以向当前位置写入指定的符号,例如,0或1。在相应的条件下,读写头向带子上写什么符号,向带子的那个方向移动?这些都要通过由0和1组成的编码符号串来规定,设计好的编码要先行写入带子。完整图灵机的约定还要包括开始工作的状态及停止工作的条件之说明。不同的编码方案能让图灵机实现不同的计算功能,所以图灵机具有通用的性质,这一点与帕斯卡和巴贝奇的装置和机器形成了鲜明对照,而与现代的计算机则没有本质的不同。的确,讲到现代的各类存储器,完全可以关联到那条不限定长的带子;讲到CPU,怎么可能摆脱读写头及其相关联的可能的操作;现代计算机最为本质的是程序内存和软件设计的概念,而这正是为实现期望的计算功能,图灵机需要设计好编码符号串的关键考虑。软件及程序设计对于计算机科学之重要地位,从第一届图灵奖颁发给了程序设计语言ALGOL60的设计师阿兰·泼利斯(Alan Perlis)足可以看出,也为发展到今天的计算机科学的成就反复地证明着。
图灵的工作和贡献是伟大的,不但图灵机为理解和设计现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础,“图灵试验”这个图灵提出的用于判定机器是否具有智能的实验方法同样深刻地影响着计算机科学与技术的一项重要应用 - 人工智能的发展;然而图灵的人生又是传奇的,他以他的智慧间或也受惠于他提出图灵机模型的化繁为简的思维在二战期间为破译德国的著名密码系统Enigma做出了杰出贡献;令人惋惜的是,他竟在42岁时“提前”谢世。为了纪念他,成立于1947年,总部设在美国纽约的(美国)计算机协会(Association for Computing Machinery, ACM)1966年决定设立图灵奖(A.M. Turing Award),每年颁发一次专门奖励那些对计算机事业做出过重要贡献的个人。到目前为止,图灵奖的颁发已经进行了51届,共有65位科学家获此殊荣。
图灵奖的颁发几乎覆盖了计算机科学的各个领域,有硬件、有软件、有理论、有应用、有语言、有编程、有系统、有网络等等。细致一些从65位获奖者的研究贡献看,也体现出一定的领域集中度。其中获得图灵奖较多的四大领域包括:1. 程序设计语言领域在9个年份中有9位科学家获奖;2. 密码学领域在4个年份中有7位科学家获奖;3. 计算复杂性领域在5个年份中有7位科学家获奖;4. 人工智能领域在5个年份中有7位科学家获奖。
2017年4月4日,国际计算机协会(ACM)在纽约宣布:2016年度的图灵奖实至名归地将授予身兼美国MIT教授和英国牛津大学教授的替姆·波讷思-李(Tim Berners-Lee),赞扬他创建万维网(World Wide Web)及这项工作为社会发展和民众生活方式改变所做出的重要贡献。颁奖仪式将于2017年6月23-24日在旧金山举行的ACM大会期间进行。包括20位图灵奖获奖者及其他计算技术领域的杰出人物将参加此次大会,他们将和与会者一起共同回顾图灵奖设立以来走过的50年的光辉历程,见证新一届图灵奖的颁发及波讷思-李所要发表的获奖感言演讲。
1955年出生的波讷思-李毕业于英国牛津大学,1976年取得了物理学的一等学士学位。1989年,当他在欧洲核子研究中心(CERN)工作期间提出了开发建设万维网(World Wide Web)的建议。如今,(计算机和信息通讯)网络已经深入到社会生活的各个方面,但在30年前,情形则完全不同,即便像在CERN这样的高端单位,科学家们要分享关于粒子加速器的信息都是异常困难的。如何把已有的技术和概念组合并集成起来,建造可用的信息分享系统,这是实实在在的巨大需求和挑战。为此,波讷思-李创造了多个集成工具,为万维网的诞生打下了坚实基础。和大多数其它图灵奖获得者不同的是,波讷思-李并非著作等身,也很难说他的理论建树有多高。但他在统一资源标志符(URI:Uniform Resource Identifier),超文本传输协议(HTTP: Hypertext Transfer Protocol),网页浏览器(Web browser)及超文本标记语言(HTML:Hypertext Markup Language)等方面的贡献,无疑将永远载入人类技术和文明进步的史册。他于1991年8月6日发布的全世界第一个网站,"http://info.cern.ch"必将成为既是有形又是无形的世界遗产。
替姆·波讷思-李的伟大之处还在于,他把他的思想无私地不索报酬地奉献给了社会,没有专利、没有版税!尽管他只有学士学位,但他被曼彻斯特大学、哈佛大学、耶鲁大学等授予了名誉学位,被MIT和牛津大学聘为教授,被伊丽莎白二世女王封为爵士,被选为美国国家科学院外籍院士,时代周刊杂志将他列为20世纪100位最重要的人物之一。他值!
讓我们向图灵致敬,向图灵奖获得者,特别向替姆·波讷思-李一级学士致敬!
1642年,19岁的法国数学家、哲学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal)在帮助其父亲做税务计算工作时,设计并制作了一台能实现自动进位的加减法计算工具,被称为世界上第一台数字计算装置;世界上第一台计算机则出现在1822年前后,完全归功于英国发明家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)耗时10年的孤军奋战,巴贝奇制作这台称作“差分机”的目的是自动编制《数学用表》,以纠正人工制表的错误百出。尽管巴贝奇初战告捷,但受囿于当时的理论、技术及工艺水平,在之后的50年奋斗中巴贝奇没能在制作功能更强的计算机上取得成功,不过现代计算机结构的雏形在那时却已经创造了出来。
自动进行加加减减是计算,代替人工编制数学用表是计算,还有什么可以算作是计算?换句话,计算都能解决什么问题,原理上、技术上讲,能计算、特别是能让机器计算到底意味着什么?对这些问题,前人,包括帕斯卡和巴贝奇在内都没有给出回答。
人类社会还真需要对这类问题有更深刻的认识。为此,思想的重要性总是不可替代的,而重要思想的产出需要等待伟大的科学家和思想家的出现,庆幸的是,历史发展和社会进步的进程让我们在上个世纪有了图灵。1936年,24岁的阿兰·麦希森·图灵(Alan Mathison Turing)在一篇文章里描述了一个计算装置的简单而抽象的模型,目的是搞清楚人类希望建造出的能计算的机器,其计算能力的极限和覆盖范围到底是什么,回答了当时还没有形成体系的计算机科学之哲学的最基本问题。
图灵模型也被称作图灵机(Turing Machine),既是具体的,又是抽象的。机器的构成简单、简洁:一条不限定长度的带子,一个读写头,读写头总指向带子的一个位置,并可以向带子的左右两个方向移动,一次移一个位置,还可以向当前位置写入指定的符号,例如,0或1。在相应的条件下,读写头向带子上写什么符号,向带子的那个方向移动?这些都要通过由0和1组成的编码符号串来规定,设计好的编码要先行写入带子。完整图灵机的约定还要包括开始工作的状态及停止工作的条件之说明。不同的编码方案能让图灵机实现不同的计算功能,所以图灵机具有通用的性质,这一点与帕斯卡和巴贝奇的装置和机器形成了鲜明对照,而与现代的计算机则没有本质的不同。的确,讲到现代的各类存储器,完全可以关联到那条不限定长的带子;讲到CPU,怎么可能摆脱读写头及其相关联的可能的操作;现代计算机最为本质的是程序内存和软件设计的概念,而这正是为实现期望的计算功能,图灵机需要设计好编码符号串的关键考虑。软件及程序设计对于计算机科学之重要地位,从第一届图灵奖颁发给了程序设计语言ALGOL60的设计师阿兰·泼利斯(Alan Perlis)足可以看出,也为发展到今天的计算机科学的成就反复地证明着。
图灵的工作和贡献是伟大的,不但图灵机为理解和设计现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础,“图灵试验”这个图灵提出的用于判定机器是否具有智能的实验方法同样深刻地影响着计算机科学与技术的一项重要应用 - 人工智能的发展;然而图灵的人生又是传奇的,他以他的智慧间或也受惠于他提出图灵机模型的化繁为简的思维在二战期间为破译德国的著名密码系统Enigma做出了杰出贡献;令人惋惜的是,他竟在42岁时“提前”谢世。为了纪念他,成立于1947年,总部设在美国纽约的(美国)计算机协会(Association for Computing Machinery, ACM)1966年决定设立图灵奖(A.M. Turing Award),每年颁发一次专门奖励那些对计算机事业做出过重要贡献的个人。到目前为止,图灵奖的颁发已经进行了51届,共有65位科学家获此殊荣。
图灵奖的颁发几乎覆盖了计算机科学的各个领域,有硬件、有软件、有理论、有应用、有语言、有编程、有系统、有网络等等。细致一些从65位获奖者的研究贡献看,也体现出一定的领域集中度。其中获得图灵奖较多的四大领域包括:1. 程序设计语言领域在9个年份中有9位科学家获奖;2. 密码学领域在4个年份中有7位科学家获奖;3. 计算复杂性领域在5个年份中有7位科学家获奖;4. 人工智能领域在5个年份中有7位科学家获奖。
2017年4月4日,国际计算机协会(ACM)在纽约宣布:2016年度的图灵奖实至名归地将授予身兼美国MIT教授和英国牛津大学教授的替姆·波讷思-李(Tim Berners-Lee),赞扬他创建万维网(World Wide Web)及这项工作为社会发展和民众生活方式改变所做出的重要贡献。颁奖仪式将于2017年6月23-24日在旧金山举行的ACM大会期间进行。包括20位图灵奖获奖者及其他计算技术领域的杰出人物将参加此次大会,他们将和与会者一起共同回顾图灵奖设立以来走过的50年的光辉历程,见证新一届图灵奖的颁发及波讷思-李所要发表的获奖感言演讲。
1955年出生的波讷思-李毕业于英国牛津大学,1976年取得了物理学的一等学士学位。1989年,当他在欧洲核子研究中心(CERN)工作期间提出了开发建设万维网(World Wide Web)的建议。如今,(计算机和信息通讯)网络已经深入到社会生活的各个方面,但在30年前,情形则完全不同,即便像在CERN这样的高端单位,科学家们要分享关于粒子加速器的信息都是异常困难的。如何把已有的技术和概念组合并集成起来,建造可用的信息分享系统,这是实实在在的巨大需求和挑战。为此,波讷思-李创造了多个集成工具,为万维网的诞生打下了坚实基础。和大多数其它图灵奖获得者不同的是,波讷思-李并非著作等身,也很难说他的理论建树有多高。但他在统一资源标志符(URI:Uniform Resource Identifier),超文本传输协议(HTTP: Hypertext Transfer Protocol),网页浏览器(Web browser)及超文本标记语言(HTML:Hypertext Markup Language)等方面的贡献,无疑将永远载入人类技术和文明进步的史册。他于1991年8月6日发布的全世界第一个网站,"http://info.cern.ch"必将成为既是有形又是无形的世界遗产。
替姆·波讷思-李的伟大之处还在于,他把他的思想无私地不索报酬地奉献给了社会,没有专利、没有版税!尽管他只有学士学位,但他被曼彻斯特大学、哈佛大学、耶鲁大学等授予了名誉学位,被MIT和牛津大学聘为教授,被伊丽莎白二世女王封为爵士,被选为美国国家科学院外籍院士,时代周刊杂志将他列为20世纪100位最重要的人物之一。他值!
讓我们向图灵致敬,向图灵奖获得者,特别向替姆·波讷思-李一级学士致敬!