No.428.「图灵奖得主巡礼」第2届图灵奖、给电脑装上内存的第一人、对人工智能取代人类表示怀疑的威尔克斯

【图灵奖得主巡礼】这个系列专注于介绍所有曾获得图灵奖的人,按照年份顺序进行讲解。如果我每周更新两期的话,将分别在每周二和每周五更新;如果每周只更新一期的话,将安排在每周五更新。鉴于上一次定时更新的时间为早晨6点,可能会让还在睡梦中的听众感到不适,因此,更新的时间已调整为早晨10点。

1967年,第二届图灵奖颁发给了莫里斯·文森特·威尔克斯,他是英国皇家科学院院士、计算技术的开拓者。他设计并制造了世界上第一台存储程序式电子计算机EDSAC,这项成就标志着计算机科学的里程碑。他的贡献不仅限于此,还涉及多个领域,对计算机科学的发展有着重大影响。

他所获得的奖项实在是太多了,一页A4纸打不完。在录音中我就不一一列举了。在本期电台的文稿中,我罗列一下,威尔克斯的荣誉和奖项极为丰富,除了未成年和退休后太老,平均一年拿一个奖,列举部分有重量的奖项:

1956年,成为英国皇家学会会员。

1957年至1960年,担任英国计算机学会的第一任主席。

1973年,被授予英国计算机学会的杰出研究员称号。

1974年,成为美国艺术与科学院的外籍荣誉院士。

1976年,被选为伦敦皇家工程院院士。

1977年,成为美国国家工程院的外籍院士。

1979年,被选为西班牙皇家科学院的外国通讯院士。

1980年,成为美国国家科学院的外籍院士。

1999年,被选为西班牙工程院的外籍通讯院士。

2000年,荣获荣誉弗里曼,成为科学仪器制造商荣誉公司的一员。

1967年,图灵奖获得者,计算机协会。

1968年,荣获哈利·古德纪念奖,美国信息处理协会联合会。

1980年,荣获Eckert-Mauchly奖,由计算机协会和IEEE计算机协会颁发。

1980年,获得IEEE计算机协会先锋奖(特许获得者)。

1981年,获得麦克道尔奖,IEEE计算机协会。

1981年,获得法拉第奖章,由IEE,伦敦颁发。

1982年,获得彭德奖,由宾夕法尼亚大学颁发。

1988年,获得C&C奖,东京。

1991年,获得ITALGAS计算机科学奖,都灵。

1992年,获得京都奖,日本。

1994年,成为计算机协会的会员。

1997年,荣获冯·诺依曼奖章,IEEE。

1997年,获得蒙巴顿奖章(与T. Kilburn),由国家电子委员会,伦敦颁发。

2000年,被授予爵位。

2001年,成为计算机历史博物馆的研究员。

 总结一下:由于威尔克斯的杰出贡献,他在1956年成为了英国皇家科学院院士。随后,于1977年和1980年,他分别当选为美国工程院和美国科学院的外籍院士。同年,他发起并担任了英国计算机协会的首任主席。此外,他也是国际信息处理联盟IFIP的主要发起人之一。除了图灵奖,他还荣获了其他许多重要奖项,包括1980年的ACM Eckert-Mauchly奖、1968年的AFIPS Harry Goode奖、1981年的IEEE McDowell奖、1982年的宾夕法尼亚大学Pender奖、1988年的日本C&C奖以及1991年的意大利Italgas奖。此外,全球有N所大学授予他荣誉博士学位。ACM的计算机体系结构委员会SIGARCH也以他的名字命名了一个奖项,即Wilkes Award。

威尔克斯于1913年6月26日出生在英国中西部的达德利(Dudley),距离著名的工业城市伯明翰仅20公里。伯明翰是英国的第二大城市,以其悠久的工业历史和创新精神而闻名。它在18和19世纪成为了英国工业革命的中心之一,拥有繁荣的金属加工、纺织和制造业。伯明翰也是英国最大的城市之一,拥有多所知名的大学和研究机构,以及丰富的文化景观和历史遗迹。

我为什么知道这些呢?因为我看英超,这个城市里有两支球队,比较NB的一支是阿斯顿维拉足球俱乐部(Aston Villa Football Club),成立于1874年,是英格兰足球历史上最成功的球队之一,曾多次获得英格兰顶级联赛冠军和足总杯冠军。另一支不是很NB的是伯明翰城足球俱乐部(Birmingham City Football Club),成立于1875年,也是英格兰足球的传统俱乐部之一,曾夺得英格兰足球乙级联赛冠军和足总杯冠军。

如果不关注足球的,你可能不知道,浙江籍商人夏建统,曾经把阿斯顿维拉足球俱乐部收购了。这个浙江商人在A股曾经风生水起,把英国传统球队之一给收购了。这是个小插曲,如果有喜欢看英超的同学,应该比我清楚。

再来讲咱们的主人公,由于他在儿时饱受哮喘的折磨,父亲决定搬家到气候宜人的斯陶尔布里(Stourbridge),使得威尔克斯的健康状况得到明显改善。他在当地的爱德华四世普通中学完成学业,培养了对数学、物理和无线电的兴趣。当时正值无线电广播兴起之际,威尔克斯对组装收音机着迷,很快成为这方面的”小专家”,并取得了业余无线电操作员证书,还为学校的广播站制造了设备。

1931年,他进入剑桥的圣约翰学院,1934年以优异成绩毕业。随后获得一个研究课题的合同,加入了剑桥著名的卡文迪什实验室。这个实验室因诺贝尔物理奖得主最多而被誉为”诺贝尔奖的摇篮”。威尔克斯在这里进行了关于甚长无线电波在电离层中传播特性的研究,并以此为题完成了博士论文。1938年10月,他获得了剑桥大学的博士学位,而硕士学位则是在当年年初获得的。一年获得两个学位,一看就不是一般人。

威尔克斯在欧洲战争阴云密布的年代获得了博士学位。英国面临着应对希特勒进攻的压力,因此威尔克斯很快就被分配到实验室研发雷达设备的项目中。在战争期间,他辗转于法国北部的敦刻尔克,以及英国的剑桥、佩特斯哈姆和马尔文等地。他参与或主持了多个雷达系统的研制,包括10厘米雷达、GL MarkI、II、III以及OBOE导航系统。雷达这事,我就不懂了,他的介绍上这么说的,我就这么翻译了。总之,是个雷达天才。

本着能多学点就多学点的原则,我研究了一下OBOE这个导航系统。OBOE是”将轰炸机引向轰炸目标的导航”的英文缩写。采用这种导航技术时,飞行员无需查看地图,只需按照地面发来的简单指令飞行。系统由一个“猫站”和一个“鼠站”组成。猫站向飞行员发送信号,指示他们在一个大的圆弧线上飞行,而轰炸目标就位于该圆弧线上。如果飞机未达到圆弧线,猫站会发出“点”信号,指示飞行员向外飞行;如果飞机飞出圆弧线,猫站会发出“划”信号,指示飞行员返回。当飞机沿着圆弧线飞行到达目标上空时,鼠站会发送信号,飞行员只需投弹即可。完成任务后,猫站再次以同样的方式将飞机引导回基地。这种导航技术在二战期间备受盟军飞行员青睐。

战后,威尔克斯回到剑桥大学,担任数学实验室(后改名为计算机实验室)主任。1946年5月,他获得了冯·诺伊曼起草的EDVAC计算机的设计方案的一份复印件。EDVAC是Electronic Discrete Variable Automatic Computer的缩写,是宾夕法尼亚大学莫尔学院于1945年开始研制的一台计算机,采用存储程序思想设计,能对指令进行运算和修改,从而实现自动修改程序。然而,由于工程上的困难,EDVAC直到1952年才完工,导致”研制开始在前,完工在后”的局面,让威尔克斯占得先机。

威尔克斯仔细研究了EDVAC的设计方案,并于8月亲赴美国参加了莫尔学院举办的计算机培训班,与EDVAC的设计研制人员广泛接触、讨论,进一步了解了其设计思想和技术细节。回国后,威尔克斯立即以EDVAC为蓝本设计了自己的计算机并组织实施,取名为EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator,有的文献写成Electronic Discrete Sequential Automatic Computer)。EDSAC采用水银延迟线作为存储器,能存储34位字长的512个字,加法时间为1.5毫秒,乘法时间为4毫秒。威尔克斯还首次成功地为EDSAC设计了一个程序库,保存在纸带上,需要时送入计算机。

然而,在EDSAC的工程实施中也遇到了困难,主要是资金紧缺。在关键时刻,威尔克斯成功地说服了伦敦的一家面包公司J. Lyons & Co.的老板投资该项目,终于使计划绝处逢生。1949年5月6日,EDSAC首次试成功,它从纸带上读入一个生成平方表的程序并执行,正确地打印出结果。作为对投资的回报,Lyons公司获得了批量生产EDSAC的权利,于1951年正式推出了LEO计算机(Lyons Electronic Office),通常被认为是世界上第一个商品化的计算机型号。这也成为了计算机发展史上的一个趣事:第一家生产出商品化计算机的厂商原先竟是一家面包公司。随后,Lyons公司成为英国著名的”国防计算机有限公司”的一部分。

EDSAC的成功当然不仅在于它能生成平方表。在试运行期间,它完成了一系列重大任务,向世人展示了计算机的巨大潜力。著名的数学家和统计学家菲歇尔(R.A.Fisher)提出了一个二阶非线性微分方程,当程序员编写出程序并输入EDSAC后,EDSAC很快就给出了解,让菲歇尔感到惊奇,简直无法相信。

EDSAC还为剑桥大学著名的生物学家肯德烈(J. Kendrew)分析了成百上千张有关分子结构的X射线衍射图案的照片。肯德烈因为这方面的成就而荣获了1962年诺贝尔奖,他多次提到EDSAC在他的研究工作中所发挥的无可比拟的作用。

射电天文学的主要创始人、因发明综合孔径射电望远镜而荣获1974年诺贝尔物理学奖的马丁·里尔(Martin Ryle),也是在EDSAC上对获得的天文照片进行分析和综合,帮助他取得成果。这些例子显示了EDSAC在不同领域的广泛应用和其在科学研究中的重要作用。

在设计与制造EDSAC的过程中,威尔克斯决不是简单地模仿和照搬EDVAC的设计,而是创造和发明了许多新的技术和概念。其中包括“变址”(威尔克斯当时称之为“浮动地址”——floating address)、“宏指令”(威尔克斯当时称为“综合指令”——synthetic order)、微程序设计、子例程及子例程库、高速缓存存储器(Cache)等等。所有这些都对现代计算机的体系结构和程序设计技术产生了深远的影响。

EDSAC和LEO计算机的成功奠定了威尔克斯作为计算机大师和先驱在学术界的地位。而EDSAC(LEO)以及其后由图灵设计、由威尔金森(J.H.Wilkinson,1970年图灵奖得主)主持实现的Pilot ACE及其商品化产品DEUCE,则使英国的计算机技术在20世纪50年代处于世界领先地位,与美国媲美。

威尔克斯后来还有不少创举,其中包括他开发的一种简单的表处理语言wisp。在MTI实现分时系统的MAC项目中,威尔克斯正作为访问学者在MIT,他参与了该项目并作出了重要贡献。

令人惊叹的是,威尔克斯的创造力一直旺盛而持久。在他64岁的时候(1977年),他提出了一个名为“语义原语系统”的语言翻译系统。该系统利用字典处理输入文本中单词的不同含义。字典中的定义使用了80个语义原语,分为5类:实体类、动作类、情况类、修饰类以及类型指标。利用这些原语构成的语义公式能够完全、完整地表达文本中的各个语句。语义原语的一个重要优点是允许信息冗余,有利于表达关联。对于威尔克斯的语义原语系统,斯强克(R. Schank)后来提出了一种概念从属理论,使得描述各种活动所需的原语大大减少,从而提高了系统的实用性。

1980年,威尔克斯从剑桥大学退休后,担任了DEC公司的顾问和MIT的兼职教授。1986年,他返回英国担任Olivetti公司的顾问。

威尔克斯在1967年8月在华盛顿特区举行的ACM20周年庆典大会上接受了图灵奖。他在那里发表了题为“计算机的过去和现在”的演讲。尽管威尔克斯描述的计算机的“现在”已经成为历史,但他在演讲中预见到了硬件和软件的结合、程序设计语言和数据结构的重要作用,甚至谈到了可移植性问题。当时,结构化程序设计的概念还没有正式提出,但他的预见性令人佩服。

关于已经出现的人工智能研究,威尔克斯表达了一些不同的看法。与1969年图灵奖获得者明斯基认为“大脑不过是肉做的机器而已”(the brain happens to be a meat machine)不同,威尔克斯认为“动物和机器使用完全不同的材料,按十分不同的原理构成的”(Animal and machine are constructed from entirely different materials and on quite different principles)。这种不同观点反映了学术界在人工智能研究方面的分歧,这也是所有学术领域的共同特点。

到20世纪90年代,威尔克斯已进入了古稀之年,然而,我们仍能经常在《ACM通信》等杂志上看到他写的评论。1995年,他还出版了一部名为《计算技术展望》(Computing Perspective)的书籍,这令人肃然起敬。

作为知名的学者,威尔克斯的著作颇丰,其中主要作品包括:

《怎样在电子数字计算机上准备程序》(Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer, Addison-Wesley, 1951, 1958)

《自动数字计算机》(Automatic Digital Computer, Methuen, 1956)

《数值分析导论》(A Short Introduction to Numerical Analysis, Cambridge Uni. Pr., 1966)

《分时计算机系统》(Time-Sharing Computer Systems, Elsevier, 1968, 1975)

《剑桥CAP计算机及其操作系统》(The Cambridge CAP Computer and Its Operating System, North Holland, 1979)

《一个计算机先驱的回忆》(Memoirs of a Computer Pioneer, MIT Pr.,1985)

其中,《Memoirs of a Computer Pioneer》是威尔克斯的自传,于1985年由MIT Press出版。这本书只有270页,如果你找不到的话,可以加我的联系方式,我发给你,PDF格式的。

当你翻阅《Memoirs of a Computer Pioneer》时,你将被带入威尔克斯的思想世界和职业生涯的旅程。这本书详细记录了威尔克斯在计算机领域的探索和创新,以及他与其他领先科学家和工程师的合作。

首先,书中描述了威尔克斯的早年生活和学术背景,包括他在剑桥大学的学习经历和对数学、物理和工程学科的热爱。随后,他的职业生涯在剑桥大学的卡文迪什实验室展开,这里是当时计算机科学和技术研究的热点。

在卡文迪什实验室,威尔克斯开始了他的计算机之旅,参与了世界上第一台存储程序式电子计算机EDSAC的设计和制造。他详细描述了他在EDSAC项目中的角色和贡献,以及他面对的挑战和解决方案。

此外,书中还记录了威尔克斯与其他知名科学家和工程师的合作,以及他在分时计算机系统、操作系统和编程语言等领域的研究成果。他的工作不仅在学术界产生了重大影响,也对工业界和商业应用产生了深远影响。

除了技术方面的内容,威尔克斯还分享了他的个人见解和思考,包括对计算机发展的展望和对未来技术趋势的看法。这本书不仅是一部关于计算机科学历史的回顾,也是一本启发人心的自传,展示了一个计算机领域的先驱者的智慧和成就。

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卯金刀
25 天 前

栋哥,史记·孔子世家还讲吗?

wei
回复给  dong
20 天 前

爱听

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