歷史沿革
圖靈獎是美國計算機協會於1966年設立的,又叫“A.M.圖靈獎”,專門獎勵那些對計算機事業作出重要貢獻的個人。其名稱取自計算機科學的先驅、英國科學家艾倫·圖靈,這個獎設立目的之一是紀念這位科學家。圖靈獎對獲獎者的要求極高,評獎程式極嚴,一般每年只獎勵一名計算機科學家,只有極少數年度有兩名在同一方向上做出貢獻的科學家同時獲獎。因此,儘管“圖靈”的獎金數額不算高,但它卻是計算機界最負盛名的獎項,有“計算機界諾貝爾獎”之稱。
從1966年至今總計有67名科學家獲此殊榮 ,其中美國學者最多,此外還有英國、瑞士、荷蘭、以色列等國少數學者。截止至2018年,獲此殊榮的華人僅有1位,他是2000年圖靈獎得主姚期智。 據相關資料統計,截止2018年,美國史丹福大學的圖靈獎人數(校友或教職工)位列世界第一(27位),美國麻省理工學院(25位)、美國加州大學伯克利分校並列世界第二(25位);哈佛大學(14位)和普林斯頓大學(13位)分列世界第四和第五名。
2017年5月3日報導,ACM圖靈獎五十周年中國大會組委會籌備會議在百度科技園成功舉辦。百度與圖靈獎將繼續開展深入交流,探索合作機會,為中國同世界在技術的合作和人才的交流搭建溝通橋樑,共同推動網際網路行業的發展。
獲獎條件
由於圖靈獎對獲獎條件要求極高,評獎程式又是極嚴,一般每年只獎勵一名計算機科學家,只有極少數年度有兩名合作者或在同一方向作出貢獻的科學家共享此獎。因此它是計算機界最負盛名、最崇高的一個獎項,有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。
每年,美國計算機協會將要求提名人推薦本年度的圖靈獎候選人,並附加一份200到500字的文章,說明被提名者為什麼應獲此獎。任何人都可成為提名人。美國計算機協會將組成評選委員會,對被提名者進行嚴格的評審,並最終確定當年的獲獎者。
獎金金額
獎金金額不算太高,設獎初期為20萬美元,1989年起增到25萬美元,獎金通常由計算機界的一些大企業提供(通過與ACM簽訂協定)。目前圖靈獎由Google公司贊助,獎金為1,000,000美元。
歷屆得主
從1966年到2014年,49屆,共62名得主,按國籍分,美國學者最多,歐洲學者偶見之,華人學者目僅有2000年圖靈獎得主姚期智(現在清華大學、香港中文大學)。
62名得主分布在幾十個小領域,排在前六的領域有:編譯原理、程式設計語言,計算複雜性理論,人工智慧,密碼學,以及資料庫(4名)。在某種意義上,可大致認為,前三個領域與計算機科學本身更密切一些,後三個領域與軍民套用更密切一些。
年份 | 中文譯名 | 姓名 | 貢獻領域 |
---|---|---|---|
1966年 | 艾倫·佩利 | Alan J. Perlis | 高級程式設計技巧,編譯器構造 |
1967年 | 莫里斯·威爾克斯 | Maurice V. Wilkes | 存儲程式式計算機EDSAC,程式庫 |
1968年 | 理察·衛斯里·漢明 | Richard Hamming | 數值方法,自動編碼系統,錯誤檢測和糾錯碼 |
1969年 | 馬文·明斯基 | Marvin Minsky | 人工智慧 |
1970年 | 詹姆斯·維爾金森 | James H. Wilkinson | 數值分析,線性代數,倒退錯誤分析 |
1971年 | 約翰·麥卡錫 | John McCarthy | 人工智慧 |
1972年 | 艾茲格·迪科斯徹 | Edsger Dijkstra | 程式設計語言的科學與藝術 |
1973年 | 查理士·巴赫曼 | Charles W. Bachman | 資料庫技術 |
1974年 | 高德納 | Donald E. Knuth | 算法分析、程式設計語言的設計、程式設計 |
1975年 | 艾倫·紐厄爾 赫伯特·西蒙 | Allen Newell Herbert A. Simon | 人工智慧,人類認知心理學和列表處理 (list processing) |
1976年 | 麥可·拉賓 達納·斯科特 | Michael O. Rabin Dana S. Scott | 非確定性自動機 |
1977年 | 約翰·巴克斯 | John Backus | 高級編程系統,程式設計語言規範的形式化定義 |
1978年 | 羅伯特·弗洛伊德 | Robert W. Floyd | 設計高效可靠軟體的方法學 |
1979年 | 肯尼斯·艾佛森 | Kenneth E. Iverson | 程式設計語言和數學符號, 互動系統的設計,運用 APL進行教學, 程式設計語言的理論與實踐 |
1980年 | 東尼·霍爾 | C. Antony R. Hoare | 程式設計語言的定義與設計 |
1981年 | 埃德加·科德 | Edgar F. Codd | 資料庫系統,尤其是關係型資料庫 |
1982年 | 史提芬·古克 | Stephen A. Cook | 計算複雜度 |
1983年 | 肯·湯普遜 丹尼斯·里奇 | Ken Thompson Dennis M. Ritchie | UNⅨ作業系統和C語言 |
1984年 | 尼古拉斯·沃斯 | Niklaus Wirth | 程式設計語言設計、程式設計 |
1985年 | 理察·卡普 | Richard M. Karp | 算法理論,尤其是NP-完全性理論 |
1986年 | 約翰·霍普克羅夫特 羅伯特·塔揚 | John Hopcroft Robert Tarjan | 算法和數據結構的設計與分析 |
1987年 | 約翰·科克 | John Cocke | 編譯理論,大型系統的體系結構, 及精簡指令集(RISC)計算機的開發 |
1988年 | 伊凡·蘇澤蘭 | Ivan Sutherland | 計算機圖形學 |
1989年 | 威廉·卡亨 | William Morton Kahan | 數值分析 |
1990年 | 費爾南多·考巴脫 | Fernando J. Corbató | CTSS和Multics |
1991年 | 羅賓·米爾納 | Robin Milner | LCF,ML語言,CCS |
1992年 | 巴特勒·蘭普森 | Butler W. Lampson | 分散式,個人計算環境 |
1993年 | 尤里斯·哈特馬尼斯 理察·斯特恩斯 | Juris Hartmanis Richard E. Stearns | 計算複雜度理論 |
1994年 | 愛德華·費根鮑姆 拉吉·瑞迪 | Edward Feigenbaum Raj Reddy | 大規模人工智慧系統 |
1995年 | 曼紐爾·布盧姆 | Manuel Blum | 計算複雜度理論, 及其在密碼學和程式校驗上的套用 |
1996年 | 阿米爾·伯努利 | Amir Pnueli | 時序邏輯,程式與系統驗證 |
1997年 | 道格拉斯·恩格爾巴特 | Douglas Engelbart | 互動計算 |
1998年 | 詹姆斯·尼古拉·格雷 | James Gray | 資料庫與事務處理 |
1999年 | 弗雷德里克·布魯克斯 | Frederick P. Brooks,Jr. | 計算機體系結構,作業系統,軟體工程 |
2000年 | 姚期智 | Andrew Chi-Chih Yao | 計算理論,包括偽隨機數生成,密碼學與通信複雜度 |
2001年 | 奧利-約翰·達爾 克利斯登·奈加特 | Ole-Johan Dahl Kristen Nygaard | 面向對象編程 |
2002年 | 羅納德·李維斯特 阿迪·薩莫爾 倫納德·阿德曼 | Ronald L. Rivest Adi Shamir Leonard M. Adleman | 公鑰密碼學(RSA加密算法) |
2003年 | 艾倫·凱 | Alan Kay | 面向對象編程 |
2004年 | 文特·瑟夫 羅伯特·卡恩 | Vinton G. Cerf Robert E. Kahn | TCP/IP協定 |
2005年 | 彼得·諾爾 | Peter Naur | Algol 60語言 |
2006年 | 法蘭西斯·艾倫 | Frances E. Allen | 最佳化編譯器 |
2007年 | 愛德蒙·克拉克 艾倫·愛默生 約瑟夫·斯發基斯 | Edmund M. Clarke Allen Emerson Joseph Sifakis | 開發自動化方法檢測計算機硬體和軟體中的設計錯誤 |
2008年 | 芭芭拉·利斯科夫 | Barbara Liskov | 程式語言和系統設計的實踐與理論 |
2009年 | 查爾斯·薩克爾 | Charles Thacker | 幫助設計、製造第一款現代PC |
2010年 | 萊斯利·瓦倫特 | Leslie Valiant | 對眾多計算理論所做的變革性的貢獻 |
2011年 | 猶大·伯爾 | Judea Pearl | 人工智慧 |
2012年 | 莎菲·戈德瓦塞爾 希爾維奧·米卡利 | Shafi Goldwasser Silvio Micali | 由於在密碼學和複雜理論領域做出創舉性工作 |
2013年 | 萊斯利·蘭伯特 | Leslie Lamport | 在提升計算機系統的可靠性及穩定性領域的傑出貢獻 |
2014年 | 麥可·斯通布雷克 | Michael Stonebraker | 對現代資料庫系統底層的概念與實踐所做出的基礎性貢獻 |
2015年 | 惠特菲爾德·迪菲 馬丁·赫爾曼 | Whitfield Diffie and Martin Hellman | 這兩個人是非對稱加密的創始人 |
2016年 | 蒂姆·伯納斯-李 | TimBerners-Lee | 全球資訊網發明者 |
2017年 | 約翰·軒尼詩 大衛·帕特森 | JohnHennessy DavidPatterson | 開發了RISC微處理器並且讓這一概念流行起來的工程 |
圖靈簡介
生平
英國著名學者阿蘭·麥席森·圖靈(AlanMathisonTuring)是著名的數學家、密碼學家、計算機科之父。他不僅以“紙上下棋機”率先探討了下棋與機器智慧型的聯繫,他還是舉世公認的“人工智慧之父”。圖靈不僅是“人工智慧之父”,他也是“計算機之父”。圖靈1912年生於英國倫敦,1931年進入劍橋大學國王學院,畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位,二戰爆發後回到劍橋大學。期間協助英國軍方硬解德軍著名密碼系統“謎”(Enigma),為盟軍取得二戰勝利起到重要作用。
圖靈是計算機邏輯的奠基者,提出了“圖靈機”,”圖靈測試“等重要概念。曾擔任過馮·諾依曼助手的美國學者弗蘭克爾這樣寫到:“許多人都推舉馮·諾依曼為‘計算機之父',然而我確信他本人從來不會促成這個錯誤。或許,他可以被恰當地稱為助產士,但是他曾向我,並且我肯定他也曾向別人堅決強調:如果不考慮巴貝奇、阿達和其他人早先提出的有關概念,計算機的基本概念屬於圖靈。”正是馮·諾依曼本人親手把“計算機之父”的桂冠轉戴在圖靈頭上。直到現在,計算機界仍有個一年一度“圖靈獎”,由美國計算機學會(ACM)頒發給世界上最優秀的電腦科學家,像科學界的諾貝爾獎金那樣,是電腦領域的最高榮譽。阿蘭·圖靈以其獨特的洞察力提出了大量有價值的理論思想,似乎都成為計算機發展史不斷追逐的目標,不斷地被以後的發展證明其正確性。
二戰結束後,圖靈因同性戀傾向在當時的英國遭受歧視,被政府定罪,被迫接受”治療“,職業生涯結束,1954年6月7日,圖靈被發現死於家中的床上,床頭放著一個被咬了一口的蘋果,其中含有氰化物,警方調查後結論為服毒自殺。直到2013年12月24日,英國法務部長宣布:圖靈當時受到的判決”不公,有歧視“,現已獲得女王伊莉莎白二世的赦免,稱“女王的赦免是對這位優秀人物的獻禮”。同時,英國首相卡梅倫表示:圖靈在二戰時破解德軍密碼、拯救國家上發揮了關鍵作用,是一個“了不起的人”。
成就
圖靈開創了計算機科學的重要分支——人工智慧,雖然他當時並沒有明確使用這個術語。把“圖靈獎”獲獎者作一統計後就會發現,許多電腦科學家恰好是在人工智慧領域作出的傑出貢獻。例如,1969年“圖靈獎”獲得者是哈佛大學的明斯基(M.Minsky);1971年“圖靈獎”獲得者是達特莫斯大學的麥卡錫(J.McCarthy);1975年“圖靈獎”則由卡內基—梅隆大學的紐厄爾(A.Newell)和赫伯特·西蒙(H.Simon)共同獲得。正是這些人,把圖靈開創的事業演繹為意義深遠的“達特莫斯會議”。
榮譽
1954年,42歲的阿蘭·圖靈英年早逝。為了紀念他在計算機領域奠基性的貢獻,美國計算機學會(ACM)決定設立“圖靈獎”,從1966年開始頒發給最優秀的電腦科學家,它就像科學界的諾貝爾獎那樣,是電腦領域的最高榮譽。
著作
⒈《論可計算數及其在判定問題上的套用》(OnComputableNumbers,withanApplicationtotheEntscheidungsproblem)(1936年5月28日)
⒉超計算(hypercomputation)的概念
⒊《形態發生的化學基礎》(TheChemicalBasisofMorphogenesis)(1952年)
⒋一九八三年另一位同性戀的牛津數學家安德魯.哈吉斯(AndrewHodges),替他寫了一本膾炙人口的傳記《謎樣的圖靈》(AlanTuring:TheEnigma),
⒌圖靈死後——1992年《艾倫·圖靈選集》
獲獎人士
世界上第一台存儲程式式計算機EDSAC的研製者
1967年(第二屆)的圖靈獎授予了英國皇家科學院院士、計算技術的先驅莫里斯·威爾克斯(MauriceVincentWilkes),以表彰他在設計與製造世界上第一台存儲程式式計算機EDSAC以及其他許多方面的傑出貢獻。
威爾克斯1913年生於英國中西部的達德利,距著名的工業重鎮伯明罕僅20公里。威爾克斯在中學時代,對數學、物理和無線電非常愛好。1931年他進入劍橋的聖約翰學院,1934年以優秀成績畢業。之後他進入劍橋著名的卡文迪什實驗室工作。這個實驗室有“諾貝爾獎的搖籃”的美稱。威爾克斯在這裡完成了“關於甚長無線電波在電離層中的傳播特性”的研究,並以此為題完成了博士論文,於1938年10月取得劍橋大學博士學位,而他的碩士學位是在當年年初才獲得的。
威爾克斯博士畢業後,戰爭陰雲已布滿歐洲上空。二戰期間,威爾克斯被吸收到研製偵察潛水艇、軍艦和飛機的雷達設備的項目中去,所研製的導航技術在大戰中最受盟軍飛行員歡迎。
戰後,威爾克斯回到劍橋大學,擔任數學實驗室(後改名計算機實驗室)主任。1946年5月他獲得了馮·諾依曼起草的EDVAC計算機設計方案的一份複印件。這裡要說明一下世界上第一台計算機究竟是哪一台?實際上世界上第一台電子計算機叫“ENIAC”(它是ElectronicNumericalIntegratorandComputer的詞頭縮寫,意為“電子數字積分器和計算機”),是美國賓夕法尼亞大學莫爾學院研製的,但它不具備存儲程式能力,程式要通過外接電路板輸入。“存儲程式”(storedprogram)的概念是現代電子計算機最基本概念之一,也是其最基本特徵之一。1945年6月30日,馮·諾依曼發表了題為“關於離散變數自動電子計算機的草案”的長文,正式提出了存儲程式的概念,因此存儲程式式計算機被稱為“馮·諾依曼結構”,而他所建議的“離散變數自動電子計算機”就是上面提到的EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)。由於工程上遇到困難,EDVAC遲至1952年才完成。威爾克斯在獲得EDVAC複印件後,仔細研究了該方案,並又到美國進行了學習和調研。回國後,威爾克斯立即以EDVAC為藍本設計自己的計算機並組織實施,起名為EDSAC(ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)。當時也遇到了資金上的困難。在關鍵時刻,威爾克斯成功地說服了倫敦一家麵包公司老闆投資該項目,終於使計畫絕處逢生。1949年5月6日,EDSAC首次運行成功,真正成為世界上第一台存儲程式式計算機,並於1951年正式投入市場,成為世界上第一個商品化的計算機型號。
威爾克斯在設計與建造EDSAC過程中,決不是簡單地模仿和照搬EDVAC的設計,而是創造和發明了許多新的技術和概念,例如“變址”;“宏指令”;微程式設計;子例程及子例程庫;高速快取Cache等等。所有這些都對現代計算機體系結構和程式設計技術產生了深遠的影響。威爾克斯的貢獻是多方面的,他當之無愧地成為第二屆圖靈獎獲得者。
程式設計語言的先驅開拓者—艾倫·佩利
艾倫·佩利(AlanJ.Perlis)由於在ALGOL語言定義和擴充上所作出的重大貢獻,以及在創始計算機科學教育,使計算機科學成為一門獨立的學科上所發揮的巨大作用而成為1966年首屆圖靈獎獲得者。
佩利1922年4月1日生於美國賓夕法尼亞州的匹茲堡。在卡內基理工學院學的專業是化學,1942年畢業取得學士學位。當時正值第二次大戰其間,佩利應徵入伍,在空軍服役。戰後他進入加州理工學院繼續深造,改學數學,於1947年取得碩士學位,然後又到麻省理工學院(MIT)攻讀博士學位並於1950年取得該學位。1951年他在美國陸軍軍械部設在馬里蘭州的阿伯丁試驗基地的“彈道研究實驗室”(馮·諾依曼曾在該實驗室當顧問)幹了一年,然後又回到母校MIT參加“鏇風”(Whirlwind)計算機計畫,為“鏇風”編製程序。“鏇風”計算機是世界上第一台存儲程式式的並行計算機,它的研製工作從1946年開始,1950年試運行成功。1952年9月佩利離開“鏇風”,之後來到暜渡大學,出任暜渡大學計算中心的第一任主任。在他的努力下,計算中心先安裝了一台IBM的CPC計算機,佩利為之設計了稱為IT(InternalTranslator)的語言,並開發了IT的編譯器。1956年佩利轉到卡內基理工學院,又推動該校成立了計算中心並出任主任,配置了IBM650計算機。佩利把他在暜渡開發的IT及其編譯器移植到IBM650上,曾經在美國許多大學的IBM650上被廣泛採用。在IT基礎上,佩利和其他學者一起又為IBM650設計與開發了新的代數語言和彙編語言。1958年,在蘇黎世舉行的ACM小組和歐洲小組的聯合會議上,兩個小組把他們關於算法表示法的建議綜合為一,形成了ALGOL58。在其基礎上,1960年1月在巴黎舉行的有全世界一流軟體專家參加的討論會上,確定了程式設計語言ALGOL60,發表了“算法語言ALGOL60報告”。1962年又發表了“算法語言ALGOL60的修改報告”。ALGOL60具有局部性、動態性、遞歸性、嚴謹性等特點。後來的面向對象語言SUMUL67,1971年出現的PASCAL語言,都是在它的基礎上加以擴充而形成的。ALGOL60是程式設計語言發展史上的里程碑,它標誌著程式設計語言由一種“技藝”轉而成為一門科學,開拓了程式設計語言的研究領域,又為後來軟體自動化的工作及軟體可靠性問題的發展奠定了基礎。
與此同時,在佩利的積極組織下,卡內基理工學院率先在大學生中開設程式設計課程。它的開設是計算機科學教育的開端(此前,有關程式設計知識是作為“數值分析”課程內容的一部分予以介紹的)。這引起了計算機的最大用戶ARPA出面,出資資助對計算機科學及其教育立項研究,其結果是20世紀60年代中期首先在卡內基理工學院、史丹福大學、MIT等少數幾個大學建立起了計算機系和計算機研究生院,使計算機科學脫離電氣工程、數學等學科而成為一門獨立的學科。鑒於佩利在其中所起的巨大作用,佩利被稱為“使計算機科學成為獨立學科的奠基人”(AfoundingfatherofComputerScienceasaseparatediscipline)。
計算機科學家Dijkstra
1972年的圖靈獎授予荷蘭的計算機科學家埃德斯加·狄克斯特拉(EdsgarWybeDijkstra)。狄克斯特拉1930年5月11日生於荷蘭鹿特丹的一個知識分子家庭。1948年他進萊頓大學學習數學與物理,在學習理論物理過程中,狄克斯特拉發現這個領域中許多問題都需進行大量複雜的計算,於是決定學習編程,並自費赴英參加了劍橋大學舉辦的一個程式設計班。大學畢業後,他成為阿姆斯特丹數學中心全日制的工作人員,主要做程式設計師工作,從此進入計算機領域,逐漸成為該領域的知名專家,他後在阿姆斯特丹大學獲博士學位,博士論文就是“實時中斷”問題。狄克斯特拉創造出許許多多的“第一”,例如,最短路徑高效算法、ALGOL60編譯器、具有多道程式設計能力的作業系統等。1968年3月,CommunicationsofACM登出了狄克斯特拉的一封影響非常深遠的信,在信中他根據自己編程的實際經驗和大量觀察,提出如下結論:一個程式的易讀性和易理解性同其中所包含的無條件轉移的個數成反比關係,也就是說,轉向語句的個數愈多,程式就愈難讀、難懂。因此他認為“GOTO是有害的”,並從而啟發了結構化程式設計思想。1972年他與另一圖靈獎獲得者霍爾合箸了《結構化程式設計》一書,,進一步發展與完善了這一思想,並且提出了另一著名的論斷:“程式測試只能用來證明有錯,決不能證明無錯!”(Programtestingcanbeusedtoshowthepresenceofbugs,butnevertoshowtheirabsence!)。
1974年的圖靈獎授予了當時年青的唐納徳·克努特(DonadErvinKnuth)。克努特1938年1月10日生於威斯康辛州。他因為洋洋數百萬言的多卷本《電腦程式設計藝術》(TheArtofComputerProgramming)而榮獲此殊榮。該多卷本堪稱計算機科學理論與技術的經典巨作,有評論認為其作用與地位可與數學史上毆幾里得的《幾何原理》相比。
克努特從小喜歡學習和音樂,並表現出與眾不同的才能。在數學上,也很早就表現出天才。1956年進入俄亥俄州克利夫蘭的開思理工學院攻讀物理。大學一年級結束以後的暑假,克努特在學校打工,負責把統計數字畫成圖表。碰巧他工作室的隔壁就是計算機房,新到了一台IBM650。當時的計算機體積都很龐大,有控制台及其上面的指示燈等,計算機工作時指示燈快速閃爍變化出不同的圖案,這引起克努特極大的好奇與興趣,他接連好幾天徹夜不眠地呆在計算機房,觀察它的工作,鑽研使用手冊,探究計算機的奧秘。一年以後,他終於改學數學,並與計算機結緣。1960年,克努特在開思理工學院畢業,同時獲學士和碩士學位。之後他進入加州理工學院研究生院,1963年獲博士學位。後轉入史丹福大學任教。
克努特至今進行了兩大工程,第一個大工程就是《電腦程式設計藝術》系列,計畫出七卷,第一卷《基本算法》於1968年出版,第二卷《半數位化算法》於1969年出版,第三卷《排序與搜尋》於1973年出版,後面尚在寫作之中。在出版過程中,克努特根據自己在校對清樣時的感受,決心對排版技術進行徹底改造,因此終止了第一期工程,而開始其第二期工程。為此,克努特花費了整整九年的時間和精力,結果就是對整個西文印刷業帶來了革命性變革的TEX排版軟體和METAFONT字型設計軟體。這兩個軟體為克努特贏得了ACM的另一個獎項:1986年度的軟體系統獎。克努特的兩大工程都取得了很大的成功。《電腦程式設計藝術》一書以其內容的豐富和深刻喻為經典,有人甚至稱之為“計算機的聖經”,被譯成多國文字在世界各國廣為傳播。
1977年的圖靈獎授予了世界上第一個高級程式設計語言FORTRAN和最廣泛流行的元語言BNF的發明人約翰·巴克斯(JohnWarnerBackus)。
巴克斯1924年12月3日生於美國費城,青少年時代不愛學習,曾是紈絝子弟,被大學開除。1943年巴克斯參軍入伍,當了一名下士。在此期間,巴克斯不經意地顯露出他的聰明和才能,受到上級賞識,陸軍決定送他上學深造。這樣,當他的戰友們都被送往二次大戰戰場上去的時候,巴克斯卻上了哈弗福德學院的醫學院預科。但巴克斯對醫學不感興趣,因此只學了9個月的醫學就離開了那裡,轉到哥倫比亞大學學習數學。經過這番磨練,巴克斯已經從混沌走向清醒,開始正經學習。1949年他取得學士學位。後來一個偶然的機會,他到IBM公司的計算中心參觀,在那裡見到了IBM早期的SSEC計算機。儘管SSEC體積龐大,比較原始,但看到現場的環境和氣氛,立刻心裡一亮:這正是他要找的工作!經考核通過後,巴克斯從此開始了在IBM公司的工作並做出了巨大貢獻。
“人工智慧”的創始人和開拓者
1969年的圖靈獎授予了人稱“人工智慧之父”和框架理論的創立者—馬文·明斯基(MarvinLeeMinsky)。
明斯基1927年8月9日生於紐約市。國小和中學,他對電子學和化學表現出興趣。高中畢業後入伍。退伍後,1946年他進入哈佛大學主修物理,但他選修的課程相當廣泛,從電氣工程,數學,到遺傳學等涉及多個學科專業,有一段時間他還在心理學系參加過課題研究。後來他放棄物理改修數學,並於1950年畢業,之後進入暜林斯頓大學研究生院深造。1951年他提出了關於思維如何萌發並形成的一些基本理論,並建造了一台學習機叫Snarc。Snarc是世界上第一個神經網路模擬器,其目的是學習如何穿過迷宮,其組成中包括40個“代理”(agent)。他以“神經網路和腦模型問題”為題完成了他的博士論文,1954年取得博士學位。1958年,明斯基從哈佛轉至MIT,與其他專家一起,他們在這裡共同創建了世界上第一個人工智慧實驗室。1975年,明斯基首創了框架理論,框架理論的核心是以框架形式來表示知識。框架的頂層是固定的,表示固定的概念、對象、或事件。下層由若干槽(slot)組成,其中可填入具體值,以描述具體事物特徵。利用多個有一定關聯的框架組成框架系統,就可以完整而確切地把知識表示出來。框架理論一經提出,在人工智慧界引起巨大反響,成為通用的知識表示方法被廣泛接受和套用。明斯基還把人工智慧和機器人技術結合起來,開發出了世界上最早的能夠模擬人活動的機器人RobotC,使機器人技術躍上了一個新台階。明斯基還是虛擬現實的倡導者。
1971年的圖靈獎授予了提出“人工智慧”這一術語並使之成為一個重要學科領域的史丹福大學教授約翰·麥卡錫(JohnMeCarthy)。
麥卡錫1927年9月4日生於波士頓。在上國中時,他就表現出是很高的天賦。1944年進入加州理工學院後曾免修兩年數學,當時因戰爭環境他要在軍隊中充任一個小職員,占去了部分時間,仍得以在1948年按時完成學業。然後到暜林斯頓大學研究生院深造,於1951年取得數學博士學位。留校兩年後,他先後去史丹福大學和達特茅斯學院任教。1956年夏天他發起並成功舉辦了成為人工智慧起點的有歷史意義的“達特茅斯會議”,麥卡錫是東道主,並和會議參加者一起,滿懷信心地宣布“人工智慧”這一嶄新學科的誕生。1958年麥卡錫到MIT任職,與明斯基一起組建了世界上第一個人工智慧實驗室,並第一個提出了將計算機的批處理方式改造成為能同時允許數十甚至上百用戶使用的分時方式(time—sharing)的建議,推動了MIT成立組織開展研究。其結果就是實現了世界上最早的分時系統——基於IBM7094的CTSS和其後的MULTUCS。後來麥卡錫又回斯坦福並在那裡組建了第二個人工智慧實驗室。在達特茅斯會議前後,麥卡錫的主要研究方向是計算機下棋。下棋程式的關鍵之一是如何減少計算機需要考慮的棋步。經艱苦探索,麥卡錫終於發明了著名的α-β搜尋法,使搜尋能有效進行。在該搜尋法中,麥卡錫將結點的產生與求評價函式值(或稱返上值或倒推值)兩者巧妙地結合起來,從而使某些子樹結點根本不必產生與搜尋(這謂之“修剪”—pruning或cut—off),使下棋快速搜尋能有效進行。α-β搜尋法至今仍是解決人工智慧問題中一種常用的高效方法。1959年,麥卡錫還開發了著名的LISP語言(LisiProcessinglanguage),成為人工智慧界最廣泛流行的語言,後已經證明,LISP的許多特點是解決人工智慧核心問題的關鍵。
1975年度的圖靈獎同時授予卡內基—梅隆大學的兩位教授:赫伯特·西蒙(HerbertAlexanderSimon)和艾倫·紐厄爾(AllenNewell)。他們曾是師生,後來成為極其親密的合作者,共事長達42年,直至紐厄爾於1992年去世。
西蒙1916年6月15日生於美國威斯康辛州密西根湖畔。他從小聰明好學,當入學芝加哥大學時年方17。1936年他從芝加哥大學畢業,取得政治學學位。參加工作後廣泛接觸計算機並產生了濃厚興趣。1939年,他轉至加州大學伯克利分校,在那裡完成了博士論文,經他的原母校芝家哥大學進行評審答辯,被授予政治學博士學位。1949年他來到他的最後一個落腳點卡內基—梅隆大學。
紐厄爾1927年生於舊金山。二戰期間,曾在海軍服了兩年預備役,表現出色。戰後他進入史丹福大學學習物理,1949年獲得學士學位。之後他在暜林斯頓大學研究生院攻讀數學,一年後輟學到RAND公司工作,和空軍合作開發早期預警系統。系統需要模擬在雷達顯示屏前工作的操作人員在各種情況下的反應,這導致紐厄爾對“人如何思維”這一問題發生興趣。也正是從這個課題開始,紐厄爾和卡內基—梅隆大學的西蒙建立起了合作關係。在合作過程中,紐厄爾所表現出的才能和創新精神深得西蒙讚賞,在西蒙的竭力推薦下,紐厄爾得以在卡內基—梅隆大學註冊為研究生,並在西蒙指導下完成其博士論文,於1957年獲得博士學位.並且他還提出了“中間結局分析法”作為求解人工智慧問題的一種技術。
利用這種方法,他們合作開發成功了最早的啟發式程式“邏輯理論家”LT(LogicThorist)和“通用問題求解器”。LT證明了數學名著《數學原理》一書第二章52個定理中的38個定理(1963年對LT改進後可證明全部52個定理),從而也開創了機器定理證明(mechanicaltheoremproving)這一新的學科領域。在開發邏輯理論家的過程中,他們首次提出並成功套用了“鍊表”(list)作為基本的數據結構,並設計與實現了表處理語言IPL。IPL是所有表處理語言的始祖,也是最早使用遞歸子程式的語言。其實他們兩人在人工智慧中作出的最基本貢獻還在於他們提出了“物理符號系統假說”PSSH(PysicalSymbolSystemHypothesis),成為人工智慧中影響最大的符號主義學派的創始人和代表人物,而這一學說則鼓勵著人們對人工智慧進行偉大的探索。根據這一假說,物理符號系統也就是對一般智慧型行為具有充分而必要手段的系統,即任一物理符號系統如果是有智慧型的,則必能執行對符號的輸入、輸出、存儲、複製、條件轉移和建立符號結構這樣6種操作。反之,能執行這6種操作的任何系統,也就一定能表現出智慧型。依此推論:人是具有智慧型的,因此人是一個物理符號系統;計算機是一物理符號系統,因此它必具有智慧型;計算機能模擬人,或者說能模擬人的大腦。
1956年夏天,西蒙和紐厄爾參加了著名的“達特茅斯會議”,他們和該會議的發起人麥卡錫和明斯基一起,被人稱為“人工智慧之父”。
西蒙除和紐厄爾共獲圖靈獎外,還在1978年獲諾貝爾經濟學獎。1980年,被天津大學聘為名譽教授,並派出一些學者在西蒙指導下進行短期記憶方面的研究。
1994年度的圖靈獎又由兩位人工智慧專家分享,其一是聲名卓著的愛徳華·費根鮑姆(EdwardAlbertFfeigenbaum);另一位是後起之秀勞伊·雷迪(RajReddy)。
費根鮑姆1936年1月20日生於美國新澤西州,生父是波蘭移民。費根鮑姆1952年進入卡內基—梅隆大學電氣工程系,師從西蒙教授,並取得博士學位。之後曾去英國國立物理實驗室NPL工作過一段時間,回美國後進入史丹福大學繼續其人工智慧的研究。費根鮑姆的重大貢獻在於:通過實驗和研究,證明了實現智慧型行為的主要手段在於知識,在多數實際情況下是特定領域的知識,從而最早倡導了“知識工程”(KnowleadgeEngineering),並使知識工程成為人工智慧領域中取得實際成果最豐富、影響也最大的一個分支。知識工程的提出,使人工智慧從理論走向套用,從基於推理為主的模型轉向主要基於知識的模型,如果不說這是劃時代的話,至少也是開創了一個新階段。通常認為,凡是用自動機對知識進行獲取、操作、和利用的工程系統讀可以稱為知識工程。費根鮑姆本人,作為知識工程的倡導者和實踐者,還和他人合作,開發出世界上第一個和多個專家系統程式。
雷迪本是印度人,1937年6月13出生於新德里附近的一個小城。雷迪1958年在印度大學畢業,取得學士學位後,去澳大利亞留學,在新南威爾斯大學獲碩士學位,之後再到美國深造,於1966年在史丹福大學獲得了博士學位並加入美國國籍。雷迪自稱是“第二代的人工智慧研究者”,因為他在史丹福大學的博士導師就是有“人工智慧之父”之稱的麥卡錫,而另一位人工智慧大師明斯基當時也在史丹福大學。學成以後,雷迪來到卡內基—梅隆大學工作。雷迪主持過許多大型人工智慧系統的開發,取得了一系列引人注目的成就,例如他們開發成功的能在道路上行駛並可跨越原野的自動駕駛車輛,在計算機視覺、機器人路徑規劃、自動控制、障礙識別等方面都有重大技術突破;LISTEN語音識別系統,類似一個文化教員,可以“聽”孩子念課文,念錯了或不會念時提供幫助;以義大利詩人但丁命名的火山探測機器人項目等。雷迪還開創了一個他稱之為“白領機器人學”(White-collarRobotics)的新學科領域,就是由機器人去完成白領職工的工作,諸如生產調度等功能。雷迪現任卡內基—梅隆大學計算機學院院長。
2011年,圖靈獎的桂冠再次折落在人工智慧領域,獲得者是UCLA的JudeaPearl教授(75歲)。他提出機率和因果性推理演算法,徹底改變了人工智慧最初基於規則和邏輯的方向。
其他方面
人們稱巴克斯為“不知疲倦的發明家”。事實確實如此,進入IBM後,他就全身心地投入工作,從而奠定了他作為出色的程式設計師在公司的地位。當時的計算機還是用機器語言也就是二進制代碼進行編程,存在工作效率低、難於檢查和發現問題、不便於交流、軟體開發費用高昂等問題。經過深思熟慮,巴克斯於1953年向IBM老闆卡斯伯特·赫德提交了一分備忘錄,建議設計一種接近人類語言的程式語言代替機器語言,赫德批准了巴克斯的計畫。1957年4月,經過巴克斯和他的同事們的艱苦努力,FORTRAN的編譯器第一次在西屋電氣公司訂購的704計算機上成功運行,標誌著一個時代(機器語言編程時代)的結束,另一個時代(高級語言編程時代)的開始。作為世界上第一個高級程式設計語言,它對其後出現的上千種高級程式設計語言都有或大或小的影響。FORTRAN的工作成果融入了ALGOL58及隨後的ALGOL60等一系列版本。基於開發FORTRAN的經驗,巴克斯關注的重點由定義語言本身轉向如何清晰地描述和表達語言這個問題上,也就是要創建一個“元語言”(meta-language)。經過不懈探索,巴克斯又提出了如今眾所周知的“巴克斯範式”BNF(BackusNormalForm)。BNF由於其簡潔、明了、科學而被廣泛接受,成為描述各種程式設計語言的最常用的工具。
程式設計語言的發展過程,實際上是由一批大師驅動的。1978的圖靈獎授予了美國科學家羅伯特·弗洛伊德,他是在程式正確性證明方面,提出前後斷言法(pre-andpost-assertionmethod)的創始人,並在算法、程式設計語言的邏輯定義、自動程式綜合、自動程式驗證、編譯理論和實現等方面都作出了創造性的貢獻。
1979年的圖靈獎授予了一位加拿大學者、時在IBM公司沃森研究中心工作的肯尼思·艾弗森。他是因為在開發互動式程式設計語言APL中作出開創性工作,從而為程式設計語言的理論和實踐作出規定卓越貢獻而獲此殊榮的。
1980年的圖靈獎授予了英國牛津大學計算機科學家查爾斯·霍爾。他不僅提出了QUICKSORT、CASE,而且在程式設計語言的定義和設計、數據結構和算法、作業系統-----許多方面都起了重要作用。由霍爾和他的同事們設計與實現的ALGOL60一個子集的版本ElliottALGOL60,在效率、可靠性和方便性等方面都是首屈一指的。
在計算機的發展史上,大概沒有哪個程式設計語言像C那樣得到如此廣泛地流行;也沒有哪個作業系統像UNⅨ那樣獲得計算機廠家和用戶普遍青睞和厚愛。它們對整個軟體技術和軟體產業都產生了深遠的影響。而C和UNⅨ兩者都是美國貝爾實驗室的丹尼斯·里奇(DennisMacAlistairRitchie)和肯尼斯·湯普森(KennethLaneThompson)設計、開發的,因此,他們在1983年共同獲得圖靈獎。
1984年的圖靈獎授予了瑞士學者和計算機科學家尼克勞斯·沃思(NiklausWirth),由於他是結構化程式設計語言PASCAL之父及結構話程式設計的首創者,他提出的著名公式“數據結構+算法=程式,廣為人知。可以說,現代程式設計語言中常用的數據結構和控制結構絕大多數都是由PASCAL語言奠定基礎的。在C語言問世以前,PASCAL是風靡全球、最受歡迎的語言之一。1971年沃斯發表的論文“通過逐步求精方式開發程式”(ProgramDevelopmentbyStepwiseRefinement),首次提出了“結構化程式設計”(structuredprogramming)的概念。這個概念的要點是:不要求一步就編成可執行的程式,而是分若干步進行,逐步求精。第一步編出的程式抽象度最高,第二步編出的程式抽象度有所降低…,最後一步編出的程式即為可執行的程式。結構化程式設計方法又稱為“自頂向下”或“逐步求精”法,在程式設計領域引發了一場革命,成為程式開發的一個標準方法,尤其在後來發展起來的軟體工程中獲得廣泛套用。
1991年的圖靈獎授予了英國愛丁堡大學計算機科學系教授羅賓·米爾納(RobinMilner)。他的主要貢獻是,首先和其他人一起提出了形式化邏輯系統的數學模型,稱之為LCF(LogicforComputableFunctions—“可計算函式的邏輯”)。LCF不僅是一種有效的建模工具,還可方便地驗證電腦程式的正確性。米爾納另一重大貢獻是他借鑑了人工智慧語言LISP的經驗,在LCF的基礎上,花了幾年的時間,開發成功了一個更加重要的系統,即ML,也就是元語言(metalanguage),一種用來描述、表達、與驗證其他語言的語言,它比LCF具有更強推理能力。
2001年的圖靈獎授予了挪威計算機科學家奧爾--約翰·戴爾(Ole--JohanDahl)和克利斯登·奈加特(KristenNygaard)。他們是因為在20世紀60年代開發SimulaI和Simula67中首先引入了類(class)、對象(object)、繼承(inheritance)、和動態綁定(dynamicbinding)等重要概念,為面向對象(object--oriented)這一當前最流行、最重要的程式設計技術奠定了基礎。當時推出的Simula67,雖由於本身比較難學、難用而未能廣泛流行,但它的影響卻是巨大和深遠的,20世紀70年代Xerox公司推出了Smalltalk,80年代Bell實驗室推出了C++等,在全世界掀起了一股面向對象技術的熱潮,至今盛行不衰,成為程式設計的主流
每年度的圖靈獎都授予了那些在計算機科學理論和技術或計算機產業方面作出突出貢獻的人。
1968年的圖靈獎獲得者是發明糾錯碼的美國大數學家和信息專家理察·哈明;
1973年的圖靈獎獲得者是美國“網狀資料庫之父”查爾斯·巴赫曼;
1981年的圖靈獎授予了英國人,後到美國發展的有“關係資料庫之父”之稱的埃德加·科德。
1997年圖靈獎的得主是美國人道格拉斯·恩格爾巴特,他是滑鼠器的發明人和超文本研究的先驅。
值得一提的是2000年的圖靈獎授予了一位美國普林斯頓大學計算機科學系教授、華裔學者姚期智,他因是計算理論領域的卓越開拓者而榮獲此殊榮。姚期智的英文名字是安德魯·姚(AndrewC.Yao)。他祖籍湖北孝感,1946年12月24日出生於上海,幼年隨父母去台灣。1967年在台灣大學畢業後去美國深造。他1972年在哈佛大學取得物理學博士學位,並做了一年博士後研究工作之後,選擇到伊利諾依大學研究生院繼續攻讀計算機科學博士學位,並於1975年獲得該學位。他曾先後在麻省理工學院、史丹福大學、加州大學伯克利分校從事教學與研究,1986年加盟普林斯頓大學至今。姚期智的主要貢獻在計算機理論方面。ACM的授獎決定指出,姚期智對計算理論的貢獻是根本性的,意義重大的,其中包括基於複雜性的偽隨機數生成理論、密碼學、通信複雜性等。姚期智是圖靈獎近40年來首次授予一位華裔學者。
其他的圖靈獎授予了包括計算機體系結構、計算複雜性理論、算法設計與分析、圖形學、作業系統和編譯程式、軟體工程等方面的專家學者。
歷屆圖靈獎獲獎名單
中外科學獎項
科學技術是第一生產力,世界各國都很重視科學,許多國家設立了不同的科學獎項,用來獎勵在科學研究、技術創新與開發、實現高新技術產業化和科技成果推廣套用等方面取得優秀成果或者做出突出貢獻的個人和組織。 |