“AI英雄”

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展出|本智能(公众号 智能man 163 )

期间编号| ai英雄-第113期

|从“纽约时报”中选择

译者|乐邦

图1-位于加利福尼亚州斯坦福市家中的唐娜( donald knuth )。 。 他是有名的完美主义者，任何在他的书里发现错误的人都会得到报酬。

《纽约时报》最近采访了硅谷尤达大师、算法和程序设计技术先驱迪纳( donald knuth )。 加纳在采访中阐述了对算法的看法，回顾了毕生心血的巨着《计算机程序设计艺术》( the artofcomputerprogramming )。

半个世纪以来，斯坦福大学的计算机科学家加纳一直是算法行业的精神领袖。 他看起来像尤达大师。 身高6英尺4英寸，戴着眼镜。

他是《计算机编程艺术》一书的作者，这四卷书的作品可以说是他一生的心血。 第一卷于1968年出版，整部作品(作为机顶盒出售，售价约250美元)。 年被选为“美国科学家”( american scientist )的上世纪科学界最具影响力著作的排名——其他入选的著作有《查尔斯·达尔文自传》的特别版，汤姆·沃尔夫( tom wolfe )的“真实材料” 雷切尔·卡森( rachel carson )的《寂静的春天》( silent spring )、阿尔伯特·爱因斯坦( albert einstein )和约翰·冯·诺依曼( john von neumann )的名字

《计算机编程艺术》出版了100多万册，被誉为计算机编程行业的圣经。 “就像真正的圣经一样，它很长，很全面。 其他书没那么全面。 ”。 谷歌的研究负责人彼得·诺维格( peter norvig )说。 读完652页后，第一卷的封底印着比尔·盖茨( bill gates )的话。 “如果能阅读所有的复印件，请把简历发给我。 ”。

第一卷开头摘自《McCall’scookbook》:

这是你的书，上千万封信要我们出版的书。 我们花了很多年做，反复检查了无数的食谱，给你带来了最好的、感兴趣的、完美的食谱。

书里有算法，是数字时代的“食谱”。 但是，正如加纳喜欢指出的那样，算法在3800年前巴比伦陶板也有。 他是备受尊敬的算法专家，他的名字与该行业最重要的算法，如knuth-morris-pratt (简称“kmp”)字符串搜索算法联系在一起。 这个算法是1970年发明的，就像在键盘上按command+f搜索文档中的关键字一样，可以找到副本中出现的所有特定单词和字符的组合。

现年80岁的德纳，穿着像这次奥德赛之旅时的年轻极客。 里面穿着长袖t恤，短袖t恤外面穿，牛仔裤。 至少每年的这个时候都是这样。 年轻的时候，他和电脑形影不离，整天摆弄“0”和“1”。

诺维格博士说:“戈德纳确信系统实际上能理解到机械代码水平。” 当然，现在随着算法占主导地位(以及削弱我们的作用)，普通程序员没有时间操作二进制代码，而是采用抽象层次和层次的代码。 此外，他们经常借用代码库的代码链。 但是，精英工程师们有时会进行深入的探索。

“在谷歌，我们只是混东西。 ”诺维格博士在谷歌三巨头小组加州山景城的会议上说:“但是，在其他情况下，要想为数十亿客户提供服务，有效地做到这一点是很重要的。 提高10%的效率将带来数十亿美元的收益，为了达到终极的效率水平，必须彻底查明事件。 ”。

图2-加州理工大学，高德纳于1963年在这里获得博士学位。

或者，正如谷歌杰出科学家安德烈·布罗德( andrei broder )在会议上解释的那样，“我想为我们正在进行的事件提供一点理论基础。 我们不想提供轻率的二流算法。 我们不想让其他算法专家说‘你们是笨蛋’。 ”

Googletrips应用于年制作，属于“定向算法”，可以每天制作推荐的旅行活动。 这个团队致力于“最大限度地提高最坏日子的质量”。 例如，不要让客户回到同一个社区，看到不同的地方。 他们从来自瑞士数学家欧拉-莱昂哈德·欧拉( leonhard euler )的具有300年历史的算法中得到灵感，欧拉想创造一条通过普鲁士城市康尼斯堡的路线。 这条路线只经过康尼斯堡的七座桥一次。 加德纳在他的专集第一卷中论述了欧拉的经典问题。 (他曾将欧拉的方法应用于编码，让计算机控制缝纫机。 ）

遵循加纳的理论很有帮助。 众所周知，他提出了“文学编程”的概念，强调了编写人类和计算机都能阅读的代码的重要性——这个概念在今天几乎得到了矫正。 高德纳认为，他与伊丽莎白·毕晓普( elizabeth bishop )的诗和菲利普·罗斯( philip roth )的《美国牧歌》( american pastoral )一样，是获得普利策奖的文学作品

他也是有名的完美主义者。 美国最受欢迎的科普漫画网站xkcd的创始人、“事物解释者”( thing explainer )的作者兰德尔·门罗( randall munroe )首次听说高德纳是计算机科学界的人，加纳是哪个科学家？ 门罗回顾说:“人们谈论他获奖的事情，就像在说计算机科学的诺奖一样。”

德纳在学术和其他方面有着非常严格的标准，也许可以解释为什么他一生的工作还没有完成。 他和谷歌联合创始人谢尔盖·布林( sergey brin )打了一个赌。 赌的是布林能否在加纳完成他的作品之前完成博士学位。 布林曾是加纳的学生。

算法的曙光

19岁时，戈德纳在《疯狂》( mad )杂志上发表了他的第一篇技术论文《波茨比度量衡系统》( potrzebiesystemofweightsandmeasures )。 在计算机科学学科出现之前，他成为了计算机科学家，现在在克里夫兰的凯斯西储大学学习数学。 他浏览了学校ibm 650大型机(十进制计算机)的示例程序，发现有些不足，改写了哪些软件和课上采用的教科书。 在一个业余项目中，他对学校篮球队进行了数据统计，并制定了一个支持联赛冠军的计算机程序。

暑假期间，高德纳通过写编译器挣的钱比教授一年挣的钱多。 编译器像转换器一样，将代数这样的高级编程语言转换为低级编程语言(有时是模糊的二进制)，并在此过程中加以改进。 在计算机科学中，“优化”是真正的艺术，这些话是在戈德纳的另一句箴言中讲述的。 "过早的优化是一切罪恶的源头. "

最终，高德纳自己成为了编译者，无意中创造了新的行业。 他把这个行业称为“算法分解”。 一家出版社雇佣他写了一本关于编译器的书，后来，这本书变成了一本关于算法的书，它收集了所有关于计算机编码方法的知识。

图3-1981年，高德纳正在浏览1957年的《疯狂》杂志。 这本杂志上有他的第一篇技术论文，论文发表时他才19岁。

图4-《计算机程序设计艺术》第1-4卷。 “读完所有的复印件后，请把简历发给我。 ’比尔盖茨用推文写着。

“到了文艺复兴时期，算法一词的起源受到了质疑。 》书的开头写道:“早期的语言学家试图通过进行algiros (意味着痛苦) + numermos (意味着数字)这样的组合来推测其起源。” 事实上，戈德纳接着说，他来自9世纪波斯教科书作者al-khwārizmī’的书，其拉丁语为algorithmi。

最初，德纳打算写作品。 后来，计算机科学经历了那个“大爆炸”( big bang )，所以他重新构思，把这个项目重新编成了7卷书。 现在他又分了几卷叫《分册》。 下一部作品《卷4分册5》预定在圣诞节前出版，讲述“倒退”和“舞蹈链接”等问题。 由于他相继发现了无法拒绝的问题，出版计划推迟到了第二年的4月。

为了尽量让自己完成任务，高德纳一直很珍惜时间。 他55岁退休，很少出席公开活动，同时停止了电子邮件的采用。 安德烈·布罗德( andrei broder )回忆说，即使在20世纪80年代初，时间管理也是他的象征性特征。

加纳通常在星期五上午与学生会面，在人工智能创始人约翰·麦卡锡( john mccarthy )的实验室过夜，直到电脑空有空时采用它。 锡是人工智能的创始人之一。 随着数字出版的到来，他惊讶于他最喜欢的书出现在页面上的样子，他开始了制作tex计算机排版系统的任务。 这个系统至今仍是所有科学交流和出版形式的黄金标准。 有人认为这是戈德纳对世界的最大贡献，也是古腾堡以来对印刷术的最大贡献。

这长达十年的迂回发生在客户共享计算机，很多人睡觉的夜晚计算机运行得更快的时代。 于是，高德纳把白天改为晚上，调整了自己的课程表12个小时，把学生的预约时间从星期五晚上8点调整到了午夜。 百老汇说:“当我告诉她星期五晚上我们什么也做不了的时候，星期五晚上10点我必须和领导见面，所以她认为‘这件事很傻，那是真的’。 ”。 ”

但是，当戈德纳选择面对现场时，他百分百集中投入。 “和他在一起，你会很高兴。 ”微软研究院常务理事珍妮弗·蔡斯( jennifer chayes )说:“他是这个社区的权威人物。 如果说你有某种程度上兼具温度和深度的优化函数，那就是我们的导师。 ”。

图5-高德纳和字体设计师赫尔曼·查普夫( hermann zapf )讨论字体。 许多人认为德纳在tex计算机排版系统上的工作是古腾堡以来对印刷术的最大贡献。

和加纳的星期天时间

加纳住在斯坦福，访问者星期天可以来拜访。 他能抽出一整天的时间是例外的。 一般来说，他的空空闲时间是下午1点到4点的午睡时间。 他早就去了帕洛阿尔托的第一个路德教会，在那里给人们上了星期天学校的课。 开车回家的时候，他对数学有一点哲学的想法。

“我永远不知道一切，”他说。 “如果我什么都不擅长，而且我什么都知道的话，我的生活会更糟。 ”。 然后，他提议带记者参观他和妻子吉尔( jill )在1970年建造的“加州现代”住宅。 他的办公室里堆满了u盘，装饰着来自平面设计师吉尔的情人节心形图案。 印象最深的是音乐室，是围绕他定制的812支管风琴建造的。 最后，我们一边喝酒一边玩解谜游戏。

写一篇关于谜团与游戏——超现实算术的中篇小说，创作90分钟的多媒体音乐作品“fantasia apocalyptica”，才是让他真正兴奋的事件。 他的书的一部分标题是《拼图与现实世界》。 他用电子邮件向麻省理工学院的艺术家马丁·戴蒙( martin demaine )和计算机科学家埃里克·戴蒙( erik demaine )发送了摘录。 因为高德纳采用了他们的“算法谜题字体”。

“我很兴奋，”埃里克·网域说。 “能登上这本书是我的荣幸。 他提到了作为“算法带来的幸福”( fun with algorithms )大会激励口号的加纳的另一句名言。 “幸福也许总是第一目标”。

但是后来，域博士说这个行业开始变得实用了。 工程师、科学家和艺术家们正在合作处理现实世界的问题——蛋白质折叠动力学、机器人技术和气囊。 利用领域父子的数学折纸设计，研究如何将纸和链接折叠成不同的形状。

当然，算法上各种冗长复杂的过程会带来现实世界的问题。 人类编写的算法——越是处理难题，越会产生嵌入错误和偏见的代码——已经够麻烦的了。 更令人担忧的可能不是人类写的算法，而是机器在学习过程中写的算法。

程序员仍然训练机器，最重要的是为后者提供数据。 (数据是关于偏见和错误的新行业，在这里错误和偏见更难被发现和修复)。 但是，正如麻省理工学院媒体实验室的附属研究机构凯文·斯莱文( kevin slavin )所说:“我们现在正在编写无法理解的算法。 这成为了历史上独特的瞬间。 因为我们受制于一系列的物理思想、行动和努力，它们源于人类，但不被人类所理解。 ”。 正如莱文经常指出的那样，“如果你是算法的话，你会有光明的未来”。

图6-1999年，高德纳在自家办公桌前工作

图7-小笔记本

如果你是含有德纳智慧的算法，你的未来会特别光明。 谷歌诺维格博士指出:“今天，程序员们将高德纳和其他已经完成的东西作为算法的一部分，与所需的其他东西进行了组合。”

“人工智能也是如此。 但是，集成工作不是由程序员手动完成的，而是基于数据自动完成的。 我希望人工智能能和组件结合起来研究数据得到好的答案。 但是，必须决定哪个组件是什么。 每个组件都可能是加纳的一页书或章节书，因为这可能是完成某些任务的最佳方法。 ”。

幸运的是，戈德纳多次重复他的工作。 他估计，自1980年以来，尽管这个时间框架没有改变，但完成计算机程序的设计艺术需要25年。 算法的算法可能有特别的章节或最后一页吗？ “当然不是，”高德纳说。

“我担心算法变得太重要了，”他补充说。 “起初，计算机科学家们担心没有人听我们说话。 我担心现在有很多人在听。 ”

来源：安莎通讯社