計(jì)算機(jī)鼻祖撰寫20世紀(jì)最重要物理學(xué)著作(圖)

高德納是美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家唐納德·克努斯(Donald Knuth)的中文名。這位“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的鼻祖”是計(jì)算機(jī)界的傳奇人物。他在年僅36歲時(shí)就獲得了圖靈獎(jiǎng)，成為該獎(jiǎng)歷史上最年輕的獲獎(jiǎng)?wù)摺Ｋ墨@獎(jiǎng)作品《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》原計(jì)劃出七卷，至今才出到第四卷。盡管如此，它依然與愛因斯坦的《相對(duì)論》、狄拉克的《量子力學(xué)》、費(fèi)曼的《量子電動(dòng)力學(xué)》等并列，被《科學(xué)美國人》雜志評(píng)選為20世紀(jì)最重要的12本物理學(xué)著作之一。

早期經(jīng)歷：“是男人就得-67”

1938年高德納出生于美國密爾沃基。他的超凡智力在8歲時(shí)就顯示出來了。當(dāng)時(shí)，一家糖果商在孩子們當(dāng)中舉辦了一項(xiàng)有趣的比賽，要求用“Ziegler’s Giant Bar”里面的字母，寫出盡可能多的單詞。裁判事先準(zhǔn)備了一份2500個(gè)單詞的列表，可小高德納令人驚訝地寫出了4500多個(gè)單詞。他為學(xué)校贏得一臺(tái)電視機(jī)，還為每個(gè)同學(xué)贏得一根棒棒糖。他的賽后感言是，我還能寫出更多。

高德納就讀的大學(xué)是凱斯理工學(xué)院。1956年，他在這里第一次使用了IBM650，并開始學(xué)習(xí)編程。不久之后，高德納就對(duì)編程有了許多體會(huì)。當(dāng)時(shí)高德納還兼職管理學(xué)校的籃球隊(duì)，于是他編寫了一個(gè)程序，能夠自動(dòng)評(píng)估每名球員的價(jià)值，令球隊(duì)的教練非常欣賞，還引來了CBS電視臺(tái)。后來高德納、球隊(duì)教練和IBM650的合影還被印到了IBM650的宣傳冊(cè)上。1960年，高德納以公認(rèn)出色的成就，打破了學(xué)校的慣例，同時(shí)獲得了學(xué)士和碩士?jī)蓚€(gè)學(xué)位。

隨后，高德納進(jìn)入伯克利攻讀數(shù)學(xué)博士學(xué)位。在此期間，他的編程生涯也正式開始了。他當(dāng)時(shí)所寫的程序中最值得一提的，是對(duì)ALGOL60編譯器提出的測(cè)試方法。ALGOL60經(jīng)常會(huì)因?yàn)榫幾g器不成熟而出故障。高德納編寫了一段非常簡(jiǎn)單的測(cè)試程序，江湖人稱“Man or boy test”，翻譯成中文就是“是男人就得-67”。高德納說，只要用ALGOL60編譯器來編譯我的這段程序，如果運(yùn)行結(jié)果等于-67，就說明這個(gè)編譯器是純爺們兒。

獲圖靈獎(jiǎng)：蓋茨為他“做推廣”

1963年，25歲的高德納拿到了博士學(xué)位，并留在伯克利任教。在畢業(yè)前一年，高德納已經(jīng)因?yàn)樵O(shè)計(jì)編譯器而響譽(yù)計(jì)算機(jī)行業(yè)。著名的Addison-Wesley出版社向他約稿，請(qǐng)他寫一本關(guān)于編譯器和程序設(shè)計(jì)方面的書。這本來是很平常的一件事，但不久之后，他就把這件事做成了計(jì)算機(jī)科學(xué)史上的奇觀。1962年約的稿，高德納一直寫到1966年還沒交。編輯急了，找到高德納，說這都4年了你寫了多少啊。高德納說，才寫3000頁手稿。編輯大囧，忙問都這么長(zhǎng)了怎么不交稿？答曰，我還沒寫到正題呢。編輯崩潰了，說那你出個(gè)多卷本吧……

把一件平常的事做到人間極致，這就是高德納。他不是故弄玄虛，他的心里攢著一股勁兒，要寫一部與牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》相媲美的巨著。1968年，《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》(TAOCP)的第一卷正式出版了。這一卷的標(biāo)題叫《基本算法》，但難度卻并不低。據(jù)說比爾·蓋茨曾經(jīng)花了幾個(gè)月的時(shí)間讀完這一卷，并且做了大量的練習(xí)，然后他說，如果你想成為一個(gè)優(yōu)秀的程序員，那就去讀這個(gè)《基本算法》吧。高德納本人的說法更犀利：要是看不懂，就別當(dāng)程序員。

同年，高德納跳槽到斯坦福大學(xué)，并當(dāng)上了教授。一年后，TAOCP第二卷正式出版。1973年，這本書出到了第三卷。這三卷書被計(jì)算機(jī)界驚為“神作”，在最初的幾年內(nèi)就賣出去100多萬套。按照計(jì)劃，這套書一共是七卷，但是現(xiàn)在剛剛寫完三卷，就已是震古爍今。震到什么程度呢，連圖靈獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)委員都坐不住了。按照慣例，圖靈獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)叨际浅删偷壬恚?jīng)過時(shí)代的檢驗(yàn)。但此時(shí)，美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)便決定立即為其頒發(fā)圖靈獎(jiǎng)。這對(duì)高德納來說，無疑是個(gè)殊榮，這一年他只有36歲。至今，他仍保持著圖靈獎(jiǎng)最年輕獲獎(jiǎng)?wù)叩募o(jì)錄。

中途輟筆：圓周率充當(dāng)序列號(hào)

高德納在獲此殊榮之后，再一次令世界大跌眼鏡：他宣布從此歇筆了，因?yàn)榕虐婀ぞ咛?，破壞了這套書的美。這一動(dòng)作讓外界十分震驚。有人說，高德納江郎才盡，見好就收；有人說，圖靈獎(jiǎng)對(duì)前三卷的評(píng)價(jià)過高了，高德納只好找理由撤了；還有人說，獲獎(jiǎng)之后停止寫作，充分體現(xiàn)了他寫書的目的就是為了功利。

可高德納在輟筆的10年間居然創(chuàng)造了三個(gè)重要的成果：字體設(shè)計(jì)系統(tǒng)METAFONT、文學(xué)化編程(Literate Programming)，以及其中影響最大的排版系統(tǒng)TEX。

在Word系統(tǒng)中寫科學(xué)論文是一件很辛苦的事，你需要調(diào)整格式，也很難表現(xiàn)數(shù)學(xué)式。但是在TEX中，這些麻煩幾乎完全不存在，只要載入樣式文件，排版就自動(dòng)完成了。TEX是一場(chǎng)出版界的革命，直到現(xiàn)在仍是全球?qū)W術(shù)排版的不二規(guī)范。

TEX作為一個(gè)軟件產(chǎn)品，也令人嘆為觀止。它的版本號(hào)不是自然數(shù)列，也不是年份，而是從3開始，不斷逼近圓周率(目前最新版本是3.1415926)。高德納再一次用行動(dòng)宣告，這個(gè)東西趨近完美，不可能再有什么大的改進(jìn)了。他還設(shè)立了獎(jiǎng)金：誰發(fā)現(xiàn)TEX的一個(gè)錯(cuò)誤，就付他2.56美元，第二個(gè)錯(cuò)誤5.12美元，第三個(gè)10.24美元……以此類推。結(jié)果直到今天，他也沒有為此付出多少錢，可見TEX經(jīng)過了怎樣的千錘百煉。他設(shè)置的另一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)是找出其著作中錯(cuò)誤的人能得到2.56美元，因?yàn)?ldquo;256美分剛好是十六進(jìn)制的一美元”。據(jù)說，獲獎(jiǎng)?wù)邔⒂兴灻闹币暈檎鋵?，并不兌現(xiàn)。

回歸寫作：計(jì)算機(jī)王者歸來

歇筆十年的高德納，手捧這三項(xiàng)成果重出江湖，打消了一切質(zhì)疑。這時(shí)他才對(duì)十年前的歇筆事件做了一個(gè)輕描淡寫的解釋：一個(gè)人要想把事情做得漂亮，就必須要跟上帝保持和諧，現(xiàn)在，上帝終于讓我去寫四卷了。

1992年，高德納為了專心寫作，宣布提前退休，并停用電子郵箱(此人從1975年就開始玩電郵了)。高德納一共帶了28位博士生，他覺得28這個(gè)數(shù)字很好，于是便宣布不再收學(xué)生了。盡管如此，他仍然為想要師從于他的人們留下了一個(gè)盼頭：他開了一門公開課，每次會(huì)提出一個(gè)問題，如果誰能快速解出來，高德納就會(huì)為他的博士論文簽名。不知道哪位后起之秀能夠獲得如此殊榮呢，我們拭目以待吧。

2008年，在TAOCP的前三卷面市30年之后，第四卷終于面世了。而高德納自己卻已是白發(fā)蒼蒼的古稀老人了。他對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的熱愛，使他為這套叢書耗費(fèi)了一生的心血。[!--empirenews.page--]

【新知補(bǔ)丁】

圖靈獎(jiǎng) Turing Award

計(jì)算機(jī)科學(xué)界最高獎(jiǎng)。美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)于1966年設(shè)立，專門獎(jiǎng)勵(lì)那些對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人。其名稱取自計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)、英國科學(xué)家阿蘭·圖靈。目前圖靈獎(jiǎng)由英特爾公司以及Google公司贊助，獎(jiǎng)金為25萬美元，一般每年只獎(jiǎng)勵(lì)一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家。

□蘇椰(江蘇 人工智能專業(yè)) 本版圖片均為資料圖片

高德納設(shè)置了一個(gè)懸賞游戲。如果有人挑出了他編寫的TEX程序的錯(cuò)誤，他就給挑錯(cuò)者獎(jiǎng)勵(lì)。第一個(gè)錯(cuò)誤值2.56美元，第二個(gè)值5.12美元，第三個(gè)值10.24美元。據(jù)說，這張10.24美元的支票是他迄今為止為此簽出的最后一張。