2020圖靈獎今日出爐:龍書《編譯原理》作者獲獎
2021年03月31日17:08

  原標題:圖靈獎今日出爐,“龍書” 作者、編程語言大佬 Alfred Aho 和 Jeffrey Ullman 獲獎  

  來源:學術頭條

  作者:劉芳  

  計算機界最負盛名的獎項——圖靈獎於今日出爐。

  剛剛,國際計算機協會(ACM)官網宣佈將此獎項授予哥倫比亞大學計算機科學名譽教授 Alfred Vaino Aho 和斯坦福大學計算機科學名譽教授 Jeffrey David Ullman,以表彰他們在編程語言實現(programming language implementation)領域基礎算法和理論方面的成就。

  除了對編程語言實現本身的貢獻以外,這兩位教授還將此領域的諸多研究成果編纂成教材,深刻影響了數代計算機科學家,以及程式員。

圖 | 哥倫比亞大學計算機科學名譽教授 Alfred Vaino Aho、斯坦福大學計算機科學名譽教授 Jeffrey David Ullman
圖 | 哥倫比亞大學計算機科學名譽教授 Alfred Vaino Aho、斯坦福大學計算機科學名譽教授 Jeffrey David Ullman

  圖靈獎通常被稱為 “計算機界的諾貝爾獎”,獎金為 100 萬美元,由Google公司提供財政支援。該獎項以英國數學家艾倫・M・圖靈(Alan M. Turing)的名字命名,他曾研究了計算的數學基礎和極限問題。

  兩位編程語言大佬

  計算機軟件是現代社會人類與科技互動的驅動器。不論是在手機、汽車還是網絡公司內部的大型服務器上,世界上的每一個程式都是人類使用高級語言編寫,之後再翻譯成低級語言以供計算機運行的。這種將高級語言程式翻譯成計算機能識別的低級語言的技術在很大程度上要歸功於 Aho 和 Ullman。

  Aho 是哥倫比亞大學榮譽教授。他於 1995 年加入哥倫比亞大學計算機科學系。在加入哥倫比亞大學之前,Aho 是貝爾實驗室負責計算科學研究的副總裁,在那裡工作了 30 多年。Aho 本科畢業於多倫多大學,在普林斯頓大學獲得電氣工程 / 計算機科學碩士和博士學位。

  Aho 曾獲得 IEEE 馮諾伊曼獎章(John von Neumann Medal)和 NEC C&C 基金會 C&C 獎。他是美國國家工程院(US National Academy of Engineering)、美國藝術與科學院(American Academy of Arts and Sciences)和加拿大皇家學會(Royal Society of Canada)的成員。同時他也是世界計算機協會(ACM)、IEEE、貝爾實驗室和美國科學促進會的成員。

  Ullman 是斯坦福大學名譽教授,也是以計算機科學主題的在線學習平台 Gradiance Corporation 的首席執行官。他於 1979 年加入斯坦福大學,在那之前曾於 1969 年至 1979 年在普林斯頓大學任教,並於 1966 年至 1969 年擔任貝爾實驗室的技術人員。厄爾曼畢業於哥倫比亞大學,在普林斯頓大學獲得計算機科學博士學位。

  Ullman 的榮譽包括獲得 IEEE 馮諾伊曼獎章獎章、NEC C&C 基金會 C&C 獎、Donald E.Knuth 獎和 ACM Karl V.Karlstrom 傑出教育家獎。他是美國國家工程院、國家科學院、美國藝術與科學院的成員,也是世界計算機協會的成員。

  1967 年,兩位計算機科學家在貝爾實驗室開始了他們的合作。幾十年間,Aho 和 Ullman 奠定了編程語言理論、編程語言實現及算法設計和分析的基礎,他們通過技術創新和影響甚廣的教材為編程語言領域做出了重大貢獻。兩位教授早期在算法設計和分析技術方面的合作為這一時期出現的計算機科學核心理論提供了關鍵思路。

  世界計算機協會主席科西斯(Gabriele Kotsis)解釋說:“計算機編程的實踐和日益先進的軟件系統開發幾乎支撐了在過去 50 年中社會上所有的技術變革。雖然無數研究人員和實踐者為這些技術做出了貢獻,但 Aho 和 Ullman 的工作尤其具有影響力,他們幫助我們理解了算法的理論基礎,並為編譯器(complier)和編程語言設計的研究和實踐指明了方向。自 20 世紀 70 年代初以來,Aho 和 Ullman 一直是這一領域的思想領袖,他們的工作指導著一代又一代的程式員和研究人員,直到今天。”

(來源:Pixabay)
(來源:Pixabay)

  Google高級研究員、Google人工智能高級副總裁迪恩 (Jeff Dean) 補充道:“Aho 和 Ullman 在算法、形式語言理論(formal language theory)、編譯器和數據庫方面確立了基本概念,這些概念對當今編程和軟件領域的發展起到了重要作用。他們還向人們展示了這些不同領域的研究是如何緊密聯繫在一起的。Aho 和 Ullman 為計算機科學引入了關鍵的技術性概念,包括必不可少的特定算法等。在計算機科學教育方面,他們的教材一直是培養學生、研究人員和從業人員的黃金標準。”

  Aho 和 Ullman 在加入貝爾實驗室之前都是在普林斯頓大學獲得博士學位的,他們從 1967 年到 1969 年在貝爾實驗室工作。在那期間,他們開發了用於分析和翻譯編程語言的高效算法。

  1969 年,Ullman 開始了在學術界的職業生涯,並最終加入了斯坦福大學。而 Aho 在加入哥倫比亞大學之前在貝爾實驗室工作了 30 年。儘管在不同的機構工作,但兩人的合作持續了數十年。在此期間,他們共同撰寫了書籍和論文,並為算法、編程語言、編譯器和軟件系統引入了新技術。

  影響深遠的教材

  Aho 和 Ullman 合著了九本影響深遠的教材 (包括更新版本)——

  A. V. Aho and J. D. Ullman, The Theory of Parsing, Translation, and Compiling, Vol. 1, Parsing. Prentice Hall, 1972. ISBN 0-13-914556-7

  A. V. Aho and J. D. Ullman, The Theory of Parsing, Translation, and Compiling, Vol. 2, Compiling. Prentice-Hall, 1973. ISBN 978-0-13-914564-3

  A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman, The Design and Analysis of Computer Algorithms. Addison-Wesley, 1974. ISBN 0-201-00023-7

  A. V. Aho and J. D. Ullman, Principles of Compiler Design. Addison-Wesley, 1977. ISBN 0-201-00022-9

  A. V. Aho, J. E. Hopcroft, J. D. Ullman, Data Structures and Algorithms. Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-00023-7

  A. V. Aho, R. Sethi, J. D. Ullman, Compilers: Principles, Techniques, and Tools. Addison-Wesley, Reading MA 1986. ISBN 0-201-10088-6

  A. V. Aho and J. D. Ullman, Foundations of Computer Science. W. H. Freeman/Computer Science Press, 1992.

  A. V. Aho and J. D. Ullman, Foundations of Computer Science, C Edition. W. H. Freeman, 1995. ISBN 978-0-7167-8284-1

  A. V. Aho, M. S. Lam, R. Sethi, and J. D. Ullman, Compilers: Principles, Techniques, and Tools, Second Edition. Addison-Wesley, 2007. ISBN 978-0-321-48681-3

  其中,最廣為人知的兩本書是:

  《編譯程式設計原理》(1977)

  Principles of Compiler Design (1977)

  由 Aho 和 Ullman 合著的這本關於編譯器技術的權威書籍將形式語言理論(formal language theory)和語法製導翻譯技術(syntax-directed translation techniques)集成到編譯器設計過程中。

  由於其封面設計,它通常被稱為 “龍書”。書中清晰地列出了將高級編程語言轉換為機器碼的各個階段,使整個編譯器構建模塊化。同時作者在此書中還闡明了自己在算法方面對對有效的詞法分析技術(lexical analysis)、語法分析技術(syntax analysis techniques)和代碼生成技術所做貢獻。

  本書的最新版本《編譯器:原理、技術和工具》Compilers: Principles, Techniques and Tools (與 Ravi Sethi 和 Monica Lam 合著) 於 2007 年出版,至今仍是編譯器設計的標準教科書。

  《計算機算法設計與分析》(1974)

  The Design and Analysis of Computer Algorithms (1974)

  這本書由 Aho、Ullman 和 John Hopcroft 合著,被認為是該領域的經典之作,也是十多年來計算機科學研究中被引用最多的書籍之一。當計算機科學還是一個新興領域時,它就成了全世界算法課程的標準教科書。

  除了闡述他們自己對算法的貢獻外,《計算機算法的設計與分析》還探討了如何用隨機存取存儲器 (RAM) 作為基本模型,分析遞歸關係算法的時間和空間複雜性。RAM 模型還將不同的獨立算法編成通用的設計方法。本書中介紹的 RAM 模型和通用算法設計技術構成了當今標準計算機科學課程的一個組成部分。

  “計算機界的諾貝爾獎”

  圖靈獎(Turing Award),由 ACM 於 1966 年設立,全稱 ACM 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。

  圖靈獎名稱取自計算機科學先驅、英國科學家艾倫・麥席森・圖靈(Alan M. Turing),這個獎設立目的之一正是為了紀念這位偉大的科學家。

  圖靈獎對獲獎者要求極高,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,圖靈獎也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。

  每一年的圖靈獎一般在下一年的 3 月頒發,從 1966 年至 2019 年共有 73 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。截至目前,獲此殊榮的華人學者僅有 1 位,即 2000 年圖靈獎得主姚期智(2005 年出任香港中文大學博文講座教授,2011 年擔任清華大學交叉信息研究院院長,2017 年轉為中國科學院院士)。

  計算機之父:圖靈

  艾倫・麥席森・圖靈(Alan Mathison Turing,1912 年 6 月 23 日-1954 年 6 月 7 日),英國數學家、邏輯學家,被稱為計算機之父,人工智能之父。

  1931 年,圖靈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,圖靈回到劍橋,後曾協助軍方破解德國的著名密碼系統 Enigma,幫助盟軍取得了二戰的勝利。

  圖靈提出的著名的圖靈機模型,為現代計算機的邏輯工作方式奠定了基礎。此外,圖靈對於人工智能的發展有諸多貢獻,提出了一種用於判定機器是否具有智能的試驗方法,即圖靈測試。至今,每年都有圖靈測試的比賽。

  但不幸的是,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Apple,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,英國司法部長宣佈:圖靈當時受到的判決“不公,有歧視”,現已獲得女王伊麗莎白二世的赦免,稱 “女王的赦免是對這位優秀人物的獻禮”。同時,英國前首相卡梅倫表示: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”。

圖 | 圖靈及電影中圖靈扮演者本尼迪克特・康伯巴奇
圖 | 圖靈及電影中圖靈扮演者本尼迪克特・康伯巴奇

  2014 年,改編自安德魯・霍奇斯編著傳記《艾倫・圖靈傳》,由本尼迪克特・康伯巴奇主演的傳記電影《模仿遊戲》(The Imitation Game)上映,講述了 “計算機科學之父” 艾倫・圖靈的傳奇人生。該片也一舉獲得第 87 屆奧斯卡金像獎最佳改編劇本獎,以及包括最佳影片、最佳導演、最佳男主角、最佳女配角在內的 7 項提名。

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