New York Times Long Makalesi: Yoda of Silicon Valley-Algorithm Master Donald Knuth
AI Technology Review Press : Donald Knuth, dünyaca ünlü Turing Ödülü sahibi, Stanford Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Emeritus Profesörü olan tanınmış bir bilgisayar bilimcisi. Modern bilgisayar biliminin öncüsü olarak, TEX ve METAFONT bilgisayar dizgi sistemlerini icat etti, algoritma analizi alanını yarattı ve bilgisayar bilimi ve matematik alanlarında birçok etkili makale ve eser yayınladı. Birkaç gün önce, New York Times onunla özel bir röportaj yaptı. Bu röportajda Dr. Knuth, 50 yıllık "Bilgisayar Programlama Sanatı" adlı çalışmasına yansıyan algoritmalar hakkındaki bazı görüşlerinden bahsetti ve şunları söyledi: "Algoritmaların çok önemli hale geldiğinden endişeleniyorum. Başlangıçta, biz Bilgisayar bilimcileri, kimsenin bizi dinlemediğinden endişeleniyor, ama şimdi çok fazla insan bizi dinliyor. "New York Times makalesi ile ilgili olarak, Leifeng.com AI Technology Review şu şekilde derlenmiş ve derlenmiştir:
Donald Knuth, Stanford, California'daki evinde. Ünlü bir mükemmeliyetçi ve kitabında hatalar bulan herkesi ödüllendirmeye hazır.
Stanford Üniversitesi'nde bir bilgisayar bilimcisi olan Donald Knuth, "Yıldız Savaşları" daki Yoda'ya biraz benziyor. Yarım asırdır algoritmalar alanında manevi bir akıl hocası oldu - 6 fit 4 inç (yaklaşık 1.93 metre) boyunda olmasına rağmen, Dai Gözlük takmak.
Hayatının eseri olan ve dört ciltten oluşan "Bilgisayar Programlama Sanatı" kitabının yazarıdır. İlk cilt 1968'de yayınlandı. Bu cilt (bir kutuda yaklaşık 250 ABD Doları'na satılır), 2013 yılında American Scientist dergisi tarafından geçen yüzyılın bilimini şekillendiren bir kitap olarak seçildi. Birlikte dahil edilen kitaplar arasında Charles Darwin'in Otobiyografisi "Özel Baskı", "Doğru Şeyler", Tom Wolfe, "Sessiz Bahar", Rachel Carson ve monografiler Albert Einstein, John von Neumann ve Richard Feynman.
"Bilgisayar Programlama Sanatı" bir milyondan fazla nüsha yayınlamıştır ve bilgisayar alanının kutsal kitabıdır. Google Araştırma Direktörü Peter Norvig bir keresinde şöyle demişti: "Bu kitap gerçek bir İncil gibidir. Çok uzun ve kapsamlı. Hiçbir kitap onun kadar kapsamlı olamaz." 652 sayfayı aşan ilk cilt biter. Bill Gates'in önerisini arka kapakta görebilirsiniz: "Her şeyi okuyabiliyorsanız, bana bir özgeçmiş göndermelisiniz."
Kitabın başlangıcı "McCalls Cookbook" dan alıntılanmıştır:
Bizden kitabı yayınlamamızı isteyen binlerce mektup yazdınız. Sırf size en iyi, ilginç ve mükemmel içeriği sunmak için uzun yıllar kitaptaki sayısız tarifi tekrar gözden geçirdik.
Bu kitap temelde algoritmalar hakkında ... Dr. Knuth 3800 yıl önce Babylon gravür tahtasında algoritmaların bulunabileceğine işaret etse de, bu kitap dijital çağın ihtiyaçlarını karşılayabilir. Knuth saygın bir algoritma uzmanıdır; adı, Knuth-Morris-Pratt dizi arama algoritması gibi alandaki en önemli yöntemlerden bazılarıyla ilişkilendirilmiştir. Bu algoritma 1970 yılında tasarlanmıştır. Metindeki belirli bir kelime veya harfin tüm eşleşmelerini bulabilir - örneğin, bu algoritma bir belgede anahtar sözcükleri aramak için Command + F'ye tıkladığınızda kullanılır.
İş yerinde, 80 yaşında olan Dr. Knuth, genellikle genç bir inek gibi giyiniyor: Üst vücutta uzun kollu bir tişört, dışta kısa kollu bir tişört ve yılın bu zamanında giydiği alt vücutta kot pantolon. İlk yıllarda, her zaman makinelerle uğraştı, bazı ilkel ikili kodlar yazdı.
Dr. Norvig şunları söyledi: "Knuth, bilgisayar sistemlerinin aslında ikili kodlama düzeyinde anlaşılabileceğini kanıtladı." Ancak şimdi, algoritmalar tarafından ikili kodlamanın egemenliği (ve yok edilmesi) ile, sıradan programcıların artık bu ikili kodlarla uğraşmak için zamanı kalmadı. "Çöp" bunun yerine soyut hiyerarşik yapıyı ve kod katmanından sonra katman kullanır ve genellikle kod tabanından bir dizi kod kullanır. Ancak seçkin mühendisler ara sıra temel kodu araştırırlar.
Dr. Norvig, Mountain View, California'daki bir Google Seyahat Grubu toplantısında şunları söyledi: "Google'da bazen sadece işleri bir araya getiririz, ancak daha çok, milyarlarca kullanıcıya hizmet ettiğiniz gibi, verimlilik önemlidir. Verimlilikte% 10'luk bir artış milyarlarca dolar değer yaratabilir. Yeterince verimli olmak için neler olduğunu anlamanız gerekir. "
1963'te, Knuth'un doktorasını aldığı California Teknoloji Enstitüsü
Belki de Googleın ünlü bilim adamı Andrei Broder ve Dr. Knuthun eski bir yüksek lisans öğrencisinin konferansta söylediği gibi: "Yaptığımız şey için bazı teorik temeller sağlamak istiyoruz. Anlamsız, özensiz veya ikinci sınıf algoritmalara ihtiyacımız yok. Biz Diğer algoritma mühendislerinin 'Siz aptalsınız' demesini istemiyorum ".
Google Trips uygulaması 2016'da oluşturuldu ve bir günün önerilen seyahat aktivitelerini haritalamak için "oryantiring algoritmasını" kullanıyor. Ekip, örneğin, kullanıcıları sırf farklı ilgi çekici yerler gördükleri için tekrar tekrar aynı bölgeye göndermekten kaçınmak için "günü olabildiğince daha az kötü göstermeye" çalışıyor. 300 yıl önce İsviçreli matematikçi Leonhard Euler'in algoritmasından ilham aldılar. Euler, Prusya'nın Königsberg kentinden bir rota çizmek istedi. Bu rota sadece Königsberg'in yedi köprüsünü geçti. bir Zamanlar. Dr. Knuth kitabının ilk cildinde Euler'in klasik problemini detaylandırdı (bir zamanlar dikiş makinelerinin bilgisayar kodlarını kontrol etmek için Euler'in yöntemini kullandı).
Dr. Knuth'un öğretilerini takip etmek, kod kopyalarının önlenmesine yardımcı olur. Hepimizin bildiği gibi, kodun hem insanlar hem de bilgisayarlar için iyi okunabilirliğe sahip olmasının önemini vurgulayarak "kod okunabilirliği" kavramını tanıttı ve şimdi bu kavram bir fikir birliği haline geldi. Dr. Knuth, Elizabeth Bishopun şiirleri ve Philip Roseun "American Pastoral" adlı şiirleri gibi bazı bilgisayar programlarının Pulitzer Ödülü'nün çalışmalarıyla aynı okunabilirliğe sahip olduğuna bile inanıyor.
Aynı zamanda kötü şöhretli bir mükemmeliyetçidir. Xkcd karikatürist ve "The Explainer of Things" in yazarı Randall Munroe, Dr. Knuth'u ilk duymuş ya da başka biri, kitabında bir hata bulan herkese Dr. Knuth'un bir bonus sağlayacağını söylemişti. Knuth, "Dr. Knuth'tan bonus almanın bilgisayar bilimlerinde Nobel Ödülü almaya benzediğini söylediler."
Dr. Knuth'un kendisi için katı gereksinimler ve bilgilenme gibi pek çok niteliği vardır, bu da kitabının tamamlanmasının neden görünürde olmadığını açıklar. O ve Google'ın kurucu ortağı Sergey Brin, Brin'in çalışmalarını bitirmeden doktorasını alıp almayacağına bahse giriyor.
Algoritmanın şafağı
19 yaşında, Dr. Knuth ilk teknik makalesi olan "The Potrzebie System of Weights and Measures" ı Madness dergisinde yayınladı. Bilgisayar bilimi konusu ortaya çıkmadan önce, bilgisayar bilimcisi oldu ve Cleveland'da şimdi Case Western Reserve Üniversitesi olan bir okulda matematik okudu. Okulun IBM 650 ana bilgisayarının (ondalık bir bilgisayar) örnek programına baktı ve bazı eksiklikler buldu, bu yüzden yazılımı ve sınıfta kullanılan ders kitaplarını yeniden yazdı. Yardımcı bir proje olarak, basketbol takımının lig şampiyonluğunu kazanmasına yardımcı olacak istatistikleri yürütmek için bilgisayar programları yazdı.
Yaz tatili boyunca, Dr. Knuth, bir profesör olarak kazandığı bir yılda kazandığından daha fazla yazı derleyicileri kazandı. Derleyici, üst düzey bir programlama dilini (cebire benzer) düşük düzeyli bir programlama diline (bazen gizemli ikili) dönüştüren ve dönüştürme işlemi sırasında geliştiren bir çevirmen gibidir. Bilgisayar biliminde "optimizasyon" gerçekten bir sanattır. Knuthian'ın ünlü bir sözü vardır: "Erken optimizasyon tüm kötülüklerin köküdür."
Sonunda, Dr. Knuth kendisi bir "derleyici" oldu. Yanlışlıkla yeni bir alan açtı ve buna "algoritma analizi" adını verdi. Bir yayıncı, derleyiciler üzerine bir kitap yazması için onu görevlendirdi. Kitap sona erdi. Bildiği tüm bilgisayar programlama yöntemlerinin bir koleksiyonu haline geldi ve algoritmalar üzerine bir kitap haline geldi.
1981'de çekilen Knuth, 1957'de yayınlanan "Mad" dergisini okuyor. Bu dergi ilk teknik makalesini içeriyor ve bu makaleyi yayınladığında 19 yaşındaydı.
"Bilgisayar Programlama Sanatı" Cilt 1-4. Bill Gates tavsiyede şunları yazdı: "Her şeyi okuyabiliyorsan, bana bir özgeçmiş göndermeyi unutma."
Knuth, "Rönesans sırasında, algoritmanın kökeninden şüphe etmeye başladılar." Dr. Knuth, "İlk dilbilimciler, algiros + aritmos gibi kelimeleri birleştirerek kökenini tahmin etmeye çalıştılar." "Aslında," diye devam etti Dr. Knuth. De ki, "9. yüzyılda Farsça ders kitabı yazarı Ab'Abd Allh Muhammad ibn Ms al-Khwrizm this, bu kelime için Latince var." 1979'da Dr. Knuth, Harezmi'nin memleketine hac ziyareti yapmak için Özbekistan'a gitti.
Dr. Knuth yazmaya ilk başladığında, bu kadar karmaşık yazmaya niyetlenmemişti. Kısa süre sonra, bilgisayar bilimi büyük bir patlama yaşadı, bu yüzden bu çalışmayı yeniden tasarladı ve yedi cilt halinde yeniden tasarladı. Şimdi kitapları bir dizi kitaba ayırmaya başladı. Yazılacak bir sonraki şey, "geri izleme" ve "dans bağlantıları" algoritmalarını içeren 5. serinin dördüncü cildi. Asıl plan Noel içindi, ancak Dr. Knuth keşfetmeye devam ettiği için gelecek Nisan'a ertelendi. Giderek daha ilginç sorular var ve bunları kitaba yazmak istiyor.
Bu kitabı bir an önce bitirmek için, Dr. Knuth zamana değer veriyor. 55 yaşında emekli oldu, halka açık etkinliklere nadiren katıldı ve e-postayı kullanmayı bıraktı (en azından iş e-postası için). Andrei Broder, 1980'lerin başında bile Knuth'un zamanı çok sıkı bir şekilde yönettiğini hatırladı.
Dr. Knuth genellikle Cuma sabahları öğrencilerle buluşur ve ardından geceyi yapay zeka disiplininin kurucusu John McCarthy'nin ücretsiz bilgisayarını kullanabileceği laboratuvarında geçirir. Dijital yayıncılığın gelişiyle birlikte Dr. Knuth, sevdiği kitabının kitabın sayfalarında yer almasından memnun değildi ve tüm bilimsel yayınlar için hala altın standart olan TeX bilgisayar dizgi sistemini oluşturma görevini üstlendi. Bazı insanlar bunun Dr. Knuth'un dünyaya en büyük katkısı ve Gutenberg'den beri insanlığın matbaaya en büyük katkısı olduğunu düşünüyor.
Bu on yıl süren dolambaçlı yol, bilgisayarları kullanıcılar arasında paylaşma çağında gerçekleşti. O zamanlar, çoğu insan uyuduğunda bilgisayarlar geceleri daha hızlı çalışıyordu. Bu nedenle, Dr. Knuth'un çalışması ve istirahati gece gündüz tersine dönmeye başladı, çalışma ve dinlenme zamanını 12 saate ayarladı ve öğrenci randevu saatini Cuma gecesi akşam 8'den gece yarısına değiştirdi. Dr. Broder şöyle hatırladı: "Kız arkadaşıma Cuma gecesi saat 22: 00'de akıl hocamla buluşmam gerektiği için hiçbir şey yapamayacağımı söylediğimde," Bu çok aptalca, gerçekten Bu çok aptalca.
Knuth göründüğünde, kendisini kesinlikle güncel olaylara tamamen adamış olacak. Microsoft Research'ün genel müdürü Jennifer Chayes, "Onunla birlikte olmaktan mutlu olacaksın" dedi. "O, toplumdaki en iyisidir. Bir dereceye kadar sıcak ve derin biri varsa, o zaman bu kişi Don. "
Knuth yazı tiplerini yazı tasarımcısı Hermann Zapf ile tartışıyor. Birçok kişi, Dr. Knuth'un TeX bilgisayar dizgi sistemi üzerindeki çalışmasının, Gutenberg'den bu yana dizgiye en büyük katkının olduğunu düşünüyor. KrediBettmann'ın Getty Images.
Pazar günü Knuth'u ziyaret
Knuth Stanford'da yaşıyor ve Pazar günleri ziyarete izin veriliyor. Bu günün zamanı çok özeldir, genellikle boş zamanı 13:00 - 16:00 arasıdır ("modulo şekerleme zamanı" olarak adlandırılır) ve kutsal bir günlük ritüel gerçekleştirir. Erken kalktı ve Palo Alto'nun İlk Lüteriyen Kilisesi'ne gitti ve burada insanlara "Pazar" okulu kursu verdi. Eve giderken, matematik hakkında biraz felsefi düşünecek.
"Hepsini asla bilemeyeceğim," dedi. "Soruların cevapları hakkında hiçbir şey bilmiyorsam veya her şeyi bilseydim, hayat çok daha kötü olurdu." Sonra bize Kaliforniya modern evini gösterdi. Bu ev, kendisi ve eşi Jill tarafından 1970 yılında inşa edilmiş, Jill bir grafik tasarımcıdır. Ofisinde, yığınlar halinde USB kabloları yığılmış ve Jill tarafından tasarlanan Sevgililer Günü kalp şeklinde sanat eserleriyle süslenmiş. En etkileyici olanı, özel yapım 812 pipo orgunu çevreleyen konser salonu. Günün sonunda yapboz partisi yaptık ve bira içtik.
Yapboz bulmacaları ve oyunlar, gerçeküstü sayılar hakkında bir kısa roman yazmak ve 90 dakikalık bir multimedya müzik hayali yazmak - "Apocalypse of Fantasy", bunların hepsi gerçekten ilgilendiği şeyler. Kitabının bir bölümü "Bulmacalar ve Gerçek Dünya" başlıklı. Bu paragrafı, "algoritmik bulmaca yazı tiplerini" kullandığı için sanatçı Martin Demaine ve bilgisayar bilimcisi Erik Demaine'e gönderdi. Her ikisi de Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde baba ve oğul.
Erik Demaine, "Çok heyecanlıyım" dedi. Knuth'un bienal "Algoritmalarla EĞLENCE" konferansının sloganı olan bir başka ünlü sözünden bahsetti: "Mutluluk tüm zamanların ana hedefi olabilirdi. "
"Ama sonra," dedi Dr. Demaine, "bu alan ortaya çıktı ve pratik uygulamaları takip etti." Mühendisler, bilim adamları ve sanatçılar protein katlama, robotik, hava yastıkları vb. Gibi gerçek dünyadaki sorunları çözmek için birleşiyorlar. Demaine baba ve oğlunu kullanıyorlar. Kağıt ve bağlantı çubuklarını farklı şekillere katlamak için matematiksel origami tasarım yöntemi.
Elbette algoritmanın hantallığı pratik sorunlara neden olacaktır. İnsanlar tarafından yazılan algoritmalar giderek daha zor problemleri çözüyor, ancak yeterince zahmetli olan hatalar ve önyargılı kodlar olacak. Belki de daha endişe verici olan, insanlar tarafından yazılmayan algoritmalar, yani öğrendikten sonra makineler tarafından yazılan algoritmalardır.
Programcılar hala makineyi eğitiyorlar, anahtar, makineye veri girecek olmalarıdır. (Veriler yeni bir önyargı ve hata alanıdır ve buradaki hatalar ve önyargıların tespit edilmesi ve düzeltilmesi daha zordur). Ancak, MIT Medya Laboratuvarı'ndan bir araştırmacı olan Kevin Slavin'in dediği gibi: "Şimdi anlamadığımız bazı algoritmaları derliyoruz. Bu eşsiz bir çağ. Bizden kaynaklananlara tabiyiz ama anlamıyoruz. Düşünce ve eylem hakimdir. "Slavin'in TED'de bahsettiği gibi," Eğer bir algoritmaysanız, o zaman parlak bir geleceğe sahip olacaksınız. ("Eğer bir algoritmaysanız, parlak bir gelecek.") "
1999'da Dr. Knuth evden çalıştı
Bazı notlar
"Knuth'un bilgisine sahip bir algoritma iseniz, gelecek daha da parlak olacaktır." Google'dan Dr. Norvig, "Bugün, programcılar Knuth ve diğerlerinin algoritmalarının bir parçası olarak tamamladıklarını kullanıyorlar ve sonra onlar Bu içerik, ihtiyaç duydukları diğer içerikle birleştirilir. "
"Yapay zeka aynıdır, ancak bu kombinasyonlar programcılar tarafından değil verilere göre otomatik olarak tamamlanacaktır. İyi sonuçlar elde etmek için yapay zekanın önceki içeriği verilere dayalı olarak birleştirebilmesini istiyorsunuz. Ancak bu içeriğin ne olduğuna karar vermelisiniz. . Muhtemelen tüm içerik Knuth'un çalışmasının belirli bir sayfasından veya bölümünden geliyor, çünkü bu belirli görevleri yerine getirmenin en iyi yoludur. "
Knuth, çalışmalarını bitirmek için ısrar ediyor ve 1980'den beri yapıyor olmasına rağmen "Bilgisayar Programlama Sanatı" nı tamamlamanın 25 yıl alacağını tahmin ediyor. Knuth, "Algoritmalar hakkında algoritmalar yazabilen bir bölüm veya sayfa olacak mı?" "Elbette hayır!" Dedi.
"Algoritmaların çok önemli hale geldiğinden endişeleniyorum." Başlangıçta, biz bilgisayar bilimcileri kimsenin bizi dinlemeyeceğinden endişeliydik ama şimdi bizi çok fazla insan dinliyor. "
kaynak:
https://www.nytimes.com/2018/12/17/science/donald-knuth-computers-algorithms-programming.html?smid=tw-nytimessciencesmtyp=cur
