約翰·麥卡錫 - 簡介
1927年9月4日麥卡錫生于美國波士頓一個共產(chǎn)黨家庭,父母的工作性質(zhì)決定全家需不斷搬遷,從波士頓遷到紐約,然后又到了洛杉磯。信仰愛爾蘭天主教的父親當(dāng)過木匠,漁夫和工會組織者,母親是立陶宛猶太人,在聯(lián)合通訊社(TheFederatedPress)當(dāng)記者,后來在一家共產(chǎn)黨報社工作。麥卡錫從小把自己對科學(xué)的興趣與家庭的政治傾向結(jié)合起來。
他因在人工智能領(lǐng)域的貢獻(xiàn)而在1971年獲得圖靈獎。實際上,正是他在1955年的達(dá)特矛斯會議上提出了“人工智能”這個概念。
麥卡錫發(fā)明了LISP并于1960年將其設(shè)計發(fā)表在《美國計算機學(xué)會通訊》(en:Communications of the ACM)上。他幫助推動了麻省理工學(xué)院的MAC項目(en:Project MAC)。
然而,他在1962年了離開麻省理工學(xué)院,前往斯坦福大學(xué)并在那里協(xié)助建立了斯坦福人工智能實驗室(en:Stanford Artificial Intelligence Laboratory),成為MAC項目多年來的一個友好的競爭對手。
他于1948年獲得加州理工學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位,1951年獲得普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位。分別短暫地為普林斯頓大學(xué)、斯坦福大學(xué)、達(dá)特茅斯學(xué)院和麻省理工學(xué)院供職后,麥卡錫于1962年-2000年底在斯坦福擔(dān)任教授,退休后成為名譽教授。
約翰·麥卡錫時常在網(wǎng)絡(luò)論壇上對時事作出右翼傾向的評論。
約翰·麥卡錫 - 人工智能之父
麥卡錫是一個天賦很高的人,還在上初中時,他就弄了一份加州理工大學(xué)的課程目錄,按目錄自學(xué)了大學(xué)低年級的高等數(shù)學(xué)教材,做了教材上的所有練習(xí)題。這使他1944年進(jìn)入加州理工學(xué)院以后可以免修頭兩年的數(shù)學(xué),并使他雖因戰(zhàn)時環(huán)境(第二次世界大戰(zhàn)當(dāng)時正在進(jìn)行之中,美國也在珍珠港事件后宣布參戰(zhàn))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(xué)業(yè)。然后到普林斯頓大學(xué)研究生院深造,于1951年取得數(shù)學(xué)博士學(xué)位。麥卡錫留校工作兩年以后轉(zhuǎn)至斯坦福大學(xué),也只呆了兩年就去達(dá)特茅斯學(xué)院任教(達(dá)特茅斯學(xué)院位于新罕布什爾州的漢諾威)。在那里,他發(fā)起了并成功舉辦了成為人工智能起點的有歷史意義的“達(dá)特茅斯會議”。
1958年麥卡錫到MIT任職,與明斯基(L.Minsky,1969年圖靈獎獲得者)一起組建了世界上第一個人工智能實驗室,并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(shù)十甚至上百用戶使用的分時方式(6me-sharing)的建議,并推動MIT成立組織開展研究。其結(jié)果就是實現(xiàn)了世界上最早的分時系統(tǒng)——基于IBM 7094的CTSS和其后的MULTICS。麥卡錫雖因與主持該課題的負(fù)責(zé)人產(chǎn)生矛盾而于1962年離開MIT重返斯坦福,未能將此項目堅持到底,但學(xué)術(shù)界仍公認(rèn)他是分時概念的創(chuàng)始人。麥卡錫到斯坦福后參加了一個基于DECPDP—1的分時系統(tǒng)的開發(fā),并在那里組建了第二個人工智能實驗室。
麥卡錫對人工智能的興趣始于他當(dāng)研究生的時候。1948年9月,他參加了一個“腦行為機制”的專題討論會,會上,馮·諾伊曼發(fā)表了一篇關(guān)于自復(fù)制自動機的論文,提出了可以復(fù)制自身的機器的設(shè)想,這激起了麥卡錫的極大興趣和好奇心,自此就開始嘗試在計算機上模擬人的智能。1949年他向馮·諾伊曼談了自己的想法,后者極表贊成和支持,鼓勵他搞下去。在達(dá)特茅斯會議前后,麥卡錫的主要研究方向是計算機下棋。下棋程序的關(guān)鍵之一是如何減少計算機需要考慮的棋步。麥卡錫經(jīng)過艱苦探索,終于發(fā)明了著名的α-β搜索法,使搜索能有效進(jìn)行。在。-p搜索法中,麥卡錫將結(jié)點的產(chǎn)生與求評價函數(shù)值(或稱返上值或倒推值)兩者巧妙地結(jié)合起來,從而使某些子樹結(jié)點根本不必產(chǎn)生與搜索(這謂之“修剪"--pruning或cutoff)。之所以稱為!猵搜索法,是因為將處于取最大值級的結(jié)點的返上值或候選返上值PBV(Provisional Back-up Value)稱為該結(jié)點的α值,而將處于取最小值級的結(jié)點的候選返上值或返上值稱為該結(jié)點的p值。這樣,在求得某結(jié)點的。值時,就可與其先輩結(jié)點的p值相比較,若!輕,則可終止該結(jié)點以下的搜索,即從該結(jié)點處加以修剪,這叫p修剪;而在求得某結(jié)點的p值時,就可與其先輩結(jié)點的α值相比較,若p≤。,則可終止該結(jié)點以下的搜索,即從該結(jié)點處加以修剪,這叫。修剪。為了說明。-p修剪,我們舉一個最簡單的例子。設(shè)在取火柴棍的游戲中,A、B兩人輪流從N根火柴中取1根或2根,不得多取,也不能不取。取走最后一根火柴者勝。用A(n)、B(n)表示輪到A或B時有n根火柴的狀態(tài),當(dāng)n:5時輪到A取,則如下圖所示,A有兩種可能,一是取2根火柴進(jìn)入B(3),另一是取1根火柴進(jìn)入B(4)。顯然,進(jìn)入B(3)后,不管B取幾根,A必勝,故A必走這一步,余下的分支不必再搜索了。。-p搜索法至今仍是解決人工智能問題中一種常用的高效方法。
至于達(dá)特茅斯會議,當(dāng)東道主的麥卡錫是主要發(fā)起人,另外3個發(fā)起人是當(dāng)時在哈佛大學(xué)的明斯基(1969年圖靈獎獲得者),IBM公司的羅杰斯特(N.Rochster),信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)。麥卡錫發(fā)起這個會議時的目標(biāo)非常宏偉,是想通過10來個人2個月的共同努力設(shè)計出一臺具有真正智能的機器。會議的經(jīng)費是洛克菲勒基金會資助的,包括每個代表1 200美元加上外地代表的往返車票。會議的原始目標(biāo)雖然由于不切實際而不可能實現(xiàn),但由于麥卡錫在下棋程序尤其是α—β搜索法上所取得的成功,以及卡內(nèi)基—梅隆大學(xué)的西蒙(H.A.Simon)和紐厄爾(A.Newell,這兩人是1975年圖靈獎獲得者)帶來了已能證明數(shù)學(xué)名著《數(shù)學(xué)原理》一書第二章52個定理中的38個定理的啟發(fā)式程序“邏輯理論家”LT(10sicTheorist),明斯基帶來的名為Snarc的學(xué)習(xí)機的雛形(主要學(xué)習(xí)如何通過迷宮),這使會議參加者仍能充滿信心地宣布“人工智能”這一嶄新學(xué)科的誕生。
約翰·麥卡錫 - LISP語言的發(fā)明人
1959年,麥卡錫基于阿隆索·邱奇(Alonzo Church)的l-演算和西蒙、紐厄爾首創(chuàng)的“表結(jié)構(gòu)”,開發(fā)了著名的LISP語言(List Processing language),成為人工智能界第一個最廣泛流行的語言。LISP是一種函數(shù)式的符號處理語言,其程序由一些函數(shù)子程序組成。在函數(shù)的構(gòu)造上,和數(shù)學(xué)上遞歸函數(shù)的構(gòu)造方法十分類似,即從幾個基本函數(shù)出發(fā),通過一定的手段構(gòu)成新的函數(shù)。LISP語言還具有自編譯能力。具體說來,LISP有以下幾個主要特點:
1. 計算用的是符號表達(dá)式而不是數(shù);
2.具有表處理能力,即用鏈表形式表示所有的數(shù)據(jù);
3.控制結(jié)構(gòu)基于函數(shù)的復(fù)合,以形成更復(fù)雜的函數(shù);
4.用遞歸作為描述問題和過程的方法;
5.用LISP語言書寫的EVAL函數(shù)既可作為LISP語言的解釋程序,又可以作為語言本身的形式定義;
6.程序本身也同所有其他數(shù)據(jù)一樣用表結(jié)構(gòu)形式表示。
已經(jīng)證明,LISP的這些特點是解決人工智能核心問題的關(guān)鍵。此外,精巧的表機制也是進(jìn)一步簡化LISP程序設(shè)計的方便而有力的工具,因此,LISP自發(fā)明以來,已經(jīng)被廣泛用于數(shù)學(xué)中的符號微積分計算,定理證明,謂詞演算,博奕論等領(lǐng)域。它和后來由英國倫敦大學(xué)的青年學(xué)生柯瓦連斯基(R.Kowaliski)提出、由法國馬賽大學(xué)的考爾麥勞厄(A.Colmerauer)所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組于1973年首先實現(xiàn)的邏輯式語言PROLOG(PROgramming in LOGic)并稱為人工智能的兩大語言,對人工智能的發(fā)展起了十分深遠(yuǎn)的影響。LISP所蘊含的豐富的思想和深刻的意義也吸引了負(fù)責(zé)設(shè)計Algol語言的國際委員會,麥卡錫因此而被吸收為該委員會的成員。Algol中后來采納了LISP關(guān)于遞歸和條件表達(dá)式這些思想。
約翰·麥卡錫 - 主要著作
麥卡錫的主要著作有:
《自動機研究》(Automata Studies,Princeton Uni.Pr.,1956,與香農(nóng)合編)
《信息學(xué):科學(xué)美國人之書》(1nformation:A Scientific American Book,F(xiàn)reeman,1966)
《形式化的常識:麥卡錫論文選集》(Formalizing Common Sense:Papersby John McCarthy,Ablex Pub.Co.,1990,由V.Lifschitz編輯)
除了獲得圖靈獎以外,麥卡錫在1988年獲得由日本INAMORI基金會所設(shè)立的KYOTO獎,這個獎主要獎勵在高科技方面作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,麥卡錫是這個獎的第5位獲得者。1990年麥卡錫獲得美國全國科學(xué)獎?wù)?National Medal of Science)。
麥卡錫的圖靈獎演說題為“人工智能研究的現(xiàn)狀”(The Present State of Research on Artificial Intelligence)。但不知什么原因,這篇演說沒有發(fā)表。在《前20年的圖靈獎演說集》(ACM Turing Award Lectures The First 20 Years:1966—1985,ACM h.)中,則以“附錄”(postscript)的形式約請麥卡錫另寫了一篇“人工智能的一般原理”(Generality in Artificial Intelligence),刊于該書257—268頁。