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“谷歌杀手”“科学天才”沃尔弗拉姆

2020-04-19  OInfinityO

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【程序人生编者按】有一位少年天才,15岁发表首篇粒子物理方面的学术论文;19岁,到加州理工学院研究基本粒子物理学,一年内获得理论物理学博士学位。随后他和费曼一起研究起元胞自动机。

他在成为伊利诺斯大学的物理学、数学和计算机科学教授后,不安于在研究所做研究,跑去创业去了。他创办的Wolfram Research软件公司,研发出当今世界四大数学软件之一Mathematica。

想必你也猜到了,他就是“科学天才”史蒂芬·沃尔弗拉姆(Stephen Wolfram)(下文统称为“沃尔弗拉姆”)!

近日,他发表文章说明通向物理学基础的理论,具体就不展开说啥理论了,咱们先来看下这位科学天才不凡的人生故事吧:

10岁立志做物理学家

1959年,沃尔弗拉姆出生于伦敦,是一位物理学家、数学家、软件工程师、企业老板,他因为在计算机科学、数学和理论物理学领域做出的杰出贡献而被誉为“科学天才”。

沃尔弗拉姆在10岁时立志长大后成为一个物理学家。从15岁开始,沃尔弗拉姆开始研究应用量子场理论和粒子物理学,并在《Nuclear Physics B》《Australian Journal of Physics》等专业的科学期刊上发表相关的科学论文。论文主题包括物质创造和湮灭、基本粒子和粒子流、强子和轻子物理以及分子模型。

其中,他在18岁时独立研究发表的一篇关于重夸克产生的论文被广泛引用。

17岁时,还未从伊顿公学正式毕业的沃尔弗拉姆就被牛津大学录取了。入学后,他很快便觉得那里的课程无趣而退学,进入加州理工学院学习。一年后,因为在粒子物理学领域取得了重大成就,他获得粒子物理学博士学位,并立刻被加州理工聘用,此时他年仅20岁。而回忆这段往事时他却眨了眨眼道,“早知道我就该早点写我的博士论文了,十几岁拿到博士学位该多么的了不起啊!”

1981年,沃尔弗拉姆被授予麦克阿瑟“天才人物”奖,并成为该奖有史以来最年轻的获得者。

“做研究一定要用最好的工具”

美国一家网站曾做过一项调查:70%的创新者,是在自己擅长的领域之外获得成功。沃尔弗拉姆便是这70%的创新者之一。

尽管沃尔弗拉姆年纪轻轻便已在物理学领域取得不凡的成就,但他却将视线转向了计算机。

沃尔弗拉姆14岁时第一次接触计算机,用的还是纸带,但是他很快就成了一个相当厉害的程序员。

“我一直认为,做研究一定要用最好的工具。即使我用的是当时最先进的计算机,还是不断遇到故障。我明白,唯一的方法就是自己把它们造出来。所以,我就动手了。”

沃尔弗拉姆从1979年开始着手开发SMP(第一个现代计算机代数系统)。当时流行的计算机语言是C,软件工具的第一个版本花了一年时间,光代码就有几十万行,其中主要部分是沃尔弗拉姆写的,剩下的部分由另外七八个人协力完成。

之后,沃尔弗拉姆在伊利诺伊大学香槟分校高级研究所创办了复杂系统研究中心,并开始研究计算机代数系统Mathematica,于1988年6月23日正式向外发布第一版。

这款软件自推出后,在科学家、工程师以及其他各种职业人群中得到了广泛的应用和好评,因为它可以让人们随心所欲地进行各种复杂的数学运算,比如解方程、求导数、求矩阵的逆、画三维图形等等。加州大学圣迪亚哥分校通讯和信息技术研究所主任拉雷·斯马尔(Larry Smarr)把Mathematica软件称作是“有史以来最重要的科学软件”。

Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始,它是世界上通用计算系统中最强大的系统,自发布以来,对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。沃尔夫勒姆本人也因为这个发明被认为是“人类的伟大赞助者”,并跨入千万富翁的行列。

Wolfram语言与WolframAlpha搜索引擎

虽然Mathematica在上个世纪便已问世,但该软件所使用的主要编程语言直到2014年才被正式命名为“Wolfram语言”。沃尔弗拉姆表示自己希望这种语言成为“世界上最有效率的编程语言”,可以应用于各种智能设备,能够用于人类和机器的对话。

提起设计Wolfram语言的初衷,沃尔弗拉姆讲起了自己的经历:“有件事情很困扰我,就是总要花很长时间来进行物理运算的准备。每次开始新的物理运算之前都要创建一个新的C语言程序,这虽然简单却通常需要好几个小时。”

Wolfram语言是一种多模态编程语言,具有广泛和普遍的适用性,可利用独特的符号编程给编程的概念赋予全新的灵活性。它让计算机听懂人话变成了现实。只要你能描述得出来想要什么,计算机就替你做。使用者来定义目标,然后计算机尽量去理解意思,并尽最大努力去执行。这简直改变了程序员的范畴,即所有的程序都不再需要程序员写出一行行的代码,而只需用文字甚至语音描述就行了。

2009年5月,沃尔弗拉姆发布了一个搜索引擎WolframAlpha。

看上去,这款引擎的界面与其他搜索界面并无不同,但根据发明者沃尔弗拉姆的说法,它其实是一个计算知识引擎。对于五花八门的问题,它不会罗列出带着关键词的相关网页,而是直接给出它的答案。

比如,你要是问“什么是升D大调”,WolframAlpha可以把它演奏出来;倘若输入“抛10次,4次正面向上”,WolframAlpha可以猜到你其实是想知道抛硬币的概率问题。

数学家格里高里·蔡廷曾说,这是“第一个真正实用的人工智能”。SIR-I所有的答案,正是来自Alpha搜索引擎。

WolframAlpha已经向语义网的终极目标迈进了一大步,因为无论是谷歌还是百度,能够提供给用户的是网页链接,而WolframAlpha则可以给出针对问题的有效答案,所以,WolframAlpha问世不久后便被称为“谷歌杀手”。

畅销书作者

早在1981年,沃尔夫勒姆的研究兴趣从基本粒子转向了自然界中复杂性的起源问题,从这一时期开始通过计算机实验来研究元胞自动机的行为和解释各种复杂现象。但期间由于要研发Mathematica并运营自己的公司,精力有限,这一研究不得不被耽搁。

1991年,沃尔夫勒姆重新捡回他的研究:每天晚上10点坐到下来开始研究一整夜,天亮开始休息,睡到中午。

前后耗时10年,沃尔夫勒姆敲了一亿次键盘,产生了占据10G硬盘空间的研究结果,最后形成了一本1200多页、5磅重的惊世之作《一种新科学》。沃尔弗拉姆通过这本书完整地阐述了他的世界观:自然界的本质是计算,但计算的本质必须用实验探索,这是一条新的路线。书名也因此而来。

沃尔夫勒姆声称此书是科学史上最为重要的一部著作,他在接受《福布斯》杂志采访时就夸耀了他将在书中给出的几个主要发现,譬如,向自然选择学说作出挑战、时间为什么单向流逝、解释股市涨落、诸如从雷电到星系的复杂系统如何蕴藏着智能等等。

在2002年5月14日发行之后的一个星期里,《一种新科学》 初版5万册全部销售一空。在网上书店“亚马逊”的排行榜上,一度高居榜首,成为2002年夏季最畅销的书。

是乔布斯的好友

沃尔弗拉姆曾在接受媒体专访时表示:我很幸运能够认识很多人,但相处得最好的是能够把复杂的事情变得简单的人,而这也是我的生活模式。乔布斯就是最具代表性的一位,他能够用最简单的方式解决非常复杂的问题。此外,他的创意也让我印象深刻,我们曾多次谈到人工智能的合作,如果他还在,肯定还会有很多好的想法。

沃尔弗拉姆和乔布斯是很好的朋友。沃尔弗拉姆将自己的几种产品都定位为“简洁而强大”,这与苹果公司的商业理念在某种程度上有着高度的相似之处。

沃尔弗拉姆曾于2002年完成著作《一种新科学》,并极力邀请乔布斯在封底写一段推荐语,但遭到了乔布斯的婉拒,乔布斯对他说:“牛顿著作的封底都没有推荐语,为什么你需要呢?”最后沃尔弗拉姆选择了以简洁的图片作为封底——乔布斯传记也是相同的风格。此外,据说沃尔弗拉姆的代数软件“Mathematica”这个名字也是乔布斯帮忙起的。

另一方面,乔布斯也受到了沃尔弗拉姆的影响。沃尔弗拉姆坦承:“从乔布斯身上我学到了很多,同样,通过我他对计算机语言的看法也有了改变。”起初,乔布斯坚决不使用计算机语言,因为他觉得那太复杂、太难操作了。但是当沃尔弗拉姆创造了阿尔法之后,乔布斯彻底改变了自己的看法,他意识到了那其实十分有用,于是他决定将苹果手机采用SIR-I,并坚持用Alpha的数据库。

看完沃尔弗拉姆的这些经历,有网友表示:我跪了!

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参考:
百科:史蒂芬·沃尔弗拉姆
得人工智能者 得天下?专访“科学天才”沃尔弗拉姆
宇宙真理系列之人类极限:Stephen Wolfram 还活着的地球人中最聪明的人
Wolfram语言
传奇人物史蒂芬·沃尔弗拉姆:通向一种新物理学的道路

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