图灵奖得主约翰·麦卡锡（John McCarthy）——人工智能之父和LISP之父

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1927年9月4日麦卡锡生于美国波士顿，父母的工作性质决定全家需不断搬迁，从波士顿迁到纽约，然后又到了洛杉矶。他因在人工智能领域的贡献而在1971年获得图灵奖。实际上，正是他在1956年的达特矛斯会议上提出了“人工智能”这个概念，被称为“人工智能之父”。2011年10月24日晚上，约翰·麦卡锡与世长辞，享年84岁。

约翰·麦卡锡于1927年9月4日出生于马萨诸塞州的波士顿。约翰的父亲约翰·帕特里克·麦卡锡是一位爱尔兰天主教移民。据一位传记作家说，他做过木匠、渔民和工会组织者，把家庭从波士顿搬到纽约，然后搬到洛杉矶，约翰的父亲在那里为联合服装工人找到了组织者的工作。约翰的母亲艾达·格拉特是立陶宛犹太移民，'曾在联邦媒体通讯社担任记者，然后为一家共产主义报纸工作，最后成为一名社会工作者。'父母都是20世纪30年代共产党的活跃成员。约翰和他的弟弟帕特里克一起成长在一个充满政治色彩的家庭，但同时也是一个鼓励学习和批判性思维的家庭。在一次录音采访中，约翰告诉我，甚至在他上高中之前，他就通过阅读一本俄罗斯儿童科普书对科学产生了兴趣，叫做《10万为什么》。

在洛杉矶，约翰于1943（16岁）年从贝尔蒙特高中（提前两年）毕业。高中时，他通过书籍自学了加州理工学院一二年级的微积分。1944年，约翰被加州理工学院录取为数学本科生，在那里他已经跳过了前两年的数学课程。维基百科上一篇关于约翰的第3篇文章说，据报道他因未能参加体育课程而被加州理工学院开除；之后他在美国陆军服役，再次被加州理工学院录取，1948年获得了数学学士学位。1948年9月，在加州理工学院上一些研究生课程时，约翰参加了Hixon大脑行为机制研讨会。一些在数学、计算和心理学交叉点的科学家和数学家在那里进行了演讲，约翰对开发可以像人们一样思考的机器的想法产生了兴趣。

在加州理工学院读了一年研究生后，麦卡锡进入普林斯顿大学学习，因为他说这是数学最好的地方，也是他想追求的学科。他告诉我，当他1949年9月抵达普林斯顿时，数学系系主任所罗门·莱夫斯切茨对我说：'你要做什么论文？'我说，'我不知道。我会考虑一下的。'所以我立刻给自己买了一个笔记本，并开始思考一篇论文的想法。在这一年结束之前，我已经决定了一个话题，这让我相对受欢迎，因为通常的事情是学生们缠着教授们提出话题。

约翰的主题涉及到偏微分方程中的一个问题。1951年，他在莱夫切茨的领导下完成了博士工作，论文题为'投影算子和偏微分方程'。

除了他在普林斯顿大学的论文工作外，麦卡锡继续迷恋机器智能。他对这个话题的早期想法，实际上是在加州理工学院形成的，涉及到两个相互作用的有限自动机，一个扮演大脑的角色，另一个扮演环境的角色。普林斯顿大学和附近的高级研究所的约翰·冯·诺伊曼鼓励麦卡锡写下他的想法，但麦卡锡认为，即使'大脑自动机'能够智能地行动，它的内部结构也不会是人类知识的明确表现。他希望机器能够像大脑一样做到推理知识。

麦卡锡告诉一位采访者，他在1949年短暂地加入了当地的共产党小组。它还有另外两个成员，一名清洁女工和一名园丁。不久之后，他就退出了该党。完成博士学位后，麦卡锡在普林斯顿大学做了两年的讲师。1952年夏天，他在贝尔实验室工作，在那里他遇到了克劳德·香农。他们决定合作撰写大量关于自动机的论文。有几卷提交，以自动机研究的形式出版。麦卡锡对大部分报纸都感到失望，关于自动机理论（包括斯蒂芬·克莱恩的一个重要理论），只有一两个与他的兴趣（机器智能）有关。

正是在普林斯顿大学，麦卡锡第一次遇到了马文·明斯基，他在1951（24岁）年开始了他的研究生工作。他们都对机械智能很感兴趣。他们在接下来的十年里进行了合作，但他们制造机器智能的方法最终出现了很大的分歧。

1953年，麦卡锡回到西海岸，在斯坦福大学担任数学代理助理教授。尽管他继续思考机器智能，但他声称他在斯坦福大学的早期几年里并没有写任何东西。他继续他对微分方程和分析的研究，但斯坦福决定不晋升他。正如他说，斯坦福在三位代理助理教授中录用两位，我是第三位。

所以，它又回到了全国各地。1955年2月，麦卡锡在新罕布什尔州汉诺威的达特茅斯学院担任数学助理教授。即使他对计算的兴趣，麦卡锡直到1955年才尝试为计算机编程。大约在那个时候，IBM决定将一台IBM704计算机用于研究和教育目的。麻省理工学院、其他新英格兰大学和IBM本身也将分享它的用途。作为达特茅斯的代表，麦卡锡在纽约波基普西会见了IBM信息研究部的负责人纳撒尼尔·罗切斯特。罗切斯特邀请麦卡锡在1955年夏天和他的团队在IBM度过。

那年夏天，在IBM，麦卡锡和罗切斯特说服克劳德·香农和马文·明斯基加入他们，他们当时在哈佛大学数学和神经学学院读大三。麦卡锡带头撰写了这份提案，并组织了一个所谓的'人工智能夏季研究项目'。提案7于1955年8月提交给洛克菲勒基金会。除其他事项外，该提案指出：

研究是在这样一种猜想的基础上进行的：学习的每个方面或智能的任何其他特征原则上都可以被如此精确地描述，使机器可以模拟它......为了目前这个目标，人工智能问题被认为是使机器的行为方式和人的行为一样。

1956年夏天，有几个人参加了达特茅斯的一个滚动研讨会。麦卡锡提出为研讨会起'人工智能'这个名字，因为，正如他所说，'我不得不这样称呼它，所以我称之为'人工智能'，我有一种模糊的感觉，我以前听过这个短语，但这些年来我一直没有找到来源。'麦卡锡后来说，车间没有多少成就。但正如海耶斯和摩根斯特恩所写的那样：

它是为了让四名在该领域工作的研究人员------麦卡锡、明斯基、艾伦·纽维尔和西蒙见面、交谈，并为未来人工智能的研究项目做计划。达特茅斯会议的主要成就不是针对人工智能的任何特定想法或方法，而是四名研究人员致力于定义人工智能学科以及为这些同事创建联系。

虽然其他人更早曾写过关于机器智能的文章（尤其是1950年的艾伦·图灵），但达特茅斯研讨会通常被认为是该领域严肃工作的开始------麦卡锡将他的科学生涯致力于这个领域。

在达特茅斯期间，麦卡锡成为了斯隆的物理科学研究员（由时任达特茅斯数学系系主任的约翰·凯梅尼安排）。他选择在麻省理工学院获得奖学金，在那里他可以使用IBM计算机，并可以与在附近哈佛大学的马文·明斯基互动，他从未回到达特茅斯，而是在1958年成为麻省理工学院的传播科学的助理教授。

1958年夏天，麦卡锡在IBM度过，正是在那里，他第一次开始意识到需要一种新的编程语言------一种可以支持递归和动态存储的语言。（在递归语言中，程序可以调用一个通常更简单的版本。）1958年秋天，当他回到麻省理工学院时，他开始研究一种新的语言，他称之为'LISP'（意为'list processor'）。除了递归之外，用LISP编写的程序还可以处理任意的符号结构，并可以将程序(用LISP编写的)视为数据(用LISP中的列表表示)。（麦卡锡说，他在1956年的达特茅斯研讨会上从纽维尔和西蒙那里得到了关于列表处理的想法，但他不喜欢这样的语言，他们使用的。）

约翰1960年的论文'符号表达式的递归函数及其由机器计算'，第一部分，建立了LISP作为一种普遍的计算形式的理论基础。（第二部分从未制作过。）将LISP图灵机比作通用图灵机，麦卡锡声称LISP在结构上更加透明。LISP很快成为人工智能研究的首选语言。用LISP编写的程序已经在NASA的航天器上飞行，是几个实际的人工智能系统的关键组成部分。

1957年和1958年，在麻省理工学院，麦卡锡提供了实现分时共享的第一个建议------允许一台计算机在多个用户之间同时共享。这些想法最终在1962年体现在麻省理工学院的兼容分时系统(CTSS)中，以及后来麦卡锡在博尔特、贝拉内克、纽曼以及斯坦福大学帮助建立的系统中。CTSS直接导致了MAC项目的创建，它彻底改变了麻省理工学院的计算技术。尽管计算机最终变得足够便宜，以至于大多数人不需要共享计算机，但分时分析技术仍然被用于允许单个用户的几个程序同时活动。

1959年，约翰发明了一种他称之为'垃圾收集'的技术，该技术通过删除后续计算不需要的代码来释放随机存取内存。该技术被添加到LISP中，并且仍然在Java和其他编程语言中常规使用。麦卡锡也对代数语言ALGOL58和60做出了重大贡献。

1959年至1962年，一群麻省理工学院的学生在麻卡锡的建议下，开发了一个国际象棋项目。它是基于麦卡锡编写的IBM704的早期程序。小组成员之一，艾伦·科托克，在他的麻省理工学院学士论文中描述了这个项目。这个程序在业余阶段就开始运行，它使用了麦卡锡设计的一种叫做阿尔法测试程序的方法来加快搜索速度。以下是约翰对这个过程是如何工作的描述:

最基本的想法是这个。假设我考虑行动，然后我认为如果我做这个动作，对手可以抓住我的女王。然后我通常不会考虑对手还能对我做些什么，因为抓住女王是一场灾难，我不应该采取导致它的行动。'

甚至在达特茅斯研讨会之前，麦卡锡就开始对制定一个系统感兴趣，这个系统可以用一些合适的语言进行陈述（对应于英语句子），然后用这些陈述进行推理。1958年在英国特丁顿的一次会议上，他发表了一篇题为'常识项目'（通常被称为建议演讲者论文）的论文，提出了这样的制度。

尽管他的建议在这位会议上被哲学家和语言学家称为'半生不熟'，然而它成了随后人工智能文学的重要组成部分，并占据了麦卡锡和许多其他追求所谓的人工智能'逻辑学'方法的人的研究生活。事实上，海耶斯和摩根斯特恩声称，该论文可以被视为知识表示领域的诞生。

麦卡锡在人工智能方面的工作是他对建立计算数学理论的努力。虽然图灵和其他人在1966年做了一些可以计算和处理的工作，即与过程下棋，麦卡锡希望能够将计算机程序视为可以被证明是'正确的'的数学对象。也就是说，他想从数学上证明程序符合为它们规定的规范。他就这个主题写了三篇重要的论文，最后是一篇论文（第一个）描述了一个编译器的正确性的证明。

1962年（35岁）秋天，约翰被邀请加入斯坦福大学数学系的计算机科学系，担任正教授。（他在自己的一个网页上写道，他'1962年从马萨诸塞州搬回加州的原因主要是因为我更喜欢温和的冬天'。）1965年，当斯坦福大学计算机科学系成立时，他加入了该系，并在那里启动了一个新的人工智能项目。该项目由高级研究计划局(ARPA)资助。在此期间，他开始开发了第一个基于显示的时间记录系统，称为'雷神'，其中包括在现代个人电脑中发现的许多功能。

麦卡锡还继续开发他在麻省理工学院工作过的国际象棋项目，1965年，他向莫斯科理论和实验物理研究所的一个小组提出挑战，要求他们与他们自己的程序进行对抗。象棋棋子的移动通过电报进行交换。这两个程序都做得很好，但俄罗斯的程序赢得了比赛。

随着麦卡锡的各种人工智能和相关项目的发展，他成立了斯坦福人工智能实验室(SAIL)。他得到了莱斯特·欧内斯特的实验室管理，欧内斯特在那里发起并参与了几个项目。通过ARPA的一系列合同，实验室获得了一台DECPDP-6计算机，随后又获得了一台PDP-10和一台KL-10。

为了他自己在实验室的研究，麦卡锡主要跟进了他在早期的论文'常识性程序'中首次提出的想法。他继续认为，人工智能程序所需的知识应该用陈述性句子（主要是用逻辑语言）来表示，而不是用使用这些知识的程序来编码。正如他所说，'句子可以在更广泛的背景下正确，而不是特定的程序可能有用。'他说：'对于人工智能来说，逻辑是不可避免的，就像对于物理系统来说，微积分是不可避免的一样。

他和Patrick J. Hayes发明了一种推理形式，他们称之为'情况演算'，在这种形式下，一种情况是世界状态，一种行动被视为改变情况的函数。行动具有先决条件和效果。忠实地代表这些先决条件，涉及到麦卡锡所说的'资格问题'。忠实地表示效果（哪些事情会改变，哪些不会改变）涉及到麦卡锡所说的'框架问题'。在逻辑设置中处理这些问题需要扩展到逻辑，从而允许作出合理的猜测。麦卡锡对这种扩展的主要贡献（在他的同事弗拉基米尔·利夫希茨的帮助下）是一种他称之为'限制'的技术。循环允许一种叫做'非单调'的推理逻辑学家。

虽然他本人没有参与，麦卡锡鼓励SAIL的机器人研究。麦卡锡产生这种兴趣的原因是，他认为之前的计算机视觉研究主要集中在人物和物体识别上，而不是在场景描述上。正如他所说：

我的想法是，你想要描述，而不仅仅是鉴别，我的观点是，如果你想编程让一个机器人捡起东西，那么它不仅仅需要在整个画面上进行鉴别。它必须能够定位物体，并表示出它的形状，所以我决定尝试使用机器人技术。

在SAIL最成功的机器人成就之一是使用一个视觉系统和一个机电手组装了一个T型福特赛车水泵。斯坦福大学的另一个机器人项目使用了一辆配备了立体视觉的轮式车辆来绕过各种障碍物导航（非常慢！）在实验室里。

在20世纪60年代末和70年代，SAIL是一个光辉的例子，说明了一个拥有足够的资金、强大的计算机、外围设备（如显示设备和打印机）和相关软件的社区可以取得的成就。SAIL项目所需的大部分设备和软件都是在SAIL开发的。约翰的'管理'圣人的哲学是让一千朵花开花。他经常给人们关于如何解决问题的好建议，但如果他们以不同的方式解决并成功，他们就不会得到他的麻烦。图形用户界面和打印机、计算机排版和出版、语音识别、计算机视觉和机器人、计算机音乐和其他技术的基础，现在是我们日常生活的一部分，都始于SAIL在斯坦福的设施。SAIL也是ARPAnet上的首批节点之一，它是现代互联网的先驱。随着时间的推移，SAIL培养了许多博士学位和其他毕业生。计算机协会颁发的16项图灵奖被授予了与SAIL有关的人。

麦卡锡对他在人工智能方面的进展评价总是很谦虚，他认为在1974年推出人工智能项目之前，需要有许多发现和发明才能让机器人达到了人类思维和推理能力的一般水平。1973年，麦卡锡在回顾詹姆斯·莱特希尔爵士的人工智能评估时承认了这一点：

到目前为止，人工智能研究只是适度的成功；它的进步速度可能大于大多数社会科学，而低于许多物理科学。考虑到问题的困难，这可能是意料之中的。

他认为，在能够在机器上复制智能之前，我们必须了解更多关于人类智能是如何工作的，他写道：'不幸的是，我们对人类心理过程的理解只比鱼对游泳的理解稍微好一点。'

约翰是一个古希腊语意上的哲学家：一个热爱智慧的人。就像古希腊人在市场上辩论哲学一样，约翰的竞技场是公告板、时事通讯和网络的电子市场。他的一些Usenet交互可以在谷歌组维护的档案中找到。他对言论自由特别充满热情。当斯坦福政府限制了一些斯坦福电脑访问这个叫做rec. humor.funny的笑话通讯，约翰组织了一份请愿书来恢复它。奥巴马政府最终还是让步了。约翰的许多作品都包含在他的网页上的备忘录和其他材料中，这些材料都可以在http://www-formal./jmc查阅。

除了他在人工智能和计算机科学方面的工作，麦卡锡还对人工智能、哲学和认知科学之间的联系非常感兴趣。他在自己的一个网页上写道：'事实证明，当考虑到如何设计机器人时，许多哲学问题都采取了新的形式。'例如，为了实现人类一级的性能，一个程序必须：

在其中建立了知识和如何获得的概念，此外，它的设计师将需要对自由意志的看法，它可以做什么的元信息，它需要有对于自由意志的态度，如果程序被保护，不执行不道德的行为，它的设计师将必须建立一种态度。

考虑到这些因素，必然需要考虑到在认识论、意识和伦理学方面的立场。

麦卡锡、大多数人工智能研究人员和许多哲学家都认为，所有的动物，包括人类，都是确定性的机器。例如，有些人担心机器无法拥有自由意志。据麦卡锡说，自由意志包括考虑不同的行动方针，并有能力在其中做出选择。他引用他的女儿莎拉的话总结了自己对人类自由意志的立场。莎拉四岁时的话说：'我可以，但我不会。'即使有些国际象棋项目也有这种自由意志（即使它们是完全确定性的）。在两份备忘录中，麦卡锡声称，有用的机器人也需要自由意志。关于意识，麦卡锡认为'思考意识以设计意识，为哲学家研究的一些意识问题提供了一种新的方法。特别是，从人工智能的角度来看，意识必须被视为一个相互作用的过程的集合，而不是许多哲学推测的单一对象。但他也认为，机器人不应该被编程为有情感的。

尽管麦卡锡在他的早期生活中就有激进和自由主义的观点，但他后来变得相当保守。他与环保人士就许多问题进行了辩论，包括核能和人口。他强烈坚持认为，人类的物质进步是可取的和可持续的。在他的网页上，他写到了一般能源、核能、太阳能、食物供应、人口、淡水供应、森林和木材供应、全球工程、污染、生物多样性、对人类生存的各种威胁、意识形态在讨论这些问题中的作用和其他问题。如果你要在这些问题上和他辩论，你必须掌握你的事实，因为他知道了。

麦卡锡多次访问了苏联，并且学会了俄语，他与那里的几位计算机科学家建立了友谊。海耶斯和莫根斯特恩写道：

1968年，他在新西伯利亚郊区的阿卡德姆哥罗多克和新西伯利亚教了两个月的书。1975年，他帮助获得了控制论研究人员，并拒绝苏联官员允许亚历山大·勒纳参加第四届国际会议和演讲，20世纪80年代，他将一台传真和复印机走私给了语言学家和苏联持不同政见者拉里莎·博戈拉兹。

约翰对自己的工作非常诚实，人工智能作为一个领域偶尔会被指责过度推销自己，但这当然不是麦卡锡的所期望的。

麦卡锡不喜欢官僚主义。他认为，至少有98%的官僚机构可以被消除，从而减少98%的愚蠢行为。约翰自己的企业反映了他对精简（或缺席）政府的看法。20世纪80年代中期，当他和拉尔夫·戈林为所有斯坦福学生建立了第一个可以使用的计时计算机系统时，它被称为LOTS，用于低开销分时系统。它由一两名兼职学生管理。

约翰·麦卡锡的许多奖项包括计算机协会的图灵奖（1971)、第一届国际人工智能联合会议卓越研究奖(1985)、京都奖(1988)、国家科学奖章(1990)、本杰明·富兰克林计算机和认知科学奖章(2003)，以及美国艺术与科学院(1974)、国家工程学院(1987)和国家科学院(1989）的会员资格。他是人工智能促进会的创始研究员和前任主席。1987年，他被斯坦福大学任命为查尔斯·皮戈特工程学教授。

他的许多博士学生，以及他提过建议的学生，包括（按字母顺序排列）埃亚尔·阿米尔、鲁泽娜·兰德纳·戴维斯、兰德尔·科德尔格林、拉马纳坦诉古哈、唐纳德·卡普拉、库尔特·科诺利奇、芭芭拉·休伯曼·利斯科夫莫斯、罗伯特、弗朗西斯·莫里斯、阿拉蒂·马蒂诺、大卫·e·威尔金斯和拉杰·雷迪。其中两位（利斯科夫和雷迪）随后被授予了ACM图灵奖。

关于宗教，约翰写道：

为了回应理查德·道金斯，我提到我确实是一个无神论者。把自己视为无神论者，并不需要声称有证据证明没有神存在。一个人只需要认为关于上帝问题的证据与关于狼人问题的证据处于大致相同的境地。

约翰·麦卡锡于2011年10月24日因心脏病并发症在斯坦福大学的家中去世。他身后留下了第三任妻子，斯坦福大学的卡罗琳·塔尔科特；两个女儿，旧金山的苏珊·麦卡锡和加州内华达州的莎拉·麦卡锡；一个儿子，斯坦福的蒂莫西·塔尔科特·麦卡锡；洛杉矶的兄弟帕特里克；两个孙子，旧金山的凯蒂·麦卡锡和纽约的约瑟夫·冈瑟；还有他的第一任妻子玛莎·郊特。他的第二任妻子薇拉·沃森于1978年在尼泊尔试图攀登安纳普尔纳时死于一场登山事故。

约翰·麦卡锡是一个天才，顽皮幽默而具风度，以及他对更深入思考的不懈努力，将被他的同事、家人和许多朋友深深怀念。幸运的是，从他的网页上还有很多东西可以查阅（http://www-formal./jmc/）。