2018年7月12日

谈谈计算机科学家

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了解信息技术发展的历程和主要成就,感悟信息技术发展对社会生活的影响,感受科学家的创造发明智慧,是信息技术类课程的学习内容之一。探寻著名计算机科学家的人和事,是实施这些教育目标的有效途径。那么,怎样的人物才是计算机科学家呢?

从事与计算机相关行业的著名人物一定是计算机科学家吗?显然不是,例如,谁也不会把阿里巴巴的创始人马云误认为计算机科学家。计算机科学家是指从事计算机科学与技术研究工作的科学家。因此,认定计算机科学家有两个要素:第一,相关行业或领域是计算机科学;第二,从事该领域的科学研究工作,达到一定造诣的研究者。显然,要清楚什么是计算机科学家,首先需要清楚什么是计算机科学。

20世纪50年后期高级程序设计语言的发展促进了硬件、软件与理论的融合,计算的数学理论、通用电子数字计算机系统、科学计算、高级语言程序设计等多个方向的研究进展催生了计算机科学作为一个学科的出现。整个60年代,计算机科学能否作为一门学科在学术界是有争议的,但这种争议随着计算机科学本身的快速发展和取得令人惊叹的成果而平息。1985年起,美国ACM和IEEE/CS组织专家进行论证,于1989年发表了一份《计算作为一门学科》的报告,对计算机科学进行了存在性证明。

我国计算机科学与技术的研究始于20世纪50年代。目前,在我国的学科分类中,涵盖计算和计算机的这一领域研究工作的一级学科名称是计算机科学与技术,其下设置了三个二级学科:计算机软件与理论、计算机体系结构、计算机应用。在三个二级学科专业中,计算机应用的界限比较模糊,但大多数专家认为:计算机应用是指计算机科学与技术在各行各业、各个学科开展具体应用的过程中对共性理论、概念、方法、技术研究的总称,而将计算机科学与技术中的成熟理论、技术、方法等应用于具体的行业,不应该属于计算机科学与技术的范畴。

《高中信息科技》教材中,有一个栏目“名人轶事”,位于每章的章尾,介绍计算机科学家和他们故事。第一册介绍了王选、图灵、凯恩、科德和萨瑟兰,第二册介绍了阿达•洛芙莱斯、唐纳德•克努特、艾伦•凯、西蒙•派珀特。

在这些人物中,图灵是一个很特殊的人物,因为图灵一生并没有使用过现代意义上的计算机,但图灵提出计算机构造的思想为计算机的诞生做出了很大的贡献,是计算机的先驱人物。严格地说,阿达•洛芙莱斯也不是计算机科学家,但是她所做的工作已经形成了程序设计的雏形。西蒙•派珀特也是很有意思的一位人物,他不仅在LOGO语言、人工智能等领域做出贡献,同时也是建构主义的倡导者,是一位著名的教育理论研究者。

教材中也介绍了其他一些人物,这些人物有的是计算机科学家,有的不是计算机科学家。例如发明第一台电子计算机的莫克莱和埃克特是计算机科学家,而维纳是数学家,不是计算机科学家(见《谈谈维纳与计算机》一文)。

提出摩尔定律的戈登•摩尔也不是计算机科学家。摩尔因摩尔定律而闻名。

摩尔1929年出生在美国加州的旧金山。他曾获得加州大学伯克利分校的化学学士学位,并且在加州理工学院获得物理化学博士学位。50年代中期,摩尔师从半导体发明者威廉•肖克利从事半导体研究工作,随后与集成电路的发明者罗伯特•诺伊斯一起创办了半导体工业史上有名的仙童半导体公司。1968年,摩尔和诺伊斯一起创办了Intel。Intel公司初期主要从事数据存储芯片的开发,70年代中期,在摩尔的主导下,Intel公司专攻微型计算机的“心脏”部件,即CPU开发与生产。

从专业领域而言,摩尔从事的是微电子专业,是集成电路工程师,不应该归类于计算机科学家。然而,人们更多地把摩尔看作是信息产业的偶像,摩尔定律不仅把Intel带到了产业的顶峰,也指引着多年来信息产业的发展。

本文为什么要讨论摩尔是不是计算机科学家,是因为确实有人把凡是与计算机相关的学者都认作为计算机科学家,有些文献也把香农、维纳乃至布尔、莱布尼茨等人作为计算机科学来介绍。将摩尔误认为是计算机科学家,或者把维纳误认为是计算机科学家,表面上是小小的一个知识性错误,本质上是对“什么是计算机科学”这一问题理解上的错误。纠正这些错误,对学生而言,一方面是避免他们出现常识性的错误,另一方面也防止他们对计算机学科的认识发生偏差。通过计算机科学界的人和事,让学生潜移默化地认识什么是计算机科学,也是《高中信息科技》教材介绍计算机科学家的目的之一。

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