以后說(shuō)到編程，我們想到的不單單是程序員了。未來(lái)的生活與計(jì)算機(jī)緊密相連，編程的未來(lái)與我們息息相關(guān)。用計(jì)算機(jī)完成我們所有感興趣的事可能成為現(xiàn)實(shí)。
作者 | Nick Heath
譯者 |彎月，責(zé)編 | maozz
請(qǐng)問(wèn)哪位計(jì)算機(jī)科學(xué)家可以幫助語(yǔ)言學(xué)家破譯神秘莫測(cè)的外星文？答案是Stephen Wolfram。
當(dāng)然，所謂的外星人可能只會(huì)出現(xiàn)在科幻電影《降臨》（Arrival）中，但如果外星人偶然偏離了軌道，那么Stephen Wolfram很可能仍然是他們?yōu)閿?shù)不多的求助對(duì)象。
這位出生于英國(guó)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家的人生一路開(kāi)掛：年僅20歲就拿到了加州理工學(xué)院理論物理學(xué)的博士學(xué)位，21歲時(shí)獲得了麥克阿瑟天才獎(jiǎng)（MacArthur genius grant），并創(chuàng)建了Mathematica科技計(jì)算平臺(tái)，以及Wolfram語(yǔ)言和Wolfram | Alpha知識(shí)引擎。
全球范圍內(nèi)使用該平臺(tái)的數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和工程師的人數(shù)高達(dá)數(shù)百萬(wàn)
全球范圍內(nèi)使用該平臺(tái)的數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和工程師的人數(shù)高達(dá)數(shù)百萬(wàn)
他說(shuō)《降臨》是一個(gè)有趣的劇本，當(dāng)時(shí)劇組請(qǐng)求他提供咨詢服務(wù)，并為即將拍攝的電影制作視覺(jué)效果，于是他接受了這個(gè)突如其來(lái)的請(qǐng)求。
雖然Wolfram主要為該劇本提供了一些科學(xué)和技術(shù)參考建議，但他的兒子Christopher卻設(shè)計(jì)出一種方法，幫助語(yǔ)言學(xué)家在幾乎沒(méi)有參考框架的情況下解讀這些外星文，這意味著Wolfram語(yǔ)言也登上了熒幕。
你可以看到電影利用Wolfram語(yǔ)言代碼來(lái)解析外星文的標(biāo)記，進(jìn)行分割以幫助熒幕上的語(yǔ)言學(xué)家根據(jù)通用模式推斷出含義。
Wolfram說(shuō)：“有趣的是，這是一部與外星人親密接觸的故事，電影講述了我們對(duì)外星人及其語(yǔ)言的理解。”
“我的一生都在為計(jì)算語(yǔ)言設(shè)計(jì)的事業(yè)而奮斗，我很感興趣人們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)語(yǔ)言進(jìn)行思想交流。”
Wolfram|Alpha的宏偉使命
在Wolfram的所有成就中，最廣為人知的是Wolfram | Alpha的問(wèn)世，這種計(jì)算知識(shí)引擎為蘋(píng)果的數(shù)字助理Siri奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，幫助Siri回答“美國(guó)最高的建筑物是什么？”以及“距離圣誕節(jié)還有幾天？”等各種問(wèn)題。
Wolfram | Alpha有一個(gè)宏偉的使命：利用我們?cè)谡麄€(gè)人類文明中積累的知識(shí)即刻回答所有問(wèn)題。
我們要的不是一個(gè)可以將用戶引導(dǎo)到特定網(wǎng)頁(yè)的引擎，而是能夠通過(guò)模型、內(nèi)置算法和數(shù)以萬(wàn)億計(jì)組織化的數(shù)據(jù)來(lái)為用戶解答問(wèn)題。
一般的搜索引擎會(huì)將網(wǎng)頁(yè)作為問(wèn)題的答案呈現(xiàn)給用戶，而Wolfram | Alpha另辟蹊徑，它能夠動(dòng)態(tài)地計(jì)算答案，在每次回答“國(guó)際空間站在哪里？”時(shí)，都能根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際狀況給出不同的答案。
Wolfram | Alpha可以幫助你解決眾多學(xué)科的問(wèn)題：從代數(shù)到物理，從食品和營(yíng)養(yǎng)到個(gè)人健康等等。
所有這些功能都涉及構(gòu)建計(jì)算問(wèn)題所需的模型，以及收集和整理運(yùn)行這些計(jì)算所需的數(shù)據(jù)。
從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，Google最基本的意義是一個(gè)放大鏡，可用于查找網(wǎng)絡(luò)上的特定文本，并為你提供許多選擇。
而Wolfram | Alpha則像一把瑞士軍刀，里面裝滿了各種工具，可以幫助你找到每個(gè)問(wèn)題的答案。
然而，也許是因?yàn)榻?jīng)過(guò)多年的谷歌搜索，我們已經(jīng)習(xí)慣了以特定的方式查找知識(shí)，所以并非所有人都喜歡Wolfram | Alpha。
雖然它可以算出哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的軌道路徑，也可以算出需要多少硬幣才能覆蓋兩平方英里，但是遇到“本地最好的咖啡店是哪家？”時(shí)就會(huì)卡殼。
這并不是說(shuō)它完全沒(méi)有幽默感。它會(huì)否認(rèn)自己就是《終結(jié)者》里的天網(wǎng)，它會(huì)說(shuō)：“與天網(wǎng)不同，我與人類的互動(dòng)不會(huì)涉及核彈的發(fā)射”，而且它還會(huì)給你估算出銀河系中外星文明的數(shù)量。
自2008年5月Wolfram | Alpha推出以來(lái)，它不僅為Siri提供了動(dòng)力，而且還應(yīng)用到了聊天機(jī)器人、輔導(dǎo)系統(tǒng)和智能電視。
2019年1月，Wolfram | Alpha宣布向亞馬遜的Alexa提供智能情報(bào)，以幫助Alexa回答以下問(wèn)題：“Alexa，12湯匙等于幾量杯？”或者“Alexa，旅行者1號(hào)衛(wèi)星距離地球多遠(yuǎn)？”
除了公開(kāi)的Wolfram | Alpha之外，它還有一些企業(yè)版本，在回答問(wèn)題時(shí)不僅可以使用公開(kāi)的數(shù)據(jù)和知識(shí)，還可以使用組織內(nèi)部的數(shù)據(jù)和知識(shí)。
而Wolfram | Alpha又得到了Wolfram語(yǔ)言的支持，該項(xiàng)目的開(kāi)展幾乎貫穿了Wolfram的生命周期。Wolfram語(yǔ)言有效地幫助計(jì)算機(jī)理解自然語(yǔ)言提出的問(wèn)題。
如今，Wolfram | Alpha已有十多年的歷史了。盡管它并沒(méi)有超過(guò)Google，而且對(duì)于普通新用戶來(lái)說(shuō)仍然非常復(fù)雜，但Wolfram的雄心勃勃并沒(méi)有因此而磨滅。
他說(shuō)：“Wolfram | Alpha應(yīng)該知道些什么？我的目標(biāo)是讓它最終掌握一切。但是，我們需要找準(zhǔn)一個(gè)切入點(diǎn)。”
Wolfram于1979年開(kāi)始構(gòu)建他的第一個(gè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言
Wolfram語(yǔ)言和Wolfram | Alpha的誕生之路漫長(zhǎng)而曲折。
學(xué)生時(shí)期，起初Wolfram最喜歡的是物理，15歲的時(shí)候，他憑借超常的天分發(fā)表了第一篇科學(xué)論文。
50年前，10歲的Wolfram第一次接觸計(jì)算機(jī)，他并沒(méi)有立刻著迷，最初他將計(jì)算機(jī)視為幫助他探索物理的工具。
“實(shí)際上我親手接觸第一臺(tái)計(jì)算機(jī)大概是在1972年或1973年，那臺(tái)機(jī)器叫做Elliott 903，是英國(guó)早期的計(jì)算機(jī)，如今早已絕跡了。
那臺(tái)計(jì)算機(jī)有一張桌子那么大，并通過(guò)紙帶編程。”他說(shuō)，“我一直認(rèn)為它只是一個(gè)工具，幫助我做感興趣的事情，并幫助我在計(jì)算機(jī)上模擬物理。”
幾年后，1979年Wolfram在加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)粒子物理學(xué)時(shí)，他開(kāi)始對(duì)計(jì)算以及計(jì)算機(jī)的工作方式產(chǎn)生了興趣。
他說(shuō)：“我通過(guò)大量的計(jì)算機(jī)編程，完成了物理所需的一些數(shù)學(xué)計(jì)算。”
“1979年，我開(kāi)始構(gòu)建我的第一個(gè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，我的目標(biāo)是建立一種服務(wù)于科學(xué)計(jì)算的編程語(yǔ)言。
但是為了設(shè)計(jì)最通用的語(yǔ)言，我不得不嘗試了解更多計(jì)算的本質(zhì)。因此，我不得不回頭研究數(shù)學(xué)邏輯和計(jì)算的起源等等。”他說(shuō)。
Wolfram與人合作設(shè)計(jì)了一個(gè)名為SMP的計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)，幾年后當(dāng)他開(kāi)始構(gòu)建Wolfram語(yǔ)言時(shí)發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程很有幫助性。
同時(shí)，Wolfram還對(duì)計(jì)算機(jī)如何模擬“大爆炸”和早期星系的形成，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)象感興趣。由于過(guò)去的十年中處理能力和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的進(jìn)步，他心中逐漸浮現(xiàn)了一個(gè)想法。
Wolfram發(fā)現(xiàn)了“規(guī)則30”，并撰寫(xiě)了《一種新科學(xué)》
在研究單維細(xì)胞自動(dòng)機(jī)時(shí)，Wolfram研究了簡(jiǎn)單的規(guī)則如何導(dǎo)致復(fù)雜的行為，并因此提出了其最重大的發(fā)現(xiàn)之一。
細(xì)胞自動(dòng)機(jī)提供了一種模型，可用于顯示簡(jiǎn)單規(guī)則如何形成系統(tǒng)的行為，其中某些規(guī)則會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜且看似隨機(jī)的結(jié)果。受到細(xì)胞自動(dòng)機(jī)的啟發(fā)，Wolfram提出了“規(guī)則30”——他稱之為“我個(gè)人創(chuàng)造的最令人嘆為觀止的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”。
下圖是使用“規(guī)則30”創(chuàng)建的，并以空白單元格的網(wǎng)格開(kāi)始。剛開(kāi)始時(shí)，網(wǎng)格頂部中央有一個(gè)黑色的單元格，這個(gè)規(guī)則規(guī)定：每個(gè)后續(xù)行中的單元格需要根據(jù)周圍單元格的顏色，來(lái)決定自身應(yīng)被涂成黑色還是空白。
只需通過(guò)“規(guī)則30”中的四條指令，就可以呈現(xiàn)出不規(guī)則和復(fù)雜的模式，Wolfram在這一發(fā)現(xiàn)中稱：“正是這種基本的現(xiàn)象導(dǎo)致了我們?cè)谧匀唤缰锌吹降拇蠖鄶?shù)復(fù)雜性”。
該插圖是根據(jù)規(guī)則30繪制的，Stephen Wolfram稱其為“我個(gè)人創(chuàng)造的最令人嘆為觀止的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”。
“當(dāng)時(shí)我研究了不同的案例，希望找出產(chǎn)生復(fù)雜行為的原因，而且我認(rèn)為我們可以設(shè)法建立盡可能簡(jiǎn)單的模型，以察覺(jué)各個(gè)系統(tǒng)行為的本質(zhì)。”
Wolfram在《一種新科學(xué)》（《A New Kind of Science》）一書(shū)中提出了他的觀點(diǎn)，即自然世界（乃至宇宙本身形成）的復(fù)雜性都源自一些非常簡(jiǎn)單的規(guī)則。這本書(shū)凝聚了Wolfram十多年的心血，并在2002年出版后成為了暢銷書(shū)。
這本書(shū)承載了Wolfram致力于“變革科學(xué)”的雄心勃勃，然而人們對(duì)于這本書(shū)的褒貶不一，有人稱贊它“為計(jì)算機(jī)智能注入了興奮劑”，而有人則認(rèn)為這本書(shū)過(guò)于投機(jī)，書(shū)中沒(méi)有明確承認(rèn)這一發(fā)現(xiàn)建立在早期的發(fā)現(xiàn)之上。
“有些人說(shuō)：哇，太好了，新事物，我們都很興奮；而有些人則認(rèn)為：哦，不，我們不想要新事物。我們從事科學(xué)或其他行業(yè)的人都是按照過(guò)去幾百年的方式在工作。”
Wolfram在撰寫(xiě)這本書(shū)時(shí)記錄了大量的數(shù)據(jù)，包括發(fā)送和接收的電子郵件數(shù)量，參加過(guò)的會(huì)議以及敲擊鍵盤(pán)的次數(shù)——超過(guò)1億多次。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們才能回顧他在這本書(shū)上傾注的三十多年心血。
有了這些數(shù)據(jù)，Wolfram審視了自己在過(guò)往經(jīng)歷中的不尋常細(xì)節(jié)，并發(fā)現(xiàn)了一些有趣的規(guī)律，例如在抽空撰寫(xiě)《一種新科學(xué)》時(shí)參加過(guò)的會(huì)議，或者在他的書(shū)信中出現(xiàn)了多少個(gè)新詞。
他說(shuō)：“很多時(shí)候，我想探尋有關(guān)自身的有趣事情，所以我在不自覺(jué)間就收集了大量數(shù)據(jù)，有時(shí)我會(huì)想起某些問(wèn)題，然后我就會(huì)從這些數(shù)據(jù)中尋找答案。”
“我覺(jué)得隨著歲月的流逝，雖然我們一天天老去，但我們收獲了更多智慧，更多閱歷。人變老后最大的好處在于，你可以更好地了解自己的一輩子。年近高齡的我最近才真正意識(shí)到這一點(diǎn)。”
自從《一種新科學(xué)》出版以來(lái)，Wolfram說(shuō)，越來(lái)越多的人類行為和物理系統(tǒng)模型開(kāi)始基于“計(jì)算宇宙”這一思想建立。
他說(shuō)：“對(duì)我而言，有趣的是從計(jì)算的角度，而不是數(shù)學(xué)的角度思考事物的范式轉(zhuǎn)變。”
“在過(guò)去的15年左右的時(shí)間里，你所看到的人們創(chuàng)造的新模型中，無(wú)論是針對(duì)人類在網(wǎng)絡(luò)上的行為還是關(guān)于植物的行為，絕大多數(shù)新模型都是用程序表示的，而不是用數(shù)學(xué)方程式表示的。”
Wolfram語(yǔ)言作為一種“計(jì)算語(yǔ)言”
為了開(kāi)發(fā)這種計(jì)算宇宙的力量，Wolfram說(shuō)，人們需要的正是他所說(shuō)的“計(jì)算語(yǔ)言”。
他說(shuō)：“碰巧的是，我花了三年多的時(shí)間構(gòu)建了Wolfram計(jì)算語(yǔ)言，我努力以計(jì)算的方式表達(dá)世間萬(wàn)物。”
Wolfram語(yǔ)言使用了許多與Mathematica相同的基礎(chǔ)技術(shù)，而且它也是Wolfram | Alpha的基礎(chǔ)。
Wolfram認(rèn)為Wolfram語(yǔ)言是一種“基于知識(shí)的語(yǔ)言”，其中內(nèi)置了“大量關(guān)于如何進(jìn)行計(jì)算的知識(shí)”。
他說(shuō)：“因此，該語(yǔ)言擁有處理圖像、布局網(wǎng)絡(luò)、查詢股票價(jià)格、創(chuàng)建界面或解決優(yōu)化問(wèn)題的原語(yǔ)。”
廣泛的內(nèi)置功能為Wolfram語(yǔ)言提供了其他大多數(shù)語(yǔ)言不具備的能力。例如，鍵入currentImage[] 可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的攝像頭拍攝當(dāng)前圖像。
如此一來(lái)，該語(yǔ)言就可以在本地處理大量數(shù)據(jù)，從書(shū)面語(yǔ)言到地理信息都可以，并且可以通過(guò)少量的代碼可視化這些數(shù)據(jù)。
但是，由于Wolfram語(yǔ)言側(cè)重于教育和數(shù)學(xué)，所以最終它與35美元的樹(shù)莓派官方操作系統(tǒng)捆綁到了一起。
樹(shù)莓派是一種成本極低的計(jì)算機(jī)，旨在向孩子們傳授計(jì)算機(jī)的知識(shí)，而樹(shù)莓派的官方Raspbian OS加載了Wolfram語(yǔ)言以及許多其他學(xué)習(xí)編程的工具，例如Python與拖拽式編程語(yǔ)言Scratch。
Wolfram語(yǔ)言具有局限性，并且某些用戶認(rèn)為它更適合解決各種預(yù)定任務(wù)，卻不適合構(gòu)建軟件。Wolfram語(yǔ)言似乎還有很長(zhǎng)的路要走，例如它沒(méi)有出現(xiàn)在IEEE最新的流行編程語(yǔ)言榜單上。
Wolfram說(shuō)過(guò)，Wolfram語(yǔ)言不僅是一種向計(jì)算機(jī)發(fā)號(hào)指令的語(yǔ)言，而且也代表了計(jì)算機(jī)和人類思想的一種方式。
最近，Wolfram在談?wù)揥olfram語(yǔ)言時(shí)更加大膽，他將其描述為一種有助于彌合我們與未來(lái)非人類智能（AI或外星人）之間的鴻溝的“計(jì)算語(yǔ)言”。
Wolfram這是一種有深度的追求，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)越來(lái)越深入地影響我們的生活（無(wú)論是如今的貸款申請(qǐng)審查，還是決定明天是否要?dú)⑷耍@種通用語(yǔ)言的需求也將適時(shí)地增加。
他說(shuō)：“重點(diǎn)在于表達(dá)定義AI整體行為的計(jì)算思想，”他補(bǔ)充說(shuō)，Wolfram語(yǔ)言是“提供了一種表達(dá)計(jì)算思想的語(yǔ)言”。
Wolfram關(guān)注抽象Wolfram語(yǔ)言底層的許多技術(shù)細(xì)節(jié)（如何指示計(jì)算機(jī)在線查詢股票價(jià)格的細(xì)節(jié)）也反映出了他對(duì)大多數(shù)用戶應(yīng)該使用哪些計(jì)算的看法。
如今大環(huán)境迫使越來(lái)越多的人學(xué)習(xí)編程，他們不得不學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言語(yǔ)法和控制流語(yǔ)句等技術(shù)細(xì)節(jié)，Wolfram對(duì)此持懷疑態(tài)度，他認(rèn)為實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)大多數(shù)用戶而言并不有趣。
“嘗試向孩子們教授編程的浪潮，如今已經(jīng)是第四次了。”他說(shuō)，“問(wèn)題在于，對(duì)大多數(shù)人而言，教授原始的編程技術(shù)而非計(jì)算，會(huì)讓人們覺(jué)得很無(wú)聊。”
Wolfram認(rèn)為，大多數(shù)人更需要一種工具，能讓他們使用計(jì)算機(jī)來(lái)完成感興趣的任何事情。
他說(shuō)：“有趣的東西往往是計(jì)算X，這里的X指的是你關(guān)心的東西，無(wú)論是新聞、文學(xué)、藝術(shù)史還是其他。這才是大多數(shù)人心中所想。”
原文：https://techrepublic/article/stephen-wolfram-on-the-future-of-programming-and-why-we-live-in-a-computational-universe/
