歷史回眸

歷史回眸

再次啟動(dòng)時(shí)間機(jī)……這次到達(dá)的是20世紀(jì)30年代，離今天近了很多。無論新舊大陸，經(jīng)濟(jì)大蕭條都造成了巨大的破壞。社會(huì)各階層幾乎每一個(gè)家庭都深受其害。只有極其少數(shù)的幾個(gè)地方能讓人們免于遭受窮困之苦。幾乎沒有人能夠幸運(yùn)的在這些避難所里度過危機(jī)，注意，我說的是幾乎沒有，還真的有這么些幸運(yùn)兒，比如說當(dāng)時(shí)普林斯頓大學(xué)的數(shù)學(xué)家們。

新建成的哥特式辦公樓給普林斯頓大學(xué)帶來一種天堂般的安全感。來自世界各地的邏輯學(xué)者應(yīng)邀來到普林斯頓，他們將組建一個(gè)新的學(xué)部。正當(dāng)大部分美國人還在為找不到一片面包做晚餐而發(fā)愁的時(shí)候，在普林斯頓卻是這樣一番景象：高高的天花板和木雕包覆的墻，每天品茶論道，漫步叢林。 一個(gè)名叫阿隆佐·邱奇(Alonzo Church)的年輕數(shù)學(xué)家就過著這樣優(yōu)越的生活。阿隆佐本科畢業(yè)于普林斯頓后被留在研究院。他覺得這樣的生活完全沒有必要，于是他鮮少出現(xiàn)在那些數(shù)學(xué)茶會(huì)中也不喜歡到樹林里散心。阿隆佐更喜歡獨(dú)處：自己一個(gè)人的時(shí)候他的工作效率更高。盡管如此他還是和普林斯頓學(xué)者保持著聯(lián)系，這些人當(dāng)中有艾倫·圖靈、約翰·馮·諾伊曼、庫爾特·哥德爾。

這四個(gè)人都對形式系統(tǒng)感興趣。相對于現(xiàn)實(shí)世界，他們更關(guān)心如何解決抽象的數(shù)學(xué)問題。而他們的問題都有這么一個(gè)共同點(diǎn)：都在嘗試解答關(guān)于計(jì)算的問題。諸如：如果有一臺(tái)擁有無窮計(jì)算能力的超級(jí)機(jī)器，可以用來解決什么問題？它可以自動(dòng)的解決這些問題嗎？是不是還是有些問題解決不了，如果有的話，是為什么？如果這樣的機(jī)器采用不同的設(shè)計(jì)，它們的計(jì)算能力相同嗎？

在與這些人的合作下，阿隆佐設(shè)計(jì)了一個(gè)名為lambda演算的形式系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是為其中一個(gè)超級(jí)機(jī)器設(shè)計(jì)的編程語言。在這種語言里面，函數(shù)的參數(shù)是函數(shù)，返回值也是函數(shù)。這種函數(shù)用希臘字母lambda（λ），這種系統(tǒng)因此得名4。有了這種形式系統(tǒng)，阿隆佐終于可以分析前面的那些問題并且能夠給出答案了。
除了阿隆佐·邱奇，艾倫·圖靈也在進(jìn)行類似的研究。他設(shè)計(jì)了一種完全不同的系統(tǒng)（后來被稱為圖靈機(jī)），并用這種系統(tǒng)得出了和阿隆佐相似的答案。到了后來人們證明了圖靈機(jī)和lambda演算的能力是一樣的。

如果二戰(zhàn)沒有發(fā)生，這個(gè)故事到這里就應(yīng)該結(jié)束了，我的這篇小文沒什么好說的了，你們也可以去看看有什么其他好看的文章。可是二戰(zhàn)還是爆發(fā)了，整個(gè)世界陷于火海之中。那時(shí)的美軍空前的大量使用炮兵。為了提高轟炸的精度，軍方聘請了大批數(shù)學(xué)家夜以繼日的求解各種差分方程用于計(jì)算各種火炮發(fā)射數(shù)據(jù)表。后來他們發(fā)現(xiàn)單純手工計(jì)算這些方程太耗時(shí)了，為了解決這個(gè)問題，各種各樣的計(jì)算設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。IBM制造的Mark一號(hào)就是用來計(jì)算這些發(fā)射數(shù)據(jù)表的第一臺(tái)機(jī)器。Mark一號(hào)重5噸，由75萬個(gè)零部件構(gòu)成，每一秒可以完成3次運(yùn)算。

戰(zhàn)后，人們?yōu)樘岣哂?jì)算能力而做出的努力并沒有停止。1949年第一臺(tái)電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)誕生并取得了巨大的成功。它是馮·諾伊曼設(shè)計(jì)架構(gòu)的第一個(gè)實(shí)例，也是一臺(tái)現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)的圖靈機(jī)。相比他的這些同事，那個(gè)時(shí)候阿隆佐的運(yùn)氣就沒那么好了。

到了50年代末，一個(gè)叫John McCarthy的MIT教授（他也是普林斯頓的碩士）對阿隆佐的成果產(chǎn)生了興趣。1958年他發(fā)明了一種列表處理語言（Lisp），這種語言是一種阿隆佐lambda演算在現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)現(xiàn)，而且它能在馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)上運(yùn)行！很多計(jì)算機(jī)科學(xué)家都認(rèn)識(shí)到了Lisp強(qiáng)大的能力。1973年在MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室的一些程序員研發(fā)出一種機(jī)器，并把它叫做Lisp機(jī)。于是阿隆佐的lambda演算也有自己的硬件實(shí)現(xiàn)了！