约翰·麦卡锡

智能之父——约翰·麦卡锡

约翰·麦卡锡(John McCarthy,1927年9月4日~2011年10月24日) ,美国科学家。约翰·麦卡锡1951年获得 普林斯顿大学 的博士学位,毕业之后曾先后在普林斯顿大学、 达特茅斯学院 和 麻省理工学院 任教,最终于1962年受聘于 斯坦福大学 ,直至2000年退休。 麦卡锡于1971年获得 计算机 界的最高奖项图灵奖,1991年获得 国家科学奖章 。

麦卡锡是 LISP 编程语言 的创造者, 人工智能 领域的泰斗。1958年,他在任教于麻省理工大学时,提出了LISP语言的开发思路,并于1960年将其设计发表在《美国计算机学会通讯》上。

Lisp语言发明者,人工智能之父约翰·麦卡锡(John McCarthy)于2011年10月24日去世,享年84岁。

人物简介

个人资料

1927年9月4日麦卡锡生于 波士顿 一个共产党家庭,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 。信仰 爱尔兰 天主教的父亲当过木匠,渔夫和工会组织者,母亲是 立陶宛 犹太人,在联合通讯社当记者,后来在一家共产党报社工作。 约瑟夫·麦卡锡 从小把自己对科学的兴趣与家庭的政治倾向结合起来。

1948年获得 加州理工学院 数学 学士 ,1951年获得 普林斯顿大学 数学博士学位。

作为备受尊敬的计算机科学家、认知科学家,麦卡锡在1956年的达特矛斯会议上提出了“ 人工智能 ”一词,并被誉为人工智能之父,并将数学逻辑应用到了人工智能的早期形成中。

麦卡锡发明了 LISP (该语言至今仍在人工智能领域广泛使用)并于1960年将其设计发表在《美国计算机学会通讯》上。他帮助推动了 麻省理工学院 的 麦金塔 项目。然而,他在1962年离开麻省理工学院,前往 斯坦福大学 并在那里协助建立了斯坦福人工智能实验室,1962年起担任斯坦福大学人工智能实验室主任,推动情景演算理论研究,成为MAC项目多年来的一个友好的竞争对手。

他因在人工智能领域的贡献而在1971年获得 计算机 界的最高奖项 图灵奖 。

他分别短暂地为 普林斯顿大学 、斯坦福大学、 达特茅斯学院 和麻省理工学院供职后,麦卡锡于1962年-2000年底在斯坦福担任教授,退休后成为名誉教授。

约翰·麦卡锡时常在网络论坛上对时事作出 右派 倾向的评论。

个人经历

约瑟夫·麦卡锡 生于 波士顿 一个共产党家庭,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 。信仰 爱尔兰 天主教的父亲当过木匠、渔夫和工会组织者,母亲是 立陶宛 ,犹太人,在联合通讯社(TheFeder?atedPress)当记者,后来在一家共产党报社工作。 凯文·麦卡锡 从小把自己对科学的兴趣与家庭的政治倾向结合起来。麦卡锡在接受采访时说:“我们确信技术的进步对人类有利。我记得小时候读过《 十万个为什么 》,这是30年代 苏联 作家 伊林 (M.Ilin)撰写的通俗科技读物。在美国好像没有这样的书。10至15年前我很高兴得知中国有许多非常早熟的儿童,他们都读过《十万个为什么》。”

麦卡锡说他的童年平平淡淡,实际上在读中学时,他就找到 加州理工学院 的一份课程清单,自学了大学一年和二年的数学课程。1944年他真的到了这所大学,免修头两年的数学课。1948年9月在读研究生时,他出席了该校主办的“行为的大脑机制西克森研讨会”(Hixon Symposium on Cerebral Mechanism in Behavior at CalTech)。大数学家、 计算机 设计大师 约翰·冯·诺依曼 在会上散发了关于自复制自动机的论文。尽管当时还没有人精确地将机器智能与人的智能联系起来,但诺伊曼的报告却激发了麦卡锡的好奇心。1949年在 普林斯顿大学 数学系作博士论文时,他决定尝试在机器上模拟人的智能。1955年他联合 克劳德·香农 (信息论创立者)、明斯基( 人工智能 大师,《 心智社会 》的作者)、罗彻斯特(IBM计算机设计者之一),发起人工智能研究计划并创建达特茅斯项目(Dartmouth Project),1956年项目正式启动,洛克菲勒基金会提供了极有限的资助。现在看来,这个项目不但是人工智能发展史的一个重要事件,也是 计算机科学 的一个里程碑。正是在1956年, 凯文·麦卡锡 首次提出“人工智能”(artificial intelligence)这一概念。现在看来,那次讨论并没有实质上解决有关智能机的任何具体问题,但它确立了研究目标,使 人工智能 成为计算机科学中一门独立的经验科学。

1957年巴库斯(John Barkus)及其IBM小组发布了 Fortran ,这是第一个成功的 高级语言 ,使程序设计者从繁琐的 汇编语言 中解脱出来。卡内基梅龙大学的纽维尔(A.Newell)、司马赫(H.Simon)等提出信息处理语言IPL, 凯文·麦卡锡 则提出表处理语言 LISP 。在Fortran中不允许有递归,麦卡锡希望改进它。1960年巴黎会议大家讨论了 ALGOL 语言,采纳了 约瑟夫·麦卡锡 的建议,增加了递归和条件表达式。Algol最早接受了Lisp的观念,但不是最后一个。如今的Pascal、C、Ada等都接受了Lisp的创新。但至今,主流程序设计语言仍然没有吸收麦卡锡建议的“评价函数”(eval),认为它很危险。麦卡锡发明Lisp语言,只是把它作为工具,他的目标是制造具有人类智能的机器。 LISP 自发明以后,像其他语言一样,发明人失去了对其的控制能力,马库斯和凯(A.Kay,“面向对象程序设计”的创始人)也一样。

1959年 约瑟夫·麦卡锡 发表《具有常识的程序》一文,标志着他向“常识逻辑推理”难题开始宣战。“与所有专门化的理论一样,所有科学也都体现于常识中。当你试图证明这些理论时,你就回到了常识推理,因为常识指导着你的实验。”设想一个旅行者从英国 格拉斯哥 经过伦敦去 莫斯科 , 计算机程序 可以分段处理:从格拉斯哥到伦敦,再从伦敦到莫斯科。但是如果假设此人不幸在伦敦丢失了机票怎么办?当然现实中此人一般不会因此取消原来去莫斯科的计划,他可能会再买一张票。但是预先设计好的模拟程序却不允许如此灵活。因此要发展一种具有常识推理能力的逻辑。

麦卡锡发明了 LISP 并于1960年将其设计发表在《美国计算机学会通讯》(en:Communications of the ACM)上。他帮助推动了 麻省理工学院 的 麦金塔 项目(en:Project MAC)。然而,他在1962年了离开麻省理工学院,前往 斯坦福大学 并在那里协助建立了斯坦福人工智能实验室(en:Stanford Artificial Intelligence Laboratory),成为MAC项目多年 来的一个友好的竞争对手。

1962年起麦卡锡担任斯坦福大学人工智能实验室主任,他提出了一种称之为“情景演算”(situational calculus)的理论,其中“情景”表示世界的一种状态。当主体(agent)行动时,情景发生变化。主体下一步如何行动取决于他所知道的情景。情景演算的思想吸收了有穷自动机状态转移的概念。在情景演算中,推理不但取决于状态,而且取决于主体关于状态知道些什么。主体知道得越多,了解得越详细,他就会更好地作出决策。这种情景演算理论吸引了许多研究者,但它本身也引起一种问题。在多主体的世界中,与一个主体有关的情景的变化可能还取决于其他主体的行动。这样处理起来十分困难。在常识世界中,我们的决策可能不大受其他主体的影响,当然有时也受。很难说 凯文·麦卡锡 的努力最终是否成功了,但他向通常的“ 演绎推理 ”挑战,强调人类智能推理的非单调性(nonmonotonicity),发展状态描述法,在 人工智能 研究中具有重要意义。 约瑟夫·麦卡锡 试图让机器能像人一样,在某种语境下,进行基本的猜测。但这很难做,即使是人,也常常误解语境。一个有趣的例子是: 白宫 发言人奥涅尔欢迎新当选的里根总统时说:“您成了Grover Cleveland”(他指的是 美国 的一个总统)。而里根却微笑着说:“我只在电影中扮演过一次Cleveland。”(里根指的是棒球手Grover Cleveland Alexander)

不管人们对 人工智能 还有什么偏见,它现在已成为严肃的经验科学,而 凯文·麦卡锡 为这一领域培养了大量人才,他的学生遍及世界。关于人工智能,想了解更多的东西可以直接访问麦卡锡的网页,从“公众理解科学的角度”看,他的网页做得非常棒。他讨论了人工智能与哲学的关系,人工智能的分类及应用领域等。还详细回答了有关人类“可持续发展”的问题。他是技术乐观派,相信人类会有一个美好的未来(他提供了许多论据,可从网上看到)。

人工智能之父

麦卡锡 是一个天赋很高的人,还在上初中时,他就弄了一份 加州理工学院 的课程目录,按目录自学了大学低年级的 高等数学 教材,做了教材上的所有练习题。这使他1944年进入加州理工学院以后可以免修头两年的数学,并使他虽因战时环境( 第二次世界大战 当时正在进行之中, 美国 也在 偷袭珍珠港 后宣布参战)要在军队中充任一个小职员,占去了部分时间,仍得以·在1948年按时完成学业。然后到 普林斯顿大学 研究生院深造,于1951年取得数学博士学位。 凯文·麦卡锡 留校工作两年以后转至 斯坦福大学 ,也只呆了两年就去 达特茅斯学院 任教(达特茅斯学院位于 新罕布什尔州 的 汉诺威 )。在那里,他发起了并成功举办了成为 人工智能 起点的有历史意义的“ 达特茅斯会议 ”。

1958年 麦卡锡 到 麻省理工学院 任职,与明斯基一起组建了世界上第一个人工智能实验室,并第一个提出了将 计算机 的 批处理 方式改造成为能同时允许数十甚至上百用户使用的分时方式的建议,并推动MIT成立组织开展研究。其结果就是实现了世界上最早的分时系统——基于IBM 7094的CTSS和其后的MULTICS。 凯文·麦卡锡 虽因与主持该课题的负责人产生矛盾而于1962年离开MIT重返斯坦福,未能将此项目坚持到底,但学术界仍公认他是分时概念的创始人。麦卡锡到斯坦福后参加了一个基于DECPDP—1的分时系统的开发,并在那里组建了第二个 人工智能 实验室。

麦卡锡对人工智能的兴趣始于他当研究生的时候。1948年9月,他参加了一个“脑行为机制”的专题讨论会,会上, 约翰·冯·诺依曼 发表了一篇关于自复制自动机的论文,提出了可以复制自身的机器的设想,这激起了 尤金·麦卡锡 的极大兴趣和好奇心,自此就开始尝试在 计算机 上模拟人的智能。1949年他向冯·诺伊曼谈了自己的想法,后者极表赞成和支持,鼓励他搞下去。在 达特茅斯会议 前后, 凯文·麦卡锡 的主要研究方向是计算机下棋。下棋程序的关键之一是如何减少计算机需要考虑的棋步。麦卡锡经过艰苦探索,终于发明了著名的α-β搜索法,使搜索能有效进行。在。-p搜索法中,麦卡锡将结点的产生与求评价函数值(或称返上值或倒推值)两者巧妙地结合起来,从而使某些子树结点根本不必产生与搜索。之所以称为。—p搜索法,是因为将处于取最大值级的结点的返上值或候选返上值PBV称为该结点的α值,而将处于取最小值级的结点的候选返上值或返上值称为该结点的p值。这样,在求得某结点的。值时,就可与其先辈结点的p值相比较,若。≥p,则可终止该结点以下的搜索,即从该结点处加以修剪,这叫p修剪;而在求得某结点的p值时,就可与其先辈结点的α值相比较,若p≤。,则可终止该结点以下的搜索,即从该结点处加以修剪,这叫。修剪。为了说明。-p修剪,我们举一个最简单的例子。设在取火柴棍的游戏中,A、B两人轮流从N根火柴中取1根或2根,不得多取,也不能不取。取走最后一根火柴者胜。用A(n)、B(n)表示轮到A或B时有n根火柴的状态,当n:5时轮到A取,A有两种可能,一是取2根火柴进入B(3),另一是取1根火柴进入B(4)。显然,进入B(3)后,不管B取几根,A必胜,故A必走这一步,余下的分支不必再搜索了。。-p搜索法至今仍是解决 人工智能 问题中一种常用的高效方法。

至于 达特茅斯会议 ,当东道主的 麦卡锡 是主要发起人,另外3个发起人是当时在 哈佛大学 的明斯基(1969年 图灵奖 获得者),IBM公司的罗杰斯特, 信息论 的创始人香农。麦卡锡发起这个会议时的目标非常宏伟,是想通过10来个人2个月的共同努力设计出一台具有真正智能的机器。会议的经费是 洛克菲勒基金会 资助的,包括每个代表1 200美元加上外地代表的往返车票。会议的原始目标虽然由于不切实际而不可能实现,但由于 麦卡锡 在下棋程序尤其是α—β搜索法上所取得的成功,以及卡内基—梅隆大学的西蒙和 艾伦·纽厄尔 这两人是1975年图灵奖获得者带来了已能证明数学名著《 数学原理 》一书第二章52个 定理 中的38个定理的启发式程序“逻辑理论家”LT,明斯基带来的名为Snarc的学习机的雏形(主要学习如何通过 迷宫 ),这使会议参加者仍能充满信心地宣布“ 人工智能 ”这一崭新学科的诞生。

发明LISP语言

1959年,麦卡锡基于阿隆索·邱奇的l-演算和西蒙、纽厄尔首创的“表结构”,开发了著名的LISP语言,成为人工智能界第一个最广泛流行的语言。LISP是一种函数式的符号处理语言,其程序由一些函数 子程序 组成。在函数的构造上,和数学上 递归函数 的构造方法十分类似,即从几个基本函数出发,通过一定的手段构成新的函数。LISP语言还具有自编译能力。具体说来,LISP有以下几个主要特点:

1. 计算用的是符号表达式而不是数;

2.具有表处理能力,即用 链表 形式表示所有的数据;

3.控制结构基于函数的复合,以形成更复杂的函数;

4.用递归作为描述问题和过程的方法;

5.用 LISP 书写的EVAL函数既可作为LISP语言的解释程序,又可以作为语言本身的形式定义;

6.程序本身也同所有其他数据一样用表结构形式表示。

已经证明,LISP的这些特点是解决 人工智能 核心问题的关键。此外,精巧的表机制也是进一步简化LISP 程序设计 的方便而有力的工具,因此,LISP自发明以来,已经被广泛用于数学中的符号微积分计算, 定理 证明,谓词演算,博奕论等领域。它和后来由英国伦敦大学的青年学生柯瓦提出、由 马赛 大学的考尔麦劳厄所领导的研究小组于1973年首先实现的逻辑式语言 Prolog 并称为人工智能的两大语言,对人工智能的发展起了十分深远的影响。 LISP 所蕴含的丰富的思想和深刻的意义也吸引了负责设计 ALGOL 语言的国际委员会, 约瑟夫·麦卡锡 因此而被吸收为该委员会的成员。Algol中后来采纳了LISP关于递归和条件表达式这些思想。

主要著作

麦卡锡 的主要著作有:

《自动机研究》

《信息学:科学美国人之书》

《形式化的常识:麦卡锡论文选集》

获奖

除了获得 图灵奖 以外,麦卡锡在1988年获得由日本INAMORI基金会所设立的KYOTO奖,这个奖主要奖励在高科技方面作出杰出贡献的科学家,麦卡锡是这个奖的第5位获得者。1990年麦卡锡获得美国全国科学奖章。他在1991年获得了 国家科学奖章 (National Medal of Science Award),2003年,由于在计算机和认知科学方面的成就,获得了富兰克林奖章,2012年,还获得了斯坦福大学工程英雄称号。

演说

麦卡锡 的图灵奖演说题为“ 人工智能 研究的现状”(The Present State of Research on Artificial Intelligence)。但不知什么原因,这篇演说没有发表。在《前20年的图灵奖演说集 》中,则以“附录”( PostScript )的形式约请麦卡锡另写了一篇“人工智能的一般原理”(Generality in Artificial Intelligence)。

约翰去世

LISP 发明者, 人工智能 之父约翰·麦卡锡(John McCarthy)于2011年10月24日晚上去世,享年84岁。

约翰·麦卡锡离世的消息首先是由他的女儿通过非正规的渠道发布的,同时,这一消息已经得到了 斯坦福大学 的确认。

参考资料

  1. 2011年我们失去的11位科技巨人 果壳网 2024-02-01
  2. Stanford’s John McCarthy, seminal figure of artificial intelligence is dead at 84 Stanford University 2025-03-13
  3. 中国网络电视台 央视网 2024-02-01
  4. 约翰·麦卡锡 新浪财经 2024-02-01
  5. 人工智能之父约翰·麦卡锡去世 享年84岁 科学网 2025-05-06
  6. 人工智能之父与Lisp编程语言发明人麦卡锡去世 tech.163.com 2019-07-31