📄
字号:
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<!-- saved from url=(0047)http://www.csdn.net/develop/article/7/7070.shtm -->
<HTML><HEAD><TITLE>高 德 納 的 二 十 年 計 畫 (转 载）</TITLE>
<META content="text/html; charset=gb2312" http-equiv=Content-Type>
<META content=0 http-equiv=Expires><LINK
href="高 德 納 的 二 十 年 計 畫 (转 载）.files/news.css" rel=stylesheet>
<STYLE type=text/css>.fst {
BACKGROUND: #eeeecc; BORDER-LEFT: #000000 1px solid; BORDER-RIGHT: #000000 1px solid; PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-LEFT: 15px; PADDING-RIGHT: 15px; PADDING-TOP: 0px; WIDTH: 770px
}
.fstdiv3 IMG {
BORDER-BOTTOM: 0px; BORDER-LEFT: 0px; BORDER-RIGHT: #eeeecc 8px solid; BORDER-TOP: #eeeecc 6px solid
}
</STYLE>
<META content="MSHTML 5.00.2920.0" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY aLink=#990000 bgColor=#ffffff bottomMargin=0 leftMargin=0 rightMargin=0
topMargin=0 marginheight="0" marginwidth="0">
<CENTER><LINK href="news.css" rel=stylesheet>
<TABLE border=0 cellPadding=0 cellSpacing=0 width=770>
<TBODY>
<TR>
<TD bgColor=#001880 height=5 width=2></TD>
<TD height=5 width=768></TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE align=center bgColor=#eeeecc border=1 cellPadding=1 cellSpacing=0
width=770>
<TBODY> </TBODY>
</TABLE>
<DIV align=center>
<DIV align=left class=fst>
<DIV class=fstdiv3
id=print2><BR><BR>
高 德 納 的 二 十 年 計 畫
<BR><BR><BR>
8123033 穆信成<BR><BR><BR>高德納已經五十八歲了。 他打算再花二十年的時間繼續他的著作， <BR>The Art of
Computer Programming. 大家知道 Donald E. Knuth
<BR>是資訊科學界公認的大宗師， 知道他以他的重量級著作 The Art <BR>of Computer
Programming(以下簡稱TAOCP)[2,3,4]
聞名於世，原計<BR>畫要出七冊，但目前只完成了三冊。但也許並沒有很多人知道他還有<BR>個中文名字：「高德納」。<BR><BR> * *
*<BR><BR><BR>TAOCP 這套書的名氣這麼大，敢去碰它的人反倒不多。寒假我因為一<BR>些原因，讀了高德納的另一本書 "The Stanford
GraphBase"[1]。大<BR>師的書到底是什麼樣子呢？ <BR><BR>高德納在序言裡說了寫這本書的原因：在寫 TAOCP 的第四冊前，
他<BR>想要用一個叫做 ladders 的遊戲當作貫穿全書的例子。 於是寫了不<BR>少相關的程式和龐大的測試資料，最後集結成了一個程式／資料庫。
<BR>他想這套 GraphBase 可以作為大家測試 graph 演算法的基礎，讓那<BR>些 「街上混的程式員們
(programmers-on-the-street)」 知道電腦<BR>科學家們也會做實際的事。另外，這套程式庫全部用他鼓吹的 liter-<BR>ate
programming 方式寫成，也可以當成一個活生生的例子。<BR><BR>最後一個，但卻是最重要的原因是，"to have
fun".「的確，快樂是<BR>這一路上最主要的原因，但我不敢承認。電腦科學家們總是得裝出一<BR>副咬牙工作的樣子，讓別人心甘情願付給他們高薪水。但遲早這個社<BR>會得承認，
有些工作仍然值得尊敬 ---
即使它們比任何事情都要來<BR>得有趣。」<BR><BR>我不禁笑了。高德納在辦正事的途中岔出去做別的事情，一做就是好<BR>幾年已經不是第一次。TeX
這個現在大家都在用的排版系統不就是他<BR>嫌 TAOCP 被排得不好看， 因此自己捲起袖子研究電腦排版的產物嗎？<BR>Tex 耗去了他十年的光陰，而這本
Stanford GraphBase 則可以追溯<BR>到二十年前。高德納好像永遠不怕老？<BR><BR>Ladders
這個遊戲是這樣的：挑兩個五個字母的英文單字，試試看一<BR>次一個字母，把一個字變成另外一個。但是在過程中它必須仍然是一<BR>個英文單字。比如說把 black
變成 white 的方法是這樣的：<BR><BR> black -> brack -> brace ->
trace -> trice -> trite <BR> -> write ->
white<BR><BR>大家看得出來，如果把每個單字當作一個 node, 兩個單字如果只差<BR>一個字母，就連一條 edge,
那麼這個遊戲可以想成在兩個 node 中<BR>找一條 path . <BR><BR>但 GraphBase 有趣的地方卻是資料。 高德納收集了一個含 5757
個<BR>單字的資料庫。他參考了 1971 年以前 Beeler
為了這個遊戲專門編<BR>的一部字典，刪去老的字，加入新的單字。高德納花了很大篇幅解說<BR>他選字的標準：姓名不選，所以 Knuth 就沒有了；但是
gauss 已經<BR>是一個電磁學單位，所以受錄了進去。他很耐心的等到 e-mail 終於<BR>被大家寫成 email,
以便把他收集到資料庫中。<BR><BR>接下來就開始玩這個資料庫囉。高德納發現 5757 個單字中，有 774<BR>個 degree 是 1
的（只有一根接出去的 edge），位居第一。Degree<BR>= 2 的也有 727 個。株連最廣的單字是 "bares" 和 "cores" ，
de-<BR>gree = 25，而 "cores" 的 25 個鄰居都是 degree 大於 9 的。 De-<BR>gree = 1 的單字中有 103
組根本就是孤零零的兩兩成對，如 alpha-<BR>aloha, gonad-monad. 跑一個找 connected component
的演算法，<BR>發現大部分的單字都在同一個有 4493 個單字的大 component
裡面。<BR><BR>高德納自己定了一個方法橫量單字在文章中的出現頻率。 在這 5757 <BR>個單字中， "which" 是最常出現的， 其次是
"there" 和 "their"。<BR>"often" 果然常出現，比出現("occur")
還要常出現。<BR><BR>看來高德納真的是玩得不亦樂乎呢。"to have fun",
於是我們可以<BR>想像高德納出這本書的真正原因，是他自己建了這些資料後，發現越<BR>玩越有趣，終於忍不住想出書了。<BR><BR>玩過了單字，想知道美國大學足球隊誰比較強嗎？高德納已經把
120<BR>支隊伍的 638 場比賽建成 graph 了。 他又參考資料， 找出美國的<BR>128
個城市之間的最短距離，並且在發現前人的資料明顯錯誤後自己<BR>寫程式來修正。把蒙娜麗莎的微笑掃描起來後，高德納示範了如何運<BR>用 bipartite
graph matching 的技巧，用骨牌重新拼出這幅名畫。<BR><BR>高德納的文筆親切而幽默。CWeb 是他大力推廣的 literate
program-<BR>ming 系統，他認為每個人都應該有一套。 「但是今天已經沒什麼人<BR>能永遠跟上新軟體的發行，所以如果你沒有
CWeb,也不用覺得太有罪<BR>惡感。」 接下來他解釋如何安裝 Stanford GraphBase, 這一段的
<BR>makefile 可以給想學 make 的同學們做很好的參考。
如果裝不起來<BR>呢？高德納問，你有沒有好好祈禱呀？最後，他希望大家能像他一樣，<BR>多用這些程式庫和資料檔做些實驗，「也許有天你也會迫不及待地想<BR>出本這樣的書呢！」<BR><BR>瀏覽了全書，我想：高德納到底是太閒，還是有用不完的精力？將近<BR>六十歲的他，仍舊充滿著旺盛的活力和赤子般的好奇心，而這一切又<BR>以他深厚的功力做為基礎。<BR><BR>*
* *<BR><BR>四月號的 Dr. Dobb's Journal 做了一篇高德納的專訪[5]。 為什麼<BR>寫書寫到一半， 卻花了十年的時間在 Tex
上？ 他說， Niklaus <BR>Wirth （Pascal, Modular-2 和 Oberon
的設計者）一直想設計飛機，<BR>但他發現他需要夠好的工具，於是他設計了一個個的電腦語言，造了<BR>自己的電腦。高德納也希望他的書能夠不因科技的進步而被淘汰，希<BR>望即使製書的科技進步，他的書仍舊是用領先的方式製作的。<BR><BR>談到另一位大師
Edsgar Dijkstra, 他說 Dijkstra 的力量來自於他<BR>不妥協的拗脾氣。「光是想像用 C++
寫程式就會讓他病倒！」Dijk-<BR>stra 的拿手技巧是鉅細靡遺地用 formal 方法推導、檢驗程式， 這<BR>和工業界不斷產生數以 mega
計的軟體， 但使用者卻無時不負擔著 <BR>bug 的風險的實際情況顯然有段差距。高德納則認為自己位於兩種極<BR>端的中間。一方面他贊同
formal 方法提供的可靠性，但他也知道在<BR>大系統中這種方式的極限。他盡力維持他的軟體的品質，因此他願意<BR>提供賞金給在 TeX 中找到新 bug
的人。<BR><BR>* * *<BR><BR>由於高德納已經不用 email 了，他有一個 Web page[6]，
<BR><BR>
http://www-cs-faculty.Stanford.EDU/~knuth/<BR><BR>裡頭還有個 FAQ,
可以看到他中文名字的圖章。大家劈頭要問的當然<BR>是：第四冊什麼時候出來呀？<BR><BR>他說，TAOCP的第四冊將會分成三部份，4A :
Enumeration and Back-<BR>tracking, 4B : Graph and Network Algorithms 和 4C :
Optimiza-<BR>tion and Recursion. 從 1997 年開始，他會以大約每 128 頁為一<BR>個單位（
高德納好像很喜歡用 2 的乘冪做單位，他付給找出 TAOCP <BR>中錯誤的賞金也是 $65536
分）把第四冊的部份散發給大家，聽取各<BR>方的意見。如果一切順利，第四冊將在 2003 年正式完成。第五冊的<BR>完成時間則定在 2009
年。第五冊告一段落後，他會重新整理
TAOCP<BR>的一到三冊，更新內容。再下一步，他將把一到五冊的重要內容全部<BR>濃縮在一本書裡。之後才著手進行六和七冊。<BR><BR>所以，高德納至少得活到
2020 年囉....<BR><BR>為了完成 TAOCP, 高德納已經退休，過著半隱士的生活。 他不用 e-<BR>mail, 不怎麼會見訪客，
取消大部分的演講和旅行。 他說，他得用 <BR>batch 方式工作，而不能把事情 swap 來 swap
去的。他託人在家裡<BR>造了一座管風琴，空閒的時間裡，他就會彈彈琴自娛。如果你會彈琴，<BR>他很願意和你見個面，來個四手聯彈。<BR><BR>為什麼那麼賣力呢？
在DDJ的專訪裡， 當被問到他是否能從 Tex 和<BR>Metafont 圖利時，
他說，一旦一個人能夠餵飽自己，能夠有個安身<BR>之所，剩下的就是他能為別人做些什麼，如何能為群體做出一些貢獻<BR>了。<BR><BR>因此他很希望程式創作者們不要把演算法當作自己的私產。程式應該<BR>容易閱讀和了解，因為越多人能夠了解它，它才能夠發揮越大的影響<BR>力。<BR><BR>也許他也是基於這個想法繼續
TAOCP 的寫作吧？ 在他的 web page
<BR>中，對於他的這件「此生的大事」，他下了這樣的註腳：「我嘗試著<BR>盡我所能的去學習電腦科學裡的一些領域，然後把這些知識摘要成大<BR>家比較容易了解的方式，讓沒有那麼多時間做這種學習的人也能夠吸<BR>收他們」。<BR><BR>為了這個目的，他必須閱讀超過二十萬頁的文件，然後把它們濃縮到<BR>兩千頁裡頭。他寫的東西並不是最流行的，但他希望他能從日新月異<BR>的新技術中，萃取出值得存活到下個世紀的東西。<BR><BR>不禁想起前陣子同學討論到的話題：專家是訓練有素的狗嗎？我們該<BR>不該成為專家？高德納毫無疑問地是個專家，但他的大師學養和風範<BR>也許能給我們不少啟發。<BR><BR>Reference<BR><BR><BR>[1]
Donald E. Knuth, The Stanford GraphBase : A Platform for Combinatorial
<BR> Computing, Addison-Wesley, 1993<BR><BR>[2] Donald
E. Knuth, The Art of Computer Programming, Vol 1 :
Fundamental<BR> Algorithms, Addison-Wesley,
1973<BR><BR>[3] Donald E. Knuth, The Art of Computer Programming, Vol 2 :
Seminumerical <BR> Algorithms, Addison-Wesley,
1973<BR><BR>[4] Donald E. Knuth, The Art of Computer Programming, Vol 3 :
Sorting and <BR> searching, Addison-Wesley,
1973<BR><BR> The Art of Computer Programming
有日文，俄文，西班牙文等許多國的版本。<BR>
其中，中文版資料如下<BR><BR> Chinese translation by
Guan JiWen and Su YunLin, Pei Xue He Cha
Zhao,<BR> Beijing: Defense Industry
Publishing Co., 1985<BR><BR>[5] Jack Woehr, An interview with Donald Knuth, Dr.
Dobb's Journal, April <BR> 1996, p16-p22<BR><BR>[6]
Donald E Knuth's WWW Page :
http://www-cs-faculty.Stanford.EDU/~knuth/<BR>
http://www.geekchic.com/repliq6.htm
也有一篇小小的訪問。高德納最喜歡的<BR> 語言是 CWeb,
最喜歡的運動是棒球，認為有許多人是他值得崇敬的。<BR><BR>
高德納將在最近將他的論文以更淺顯的方式整理過後，重新集結出版。<BR>
這套書的預定讀者並不是電腦科學的專家，似乎很值得一讀。這套書<BR>
將有八本，前兩冊已經出版：<BR> <BR>[7]
Literate Programming, Stanford, California: Center for the Study of
<BR> Language and Information,
1992<BR> <BR>[8] Selected Papers on Computer Science,
Stanford's Center for the Study<BR> of Linguistics
and Information and Cambridge University Press, spring,
<BR> 1996<BR><BR>[9] Selected Papers on
Analysis of Algorithms, to be published<BR><BR>[10] Selected Papers on Computer
Languages, to be published<BR><BR>[11] Selected Papers on Design of Algorithms,
to be published<BR><BR>[12] Selected Papers on Digital Typography, to be
published<BR><BR>[13] Selected Papers on Discrete Mathematics, to be
published<BR><BR>[14] Selected Papers on Fun and Games, to be
published<BR><BR><BR></DIV></DIV></DIV><BR><BR>
<BR>
<TABLE align=center bgColor=#ffffff border=0 cellPadding=2 cellSpacing=1
width=770>
<TBODY>
<TR>
<TD> </TD>
</TR>
</TBODY>
</TABLE>
</CENTER></BODY></HTML>
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -