程序員祖師爺麥卡錫：得LISP者得天下

AnonymousV臉 2019-02-11

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AI學(xué)說話：新語言LISP的誕生

麥卡錫考慮過和IBM合作升級現(xiàn)有的FORTRAN，但是IBM卻在這個時候退縮了。20世紀(jì)60年代初期，在維納黨不斷的蠱惑下，很多人都認(rèn)為計算機可能會威脅到他們的工作崗位，IBM可不希望自己好不容易造出來的又大又笨重的計算機滯銷。因此，為了打消客戶的疑慮，IBM停止了所有關(guān)于人工智能的研究，把計算機說成是非智能的快速運算設(shè)備，它們百依百順、只會按要求行事。

程序員把問題分解成更加容易管理的部分（結(jié)構(gòu)化編程），因此大部分程序只需要服從“做這個，然后做那個”指令的順序事件就行了。反反復(fù)復(fù)。

面對越變越復(fù)雜的FORTRAN，麥卡錫不再糾纏于去升級它，決定開發(fā)一個的新語言，他要設(shè)計出一種越變越簡單的語言?？墒荌BM不可能再為他買單，該找誰要這筆研究經(jīng)費呢？

蘇聯(lián)幫了他一臂之力。1958年，蘇聯(lián)發(fā)射的人造衛(wèi)星剛剛進入太空，艾森豪威爾總統(tǒng)害怕在科技上落后蘇聯(lián)，迅速成立了ARPA（先進研究計劃署，因特網(wǎng)就是在這個組織中誕生的）。ARPA就相當(dāng)于一個大的政府引導(dǎo)基金，促進各個高校進行科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。政府希望這幫科學(xué)家能“出色”做點成績出來，但其實政府自己也不知道什么才叫“出色”。連書面提案都沒準(zhǔn)備，麥卡錫和明斯基很順利地就得到了一筆經(jīng)費，并用這筆錢成立了MIT人工智能研究室。他們兩個有了一個大工作室、一臺鍵控打孔機，此外還配備了一名秘書、兩個程序員和六個數(shù)學(xué)專業(yè)的研究生。

有天才的科學(xué)家，有不差錢的實驗室，還有最先進的設(shè)備，打敗FORTRAN的新語言很快就誕生了。

前面說了，F(xiàn)ORTRAN語言相當(dāng)于把你用紙筆計算的過程通過計算機實現(xiàn)，它是用一種按部就班的方式解決問題。如果真實世界要復(fù)雜的多，計算機總會遇到筋疲力盡的情況，更何況大部分事情也不是用幾個簡單的公式就能算出來的。比如，在客觀世界里，我們能找到一個嚴(yán)格的圓形或者三角形嗎？找不到。自然界里一個嚴(yán)格意義上的幾何圖形都沒有，存在的只是幾何規(guī)律。所以需要我們輸入的數(shù)據(jù)非常多樣化，而且通常也不會有什么固定的格式。

以下棋為例，車馬炮都有各自的走法各自的規(guī)則，儲存這些規(guī)則需要的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)自然都不一樣；再加上這些規(guī)則還是不斷變化的，比如卒在沒過河之前只能一步一步往前挪，過了河之后橫著走豎著走都可以，這就需要卒的規(guī)則能夠隨時修改、增加、刪除和改變。

所有的這些，都需要放開對數(shù)組空間大小的約束，允許實時動態(tài)地增加和減少數(shù)據(jù)。麥卡錫給出的解決方法是：加兩個括號。

對，沒錯，就是括號

比如你想做計算題嗎？你可以用(time 3 (plus 1+2))表示3*（1+2）；再比如，你想去購物嗎？你可以用(milk egg apple)表示你的購物清單。加上了括號之后，數(shù)組就變成了鏈表，原來只能按照規(guī)定好的順序和步驟一步一步往下走的程序，現(xiàn)在可以通過指針和遞歸函數(shù)在鏈表之間自由地活動。如果需要修改的話，就分配出新的內(nèi)存空間，不需要用時就把已分配的空間刪掉，不會造成內(nèi)存空間的浪費。

如果把程序比作貨物的話，用FORTRAN編程就像是讓碼頭工人背著沉重的貨物爬上踏板，鉆進貨艙，按照順序整整齊齊地碼在卡車?yán)铩Ｈ绻幸粋€貨物放錯地方了，或者需要調(diào)整一下堆放的位置，就必須先把其他貨物都卸下來，再進行重新調(diào)整。

而麥卡錫發(fā)明的新語言就像是搬運界的集裝箱，先把貨物分好類，裝進集裝箱里，直接運輸集裝箱就可以了。如果需要增減貨物，找到相應(yīng)集裝箱的序號就行。

這個新語言就叫LISP（List Processing language），也可以把它叫作“表處理語言”。

當(dāng)當(dāng)當(dāng)~當(dāng)

簡單來說，相比FORTRAN，LISP有以下3個主要特點：

LISP特點

1. 計算用的是符號表達式而不是數(shù)；

2. 控制結(jié)構(gòu)基于函數(shù)的復(fù)合；

3. 用遞歸作為描述問題和過程的方法。

獨一無二的宏

隨著工作的深入，麥卡錫希望進一步加強LISP的表達能力。為了能讓LISP可以明確地表達任何可計算函數(shù)，他加入了一個叫做“求值”（eval）的功能?！扒笾怠痹试S程序定義新的函數(shù)，然后在不需要暫停程序運行的情況下，將這個新定義的函數(shù)作為程序的一部分執(zhí)行。

這就很厲害了。比如說，由于金融市場時刻都在變化，所以股票交易所必須每周7天、每天24小時不停地提供計算服務(wù)。如果有個分析師寫了一個程序，發(fā)現(xiàn)可以用新的方法分析納斯達克的股票數(shù)據(jù)，那他馬上就能在不中斷機器的情況下用這個新的模型。

也就是說，無論在什么時候，整個程序都是可用的。LISP并不真正區(qū)分讀取期、編譯期和運行期。你可以在讀取期編譯或運行代碼；也可以在編譯期讀取或運行代碼；還可以在運行期讀取或者編譯代碼。

聽起來很熟悉，這不就是通用圖靈機嗎？由于求值函數(shù)可以帶動并執(zhí)行任何函數(shù)，所以它扮演的是'通用圖靈機' 的角色，是其他計算機的集大成者。（可戳回顧圖靈之死：他拯救了世人，卻被世人遺棄）

圖靈機：我又來啦！

再往深處想，這是不是意味著我們可以寫出一種能夠自己編程的程序？這可能聽起來很怪異，但是對于LISP語言卻是可以實現(xiàn)的。最常用的做法就是使用宏。

LISP的宏是獨一無二的，連現(xiàn)在的很多高級語言里都沒有宏。一般的源代碼程序經(jīng)過編譯器解析就會生成解析樹，宏的特別之處在于，你可以通過它控制解析樹，進行任意的存取操作，還可以生成其他程序。

什么是宏？就是把一些命令組織在一起，作為一個單獨命令完成一個特定任務(wù)。玩過《魔獸世界》的人可能會發(fā)現(xiàn)，游戲里面有多達13個種族和11大職業(yè)，每個角色的表情動作都十分繁雜。這個時候該怎么同時激活2種以上的法術(shù)，或者施法的同時用游戲中的聊天系統(tǒng)發(fā)送信息呢？解決方式是“宏命令”。通過建立宏命令，你就能讓暗夜精靈在喝水的同時施放影遁，也能讓獵人在標(biāo)記敵對目標(biāo)的同時喊話提醒隊友。

所以通過宏，我們既可以改進某個程序讓它變得更短，也可以加入一種新語言進來，讓它成為LISP的一部分。LISP就像是修煉了吸星大法的任我行，通過吸收別人的內(nèi)功讓自己變得越來越強大。宏讓LISP擁有了一種很奇特的語法，或者說它根本就沒有語法。

其實說到底，不管是機器語言還是匯編語言，他們共同的問題都在于一寫就容易寫很長，寫長了就容易出現(xiàn)BUG，但是用高級語言就可以寫的很短，可讀性也很強。而且不同型號計算機的機器語言是不完全相同的，如果用高級語言就不用針對每種機型寫代碼，重新寫編譯器就行。

編譯器處理的高級語言代碼叫做源碼，處理之后的機器碼叫做目標(biāo)碼。后來又出現(xiàn)了開放源代碼的潮流：公開源碼并且可以隨意修改。開源讓我們可以修改軟件，同時也能自己動手修正BUG。

電影《源代碼》海報，這是一部2011年的美國科幻驚悚片

到今天，高級語言大概有幾百種，但是最高級的主流語言，也只是剛剛接近LISP的水平，而且根本做不到像LISP那樣強大。Java、Perl、Python、Ruby……你會發(fā)現(xiàn)，排在越后面的語言，越像LISP。Python模仿LISP，甚至把很多設(shè)計錯誤的功能都一起模仿了。至于Ruby，如果回到1975年，你聲稱它是一種LISP方言，沒有人會反對。編程語言現(xiàn)在的發(fā)展，不過剛剛趕上1958年LISP語言的水平。

埃里克·雷蒙德在《如何成為一名黑客》這本書里說，如果你想當(dāng)個黑客，可以從Python和Java開始入手，因為比較容易掌握。然后開始學(xué)C和Perl，前者用來對付Unix系統(tǒng)，后者可以用來管理系統(tǒng)和開發(fā)CGI腳本。最后，他建議，如果你把黑客當(dāng)做自己的人生目標(biāo)，就必須要學(xué)LISP。即使實際工作中很少會用到LISP，但只要一旦掌握了LISP，就會感覺到它帶給你的極大啟發(fā)。

如果你是投資人，想要評估一家技術(shù)公司的水平怎么樣，偷偷教你一個訣竅：看他們的程序員招聘啟事。如果要求應(yīng)聘者有Oracle數(shù)據(jù)庫經(jīng)驗的公司，你可以直接放棄了；如果招聘C++或者Java，說明水平一般；如果招聘Perl或者Python，說明技術(shù)還有點門檻；如果你遇到一家技術(shù)公司里面的程序員都會寫LISP，相信我，不管這家公司是做什么的，都千萬千萬不要錯過它！

一句話，LISP是目前最強大的編程語言。為什么LISP會如此強大？因為這種語言本質(zhì)上不是一種技術(shù)，而是數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)，永遠(yuǎn)是時代的弄潮兒。

麥卡錫其（奇）人

繼續(xù)說麥卡錫。

LISP編程語言的創(chuàng)造者，人工智能領(lǐng)域的泰斗——麥卡錫

1927年9月4日，麥卡錫生于波士頓。他的父親是一個愛爾蘭移民，做過木匠和漁夫，但同時也是一個發(fā)明家和工會積極分子，擁有兩項很冷門的專利，一個是捻船縫機技術(shù)，還有一個是桔汁冷凍機。麥卡錫的母親是來自立陶宛的猶太人，熱心于女權(quán)運動，還當(dāng)過記者。

麥卡錫的父母在20世紀(jì)30年代都曾參加美國共產(chǎn)黨。受到父母的影響，麥卡錫對社會問題也比較關(guān)注，還倡儀過修改“人權(quán)法案” 。

麥卡錫還是個特別喜歡刺激的人，他對攀巖、跳傘、駕駛滑翔機這些運動情有獨鐘，曾和他的第二任妻子維拉·沃特森一起攀登過世界上不少大山高峰。這個沃特森也是一位程序員，但她更知名的身份卻是登山運動員。她是第一位獨自攀上西半球第一高峰阿空加瓜山（海拔6960米）的女性，但不幸的是，她隨后在一次攀登位于尼泊爾中部的阿那波爾那峰（海拔8075米）的探險活動中不幸遇難。

麥卡錫的性格決定了他不是個循規(guī)蹈矩的人。因此當(dāng)MIT沒有對LISP語言采取足夠重視時，他決定前往美國西海岸——那里有新興的反主流文化，教授可以扎著長發(fā)，穿有破洞的牛仔褲上課。

后來，麥卡錫對MIT的評價是：跟那里的人解釋LISP語言，就像是跟挖溝工人說明蒸汽鏟子有什么價值一樣費勁。

People prefer dealing with machinery to dealing with bureaucracies.– jmc 1986

相比起應(yīng)付官僚制度，人們更愿應(yīng)付機器?！溈ㄥa（1986）

在西海岸，麥卡錫發(fā)現(xiàn)這里不存在官僚保護，如魚得水的他迅速在斯坦福大學(xué)建立起了第二個人工智能實驗室，跟原先MIT的那個分庭抗禮。很快，斯坦福大學(xué)的這個實驗室成為了加州黑客的天堂，并催生了黑客情懷。在之后15年的時間里，一個由硬件和軟件工程師組成的驚人陣容迅速涌入了這個實驗室，蘋果創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯多年以后都還對這個設(shè)立在山上的實驗室念念不忘。這里保留了反主流文化氛圍，透過它，一股對人工智能領(lǐng)域樂觀的情緒蔓延開來，充斥著整個20世紀(jì)60年代。

1971年，麥卡錫獲得圖靈獎，在頒獎典禮致辭中，他宣稱：每個人都需要編程，因為這將是我們與仆人對話的方式。只需要十年的時間，就能打造出“全智能機器”。