這套書他寫了50年,程式史上最重要神作「電腦程式設計藝術」第四卷B新的章節預覽釋出
這套書他寫了50年,程式史上最重要神作「電腦程式設計藝術」第四卷B新的章節預覽釋出
2017.01.25 | 產品

或許你不知道高德納(Donald Ervin Knuth)是誰,甚至可能沒有讀過他的著作。但是事實上任何資工科系的學生,現在在學校裡頭所念的課本,裡頭的內容多少都是他的著作的翻譯以及翻譯的再翻譯。甚至可以說,整個電腦史上如果沒有他,可能現在的演算法走向就會完全不一樣。

高德納,史丹佛大學的電腦係榮譽退休教授,是現代電腦科學以及現代數學的大師級人物,尤其是在演算法領域可以說為後人奠定了基礎,現代我們學習演算法中有一個字串搜尋演算法「Knuth–Morris–Pratt」,就是他與學生的合作發明。

他早在1962年還是研究生的時候就已經從事程式設計,而在他攻讀博士學位的時候,就有人找他撰寫程式設計相關的書籍。但是當時他課業繁忙,一直到1968年,才開始出版他的著作,也就是至今被程式設計史上列為經典的「電腦程式設計藝術」(The Art of Computer Programming)。

The Art of Computer Programming.png
圖/ T客邦

TAOCP被美國科學家期刊列為與相對論、博奕論、量子力學等重量級學術作品並駕齊驅的科學史上最重要著作,李開復也說過,要把資料結構、演算法、資料庫、作業系統原理、離散數學等基礎課程學好,就去練習TAOCP裡面的題目。甚至比爾蓋茲在1995年的時候還建議新鮮人「如果你能讀懂整套書的話,請發給我一份你的履歷。」

TAOCP一書的出版過程也是電腦書籍出版史上的一個傳奇,前面說在1962年就有出版社跟他約稿,當時他回答課業繁忙,四年之後出版社問他書寫的怎麼樣,他回答「才寫了3000多頁...」讓編輯大吃一驚,他們只想要出一本電腦基礎的書本,但是高納德把這本書的規格提高到前所未有的高度。

而這三千多頁的內容,僅僅只是整套TAOCP的一章。

而從1968年到1973年,這本書出到了第三部,在這期間他已經是史丹佛大學的教授,而這三部書也被電腦界已經視為是經典之作,在1974年他才36歲就以這套書獲得了美國電腦界最高成就的圖靈獎,為至今最年輕的獲獎者。不過,就在這時候,他宣布要暫時停筆,不寫了。理由是當時的「排版工具太爛,無法表現書中的演算法之美」。

於是,接下來的十年,他花了時間去設計了一套論文排版系統TEX,這個系統專門針對適合學術寫作和數學式的排版設計;並且設計了一個字體設計系統METAFONT。值得一提的是,高納德的想法處處與眾不同,TEX的版本開發並不是像一般Windows 2.0、3.0這樣一路往上累進的,而是使用圓周率來當版本開發的代號,TEX3、TEX3.1、TEX3.14......這樣一路往下,不斷逼近圓周率以趨近完美。

而到了1992年,高德納宣布從史丹佛大學退休,並且從此不收Email。理由是希望專心完成整套TAOCP。整套TAOCP預計一共有七冊,每冊的主題如下:

第一冊 - 基礎演算法(Fundamental Algorithms)

  • 第一章 - 基本觀念(Basic concepts)
  • 第二章 - 資訊結構(Information structures)

第二冊 - 半數值演算法(Seminumerical Algorithms)

  • 第三章 - 隨機數(Random numbers)
  • 第四章 - 算數(Arithmetic)

第三冊 - 排序與搜尋(Sorting and Searching)

  • 第五章 - 排序(Sorting)
  • 第六章 - 搜尋(Searching)

第四冊 - 組合演算法 (Combinatorial Algorithms),準備中(至2009年4月已出版五個分冊),測試版本已上載到Knuth's的網站).

  • 第4A卷, 列舉與回溯(Enumeration and Backtracking)

第七章 - 組合的搜尋(Combinatorial searching)

  • 第4B卷, 圖形與網路演算法(Graph and Network Algorithms)

    • 第七章續(continued)
  • 第4C及4D(可能)卷, 最佳化與遞迴(Optimization and Recursion)

    • 第七章續(continued)
    • 第八章 - 遞歸(Recursion)

第五冊 - 造句演算法(Syntactic Algorithms), 計劃中(預計2020年完成).

  • 第九章 - 語句掃瞄(Lexical scanning)
  • 第十章 - 剖析技術(Parsing techniques)

第六冊 - 與上下文無關語言理論(Theory of Context-Free Languages), 計劃中

第七冊 - 編譯器技術(Compiler Techniques), 計劃中

就跟許多不按牌理出牌的大師一樣,高德納的興趣很廣,從音樂到小說藝術都有。但他最愛的還是程式設計的藝術,以及「做到完美」的信念。

最近高德納在他的網站上發表了他最近的寫作進度,並且披露了最近寫到4B的部分內容,提供了52頁的預覽版。

The Art of Computer Programming 01.png
圖/ T客邦

在這部分他主要是延伸了第一卷中第一章以及第二章的數學基礎,並且加入了他表示在1960年代當時的他還不知道的內容。他表示與過去一樣,任何首先發現錯誤以及提出有價值意見的人,他都會寄出獎勵。高納德的獎勵是:每指出一個錯誤,就能得到2.56美元,因為256美分為16進制的1美元。這就是高納德有名的「16進制獎勵」。

此外,高德納最近還很高興的宣布,他在2016年在史丹佛的一場講課,可能是美國大學史上第一場首次用3D VR LIVE直播的講課。

你可以在這段影片中看出,他本人也非常幽默。一開始他就說,這可能是史丹佛有史以來第一場的VR 3D Live直播講課,所以他個人覺得應該邀請一些舞者來這邊開場,他也跟那些在觀看影片的觀眾說,如果你想要感受3D有多Cool,或是確認你看的是不是VR 3D,請你把頭往下低下來。

The Art of Computer Programming02.png
圖/ T客邦

你會看到他在360像機底下,為大家準備了幾本課本。

The Art of Computer Programming03.png
圖/ T客邦

(雖然畫面不是很清楚,不過看起來左邊兩本是TAOCP的日文版、第三本是TAOCP的英文版,至於第四本...可能是與拼圖有關的書,實在看不清楚)

根據高德納的規劃,從他1992年退休至今,他實際上只出了第四冊A(而第四冊還分成A、B、C、D四部!),現在還在努力跟第四冊B努力奮鬥中。而他希望在2020年可以完成第五冊,看來這個時間表真的拖延的有點長。希望今年已經79歲高齡的大師真的要好好照顧身體,把整套書完成啊!

延伸閱讀:向史上最棒的電子電路學課本致敬

其實講到國外的經典課本,除了這套TAOCP之外,過去我們也介紹過,在電子電路學方面,還有另外一本經典課本是由Forrest Mims III所著作的「電子學入門」(Getting Started in Electronics)

The Art of Computer Programming04.png
圖/ T客邦

這本書用的不是冰冷的印刷字體,也不是冷冰冰的電路圖,整本書就像是一個工程師的筆記本,採用手寫字搭配手繪電路圖,深入淺出的幫大家解說電路學的原理。也是值得一看的奇書。

相關報導:向史上最棒的電子電路學課本致敬,自己親手打造出「經典電路」

本文授權轉載自:T客邦

關鍵字: #工程師文化
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小店成團,地方開張!第4屆小店永豐計畫,看微型經濟如何自立利人
小店成團,地方開張!第4屆小店永豐計畫,看微型經濟如何自立利人

一間小店的行動,如何匯聚成改變地方的能量?由永豐金控支持、永豐基金會推動的第4屆「小店永豐故事展」,10月1日於台北華山1914文化創意產業園區中4B館登場,精選展出10家來自全台各地的在地實踐故事。現場由入選團隊高雄「台青蕉」香蕉創意工作坊旗下的台青蕉樂團,以活力充沛的不插電演出點燃氛圍。

「台青蕉樂團帶來充滿在地生命力的演出,熱鬧活潑的演唱,就像小店的鮮活生命力。」永豐基金會董事長陳思寬表示,「當有人看見、有人回應、有人加入,一間小店的行動,就會慢慢成為一群人的力量。」她也邀請民眾週末前往華山,「走走、看看、吃吃、買買,讓我們一起成為改變地方的力量。」

10家獲選小店,橫跨飲食、工藝與循環經濟

「小店永豐計畫」源自永豐金控深耕在地、關注不同群體獨特需求的理念,以經濟為樞紐轉動地方生活。計畫自2022年10月啟動,每年投入上千萬資源,支持兼具自立與利人精神的小店,足跡遍及臺灣本島與離島城鄉,逐漸在社會各角落帶來迴響。

今年成果發表以「成團,開張!」為題,10家獲選小店齊聚華山,把一路累積的方法與故事向更多人打開,呈現10個正在地方發生的行動。本屆小店的經營型態涵蓋飲食、文化、工藝、環境、循環經濟及社會參與,領域各異,共同之處在於讓原本停下來、散開來,或逐漸被遺忘的人事物重新產生關係:地方因此開始說話,文化開始流動,人重新聚在一起。

作為微型經濟主體,小店靈活發展出多元型態的交流體驗,從量到質,再走向有意識的串連協作,成為社區鄉里的韌性據點。從一間店到一個街區,再從街區擴展至鄉里,大企業觸及不到的人間煙火,就由小店帶來改變。

addLEss把舊衣送回市場、杉恆壹樹讓玫瑰進企業供應鏈

同樣從地方需求出發,兩家獲選小店各自找到不同的熱情領域。

身為母親,也愛買衣服,「addLEss循環時尚」創辦人黃瑾茹不捨衣物因孩子長大或喜新厭舊而閒置,以「讓舊衣重返市場、平價流通」為初衷創辦平台,投入後才發現營運遠比預期複雜。

在addLEss,二手衣須歷經「初篩、細篩、送洗、定價、上架、拍照、入庫」7道工序,並依品質細分為5級。目前平台每月處理的衣物,上架率僅約4成;其餘6成無法上架的衣物,則依特性捐贈社福機構,或轉製為再生衣架等環保商品。

「單純的二手衣買賣,我認為還不足以解決衣物浪費的問題,我想做的是盡可能讓所有衣服都進到循環。」黃瑾茹指出,二手衣產業的流程高度仰賴人工、產能有限,是營運最大的瓶頸,也是她參與「小店永豐計畫」的契機。

#2 永豐基金會
圖/ 永豐基金會

在永豐支持下,addLEss導入AI智慧倉儲、將超商物流納入衣循環生態系,預計處理量可提升至3倍。在參與計劃過程中,她印象深刻的是永豐評審曾說:「我覺得你是想要做一個生態系」,這句話說中她心中所想、令她倍感欣慰。隨著數位後台逐步完備,黃瑾茹期盼串連更多品牌與消費者投入減碳經濟,朝著「讓每件衣服都有去處」的目標邁進。

在高雄杉林,青農王宥勝則把家中原本打算收掉的休閒農場,轉型為有機食用玫瑰產地。

擁有20年餐飲資歷的他,起初將玫瑰製成花醬赴歐洲參賽,沒想到獲得不錯的成果,就此帶著家裡轉種玫瑰,將食用玫瑰嫁接於台灣原生薔薇,種植有機樹玫瑰。「我不想只是當一個年輕的勞動力,而是希望我的投入能為地方帶來新氣象。」王宥勝表示,盼藉由玫瑰提升地方認同感,因此他將大愛商業中心建置作為地方創生基地,讓在地人有地方可匯集、也讓外地人藉此認識杉林。

#1 永豐基金會
圖/ 永豐基金會

隨著產量暴增,玫瑰也成為連結社區長輩的紐帶。周邊客家、閩南與原住民社區的長輩會協助分選、撥花,動動手指、也聊聊天;再結合在地小農契作,產量從年產270公斤躍升至月產1,800公斤,所種植的玫瑰原料更進入知名企業供應鏈,玫瑰果醬與花茶亦獲iTQi星級肯定。

王宥勝坦言,第2屆曾報名未入選,本屆獲選後認為,除了有資金挹注,最大的支持是曝光。在永豐支持下,他將持續優化新設的青農共創基地;短期讓大家知道國產玫瑰可媲美進口玫瑰,長期則期待台灣成為玫瑰輸出國,「希望大家想到台灣有機玫瑰的時候,可以想到高雄杉林!」

小店持續發光,第5屆小店永豐計畫啟動徵選

除了成果發表,本屆「小店永豐故事展」同步於華山1914文化創意產業園區中4B館展出。作為永豐基金會每年匯集地方第一線觀察與土地故事的平台,今年透過10家獲選小店的實踐行動,向大眾展現地方正在萌芽的轉變。

10月3日至4日週末登場的「小店永豐市集」,更集結眾多小店設攤,讓民眾在走逛、品嚐與選購之間,近距離感受扎根在地的鮮活風土。

隨著第4屆圓滿落幕,第5屆「小店永豐計畫」也已正式展開徵選,持續尋找兼具自立與利他精神的在地經營者。永豐基金會將持續提供實質資金、陪伴資源與推廣舞台,支持更多以一間店回應地方需求的夥伴;當更多小店加入,原本散落各地的人事物得以重新連結,地方的未來,也有了繼續發生的可能。

第5屆小店永豐計劃徵選資訊請見官網 https://www.sinopacfoundation.org.tw/sinopac_found/public/event-method.html

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