曼纽尔·布卢姆

密码系统和程序检验先驱,计算复杂性理论的主要奠基人之一,第三十届(1995年)图灵奖得主。Blum是卡内基梅隆大学计算机科学教授,也是世界上理论计算机学大师。他被选举成为美国国家科学院(NationalAcademyofSciences)的成员,这对于任何一位美国的科学家或是工程师来说都是最高的荣誉。

曼纽尔·布卢姆 - 生平简介

曼纽尔·布卢姆(ManuelBlum),1938年4月26日生于委内瑞拉首都加拉加斯。Blum是计算的复杂性理论的奠基人之一,该理论可以应用于密码术及程序校验。1995年,Blum在美国伯克利的加州大学的事业非常辉煌,并于同年在那里以奠定了计算复杂性理论的基础和在密码术及程序校验方面的贡献而获得计算机领域中的最高奖项:图灵奖。 1999年,Blum来到卡内基梅隆大学做客座教授。2001年秋天,他正式获得了卡内基梅隆的教授职位。从他早期关于计算的内在局限性的研究开始,Blum的工作就围绕着一个统一的主题展开,那就是发现在一个所有计算资源全是有限的世界里生存的实际结果。他指出,由于所有的计算的设备资源有限,安全的商业交易和假的随机数发生都是可能的。
 Blum研究兴趣包括计算机、物理、逻辑、复杂性理论、算法、保密协议和机器学习等等。而他在计算机科学方面的兴趣则尤为突出,因此,他在WarrenS.McCulloch和WalterPitts的神经生理学实验室工作了几年,在 MarvinMinsky.的领导下研究人工智能。空余时间,Blum经常思考什么是知觉,我们的电脑和机器人能有知觉吗?他们能像人一样进行思考吗?
Blum解决这些问题的途径是通过CAPTCHA项目,即“全自动区分计算机和人类的图灵测试(CompletelyAutomatedPublicTuringTest)”。一个CAPTCHA是任何一个能区分计算机和人类的程序。这些程序能够进行人类可以轻松就过关而计算机却不能的测试。这几乎是一个荒谬的要求,因为这意味着CAPTCHA必须能生成并评价人类能很容易通过但计算机却通不过的测试。何况一个人类能通过而计算机不能的测试真的存在吗?Blum认为,总有一天计算机能通过所有人类能通过的测试,但是在那一天到来之前,CAPTCHA是可以存在的。而且这些测试有着确定的效用,例如该测试被Yahoo用于确保在网站上登陆获取email帐号的是人类而不是机器人。
 卡内基梅隆大学校长JaredCohon说:“ManuelBlum在计算机科学学院做了20年努力,另外,ManuelBlum除了是一位在计算理论方面最具创造性的科学家之一,他还是个鼓舞士气的人,计算机科学领域最伟大的顾问之一。计算机科学学院的院长JamesMorris说道:“Manuel多年以来一直是计算机科学领域中一股具有创造性的力量,他也将继续使我们的智力环境变的更加生动。”他曾经给过至少29名学生建议,在他的鼓励下,这些学生多数走向社会并开创了计算机科学的新领域。
 ManuelBlum曾在麻省理工学院学习,1959年和1961年他分别在那里获得了学士学位和硕士学位,并于1964年获得了博士学位。

曼纽尔·布卢姆 - 主要贡献

1.计算机复杂性理论


1995年度的图灵奖授予加州大学伯克利分校的计算机科学家曼纽尔·布卢姆(ManuelBlum)。布卢姆是计算复杂性理论的主要奠基人之一。在此之前,已有5位科学家因为在计算复杂性理论方面的贡献而获此殊荣,他们是:拉宾(1976年)、库克(1982年)、卡普(1985年)、哈特马尼斯和(1993年)。在图灵奖34年的历史上,这是获奖科学家最多的一个分支领域,由此可见计算复杂性作为基础性分支在计算机科学中的突出地位及其重要性。
计算复杂性的研究始于20世纪50年代末60年代初,当时在美国有两个并行的中心,一个是通用电气公司设立于纽约州斯克内克塔迪(Schenectady)的研究实验室,核心人物是哈特马尼斯(J.Hartmanis)和斯特恩斯(R.Stearns)。1964年11月,他们在普林斯顿举行的第五届开关电路理论和逻辑设计学术年会上发表了论文Computationalcomplexityofrecursivesequences(递归序列的计算复杂性),论文中首次使用了“计算复杂性” 这一术语,由此开辟了计算机科学中的一个新领域,并为之奠定了理论基础。他们两人是1993年度图灵奖获得者。另一个中心是麻省理工学院MIT,在那里,布卢姆与前述两人互相独立地进行着相关问题的研究,并完成了他的博士论文:Amachiceindependenttheoryofthecomplexityofrecursivefunctions(与机器无关的递归函数复杂性的理论),该论文的详细摘要1967年发表于J.ACM14(2),322~336页。
实际上,布卢姆是受以色列学者拉宾(M.O.Rabin)的启发而开始这方面的研究的。拉宾是希伯莱大学的教授,是研究计算复杂性问题的先驱,并在1976年荣获图灵奖。拉宾在1959-1960年间就发表过一些关于计算复杂性方面的论文和丘吉,可惜流传的面较小,影响不大。但MIT“ 慧眼识英雄”,邀请拉宾前来讲学。布卢姆当时正苦于没有适当的课题作博士论文,听了拉宾的讲座极感兴趣,当即决定沿此方向进行研究,其结果就是完成了上述博士论文。布卢姆的论文不但提出了有关计算复杂性的一些分理,而且在对复杂性类的归纳上也比其他学者有更高的抽象度。因此学术界公认,布、哈、斯三人是计算复杂性理论的主要奠基人。

2.密码系统和程序检验


布卢姆除了在计算复杂性理论方面作出了开创性贡献以外,还致力于将这一理论应用于对计算机系统的安全性和通信的安全性有十分重要意义的“密码学”以及在“软件工程”中十分重要而又十分困难的程序正确性验证方面,并且取得了令人瞩目的成就。1989年5月,他和同事SampathKannan在西雅图召开的21届ACM计算理论专题研讨会上所提交的一篇论文中,首次提出了ProChecker的概念,并综合利用密码学、概率算法和程序测试、概率交互证明等手段解决程序正确性验证这一难题,把这一领域的研究推进了一大步。有兴趣的读者可参阅他们发表在J.ACM1995年1月号上的论文DesigningProgramsthatCheckTheirWork。大家知道,Intel公司在推出其著名的奔腾微处理器Pentium。以后不久,被人发现该处理器的除法运算存在一个细微问题,从而引起了一场轩然大波。布卢姆和他的学生瓦塞曼(H.Wasserman)仔细地研究和分析了这个问题,提出了解决方案和应吸取的教训。他们的有关论文 ReflectionsonthePentiumDivisionBug刊载于IEEETrans.onComputer,1996年4月。在软件可靠性方面,布卢姆1997年发表的“具有运行期结果校验的软件的可靠性”(Softwarreliabilitywithrun-timeresult- checking,J.ACM,1997年11月,826-849页)一文也很值得重视。

曼纽尔·布卢姆 - 家庭生活

他和他的妻子——著名的计算机教授LenoreBlum与卡内基梅隆有着不解之缘,20世纪五十年代末期,Lenore就在当时的卡内基科技学院上大学念建筑学。后来,1991年,他们的儿子Avrim成为了那里计算机科学学科的副教授,也因此一家人都走进了卡内基梅隆大学。因此,Blum夫妇被誉为计算机领域的“居里夫妇”,Blum 一家也是卡内基梅隆大学的计算机世家。Blum说,“能加入这个国家最好的计算机科学系的机会是一个‘结合物’:JimMorris的盛情邀请,加上能和 Avrim以及他的家庭团聚,包括我们的第三代——Alex和Aaron,是所有这些因素把我们带到了匹兹堡。”
 到2005年秋天为止,为了从国家科学基金会(NSF)赢得价值560万美元的信息技术研究(ITR)的承认,Blum全家把他们在计算机科学理论方面的专门技术与几个理论工作组的同事们共享,其中包括 GuyBlelloch,DanielSleator和副教授RamamoorthiRavi。该项基金是为了帮助支持算法的自适应、分解与集成中心,能够使其受这560万美元资助的“阿拉丁(Aladdin)计划”更广为人知。其目标是把运算法则以一个更及时的方式送到那些潜在的用户手中。 Blum 是美国国家科学院所选出的,认为在该年独创研究方面做出了卓越、持续成就的72名新成员之一,他在国家科学院的这一当选,使卡内基梅隆大学的成员数量增加到了7名,其他几位分别是JohnR.Anderson,StephenFienberg和 JamesMcClelland,DanaScott,RobertGriffiths以及LincolnWolfenstein。

曼纽尔·布卢姆 - 其它活动

2002年10月18日,由微软亚洲研究院和国家自然科学基金委员会联合举办的第四届“二十一世纪的计算”大型国际学术研讨会在北大百年纪念堂举行,本次会议主题为“高信度计算”。ManuelBlum博士做了关于“慵懒的密码学专家们是如何做人工智能的”精彩演讲。
主要内容与他们二人正在进行的CAPTCHA项目有关。CAPTCHA是“全自动计算区分人与计算机系统”的缩写。CAPTCHA这个项目的目的是区分计算机和人类,可以把它看成是一个卫兵,它站在门口,如果要是一个人的话,那就请进,要是电脑的话,那就对不起了,别想进来。这里边有一点自相矛盾的地方,这个程序能够进行这种测试,自己却通不过这个测试。
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