艾伦·纽厄尔

艾伦·纽厄尔 艾伦·纽厄尔(Allen Newell,1927年3月19日-1992年7月19日)是计算机科学和认知信息学领域的科学家,曾在兰德公司,卡内基梅隆大学的计算机学院、泰珀商学院和心理学系任职和教研。他是信息处理语言(IPL)发明者之一,并写了该语言最早的两个AI程序,合作开发了逻辑理论家(Logic Theorist 1956年)和通用问题求解器General Problem Solver。1975年他和赫伯特·西蒙一起因人工智能方面的基础贡献而被授予图灵奖。

艾伦·纽厄尔 - 基本信息


艾伦·纽厄尔Allen Newell

研究领域  计算机科学  认知心理学

著名成就  信息处理语言  Soar

研究机构  卡内基梅隆大学

母校  卡内基梅隆大学

博士导师  赫伯特·西蒙

获奖  图灵奖

艾伦·纽厄尔 - 简介

1949年毕业于斯坦福大学。在开发早期预警系统过程中,系统需要模拟在雷达显示屏前工作的操作人员在各种情况下的反应,这导致纽厄尔对“人如何思维”这一问题发生兴趣,并和卡内基—梅隆大学的西蒙建立了合作关系,提出了“中间结分析法”作为求解人工智能问题的一种技术。利用这种技术,他们成功地开发了最早的启发式程序“逻辑理论家”和“通用问题求解器”。在开发逻辑理论家的过程中,他们首次提出并成功应用了单链表作为基本的数据结构。

艾伦·纽厄尔 - 著作

纽厄尔也有许多著作问世。与西蒙合著作的有:

《逻辑理论机:复杂的信息处理系统》(TheLogicTheoryMachine:AComplexInformationProcessingSystem,RAND,1956)  

《人怎样解题》(HumanProblemSolving,Prentice-Hall,1972)

与恩斯特(G.W.Ernst)合著了《GPS:概念生成和问题求解的案例研究》(GPS:ACaseStudyinGeneralityandProblemSolving,AcademicPr.,1969)

与卡特(S.Card)等合著了《人类计算机的心理学》(ThePsychologyofHumanComputer,L.ErlbaumAssoc.,19830

纽厄尔个人编写出版的主要专著有:

《IPLV语言手册》(1nformationProcessingLanguageVManual,Prentice—Hall,1961)

《计算机结构》(ComputerStructures,McGraw—Hill,1971)

《计算机与数字系统设计》(DesigningComputersandDigitalSystems,1972)

《认知的统一理论》(UnifiedTheoriesofCognition,HarvardUni.Pr.,1990)

《SOAR:一般智能的体系结构》(SOAR:AnArchitectureforGeneralIntelligence)

艾伦·纽厄尔 - 贡献

纽厄尔生前是美国科学院院士,又是美国工程院院土。他是美国人工智能学会AAAI的发起人之一,并曾任该会主席(1979—1980)。他还曾出任美国认知科学学会(CognitiveScienceSociety)的主席。除了和西蒙共享1975年的图灵奖外,1971年AFIPS授予他HarryGoode奖,1992年6月,当时的美国总统布什向他颁发了全国科学奖章(NationalMedalofScience)。在接受了美国科学界的这个最高荣誉之后一个月,即7月19日,纽厄尔因癌症去世,享年65岁。学术界为了悼念他,由米其翁(J.A.Michon)编辑.出版了一本纪念文集,书名为《SOAR:对认知体系结构的展望:悼念艾伦·纽厄尔》(SOAR:ACognitiveArchitectureinPerspective:ATributetoAllenNewell,KluwerAcademicPub.,1992)。书中,他的同事、学生、朋友,以不同方式表达了对这位敏于思考和发现,又虚怀若谷、平易近人的长者的尊敬和思念。

ACM是在1975年10月20日在明尼苏达州的明尼阿波利斯(Minneapolis)举行的年会上向西蒙和纽厄尔颁发图灵奖的。西蒙和纽厄尔联合发表了演说,题为“计算机科学作为按经验进行探索的科学:符号和搜索”(ComputerScience踢EmpiricalInquiry:SymbolsandSearch),刊载于CommunicationsofACM,1976年3月,113—126页,也可见《前20年的ACM图灵奖演说集》(ACMTuringAwardLectures—TheFirst20Years:1966—1985,ACMh.)287—318页。演说中,西蒙和纽厄尔解释了他们之所以把计算机科学定义为“按经验进行探索”的科学的理由,因为在他们看来,现实世界中所存在的对象和过程,都是可以用符号来描述和解释的,而包含着对象和过程的各种各样“问题”都可以通过以启发式搜索为主要手段去获得答案。对这种搜索进行公式化的技术则取决于对对象和过程理解的深度。根据上述概念,西蒙和纽厄尔认为程序可以在专家水平上,或者在有能力的业余爱好者的水平上去解决问题。

艾伦·纽厄尔 - 历程

纽厄尔1927年3月19日生于旧金山,其父是斯坦福医学院放射学教授,精通物理和古典文学,也十分能干,会约鱼,会淘金,会做木工,甚至在山上亲手盖了一座小木屋。纽厄尔对父亲十分崇拜,称他是“一个十全十美的知识分子”。二次大战期间,纽厄尔在海军服了两年预备役,表现出色。战后他进入斯坦福大学学习物理,1949年获得学士学位。之后他在普林斯顿大学研究生院攻读数学,一年以后辍学到RAND公司工作,和空军合作开发早期预警系统。系统需要模拟在雷达显示屏前工作的操作人员在各种情况下的反应,这导致纽厄尔对“人如何思维”这一问题发生兴趣。也正是从这个课题开始,纽厄尔和卡内基-梅隆大学的西蒙建立起了合作关系,提出了“中间结局分析法”(means-endsanalysis,也有译为“手段目的的分析法”的)作为求解人工智能问题的一种技术。这种方法找出目标要求与当前态势之间的差异,选择有利于消除差异的操作以逐步缩小差异并最终达到目标。利用这种方法,他们开发成功了最早的启发式程度“逻辑理论家”和“通用问题求解器”。在开发逻辑理论家的过程中,他们首次提出并成功应用了“链表”(list)作为基本的数据结构,并设计与实现了表处理语言IPL。IPL是所有表处理语言的始祖,也是最早使用递归子程序的语言。在合作过程中,纽厄尔所表现出的才能与创新精神深得西蒙的赞赏,在西蒙的竭力推荐下,纽厄尔得以在卡内基-梅隆大学注册为研究生,并在西蒙指导下完成博士论文,于1957年获得博士学位。1961年纽厄尔离开兰德公司,正式加盟卡内基-梅隆大学,和西蒙及佩利(AlanJ.Perlis,首届图灵奖获得者)一起筹建了该所大学的计算机科学系,这是美国甚至全世界第一批建立的计算机系之一,纽厄尔则和西蒙、佩利一起并称为卡内基-梅隆大学计算机科学系的“三驾马车”。据20世纪70年代任该系系主任达9年之久的乔依.特劳勃教授(JoeF.Traub,现为纽约哥伦比亚大学计算机科学系教授)在掉念纽厄尔的文章中回忆,这“三驾马车”中,纽厄尔在建设和发展这个系中所起的作用最为突出,因为侧利早在1971年就应聘去耶鲁大学任教,离开了卡内基-梅隆;西蒙和纽厄尔两人则有个约定,西蒙把主要精力放在心理学系,纽厄尔把主要精力放在计算机科学系。因此,为卡内基-梅隆大学计算机科学系的建设与发展倾注了最大(甚至可以说毕生)精力,作出最大贡献的是纽厄尔。值得一提的是,纽厄尔、西蒙等计算机先驱在全力发展这个学科时有一个更远大的抱负,更深层次的考虑,即通过发展计算机科学改变整个学校,甚至改变匹兹堡市和宾夕法尼亚西部整个地区的面貌,因为二次大战以后,匹兹堡虽然获得了复兴,但在20世纪70年代初仍然是一个工业城市,以劳动密集型产业为主,城市污染严重。特劳勃回忆说,纽厄尔、西蒙和他经常在一起满怀希望地谈论如何通过计算机科学“绿化”校园,把匹兹堡改造成为科技密集型的新的城市,把宾夕法尼亚西部地区改造成为人类的美好家园。他们的这个理想现在已经实现了。卡内基-梅隆大学的计算机科学系长期以来在业界有极高的声誉,拥有像西蒙和第二代AI学者中的佼佼者雷迪(R.Reddy,1994年图灵奖获得者)等一批高水平的研究人员,而匹兹堡和宾夕法尼亚西部地区也早已成为在美国除硅谷之外最重要的IT产业基地之一了。在西蒙和纽厄尔这样一些“带头羊”的领导下,卡内基-梅隆大学曾经研制与开发过一些著名的计算机系统,对计算机技术的发展产生了重要的影响。例如C.Vmp,脉动阵列(Systoticarray,由美藉华人学者孔祥重——H.T.Kung首先提出的)计算机Warp及和Intel合作实现的商品化的iWarp,产生式人工智能语言或叫专家系统工具(ExpertSystemTool)OPS(OffcialProductionSystem),超媒体系统ZOG和KMS,为美国宇航局研制的六腿漫步机器人Ambler(拟用于在外星球表面观察和收集有关物理、气象和生物——如果存在的话——的种种资料)……真是不胜枚举。

纽厄尔生前的最后一个重大研究开发项目是和曾经是他的学生的莱尔德(J.Laird)和罗森勃洛姆(P.Rosenbloom)一起完成的更灵巧的AI软件SOAR(State,Operator,andResult)。SOAR是一个通用的问题求解程序,具有从经验中学习的功能,即能够记住自己是如何解决问题的,并把这种经验和知识用于以后的问题求解过程之中,所以和人类的智能更加接近。SOAR已被前述CMU的EDRC用于检索设计中的学习行为和灵活搜索行为。

纽厄尔生前是美国科学院院士,又是美国工程院院士。他是美国人工智能学会AAAI的发起人之一,并曾任该会主席(1979-1980)。他还曾出任美国认知科学学会(CognitiveScienceSociety)的主席。除了和西蒙共享1975年的图灵奖外,1971年AFIPS授予他HarryGoode奖,1992年6月,当时的美国的总统布什向他颁发了全国科学奖章(NationalMedalofScience)。在接受了美国科学界的这个最高荣誉之后一个月,即7月19日,纽厄尔因癌症去世,享年65岁。学术界为了掉念他,由米其翁(J.A.Michon)编辑出版了一本纪念文集,书名为《SOAR:对认知体系结构的展望:掉念艾伦.纽厄尔》(SOAR:ACognitiveArchitectureinPerspective:ATributetoAllenNewell,KluwerAcademicPub.,1992)。书中,他的同事、学生、朋友,以不同的方式表达了对这位敏于思考和发现,又虚怀若谷、平易近人的长者的尊敬和思念。

ACM是在1975年10月20日在明尼苏达州的明尼阿波利斯(Minneapolis)举行的年会上向西蒙和纽厄尔颁发图灵奖的。西蒙和纽厄尔联合发表了演说,题为“计算机科学作为按经验进行探索的科学:符号和搜索”(ComputerScienceasEmpiricalInquiry:SymbolsandSearch),刊载于CommunicationsofACM,1976年3月,113-126页,也可见《前20年的ACM图灵奖演说集》(ACMTuringAwardLectures_TheFirst20Years:1966-1985,ACMPr.,)287-318页。演说中,西蒙和纽厄尔解释了他们之所以把计算机科学定义为“按经验进行探索”的科学的理由。因为在他们看来,现实世界中所存在的对象和过程,都是可以用符号来描述和解释的,而包含着对象和过程和各种各样“问题”都可以通过以启发搜索为主要手段去获得答案。对这种搜索进行公式化的技术则取决于对对象和过程理解的深度。根据上述概念,西蒙和纽厄尔认为程序可以在专家水平上,或者在有能力的业余爱好者的水平上去解决问题。

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