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新智元報(bào)道

編輯：編輯部

【新智元導(dǎo)讀】又一巨星隕落！圖靈獎(jiǎng)得主，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和軟件工程先驅(qū)Fred Brooks逝世，享年91歲。

1999年圖靈獎(jiǎng)得主，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和軟件工程做出里程碑式貢獻(xiàn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Frederick Phillips Brooks, Jr.逝世，享年91歲。

Brooks生前親自創(chuàng)辦、并長(zhǎng)期擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)工作的北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系在Twitter官方賬號(hào)上發(fā)布訃告，悼念這位對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)的先驅(qū)。

推文中表示，「他友善、謙卑，是我們的所有人的摯友和導(dǎo)師」。

許多業(yè)內(nèi)人士都對(duì)他的離世表達(dá)哀悼。杜克大學(xué)教授陳怡然在社交媒體上也對(duì)這位杰出校友的逝世表示哀悼。

哥倫比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Steven Bellovin也發(fā)推對(duì)這位大牛的逝世表示悼念，并表示Brooks對(duì)自己的職業(yè)規(guī)劃產(chǎn)生了重大影響。

榮譽(yù)等身

Fred Brooks一生因其專業(yè)成就和對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的卓越貢獻(xiàn)而屢獲表彰。

包括1985年獲美國(guó)國(guó)家技術(shù)獎(jiǎng)?wù)拢?995年獲富蘭克林學(xué)院鮑爾獎(jiǎng)，以及1999年獲A.M.圖靈獎(jiǎng)。

圖靈獎(jiǎng)評(píng)審團(tuán)稱，該獎(jiǎng)是為了表彰Brooks「在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和軟件工程方面的里程碑式的貢獻(xiàn)?！?/p>

當(dāng)Brooks獲得富蘭克林學(xué)會(huì)的鮑爾獎(jiǎng)時(shí)，頒獎(jiǎng)詞稱他定義了「計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的概念，將計(jì)算機(jī)軟件與硬件分開(kāi)，允許計(jì)算機(jī)時(shí)代的這兩個(gè)基本領(lǐng)域動(dòng)態(tài)和獨(dú)立地發(fā)展。

此外，Brooks于1968年當(dāng)選IEEE Fellow，1970年獲IEEE McDowell獎(jiǎng)，1976年當(dāng)選美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士，同年當(dāng)選美國(guó)國(guó)家工程院院士。

1987年獲ACM杰出服務(wù)獎(jiǎng)，1993年獲馮·諾依曼獎(jiǎng)?wù)拢?994年當(dāng)選ACM Fellow和英國(guó)皇家工程院院士，2001年當(dāng)選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。

「計(jì)算機(jī)是我從小以來(lái)的夢(mèng)想」

Frederick Phillips Brooks, Jr.于1931年4月19日出生在北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆。

從小，Brooks就對(duì)機(jī)器處理信息感興趣。他曾在口述自傳中表示：

「我一直對(duì)商業(yè)設(shè)備著迷，所以當(dāng)我家附近的緊身胸衣工廠破產(chǎn)了，我買了一個(gè)儀表和文件柜之類的東西?！?/p>

「我還花了 35 美元買了Burroughs觸摸操作的加法機(jī)，并制作了自己的McBee密鑰排序系統(tǒng)來(lái)管理我的地圖收藏。」

「當(dāng)我13歲時(shí)，我在鎮(zhèn)上圖書(shū)館的《時(shí)代》雜志上讀到關(guān)于哈佛馬克一號(hào)計(jì)算機(jī)的文章。當(dāng)我看到雜志封面的那張漫畫時(shí)，我就知道這就是我此生想要做的事情?！?/p>

不過(guò)，他對(duì)體育就沒(méi)那么有興趣了，自稱是一個(gè)「笨手笨腳的小孩」。

大學(xué)本科期間，Brooks的專業(yè)雖然是物理和數(shù)學(xué)，但他同時(shí)選修了經(jīng)濟(jì)、會(huì)計(jì)和人文學(xué)科，于1953年在杜克大學(xué)獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位。

師從Aiken，進(jìn)入計(jì)算機(jī)的世界

研究生階段，Brooks沒(méi)有繼續(xù)學(xué)習(xí)物理，而是來(lái)到哈佛大學(xué)的計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室追求自己的計(jì)算機(jī)的夢(mèng)想。他加入了哈佛大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)的開(kāi)創(chuàng)性學(xué)位項(xiàng)目，于1956年獲得了博士學(xué)位。

在哈佛，他師從Howard Aiken，Aiken在第二次世界大戰(zhàn)期間開(kāi)發(fā)了「Harvard Mark I」，這是有史以來(lái)最大的機(jī)電式計(jì)算機(jī)之一，也是美國(guó)制造的第一臺(tái)自動(dòng)數(shù)字計(jì)算機(jī)。

在Brooks在哈佛讀碩士時(shí)，他的導(dǎo)師Aiken提出，讓自己的另一名學(xué)生Ken Iverson（APL語(yǔ)言創(chuàng)始人，1979年圖靈獎(jiǎng)得主）開(kāi)設(shè)一門關(guān)于「計(jì)算機(jī)在商業(yè)中應(yīng)用的課程」。

當(dāng)時(shí)，計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)都是面向科學(xué)研究的，世界上從來(lái)沒(méi)有人教過(guò)面向商業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)課程。

Brooks向Ken申請(qǐng)當(dāng)他的教學(xué)助理。隨后二人合作出版了《自動(dòng)數(shù)據(jù)處理》一書(shū)。

Brooks說(shuō)：「Ken在我的教育中和Aiken一樣重要。Aiken是一個(gè)非常令人印象深刻的人，我沒(méi)法對(duì)我的學(xué)生復(fù)刻他的行為。」

畢業(yè)后，Brooks加入IBM。在此期間，他參與設(shè)計(jì)了IBM 7090「Stretch」超級(jí)計(jì)算機(jī)，之所以被稱為「Stretch」，是因?yàn)樗鼘?duì)當(dāng)時(shí)大多數(shù)計(jì)算機(jī)的技術(shù)和性能有相當(dāng)大的「延伸」。

Stretch是IBM的第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)，包含大約15萬(wàn)個(gè)晶體管。

雖然它在商業(yè)上是失敗的，但它開(kāi)創(chuàng)了一些對(duì)當(dāng)代計(jì)算相當(dāng)重要的先進(jìn)概念，如指令先行、指令執(zhí)行的重疊和流水線、錯(cuò)誤檢查和糾正，以及8位可尋址字符。

Brooks和工程師Dura Sweeney為Stretch的中斷系統(tǒng)申請(qǐng)了專利，該系統(tǒng)作為當(dāng)代所有計(jì)算機(jī)的多編程活動(dòng)和對(duì)物理世界的事件作出反應(yīng)的計(jì)算機(jī)的一個(gè)基本機(jī)制被廣泛應(yīng)用。

Brooks繼續(xù)參與了IBM Harvest的架構(gòu)設(shè)計(jì)，這是一個(gè)為國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的具有特殊功能的Stretch的變體。后來(lái)用于幫助美國(guó)政府評(píng)估了蘇聯(lián)的計(jì)算能力。

Harvest是一個(gè)「Stretch」計(jì)算機(jī)的插件板，Brooks將其運(yùn)行模式形象地比喻為「?jìng)魉蛶系膬蓚€(gè)小人」。

「其中一條傳送帶連接計(jì)算機(jī)內(nèi)存。每條傳送帶的末端都有一個(gè)『小人』，根據(jù)相當(dāng)復(fù)雜的模式從內(nèi)存中取出東西并將它們放在傳送帶上。另一個(gè)小人將東西再次放回內(nèi)存中?！?/p>

這個(gè)發(fā)明，IBM一用就是20年。

IBM 360：劃時(shí)代的杰作

接下來(lái)，Brooks又被指派幫助設(shè)計(jì)IBM 8000，這是一種新的晶體管大型計(jì)算機(jī)，旨在取代IBM 700/7000系列。

但到20世紀(jì)60年代初，全球計(jì)算機(jī)市場(chǎng)令人難以置信得復(fù)雜，許多公司提供不兼容的專有系統(tǒng)。當(dāng)客戶用更快的系統(tǒng)取代他們的舊系統(tǒng)時(shí)，他們意識(shí)到他們?cè)谲浖系耐顿Y是一個(gè)越來(lái)越大的問(wèn)題，因?yàn)樗麄儽仨殲槊恳粋€(gè)新系統(tǒng)重新編寫軟件。

為此，Bob Evans推動(dòng)了IBM的愿景，即開(kāi)發(fā)一個(gè)具有通用指令集的通用計(jì)算機(jī)的單一產(chǎn)品線，使客戶在從較慢的機(jī)器轉(zhuǎn)移到較快的機(jī)器時(shí)可以保留他們?cè)谲浖系耐顿Y。

Evans指派Brooks領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)這條產(chǎn)品線，稱為System/360，于1964年發(fā)布。

Brooks創(chuàng)造了「計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)」（computer architecture）這一術(shù)語(yǔ)，指的是計(jì)算機(jī)處理器和相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和行為，與任何特定硬件實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)分開(kāi)。

IBM 360系列計(jì)算機(jī)的重要性不言而喻：這個(gè)劃時(shí)代的杰作以其通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，不僅改變了商業(yè)計(jì)算的面貌，還對(duì)全世界計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

在這臺(tái)機(jī)器設(shè)計(jì)的過(guò)程中，Brooks提出的8位字節(jié)（8-bit byte）的改進(jìn)尤為重要——允許使用大寫和小寫字母，并擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)在文本處理中的作用。

后來(lái)，在多次采訪中，Brooks將這個(gè)改動(dòng)視為自己一生最重要的技術(shù)貢獻(xiàn)。

2010年接受《連線》雜志采訪時(shí)，Brooks被問(wèn)到「你認(rèn)為你最大的技術(shù)成就是什么？」

Brooks 回應(yīng)說(shuō)：「我做過(guò)的最重要的一個(gè)決定是將 IBM 360系列從6位字節(jié)改為8位字節(jié)，這讓計(jì)算機(jī)能夠使用小寫字母，這個(gè)改動(dòng)后來(lái)廣泛傳播開(kāi)來(lái)?！?/p>

《人月神話》：軟工圣經(jīng)

Brooks在他關(guān)于軟件工程的經(jīng)典著作《人月神話》中描述了他所學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)。

書(shū)中他提出了舉世聞名的「Brooks法則」：向進(jìn)度落后的項(xiàng)目中增加人手，只會(huì)使項(xiàng)目更加落后。也就是我們常說(shuō)的「三個(gè)和尚沒(méi)水吃」。

具體來(lái)說(shuō)，在項(xiàng)目中，后來(lái)者需要加快速度，同時(shí)還要與前任進(jìn)行溝通，從而使得開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)增加了更多的開(kāi)發(fā)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間超過(guò)了新增程序員所做的貢獻(xiàn)。

從理論上說(shuō)，軟件發(fā)展陷入僵局是可能的，此時(shí)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)極其龐大，以致所有時(shí)間都來(lái)互相溝通和重新決定，這樣項(xiàng)目永遠(yuǎn)也不會(huì)完成。

當(dāng)Brooks在IBM管理OS/360的開(kāi)發(fā)時(shí)，他為一個(gè)落后于計(jì)劃的項(xiàng)目增加了更多的程序員，但事實(shí)證明，這個(gè)決定把項(xiàng)目的戰(zhàn)線拉得更長(zhǎng)。

此外他還斷言，在一個(gè)涉及編寫ALGOL編譯器的項(xiàng)目中，不管涉及多少員工，都只需六個(gè)月。事實(shí)上，他花費(fèi)了更久的時(shí)間。

雖然Brooks現(xiàn)身說(shuō)法，勸解公司在執(zhí)行項(xiàng)目時(shí)避免畫蛇添足，但現(xiàn)實(shí)生活中，項(xiàng)目經(jīng)理不斷重復(fù)失敗的案例向我們說(shuō)明「軟工圣經(jīng)」一詞從何而來(lái)：「所有人都會(huì)談及這本書(shū)，一些人會(huì)認(rèn)真閱讀，但只有少數(shù)人會(huì)遵守其中的規(guī)定。」

難怪在Reddit上，有人稱《人月神話》是所有軟件工程師的必讀書(shū)目后，網(wǎng)友回復(fù)道：「看上去這本『必讀書(shū)目』也是『必忘書(shū)目』。Brooks提到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我們什么時(shí)候才能真正學(xué)到呢？」

深耕教育，桃李成蹊

在成功交付System/360及其操作系統(tǒng)后，Brooks被邀請(qǐng)到北卡羅來(lái)納大學(xué)，并在1964年創(chuàng)建了該大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)系。從1964年到1984年，他一直擔(dān)任該系主任，并擔(dān)任Kenan計(jì)算機(jī)科學(xué)教授。

在校園中遇見(jiàn)過(guò)他的網(wǎng)友對(duì)他印象深刻：「我碰見(jiàn)過(guò)他很多次，在很多答辯場(chǎng)合都遇見(jiàn)過(guò)他。他是一位很有性格的人?！?/p>

上過(guò)他的課的網(wǎng)友也表示：「每周五的課上，他都會(huì)給我們分享他的生活。從打孔卡講到現(xiàn)在。那是一段充滿樂(lè)趣的經(jīng)歷?！?/p>

即使沒(méi)有見(jiàn)過(guò)Brooks本人，單是閱讀他的著作也能受益良多。

有網(wǎng)友評(píng)論：「我的編程語(yǔ)言課老師讓我們讀了《人月神話》。雖然他教得很糟糕，很多人又重修了一遍這門課，但是他推薦的這本書(shū)是我大學(xué)期間讀過(guò)的最重要、最富遠(yuǎn)見(jiàn)的書(shū)。」

「直到現(xiàn)在，我還會(huì)時(shí)常引用書(shū)中的名言——9個(gè)女人一個(gè)月內(nèi)也生不出1個(gè)嬰兒?！?/p>

2001年，在談到在北卡羅來(lái)納大學(xué)的教學(xué)和研究工作時(shí)，Brooks說(shuō)：「我喜歡我的工作。我想不出比我更愿意做的事情。」

參考資料：

https://amturing.acm.org/award_winners/brooks_1002187.cfm

https://archive.computerhistory.org/resources/access/text/2012/11/102658255-05-01-acc.pdf

https://www.wired.com/2010/07/ff-fred-brooks/

https://weibo.com/2199733231/MfAaP93Re