艾伦·纽厄尔
一、生平
1. 早年生活
艾伦·纽厄尔(Allen Newell)于1927年3月19日出生于美国加尼福尼亚州旧金山。他的父亲罗伯特·纽厄尔博士是斯坦福医学院的一位著名的放射学教授,母亲在结婚前是一名护士,他还有一个姐姐。
纽厄尔的童年生活是平静的,很多夏天是在父亲修建的小木屋里度过的。因此,他喜欢上了山,早年的梦想是成为一名护林员。纽厄尔爱好运动,在高中时参加了学校橄榄球队。
2. 求学岁月
高中毕业后,他在旧金山的一个造船厂工作了一个夏天,接着进入斯坦福大学学习了一个学季,然后应征加入美国海军并被送到伊利诺斯的北美五大湖训练中心(Great Lakes Training Center)接受电子培训。兵役结束后,纽厄尔重新进人斯坦福大学,主修物理学。本科时期的研究工作使他发表了第一篇研究论文——与一名研究生合写的关于X射线光学的文章。物理学训练使得他后来能够很好地领会计算机技术。在大学期间,纽厄尔还旁听了著名数学家乔治·波利亚(George Polya)的六门课程。波利亚广为阅读的名作《怎样解题》(How to Solve It)已经向很多人介绍了启发式这一数学发现的艺术。纽厄尔意识到可以对发现的过程进行研究,而启发式在创造性思维中具有重要作用。
1949年,在获得学士学位后,纽厄尔进人普林斯顿大学攻读数学研究生。通过学习约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)和奥斯卡·摩根斯顿(Oskar Morgenstern)的博弈论,纽厄尔更喜欢对纯数学进行实验和理论相结合的研究。
第二年,纽厄尔离开普林斯顿大学,在兰德公司谋到一个职位。其时,控制论、信息论、模拟过程和数字计算机等新观念正在兰德公司内部广为传播。
后来,他和三位心理学家约翰·肯尼迪(John Kennedy),鲍勃·查普曼(Bob Chapman)和威廉·贝尔(William Biel)一起对空军远程预警站进行模拟研究。这一研究需要记录和分析工作人员在雷达显示屏前的行为、拦截飞机时的行为以及彼此的互动。通过此项研究,纽厄尔不仅发现计算机能够提供所需的刺激并能够对非数字符号进行空间安排,而且对人如何思维这一问题讲行了深人思考,对人的信息处理和决策过程产生了兴趣。
3.结识西蒙
1952年,纽厄尔与成为兰德公司顾问的西蒙(赫伯特·亚历山大·西蒙,Herbert Alexander Simon,汉名司马贺)相识。经过交流,他们发现彼此的基本观点很类似:把人的心智看作一种符号操作或信息加工系统,认为可以通过信息加工来理解人的行为,需要对决策和问题解决的语言进行研究。相同的旨趣和追求使他们从此走在一起,开始了长达20年的合作。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赞赏。在西蒙的竭力推荐下,纽厄尔得以在卡内基一梅隆大学注册为研究生,并在西蒙指导下完成博士学位论文,于1957年获得博士学位。
1961年,纽厄尔离开兰德公司,正式加盟卡内基一梅隆大学,和西蒙、艾伦·佩利(Alan J Penis , 1966年首届图灵奖获得者)一起筹建了该大学的计算机科学系。西蒙和纽厄尔的合作推进了认知心理学的发展,促生了人工智能和认知科学等新学科,成为科学研究史上的佳话。在1972年完成合著《人类问题解决》后,西蒙和纽厄尔再也没有合作过,他们各自在相应领域继续做出贡献。
4.自立门户
自20世纪60年代中期起尤其是与西蒙不再合作之后,纽厄尔的学术生涯也发生了转向,但是与西蒙相比仍然相对比较集中于计算机科学和认知科学研究。
1968年起,纽厄尔受戈登·贝尔(Gordon Bell)之约共同对计算机硬件结构进行了长期研究。1971年,纽厄尔担任美国高级研究计划署的一个语言理解项目的指导委员会主席。同一年,佩利离开了卡内基一梅隆大学去耶鲁大学任教,计算机科学系的建设与发展大任系于纽厄尔一身。值得一提的是,纽厄尔和西蒙是怀着一个远大的抱负来发展计算机科学的,即通过发展计算机科学“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。因为二次大战以后,匹兹堡虽然取得了经济复兴,但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。1972年,纽厄尔被任命为一个专门成立的小组的主席,来设计卡内基一梅隆大学的校园网方案,并向学校师生宣传校园网的潜能,最终使得卡内基一梅隆大学的校园网成为全美国最早的大学校园网之一。
1974年起,纽厄尔与斯图尔特·卡德(Stuart Card)、汤姆·莫兰(Tom Moran)一起对人机交互作用中的心理学问题进行研究。几年后,纽厄尔与他的学生约翰·莱尔德(John Laird)和保罗·罗森布鲁姆(Paul Rosenbioom)在前述研究的基础上共同研发通用问题求解程序SOAR (State, Operator, and Result)。这是纽厄尔生前的最后一个重大研发项目。
5.收获名誉
纽厄尔一生获得许多奖励和荣誉。1971年,美国信息处理学会联合会授予他哈里·古德奖(Harry Goode Memorial Award)。1972年,纽厄尔当选美国国家科学院院士。1975年,他与西蒙分享了图灵奖(ACM Turing Award)。1976年,纽厄尔成为古根海姆纪念基金会研究员(Fellow of the John Simon Guggenheim Memorial Foundation) 。1979年,他获得美国人因工程学会颁发的威廉斯奖(Alexander C. Williams, Jr. Award) 。1980年,纽厄尔当选美国国家工程院院士,并担任美国人工智能协会的首任主席。1982年,国际电气和电子工程师协会计算机协会授予纽厄尔计算机先驱奖。1985年,美国心理学会把杰出科学贡献奖颁发给纽厄尔。1989年,纽厄尔荣获国际人工智能联合会的杰出研究奖。1990年,国际电气和电子工程师协会向纽厄尔授予皮奥里奖(Emanuel R. Piore Award)和贝克奖(W. R. G. Baker Prize)。1992年,他获得美国总统颁发的国家科学奖。
6.走完一生
1988年,纽厄尔患上前列腺癌,癌细胞正向身体其他部位转移。在得知自己时日无多之后,纽厄尔更加全力推进SOAR项目,并随时记下自己对认知统一理论的思考。
1992年7月19日,65岁的艾伦·纽厄尔,因患有前列腺癌,病逝于美国宾夕法尼亚州匹兹堡。
二、成就
1.学说提出背景
从50年代中期开始,西蒙和纽厄尔的研究兴趣转向问题解决的心理学。在面对日益发展起来的计算机科学,纽厄尔和西蒙,认为计算机与人类大脑有众多共同点,,尤其是人脑和计算机都是信息加工系统,共同提出用计算机模拟人类大脑的主张。
2.学说简述
西蒙和纽厄尔共同提出用计算机模拟人类大脑的主张。他们认为物理符号系统假设,把人脑和计算机都看作是加工符号的物理结构,认为人脑的活动和计算机的信息加工功能都是符号操作过程。
提出主张的同时,他们力图用计算机程序来构建人类心理行为的理论。他们以经验材料为依据,研制和检验了一系列模拟程序。尤其是,他们在卡内基一梅隆大学编制“逻辑理论家”程序,并证明了数学家罗素(B. Russell)的数学名著《数学原理》第二章中的52条定理。
3.学说评价
艾伦·纽厄尔与西蒙共同开辟了计算机模拟人类思维的人工智能领域,开创了信息加工心理学的新取向,提出了计算机模拟人类大脑的研究新方法,促进了心理学研究的进一步发展。
三、著作
艾伦·纽厄尔生前写有多本学术著作,最为重要的两本学术专著为:
《人类问题解决》(human problem solving)(1972),艾伦·纽厄尔与西蒙合著,内容包含了艾伦·纽厄尔与西蒙17年的研究工作成果。这是计算机模拟人类思维这一人工智能领域的重要著作,为艾伦·纽厄尔与西蒙赢得了1975年的图灵奖。
《认知统一理论》( Unified Theories of Cognitiorn)(1992),艾伦·纽厄尔生前最后一部大作。
此为,艾伦·纽厄尔,还与人合著了《计算机结构:原理和示例》(Computer Structures: Principles and Examples)(1982)、《通用子目标化和块化:目标层次的自动生成和学习》(Universal Subgoaling and Chunking: The Automatic Generation and Learning of Goal Hierarchies)(1986)等著作,发表了一系列有关计算机、心理学等领域的论文。
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