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人工智能开拓者:约翰·麦卡锡

约翰·麦卡锡(John McCarthy,1927年9月4日—2011年10月24日)是计算机科学领域的传奇人物,被誉为“人工智能之父”。他不仅首创“人工智能”(Artificial Intelligence)这一术语,还发明了 LISP 编程语言,提出了“时间共享系统”概念,并创建了斯坦福人工智能实验室(SAIL)。他一生致力于让机器具备人类般的推理能力,其思想深刻影响了计算机科学、自动推理和现代 AI 技术的演进。

成长背景

1927年9月4日,约翰·麦卡锡出生于美国波士顿一个多元文化家庭,父母都是移民,父亲是爱尔兰天主教移民,母亲是立陶宛犹太移民。他的父母在20世纪30年代是共产党的积极成员,家庭氛围鼓励学习和批判性思考。麦卡锡从小就对科学产生浓厚兴趣,通过阅读科普书籍自学了大量知识。

经济大萧条期间,全家辗转于洛杉矶多个贫困社区,但麦卡锡的数学天赋在困顿中崭露头角。他自幼沉迷逻辑谜题,初中时已自学完成大学微积分课程。高中时期,他在加州理工学院的暑期项目中接触到高等数学,从此立下志向:“用形式化逻辑描述人类思维。”

早期学术生涯

1948年,麦卡锡在加州理工学院获得数学学士学位,随后进入普林斯顿大学攻读博士学位,师从数学哲学家阿隆佐·邱奇(Alonzo Church)。在邱奇的指导下,他深入研究 λ 演算和递归函数理论,这为他后来设计 LISP 语言奠定了理论基础。1951年的博士论文《算子的代数性质》中,他首次提出“抽象化”概念,主张用数学符号表达复杂逻辑关系。

1955年,麦卡锡在达特茅斯学院担任助理教授期间,联合克劳德·香农、马文·明斯基等学者发起著名的“达特茅斯夏季研究项目”,首次将“人工智能”定义为独立学科。他在提案中写道:“我们的目标是让机器能使用语言、形成抽象概念,并解决目前人类专属的问题。”这场会议成为AI研究的起点。

工作成就

约翰·麦卡锡的工作成就在于塑造了计算机科学的三大支柱。

1. LISP语言:AI研究的基石

1958年,麦卡锡在麻省理工学院(MIT)发明了LISP(LISt Processor)语言。这是第一种支持递归算法和符号处理的编程语言,其“代码即数据”的特性使得程序能够自我修改。LISP 迅速成为 AI 研究的标准工具,被用于早期专家系统、自动定理证明和自然语言处理项目。

2. 时间共享系统:云计算的前身

1961年,麦卡锡提出“时间共享系统”概念,主张多用户通过终端共享一台计算机的资源。这一思想直接催生了分时操作系统,并为后来的云计算奠定了理论基础。他在论文中预言:“未来计算机将成为公共设施,像电力一样随需使用。”

3. 斯坦福人工智能实验室:AI 创新的摇篮

1962年,麦卡锡加入斯坦福大学并创建人工智能实验室(SAIL)。在他的领导下,SAIL 开发了首款具有逻辑推理能力的程序“Logic Theorist”,设计了自主机器人“Shakey”,并探索了计算机视觉和知识表示的前沿领域。实验室成为硅谷技术革命的发源地之一,孕育了包括拉里·佩奇在内的多位科技领袖。

晚年生活

1994年退休后,麦卡锡仍活跃于学术前沿。他关注 AI 的哲学与伦理问题,在《形式化常识的逻辑》(1990)一书中提出“常识知识库”构想,主张通过逻辑规则让机器理解人类日常经验。他批评当时兴起的统计学方法过于依赖数据,坚持认为“真正的智能需要形式化推理”。

尽管晚年罹患帕金森病,麦卡锡仍坚持更新个人网站,撰写《AI 的进步与挑战》系列文章。他警告学界:“如果AI系统不能解释自己的决策,人类将无法信任它们。”这一观点在当今可解释性 AI(XAI)研究中被频繁引用。

对后人的启示

麦卡锡的职业生涯始终贯穿着一个信念:人类思维可以被形式化逻辑描述。尽管深度学习和大数据的兴起让符号主义 AI 一度边缘化,但他的思想在知识图谱、自动推理和形式验证领域重获新生。

他留给后世的不仅是技术遗产,更是一种科学精神:

  • 敢于定义边界:当他人还在讨论“机器能否思考”时,他直接创立了 AI 学科;
  • 跨学科视野:他将数学逻辑、语言学和工程学融合,开创了全新的研究范式;
  • 伦理先行:早在1960年代,他就呼吁为 AI 系统设定道德准则,这一议题至今紧迫。

麦卡锡在2011年10月24日因心脏病逝世,享年84岁。他的墓碑上刻着最爱的 LISP 表达式:(QUOTE (THINKING MACHINE))——这是他对世界的终极追问,也是留给未来的挑战。