本文经AI新媒体量子位授权转载（公众号ID：QbitAI），转载请联系转载来源。DonaldKnuth，中文名高德纳，开创了“算法分析”这一计算机科学研究新领域。我们不需要对他进行过多的介绍。他发明的TeX已经成为科学界常用的排版工具，每个计算机专业的学生都应该读过他的教科书《计算机程序设计艺术》。本书原为他1962年研究生期间所著，至今未完成。第一卷1968年出版，至今已更新到第42版。为了让自己专心写书，他于1993年从斯坦福大学计算机系教授职位上退休。按照他的计划，这套书一共7册。这位82岁的老人仍在写第四卷的B部分，他预计这部分至少会包含A到F部分。DonaldKnuth的中文名字“高德娜”是姚期智的妻子楚枫来之前取的。1977年来到中国，因身材高大而姓高，Dana是Donald的音译。Knuth从13岁起就很认真。当时，一家糖果公司举办了一场比赛：用齐格勒巨型巧克力棒中的字母组词，最多者获胜。为了解决这个问题，Knuth翻了2000页的字典，向父母谎称自己生病了，没有在家上学。他花了2周的时间学习并赢得了比赛。最后他找到了4700个字，而活动组织者认为他们最多只能找到2000多个字。他因此得到了巧克力作为奖励，这只是他人生中的第一个奖项。1974年，加德纳获得美国计算机学会颁发的图灵奖；1995年获得冯诺依曼奖。今年2月，Gartner接受了美国科技网站QuantaMagazine的专访，谈到了自己创建算法分析的过程，以及卷《计算机程序设计艺术》4B的最新状态。我们将采访内容整理如下：QM：您一直对写作感兴趣吗？小时候，我发现现实世界对我来说太难了。我没想到会发现什么新东西，但我喜欢用我的写作来表达我对想法的享受。六年级时，我和几个朋友用复印机写了一篇两页的论文??。在高中时，作为一名报纸编辑，我每周一晚上都会熬夜赶出报纸。我第一次看到我的打字稿是在大学里作为学生论文的文案编辑。在大三和大四，我们开始进行工程和科学评论。比如我写了“Th5E4CH3EmIC2Al2Ca3P4Er”，每个字都是一个化学式。（注：高德纳大学时写过一篇短篇小说，每一个字都是一个化学式，有没有感觉像《绝命毒师》的片头？）QM：这就是你写这本书的原因吗？还是另有故事？《计算机程序设计艺术》是宣言。这本书描述了我喜欢做数学的方式，我希望有人曾那样教过我。从第1页开始，我开始讲述算法的故事。当时的大多数教科书都没有探讨发现的人文方面。他们只是说，“这就是化学的样子”或“这就是物理学的样子”。我还讲了一个技术故事。我说，“这行不通，这里有一种方法可以解决它。”因此，我不只是陈述事实，还添加了戏剧性内容。如果您知道发现的顺序，学习科学就会容易得多。另外，我无法抗拒一个好故事。我不认为自己是先驱，而是记者。QM：那么，除了故事之外，《计算机程序设计艺术》这本书讲的是什么？写了两年书，我才意识到这本书的新颖之处应该是可以量化判断程序的好坏。我不只是想说一个程序比另一个好，我是说一个程序比另一个程序好13.8%，并解释它们之间的比较。作者A谈论算法A，作者B谈论他的竞争算法B。作者A从未写过算法B，作者B也从未写过算法A。此外，作者A和B使用不同的计算机。作为一名中立的记者，我将从一个角度来解释这两种算法。问“算法到底有多好”是一个有趣的问题，这就是算法分析。QM：“算法分析”是否只是“计算机编程艺术”的另一种说法？1967年，在工业和应用数学学会的一次会议上，有人问我做了什么。当时，计算机科学分为数值分析、人工智能和程序设计语言。就这样，我意识到我需要为我的作品取个名字。我这本书的新颖之处在于它对算法的好坏进行了严格的研究。所以我决定，下次有人问我这个问题，我就说我是做“算法分析”的。我对算法分析的定义是：如果我对这个内容感兴趣，那就是算法分析。这不是一个很好的定义。后来，我决定证明这一点。我认为算法分析是对算法性能的定量研究。我把它分成两部分：一个考虑某个问题的所有可能算法；以及针对特定问题考虑特定算法的算法。算法分析将是我一生的工作。我跟出版社说把书名改成《算法分析》，出版社说：“那（书）就卖不出去了。“他们做出了正确的决定。不过我很高兴，在这本书出版40年后，算法分析（作为副标题）出现了五六个版本。QM：但对你来说，编程不仅仅是功能性的。对于例如，在设计TeX时，你想找到连接某些点的“最令人愉悦的曲线”。你是为了美而编程吗？我的程序必须以某种方式将这些点链接起来，逆向工程一个好的书法家的作品。字母“S”由正转负，可能中间稳定了一段距离。字母的设计者按照某种逻辑把线条做成了字母的形状。我不仅要得到设计的结果，但也想获得它背后的智慧。这就像编写计算机程序。△1980年，Gartner与字体设计师HermanZapf合作。我与设计师交谈以了解他们想要实现的目标。数学就是让设计在一种定量的方式。通过ma主题，我在所有东西上都放了小刻度盘。我可以说字母“A”有这个点，这个宽度，这个角度，那里逐渐变细，有一个确定的底部衬线长度。我从未打算更换设计师，我只是想为下一代捕捉我们现在正在做的事情。使用TeX，可以复制设计。QM：您是否预见到TeX将在全世界使用？公认？TeX最初只供我的秘书和我自己使用。菲利斯是一位很棒的秘书，她可以读懂我的笔迹并使它更漂亮。由于经验方法变得过于昂贵，印刷术正在消亡。几乎所有70年代出版的数学看起来都很糟糕。就像在《美国数学月刊》中一样，下标的字体与主线文本的字体不同。我知道计算机编程可以让书好看。1978年4月，我在5月完成了TeX10个用户，6月100个用户，7月1000个用户......每个新团队都说，“你必须拥有这个功能。”五年后，我发布了我们现在拥有的TeX.Tex最初是为美国人设计的，后来欧洲人开始使用它。到1980年代，世界上所有语言的人都在使用它。QM：听起来Discovery一直是您生活过程的一部分，今天它是否仍然相关？我平均每周写五个新程序。诗人要写诗，我要写电脑程序。理解某事的最终测试是能够将其写入计算机Explain。我可以对你说点什么，你会点头，但我不确定我是否解释得很好。但是电脑没有点头，它重复了我说的话。生活中的大部分时间，您可以作弊，但是计算机不能。QM：你把时间花在写作上，但你有其他兴趣，你每天是如何处理的？杰克·伦敦（注：美国现实主义小说家）每天写1000字，然后再与任何人交谈。他完全是这样的：“让我一个人呆着，直到我说出一千个字！”然后他会在一天剩下的时间里喝酒或校对。我不是，我的日程安排规则是在待办事项列表中首先做我最讨厌的事情。到周末，我会很开心。QM：真的吗？做自己讨厌的事怎么可能快乐呢？我很容易说，“哦，让我成为一个天才，从不打扫厕所。”即使您仍然必须清洁厕所。我和老婆的Jill买了一个409清洁套装，随便喷一喷，就心情大好地打扫厕所！一个人的成功是由高地板决定的，而不是高天花板。如果你能做好一件事，但还有其他事情你做不到，后者会拖你后腿。但是，如果您所做的一切都奏效，那么您的生活就会很美好。所以我努力学习如何让自己去做我不喜欢的事情。QM：你还有很多与计算机科学无关的项目，比如你的音乐创作《幻想曲世界》，你甚至围绕着一个两层楼的管风琴建造了一座房子。这些事情也让你快乐吗？我写了几本书，包括《计算机科学家很少谈论的事情》（计算机科学家很少谈论的事情），这是关于神学的，它不像数学或计算机科学那样无法证明。如果只剩下机械的东西，我的生活就不会完整。不明白的玄妙的事使我卑微，有些事是我无法理解的。在数学中，我知道定理是否正确，我喜欢这一点。但如果一切顺利，我的生活将不会有太多快乐。这些知识并没有让我失望，相反，它让我不墨守成规。QM：完成《计算机程序设计艺术》很重要吗？计算机科学将继续发展。一种情况是，每个人都将停止使用我们拥有的那种计算机，他们都将进行机器学习并使用量子计算机。然后我可以结束非量子计算机的故事。当我能说“这就是故事的结局”时，我会更开心。这是我能想到的完成这本书的最简单方法，但我没有回答你的问题。你知道项狄的故事吗？劳伦斯·斯特恩（注：英国感伤小说家）在18世纪末写了一部自传体小说《项狄传》，并成册出版。主人公的故事只有100页左右。作者希望主人公的人生故事完整，但他没有。直到去世，斯特恩一直在为项狄写传记。我想继续以我知道的最好方式写出好的内容，并覆盖我原来的部分。我会尽力而为，而不是说我必须在某个截止日期前完成。我很幸运能在适合我的特殊时间出生。我现在已经实现了我所有的人生目标，除了《计算机程序设计艺术》。我将继续讲述我发现的故事并继续前进。
