尚恩 夢晨 發自 凹非寺
頭髮和顯示器都更薄了,但35年前的程式碼還能運行!
著名科學計算軟體Mathematica35週年之際,創始人Stephen Wolfram發佈這樣一組構圖一毛一樣的對比照片,並稱:
35年前領先於時代的東西,現在依然領先……

大量網友在評論區排隊祝福,其中不乏每天都會用這款軟體、足足用了35年的。

除了通常專業人士才會用的Mathematica之外,Stephen Wolfram還設計了Wolfram語言和Wolfram Alpha,讓人們通過自然語言就能視覺化的完成高端科學計算。

就在最近,他還寫了一篇解釋ChatGPT原理的科普文章並整理出版成書。

他構建起一個計算工具的帝國,他的產品幫助了世界各地無數的研究人員、工程師和教育工作者。
然而也曾有過這樣一段時間,當時人們對他的批評與現在對他的褒獎一樣多。
有人說他是天才,也有人說他是一個「自大狂」。
而這一切,還要從他放棄理論物理轉而研究元胞自動機說起。
從天才物理學家到「自大狂」
在15歲時,Stephen Wolfram就已經開始研究應用量子場論和粒子物理學。
17歲時他進入牛津大學,僅3年時間就讀完本科到博士,20歲獲得加州理工理論物理博士學位。
在這期間他發表了多篇論文,其中一篇關於重夸克的論文後來被學術界廣泛引用。

後來在加州理工學院讀博士時,Stephen Wolfram遇到著名物理學家費曼。
他們一起研究如何用元胞自動機模擬物理過程(如湍流流體流動),並參與了複雜系統這個學科的建立。
他憑藉費曼的推薦信成為麥克阿瑟天才獎最年輕得主,這也是他後來進入普林斯頓高等研究院(IAS)工作的契機之一。
但Wolfram在學術界工作的經歷並不愉快,經常與同事相處不愉快。
在普林斯頓期間,他的研究興趣慢慢從理論物理轉向了複雜系統,並認為這是現有科學體系之外的新興領域。
1985年,他給費曼寫信抱怨他的處境,並尋求指導。
我在IAS受到的待遇越來越差,真的必須離開。我想建立一個機構來支持我研究現在感興趣的東西。
費曼給他的建議則是「去做自己的研究」。
你無法理解 「普通人」。對你來說,他們是 「愚蠢的傻瓜」,所以你不會容忍他們,也不會以寬容或耐心對待他們的缺點。
當時費曼認為,如果Wolfram去做管理工作,不是把自己逼瘋,就是被「普通人」逼瘋。
儘可能少地與非技術人員接觸,但有一個例外,那就是瘋狂地墜入愛河!這就是我的建議,我的朋友。

離開IAS後Wolfram去了伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校,在那裡開始開發初版Mathematica。
最初只是他為自己的研究設計的工具,後來卻決心把它發展成所有人都用的通用計算系統。
1987年,他徹底離開了學術界,併成立了自己的公司Wolfram Research,繼續Mathematica的開發和銷售工作。
從那之後的十多年時間裡,Wolfram身上最主要的標籤從「物理學家」漸漸變成了「軟體大亨」。
但同時他也一直沒有放棄對複雜性科學的研究。
直到2002年,他出版了一本充滿爭議的書《一種新的科學》(A New kind of Science),在科學界招致大量批評。

這本書中,他給出一個非常大膽的結論:
宇宙本質上是數字化的,並且運行在可以描述為簡單程序。
他還預測科學界認識到這一點後,將對物理學、化學和生物學以及大多數領域產生重大的革命性影響,這也把書名取成這樣的原因。
然而物理學家弗里曼戴森(Freeman Dyson)對這個理論的評價是:
當科學家老邁時,經常會提出宏大的、不可能的理論。Wolfram的不同尋常之處在於,他40多歲就這麼做了。
這還是所有評價中相對客氣的,更多的則像統計學家Cosma Shalizi這樣。

Shalizi認為將使整個領域倒退10年,自己將不得不浪費大量時間在扳正讀過這本書的學生。
Wolfram並沒有受這些評價影響,一直在堅持發展他的理論,並在2020年聲稱找到了通向基本物理理論的路徑……

儘管無論在物理界、數學界還是複雜科學界認同他理論的人都不算多。
但最初他為支持自己研究打造的工具Mathematica,卻成了科學、工程和教育領域使用最廣泛的軟體。
從Mathematica到Wolfram Alpha
1986年,正趕上個人電腦開始擁有足夠的計算能力。
這時,想在計算機上完成完成不同的研究,就需要使用各種各樣不同的軟體。而且每次開始新的物理運算之前都要創建一個新的C語言程序,時間長不說還繁瑣。
Stephen Wolfram冒出一個想法也許可以做一個通用的計算系統,然後我只用這個系統就行,其他人自然也會認為這個系統很實用。
1988年6月23日,計算機代數系統「Mathematica」第一版發佈,引起轟動。

加州大學聖迪亞哥分校通訊和資訊技術研究所主任拉雷·斯馬爾(Larry Smarr)把Mathematica軟體稱作有史以來最重要的科學軟體。
在Mathematica 之前,複雜的技術計算領域只能是少數 「大師級」 計算專家的地盤。
隨著Mathematica出現這一切都迅速發生了變化,讓科學家、工程師以及其他各種職業人群可以隨心所欲地進行各種複雜的數學運算,比如解方程、求導數、求矩陣的逆、畫三維圖形等。
而且更重要的一點,1988年能運行的程式碼今天依然能夠運行。

而在推出Mathematica第一版時,Stephen Wolfram還在伊利諾伊大學香檳分校就職。
隨著產品大賣,公司盈利良好,已經可以上市了。
但彼時的他決定不上市,因為他希望公司始終是自己的,這樣就能做自己想做的事情,比如長期研究項目。
也許你會問有錢不賺為什麼啊,其實在推出Mathematica前他曾有過一次創業經歷,結果卻很不如他意。

當時,仍是加州理工學院研究人員的Stephen Wolfram,雖然已經上手了最先進的計算機,但還是不斷遇到故障。
他意識到,唯一的方法就是自己把它們造出來。
所以,我就動手了。
因為對商業活動知之甚少,他就從外部招募了一位CEO來管理公司,自己則繼續搞最喜歡的科學研究。也就是從此刻開始,事情逐漸朝著不可控的方向發展。
根據他自己後來的描述,每次他想提意見時,都會被告知對商業並不了解,不要插手。

正是因為先前創辦公司的糟糕經歷,也是因為自己總是想做點自己喜歡的東西,他決定成立一家自己的公司,也就有了現在的沃爾夫勒姆研究公司(Wolfram Research)。
在Stephen Wolfram看來,世界是可表示的,世界是可計算的,世界就是我們的知識。而且現在很多搜尋引擎,只是在檢索資料罷了,並沒有試著去理解、分析和計算資料。
因此,他試圖做一個高端計算軟體,只要你能描述得出來想要什麼,計算機就替你做。
為了實現這一目標,他推出了計算知識搜尋引擎Wolfram Alpha,於2009年5月18日正式上線。

Wolfram Alpha底層運算和資料處理都是基於Mathematica來實現,因此Wolfram Alpha能夠回答多種多樣的數學問題,並將答案以清晰美觀的圖形化方式呈現。
比如,當我們在Google搜尋框中輸入 200g milk + 500g beef 時,出現的是食品廣告圖和教你做菜的內容。

在WolframAlpha上,出現的則是對應食物的營養表。

和傳統的搜尋引擎相比,WolframAlpha 更像是個百科全書,對於五花八門的問題,不會羅列出帶著關鍵詞的相關網頁,而是「直接給出答案」。
當然這些答案並非無中生有,來源包括各大學術網站、道瓊斯公司、美國地址調查局等等。
乍看之下,是不是感覺有ChatGPT那味了?直接Prompt給你答案。
儘管二者的共同點都是「自然語言」,而且ChatGPT在自動處理類人範疇事件方面很優秀,但並非一切有用的事情都那麼 「像出自人類之手」,他說。
就像數學計算,ChatGPT的表現始終是有些差強人意。一道簡單的「雞兔同籠」題,ChatGPT很多時候給出的計算結果都是錯的。
對此Stephen Wolfram認為,從根本上解決ChatGPT的這個短板要耗費大量精力,但有個捷徑,就是讓ChatGPT和WolframAlpha實現完美互補。
通過讓後者強大的結構化計算能力和NLP理解能力,來處理數學計算。

當然這個提議也很快被OpenAI採納,這不就在今年,ChatGPT首批上線的外掛裡就有它。

在最近的一次採訪中,Stephen Wolfram透露很久以前他就希望能將計算通俗化,讓人們不需要依賴「牧師般的代理」就可以獲得計算能力。
除了把開發外掛把自己的軟體接入ChatGPT之外,他也在嘗試把大模型能力加入Wolfram Alpha。

與此同時,他還在透露了正在進行的其他研究方向,比如……

這位傳奇人物究竟能從帶著派對帽的貓中發現什麼?敬請期待~
參考連結:
[1]https://twitter.com/stephen_wolfram/status/1672335093547819009 [2]https://mathcubic.org/article/article/index/id/85/cid/3.html [3]https://www.cantorsparadise.com/richard-feynmans-advice-to-a-young-stephen-wolfram-1985-d572dc360c18 [4]https://www.quora.com/What-do-mathematicians-think-about-Stephen-Wolframs-A-New-Kind-of-Science