奠基計算機理論的師徒

計算機理論是研究電腦的運算能力與極限的一門學科。在1970年代，計算機理論對台灣學術界而言，是沙漠荒地。

我於1985年服完兵役後，赴美國的華盛頓大學攻讀計算機科學博士學位。華大計算機科學系以計算機理論著稱，充滿未知寶藏，讓我深深體會自己學識的淺薄。

入學第一年，因為對學科基礎完全沒有概念，只好一切重頭來。我還記得上程式語言的課，首度以LISP語言寫作業。這語言是人工智慧之父馬卡西(John McCarthy; 1927~2011)的發明，美國學生人人皆知，只有我第一次見識到。

於是別人花1個小時就能寫完的LISP作業，我必須花上1天或更多的時間，重頭學起才能完成。

在計算機理論方面，我的認知幾乎是空白。記得那一年修正規語言 (Formal Language)課程，由舉世聞名的計算機理論學者Paul Young教授執教。他留著一臉烙腮鬍，講話時聲音由鬍子後面冒出來，似乎有不少字母被鬍子卡住，即使我豎起耳朵，仍然聽不清楚。他的黑板字一樣糟糕，26個英文字母，我分辨不到7成。Professor Young自己也承認常常認不出自己寫的字。他在課堂上介紹「邱奇 」(Church)、「圖靈 」 (Turing)，美國同學都頗有體會，讚嘆點頭；對我而言，卻是郭公夏五，不知所云。感覺上整個班上是談笑有鴻儒，而往來卻只有我一個白丁。下課趕緊去圖書館查閱「邱奇」、「圖靈」是何方神聖。

美國數學家邱奇(Alonzo Church, 1903~1995)精研數學邏輯，對計算機的理論有重大貢獻，一直影響著計算機語言的設計。

經由邱奇的研究，我也認識被稱為美國最偉大的邏輯學家皮爾士(Charles Sanders Peirce; 1839~1914) 。他創建符號學分支的邏輯學，並發現邏輯運算可以用電子開關電路完成，預見電子計算機的可能性。皮爾士的文章艱澀難讀。他發明「實用主義」(Pragmaticism)一詞時也很坦白的說「這個詞長得夠醜，不會被綁架。」結果大夥受不了他的艱澀文字，硬是將Pragmaticism砍成Pragmatism。

圖靈 (Alan Mathison Turing, 1912~1954)是邱奇的學生，發明圖靈機 (Turing Machine)，能以抽象的數學表現出演算法。

圖靈被譽為現代計算機科學之父。他在二次大戰時設計發展出「巨像」(Colossus)計算器，很有效的破解德國Enigma密碼。時代雜誌將他選入20世紀最有影響力的100 人之一。資訊界的諾貝爾獎以他命名，稱為圖靈獎。圖靈是同性戀者，而在他的年代，同性戀被認為是病態且犯法的。因此他被起訴定罪，毀掉事業，沒多久就去世。這是資訊界最大的損失。

邱奇、圖靈等人引領計算機理論多年，直到20世紀初量子力學的發展，將粒子波函數引入數學運算的概念。粒子波函數可以同時計算多重狀態，開創量子計算機的可能性。當新一代計算機理論的成熟實用時，我應該已經退休了。