Никлаус вирт биография. Жизнь и достижения никлауса вирта

АЛГОРИТМЫ + СТРУКТУРЫ ДАННЫХ = ПРОГРАММЫ

Монография известного швейцарского специалиста по системному программированию, знакомого советским читателям по переводу его книги «Систематическое программирование. Введение.» (М.: Мир. 1977). Она содержит описание и анализ основных алгоритмов, методов построения программ. Книгу можно использовать и как руководство по применению языка Паскаль в задачах математического обеспечения ЭВМ.

Для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся по математическому обеспечению ЭВМ.

Б-дерево бинарное 295

- - симметричное 298 Буквы латинские 24 Буфер 54

Бэйер 282, 289, 295, 298

Варианты в записях 35 Вес дерева 264 Ветвь 223

Возврат 9, 168, 325

Вольтер 13

Восстановление при ошибках 373 Время патентное 58 Выборочное изменение 28 Выравнивание 46 Выражение 17

Индексное 27

Высота дерева 220

Гаусс 169 Гильберт156

Глубина дерева 220 Горизонтальное распределение 134

Готлиб 267

Грамматический разбор 10, 328

Нисходящий 323

- - целеориентированный 328 Граф распознавания 328

- синтаксический 328

- - детерминированный 332 Графы 19 Данные 11

Дейкстра 7, 12

Дерево 10, 19, 219

АВЛ-сбалансированное 248

Бинарное 223

Вырожденное 220

- идеально сбалансированное 226

- лексикографическое 238

Оптимальное 263

Поиска 231

- сильно ветвящееся 223

Сортировки 91

- упорядоченное 220

Фибоначчи 249 2-3 дерево 295

Диаграмма зависимости 361 Дизъюнкция логическая 23 Диски магнитные 57 Дискриминант типа 36 Длина пути 220

Взвешенная 261

Внешнего 220

- - внутреннего 220 Доступ последовательный 53

Прямой 58

- случайный 25 Заглядывание вперед 55, 68 Заголовок списка 314

Задача об устойчивых браках 174

- о восьми ферзях 169

О ходе коня 164

- оптимального выбора 182

- поиска медианы 103

- построения школьного расписания

Запись (record) 8, 31, 48

- с вариантами 36 Запись бесскобочная 377

Инфиксная 230

Польская 377

Постфиксная 230

Искусственный интеллект 163 Итерация 9, 99, 154 Карта (индексов) 123, 128 Квантиль 105

Ключ 76, 303

Ключей преобразование 303 Ключи переменной длины 318

Кнут 77, 86, 134, 144, 264

Кольца 19 Конкатенация 51, 52, 54 Константа 17 Конструктор 20

Записи 32

Массива 26

Контекстная зависимость 322 Конфликт 304 Конфликтов разрешение 304 Конъюнкция логическая 23 Координаты 15, 31, 36

Декартовы 15, 36 Корень дерева 220

Коэффициент заполнения 312

- использования памяти 46

Кривая Гильберта 156

Серпинского 158

Кустарники 299

Ландис 248, 249

Магнитная 108

Лист дерева 220

Лорин 77 Лукасевич377 Мак-Вити 179 Мак-Крейт 289

Мантисса 15

Массив 19, 25, 44

Матрица 29 Машина ПЛ/0 373 Медиана 101, 103 Метасимволы 320

Метод деления пополам 28

Пузырька 84

- рассеянных таблиц 307 Множеств объединение 40

Пересечение 40

Разность 40

Сложение 40

- умножение 40 Множество 15, 19, 38 Множество-степень 38

Множеству принадлежность 40

Моррис 306

Нотация 52 Область переполнения 306 Обход дерева 229

Оператор варианта 37

- присоединения 34, 286

Процедуры 190

Условный 190

Цикла 29

С параметром 190

С предисловием 190 Операции булевские 23

Над файлами 54

Отношений 40

- преобразования 20 I/O-операции 62 Операция 17, 18, 19 Описание 17

Опробирование квадратичное 307

Линейное 306

Открытая адресация 306 Очередь 198 Ошибки наведенные 373

Память для программы 373

Оперативная 295

Паскаль 8, 11, 16, 19, 62

Переменная буферная 55 Переменные 17, 23 Переупорядочение списка 209 Пирамида 91

ПЛ/0 331, 349 ПЛ/1 20

Поддерево 223 Поиск бинарный 28 -- в списке 202

Медианы 103

- по дереву с включением 233

- по списку самоорганизующийся

Поле 48 Поле признака 36

Порядок Б-дерева 282

Частичный 211

- числа 15 Последовательность 16, 19, 52 Потомок 220 Поэтапное уточнение 11, 67, 344 Правила подстановки 320

Порождающие 320

Никлаус Вирт... Это имя в России известно многим. Три с лишним десятилетия назад профессор Вирт создал в далекой Швейцарии язык программирования Паскаль. Казалось бы, одного этого было достаточно, чтобы навечно вписать его имя в летопись компьютерных наук. Но в жизни нередко бывает так, что признание и известность получают далеко не самые лучшие и не самые совершенные творения. Вот и в случае с Паскалем мы видим лишь вершину айсберга, а большая часть творчества Вирта до сих пор для многих остается неизвестной.

Никлаус Вирт родился 70 лет назад - 15 февраля 1934 г. - в небольшом городке Винтертуре в предместье Цюриха. Родился Никлаус в семье Уолтера и Хедвиг Вирт. Они жили неподалеку от школы, где преподавал его отец. В их доме была хорошая библиотека, где Вирт находил немало интересных книг, рассказывавших про железные дороги, турбины и телеграф.

Небольшой городок Винтертур имеет многовековую историю и славится своим машиностроением: там выпускаются локомотивы и дизельные двигатели. С детских лет Вирт увлекался техникой, особенно авиамоделированием. Он буквально грезил небом. Но для запуска ракет нужно было топливо, и потому он занялся химией. Юный Вирт оборудовал в подвале школы «секретную» лабораторию. Ничто не могло его остановить: однажды сделанная им модель отклонилась от заданной траектории и угодила под ноги директору школы. Однако Вирт все равно продолжал упорно идти к намеченной цели.

Спустя несколько десятилетий Никлаусу Вирту, как и Кену Томпсону, автору UNIX, довелось полетать на МИГе с военного аэродрома в Кубинке, что находится под Москвой. Сбылась его заветная мечта. Лучше всего мотивацию профессионального творчества Вирта раскрыл его коллега по Стэнфордскому университету (США), профессор Дональд Кнут: «Вирт всегда хотел создавать аэропланы, и ему нужен был самый лучший инструментарий. Вот почему он проектировал много компьютерных языков и микрокомпьютеров...»

От строительства моделей Никлаус довольно быстро перешел к разработке дистанционного управления для них. Когда ему исполнилось 18 лет, он с еще двумя цюрихскими авиамоделистами получили из Англии желанную радиоаппаратуру. Это предопределило его дальнейшую судьбу - в 1954 г. Вирт поступил на факультет электроники в цюрихский ETH (Eidgenoessische Technische Hochschule, Швейцарский федеральный технологический институт). После четырех лет обучения Вирт получил степень бакалавра в области электротехники. А затем начинается славное десятилетнее заокеанское научное «турне» будущего «отца Паскаля» и «короля компиляторов» по маршруту Швейцария - Канада - США - Швейцария.

Свое обучение Вирт продолжил в Лавальском университете г. Квебека (Канада), где в 1960 г. получил степень магистра. Затем его пригласили в университет Калифорнии в Беркли (США) - будущую жемчужину Кремниевой долины. Там под руководством профессора Хаски в 1963 г. Никлаус Вирт защитил диссертацию, посвященную развитию Алгола средствами Лиспа (язык Euler). Эта работа в буквальном смысле дала ему путевку в жизнь: Вирта приметили мэтры программирования и пригласили в Комитет IFIP по стандартизации Алгола. Та школа не прошла даром: на всю жизнь Вирт запомнил, что доказывать свою правоту нужно делом, особенно когда тебя не хотят слышать. В разработке языков он навсегда отказался от абстрактно-научного подхода в пользу математически-инженерного. По его словам, лучше сначала реализовать язык и лишь потом следует о нем писать.

С 1963 по 1967 г. Вирт работал доцентом (assistant professor) в Стэнфордском университете и в 1967 г. вернулся в этом звании в университет Цюриха. А в 1968 г. он получил в ETH звание профессора компьютерных наук и начал возводить на родине свой «швейцарский» Стэнфорд. Двадцатилетие с 1969 по 1989 г. было, пожалуй, самым плодотворным периодом в жизни Вирта (табл. 1 ). Он продолжал строить свою школу, уделяя немало времени организационной деятельности. C 1982 по 1984 г. (а потом и с 1988 по 1990 г.) Вирт возглавлял в ETH факультет компьютерных наук, а с 1990 г. руководил Институтом компьютерных систем (Institute of Computer Systems) при ETH. На пенсию профессор Вирт ушел 1 апреля 1999 г. по достижении 65-летнего возраста.

Романтические 1960-е годы положили начало дружбе трех патриархов структурного программирования - голландца Эдсгера Дейкстры, англичанина Энтони Хоара и швейцарца Никлауса Вирта. Этих «нобелевских» лауреатов (премия Тьюринга, присуждаемая ассоциацией ACM, вручается раз в жизни и приравнивается в компьютерных науках к Нобелевской) сблизили не столько абстракции компьютерных наук, сколько четкая профессиональная позиция.

Самым известным достижением профессора Вирта считается язык Паскаль. Безусловно, многие об этом языке слышали и знают его. Паскаль сыграл огромную роль в формировании мировоззрения нескольких поколений программистов. Но этот язык далеко не идеальный. В свое время Брайан Керниган, известный популяризатор языка Си, соавтор классического руководства по Си (K&R), написал критическую статью «Почему Паскаль не является моим любимым языком программирования». Если с ней внимательно ознакомиться, то можно решить, что Никлаус Вирт сделал из нее правильные выводы и в языке Modula-2 под воздействием статьи устранил многие изъяны канонического Паскаля. Однако следует иметь в виду одно немаловажное обстоятельство. Наделавшая шума работа Кернигана была написана 2 апреля 1981 г., т.е. через два года (!) после реализации группой Вирта в ETH первого компилятора Modula-2 и через год после выпуска аппаратной реализации Modula-2 - персонального компьютера Lilith. В апреле 1993 г. на Конференции ACM по истории языков программирования Вирт в ответ на вопрос одного из своих коллег поставил языку Modula-2 оценку «6 баллов» (наивысшая оценка в школах Швейцарии).

Компьютерная индустрия отставала от работ Вирта как минимум на 5-7 лет. В том же 1979 г. намного уступавший Lilith легендарный компьютер Apple II только-только обрел компилятор Apple Pascal, ориентированный на UCSD-реализацию Паскаля. До появления первого скромного Turbo Pascal Андерса Хейльсберга оставалось целых четыре года! Впоследствии Вирт с грустью говорил о том, что с проектом Lilith швейцарская промышленность упустила свой уникальный шанс.

Подлинной жемчужиной творчества Вирта стал проект Oberon. Созданная почти два десятилетия назад система Oberon (Oberon System, http://www.oberon.ethz.ch ) играет в наши дни приблизительно ту же роль, что в начале 1980-х годов играли проекты Alto и Xerox Star знаменитого центра Xerox PARC, откуда взяли начало современные персональные компьютеры и текстовые редакторы. Для таких корпораций, как Microsoft, IBM и Sun Microsystems, проект Oberon стал источником плодотворных идей, среди которых можно выделить документо-ориентированный интерфейс, браузеры, промышленные языки разработки ПО (Java и C#), машинно-независимый мобильный код (JVM и.NET CLR), аплеты, компонентное ПО, динамическую компиляцию (JIT, AOC, DAC), смарт-теги, веб-службы и др.

Мы живем в эпоху торжества безумной технологической гонки и надуманной сложности. Всю свою жизнь Никлаус Вирт посвятил борьбе с этими пагубными явлениями, но его не слышат или не хотят слышать. «Крайнюю степень ума, - писал Блез Паскаль, - обвиняют в безумии точно так же, как полное отсутствие ума. Хороша только посредственность».

Вирт был и остается последователем европейской инженерной культуры. Американские достижения давали ему богатую пищу для размышлений: многие идеи он пропускал через себя и выкристаллизовывал самое ценное. Все три ключевых языка (Паскаль, Modula-2 и Oberon) были созданы Виртом буквально два-три года спустя после возвращения из-за океана. (В 1967 г. Вирт завершал работы по компилятору Algol-W в Стэнфорде, а в 1976 г. и 1984 г. на год уезжал в лаборатории Xerox PARC.) Работы Вирта создавались не в ваккуме. Его окружали единомышленники - коллеги и ученики, среди которых можно выделить Юрга Гуткнехта (соавтора по проекту Oberon), Ханспетера Мессенбока (соавтора языка Oberon-2), Ричарда Орана (соавтора при создании Lilith), Куно Пфистера (основателя Oberon microsystems и идеолога инструментария BlackBox), Клеменса Шиперски (идеолога компонентной архитектуры в Oberon System) и Михаэля Франца (автора концепции динамической кодогенерации, прообраза JIT-компиляции Java).

Большую роль в популяризации в нашей стране языков и систем Никлауса Вирта в 1980-1990-х годах сыграла рабочая группа по Modula-2, бессменным руководителем и вдохновителем которой был Д. М. Сагателян из Института общей физики АН СССР. Нельзя не вспомнить и работы группы профессора И. В. Поттосина из Сибирского отделения АН СССР (НГУ и Институт систем информатики им. А. П. Ершова). Создание инструментария для бортового ПО отечественных спутников (проект СОКРАТ), семейство компьютеров KRONOS (Дмитрий Кузнецов, Алексей Недоря, Евгений Тарасов, Владимир Васекин и др.), XDS-семейство компиляторов Modula-2/Oberon-2 - вот, пожалуй, самые яркие страницы отечественной истории, связанные с именем Вирта. Нарастающая волна интереса к Oberon, вершине творчества патриарха надежного программирования, в связи с острой потребностью в высококачественном программном обеспечении, в частности, в физике, привела к возникновению проекта «Информатика-21» (http://www.inr.ac.ru/~info21/ ), к которому с огромным интересом относится Вирт. Более того, в марте этого года в швейцарском Центре ядерных исследований (CERN), где 15 лет назад взяла свое начало сеть World Wide Web, специально для физиков проводился Oberon Day (http://cern.ch/oberon.day ).

Никлаус Вирт заложил традицию присвоения языкам программирования имен математиков прошлого. В 1963 г. он дал имя Леонарда Эйлера, великого швейцарского математика, много лет проработавшего в России, своему первому творению - языку Euler. А в 1970 г. Блез Паскаль, великий французский математик и философ, творчеством которого восхищались Н. Г. Чернышевский и Л. Н. Толстой, был увековечен Виртом в языке Паскаль. Интересные параллели: 11 мая 1994 г., выступая в С.-Петербургском университете, Дональд Кнут подчеркнул, что для него особенно приятен тот факт, что звание почетного доктора информатики ему присуждает университет, в котором преподавал еще великий Эйлер. Никлаус Вирт 27 июня 1996 г. надел почетную докторскую мантию в Новосибирском Академгородке, созданном М. А. Лаврентьевым и С. Л. Соболевым по образу и подобию того самого Стэнфорда, который Вирт взял за основу строительства своей европейской школы в ETH. Вклад Вирта в развитие компьютерных наук и программной инженерии был оценен по достоинству. Он не только стал членом трех академий (Swiss Academy of Engineering, U.S. Academy of Engineering, Berlin-Brandenburg Academy), но и лауреатом самых престижных наград (табл. 2 ).

Жизненное кредо Никлауса Вирта лучше всего, пожалуй, передают слова великого Блеза Паскаля, написавшего три с лишним столетия назад: «Все наше достоинство заключено в мысли. Не пространство и не время, которых мы не можем заполнить, возвышают нас, а именно она, наша мысль. Будем же учиться хорошо мыслить...

Руслан Богатырев - научный редактор «Мира ПК», главный редактор «Мир ПК - диска», [email protected] .

Полную версию статьи см. в электронном альманахе «Искусство программирования», опубликованном в мартовском приложении «Мир ПК-диска» (№ 3/04).

Мы живем в сложном мире и стараемся решать сложные по своей сути проблемы, которые зачастую для своего решения требуют сложных устройств. Однако это не значит, что мы не должны найти элегантные решения, убеждающие своей ясностью и эффективностью. Простые элегантные решения более эффективны, но найти их труднее, чем сложные, и для этого требуется больше времени.

Никлаус Вирт (Швейцария, Швейцарский федеральный технологический институт).

Из речи при вручении премии Тьюринга (Сан-Франциско, США, октябрь 1984 г.).

Когда компьютеров еще не было, то программирование не составляло никакой проблемы. Когда у нас появилось несколько маломощных компьютеров, то программирование стало проблемой средней сложности. Теперь же, когда мы располагаем гигантскими компьютерами, то и программирование превращается в гигантскую проблему.

Эдсгер Дейкстра (Нидерланды, Эйндховенский технологический университет).

Почти все в программном обеспечении может быть реализовано, продано и даже использовано, если проявить достаточную настойчивость... Но существует одно качество, которое нельзя купить, - это надежность. Цена надежности - погоня за крайней простотой. Это цена, которую очень богатому труднее всего заплатить.

Энтони Хоар (Великобритания, Оксфордский университет).

15 февраля исполняется 80 лет выдающемуся швейцарскому учёному и инженеру - Никлаусу Вирту (Niklaus Wirth), лауреату премии Тьюринга - самой престижной премии в компьютерных науках, аналога Нобелевки.

Знаменитый профессор Высшей политехнической школы ETH из Цюриха, где учились Альберт Эйнштейн (1896) и Джон фон Нейман (1923).

Его знают как автора классического Паскаля (1970), но многие даже понятия не имеют, что было десятилетиями позже. Что его разработки во многом инициировали создание Java и C#. Что нынешние космические спутники, новейшие беспилотники и безупречные по качеству швейцарские железные дороги работают благодаря его блестящей инженерной мысли.

Именно он всей своей жизнью показал путь борьбы с надуманной сложностью, которая не только окружает нас повсеместно, но и стала уже смертельно опасной болезнью нынешней цивилизации.

Наша эпоха - время диктатуры воинствующих дилетантов. И в программировании классика тоже уступает арену коммерчески изуродованной индустриальной «попсе».

Истинное величие И.С.Баха человечество благодаря Феликсу Мендельсону оценило спустя почти сто лет после его смерти. Надеюсь, мудрого профессора Никлауса Вирта - компьютерного Баха - люди оценят по достоинству всё же немного раньше.

Юбилей Никлауса Вирта - очень хорошая проверка на компетентность не только российских СМИ, но и мировых.

Руслан Богатырёв . 15.02.2014, Москва

Профессор Никлаус Вирт (Niklaus K. Wirth), автор языка Паскаль, закончил Швейцарский федеральный технологический институт ETH (Eidgenoessische Technische Hochschule) в родном Цюрихе (1958). В Лавальском университете в Квебеке (Канада) он получил степень магистра (1960). В 1963 г. в Университете Калифорнии в Беркли (США) Вирт под руководством профессора Гарри Хаски реализовал расширение Алгола-60 (язык Euler) и защитил диссертацию. В 1963–1967 гг. Вирт преподавал в Стенфордском университете (США). В это же время он был приглашен в международную экспертную группу IFIP Working Group 2.1, занимавшуюся проектированием языка Алгол-68.

В 1967 г. Вирт вернулся на родину и стал доцентом Университета Цюриха. В 1968 г. он перешел в ETH Zurich, где занялся разработкой языка Паскаль. В 1970 г. был завершен первый компилятор Паскаля. В период 1978–1981 гг. Вирт возглавлял проект, в результате которого был разработан язык Модула-2, ориентированный на него 16-разрядный персональный компьютер Лилит (Lilith) и ОС Medos. Все ПО, включая системное, было полностью реализовано на Модуле-2. В 1984 г. Никлаус Вирт за большой вклад в развитие языков программирования и за создание персонального компьютера Лилит был удостоен премии Алана Тьюринга (The ACM A.M.Turing Award) – самой престижной и почётной в компьютерном мире, которая по своему значению стоит в одном ряду с Нобелевской премией.

В период 1986–1989 гг. Вирт вёл проект по созданию нового языка Oberon, расширяемой объектно-ориентированной ОС Oberon и 32-разрядной рабочей станции Ceres. Многие идеи того проекта были положены сотрудниками Sun Labs в основу языка и технологии Java.

С 1990 г. профессор Вирт руководил Институтом компьютерных систем при ETH Zurich. В 1999 г. он ушёл на заслуженный отдых и стал почётным профессором родного ETH Zurich.

Рекомендуемые материалы
1. (PDF, 2004)
2. Никлаус Вирт в Академгородке (2009)
3. Преподавание информатики: потерянная дорога (2002)
4. Kronos (история одного проекта) (2005-2014)
5. Проект Oberon2005 (Большое турне Вирта по России) (2005)
6. Легендарный профессор Вирт на полигоне НПКЦ «Новик-XXI век» (2005)
7. Хорошие идеи: взгляд из Зазеркалья (2006)
8. Никлаус Вирт: путь к истине (2014)
9. Держаться корней (к 80-летию Никлауса Вирта) (2014)

Видеоинтервью
1. Niklaus Wirth on Teaching Computer Science. IEEE Computer Society, 2012.

2. Google Tech Talk, 2009.

3. Interview with Niklaus Wirth, 2010. Часть 1/3

4. Interview with Niklaus Wirth, 2010. Часть 2/3

5. Interview with Niklaus Wirth, 2010. Часть 3/3