史蒂芬·沃尔夫勒姆 Stephen Wolfram

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基本信息

StephenWolframPR.jpg
类别 信息
出生 1959年8月29日
国籍 英国、美国
母校 牛津大学、加州理工学院
知名 MathematicaWolfram Alpha一种新科学Wolfram 语言
奖项 麦克阿瑟天才奖 (1981年)
研究领域 数学、物理、计算、元胞自动机
机构 沃尔夫勒姆研究公司(Wolfram Research)、加州理工学院、伊利诺伊香槟分校
论文 Some Topics in Theoretical High-Energy Physics
受影响于 Richard Crandall


斯蒂芬·沃尔夫勒姆(Stephen Wolfram),1959年8月29日出生于英国伦敦的一个犹太人家庭。是计算机科学、数学、理论物理方面的著名英国科学家。他编写了著作《一种新科学》A New Kind of Science。作为程序开发员,他是数学软件Mathematica的发明者之一;他也以对计算型知识引擎Wolfram Alpha上的工作而闻名;作为商人,他是沃尔夫勒姆研究公司的创立者和首席执行官。在学术上,他以粒子物理学、元胞自动机、宇宙学、复杂性理论、计算机代数系统上的研究成果闻名于世。[1]

家庭

斯蒂芬 · 沃尔夫拉姆1959年出生于伦敦的一个犹太家族,父母是Hugo Wolfram,母亲是Sybil Wolfram,两人都是前往英国的德国犹太难民。

沃尔夫拉姆的父亲雨果 · 沃尔夫拉姆(Hugo Wolfram,1925-2015)出生于德国波鸿(Bochum, Germany),是一名纺织品制造商,曾担任 Lurex 公司的董事总经理。 Lurex 公司是 Lurex 面料的制造商。 他还是三部小说的作者[2][3][4][5] 。他15岁那年,第二次世界大战爆发,于是他离开学校。但后来发现很难找到工作,因为他被视为“敌国侨民”。 成年后,他参加了哲学和心理学的函授课程。他于1933年移居英国。

沃尔夫拉姆的母亲 Sybil Wolfram (1931-1993,原名 Sybille Misch) ,来自德国柏林,1964-1993年在牛津大学玛格莉特夫人学堂( Lady Margaret Hall)任研究员和哲学导师。她还是《哲学逻辑: 引言(Philosophical Logic: An Introduction) 》(1989)和《姻亲和不法之徒: 英国的亲属关系和婚姻 ( In-laws and Outlaws: Kinship and Marriage in England)》(1987)两本著作的作者。 她曾经翻译了克洛德·列维-斯特劳斯(Claude Lévi-Strauss)的《野性的思想 La pensée sauvage 》,但后来她否认了这一译本。 她的母亲是犯罪学家、精神分析学家¿青少年犯罪研究专家 Kate Friedlander (1902-1949) ,Kate和 Walter Misch (1889-1943,内科医生)共同撰写了《植物营养学( Die vegetative Genese der neurotischen Angst und ihre medikamentöse Beseitigung)》。 1933年德国国会大火之后,她和父母及犹太精神分析学家保拉 · 海曼(1899-1982)从德国柏林移民到英国。

斯蒂芬 · 沃尔夫拉姆的妻子是一名数学家,他们有四个孩子。

斯蒂芬的儿子克里斯托弗( Christopher)从2018年开始攻读数学和计算机科学的学位课程。 他是一项专利方法和计算机设备的共同发明者,可用于光学识别数学表达式。 克里斯托弗曾在一些备受推崇的会议和活动中主持过研讨会,包括西南偏南互动(South by Southwest Interactive)、牛津大学暑期学校和麻省理工学院独立活动期间(MIT Independent Activities Period)。 2016年,他凭借电影《降临》获得了未加工科学电影节最佳技术顾问奖。 他也是沃尔夫勒姆研究公司的一名程序员。

早期生活和教育

童年时期,沃尔夫勒姆学业上并不顺利。在很小的时候,Wolfram 就有学习算术的困难。 “当我第一次去上学的时候,他们认为我落后了,”他说,“因为我不想读他们给我们的那些愚蠢的书。而且我从来不会算术。”1976年他从伊顿中学肄业。[6] 12岁时,他编写了一部关于物理的字典。 13岁至14岁之间,他编写了3本关于粒子物理的书籍。[7][8][9]但它们没有发表。15岁时,发表了第一篇科学论文《Hadronic Electrons?》,此时他也开始在应用量子场论与粒子物理方面的研究和发表科学论文。课题包括物质产生和湮灭的基本相互作用、基本粒子和电流、强子和轻子物理、部分子模型,[10] 发表在专业的同行评议的科学期刊,包括Nuclear Physics B、Australian Journal of Physics、Nuovo Cimento 和 Physical Review D。17岁进入牛津大学学习但他觉得学校课程糟糕透顶,于是在1978年肄业。[11]沃尔夫勒姆展现出“不适合教育体制”的才华。沃尔弗拉姆18岁时独立在重夸克产生方面展开研究,发表了一篇引用率很高的论文以及另外九篇论文,并继续研究。[12]

20岁时即获得加州理工学院粒子物理学 particle physics博士学位,在他获得博士后,沃尔弗拉姆在加州理工留校任教,在他22岁时,通过Feynman的推荐,获得第一届麦克阿瑟天才奖(MacArthur Fellowship),他也因此成为麦克阿瑟奖学金最年轻的获得者,没有之一。麦克阿瑟天才奖被视为美国跨领域最高奖项之一,颁发给“在各个领域内具有非凡创造性的杰出人士”,在我们熟知的杰出华人代表中,获得过该奖项的有陶哲轩、丘成桐、贺琳等。

23岁时创立复杂系统 complex systems研究领域,27 岁时,沃尔夫勒姆开发了 Mathematica 软件,创立了斯蒂芬·沃尔夫勒姆公司,从事Mathematica以及其他数学软件、电脑软件的开发和发行。。这款大型现代技术计算系统一面世就被许多科研工作者迅速采用,是目前应用最重要的科学计算软件之一。

潜心研究十几年后,43 岁的沃尔夫勒姆出版了至今颇受争议的著作《一种新科学》。沃尔夫勒姆提到,宇宙本质上是数字的,并且运行在一种可描述为简单程序的基本定律上。他预测,科学界如果实现这一目标,将对物理学、化学和生物学以及整个大多数领域产生重大的革命性影响,这也是这本书取名如此的原因。

2009 年,沃尔夫勒姆所在公司推出了新一代搜索引擎 Wolfram Alpha,用户输入问题即刻得到答案,而非返回成千上万个网页链接。这一引擎也为苹果 Siri、亚马逊 Alex、微软 Bing 提供了背后的技术动力源。

其中,Mathematica及相关产品的巨大成功,成为支撑斯蒂芬·沃尔夫勒姆公司的旗舰产品。

研究领域

计算机科学,物理学,数学

就职企业、机构或院校

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,缩写为UIUC),创建于1867年,位于伊利诺伊州幽静的双子城厄巴纳–香槟市,是一所世界著名的公立研究型大学。

在《泰晤士高等教育》2018年世界大学排名第37位;在2019年ARWU排名第38位;在2018年CWUR世界大学排名第32位。

沃尔夫勒姆集团由四个公司组成:伊利诺伊州香槟市(全球总部)、英国牛津郡(欧洲总部)、日本东京(亚洲总部)、马萨诸塞州波士顿市,以及全球其他地点。驻英国公司协调运作销售、市场、和支持所有欧洲的分销商和顾客。驻日本公司负责直销和与分销商及代销商的市场联络。

最新著作

计算探索者的探险之旅Adventures of a Computational Explorer 2019

该书是2019年最新出版的,分享了他在科学、技术和程序语言设计方面的开创性工作。里面有作者的各种有趣的问题和思考,包括外星飞船、圆周率、计算智能、人工智能伦理文明等。


浅谈Wolfram语言 《An Elementary Introduction to the Wolfram Language》2015

Wolfram 语言代表了编程语言的一个重大进步,它让每个人都可以使用并学习前沿的计算方法。Wolfram Language的独特之处在于其构建广博知识和自动化的方法,它可以从一行易于理解的交互式代码扩展到数百万行涵盖系统的代码。这本书提供了对 Wolfram 语言和现代计算思维的初步介绍。 它完全不要求使用者有任何编程的基础,适用于技术和非技术学院的学生和高中学生,以及对最新技术及其实际应用感兴趣的任何人。


一种新科学 A new kind of science 2002

本书是Wolfram于2002年出版的一本畅销书,内容颇具争议。 此书的主要内容是对像元胞自动机这样的计算系统进行经验化与系统化的研究。Wolfram称这些系统为简单的程序,并认为适合研究简单程序背后的科学哲学和方法。同时在书中Wolfram也回答了有关「复杂」本身——什么是复杂?复杂有没有极限。对元细胞自动机的研究也是本书的主要内容。本书涵盖了256种规则下元胞自动机的示例,同时很好地展现了其推演运算过程。Wolfram的思想在于能否通过计算去解决一些“新”的问题,在复杂系统领域计算的落地与应用等问题。而本书的「高潮」之处,是作者于最后一章向读者解释了「计算等价性原理 The Principle of Computational Equivalence」的相关内容。

元胞自动机和复杂性:论文集 Cellular Automata and Complexity: Collected Papers 1994

这本书收集了Wolfram关于元胞自动机和复杂性研究的原始论文,有一些是科学界广为人知的,但也有一些也从来没有发表过。元胞自动机已经成为了一个新的研究领域,在物理学、经济学和计算机科学许多领域具有非常重要的影响。


计算知识引擎

2009年3月,斯蒂芬宣布Wolfram Alpha的发行。沃尔夫勒姆阿尔法作为一个知识型计算搜索引擎,采用新方法提取信息,并具有易于使用的界面。Wolfram Alpha不是一个简单的搜索引擎,因为它不是简单地返回基于查询条件的结果,而且尝试通过计算获得结果来输出。

Wolfram Alpha 是微软的必应和苹果公司的Siri后台所使用的问答系统之一。

主要成果

复杂系统元胞自动机

1983年,Wolfram进入普林斯顿大学自然科学学院,进行对元胞自动机的研究[13][14][15][16][17],他的研究主要是通过计算机模拟的方式来进行。他系统性地调查了基本元胞自动机的类别,并发表了一系列论文,初步构建了 Wolfram 代码的理念,发明了一维元胞自动机的命名系统,提出元胞行为复杂性的分类机制。[18] 他提出规则 110元胞自动机制可能是图灵完备 Turing complete的。[19]


20世纪80年代中期,Wolfram与Feynman在连接机(Connection Machine)上使用细胞自动机模拟物理过程(如湍流过程),并且提出复杂系统的场,设立了第一个相关课题的研究机构。他和一群诺贝尔获得者如Murray Gell-Mann、Manfred Eigen、Philip Warren Anderson、Frank Wilczek一同参与了圣塔菲研究所创所讨论会。[20]

1986年,他在伊利诺伊大学香槟分校设立了复杂系统研究中心(the Center for Complex Systems Research CCSR),还在1987年创办了复杂系统期刊(Complex Systems (journal)),这是复杂系统领域的第一个期刊,收到学界和业界的广泛认可。

Wolfram语言

Wolflang.jpg

根据Wolfram的说法,这门以他的名字命名的语言是一门高度发达的基于知识的语言,该语言统一了广泛的编程范例,利用独特的符号编程给编程的概念赋予了全新的灵活性。简单来说,这是一种基于知识、符号编程、自然语言风格的超大型编程语言,是Wolfram的两项里程碑式的作品—科学计算平台 Mathematica与计算知识搜索引擎Wolfram Alpha的结晶。

在Wolfram看来,世界是可表示的,世界是可计算的,世界就是我们的知识。有了Mathematica那5000多个函数的植入,加上Wolfram Alpha高度结构化、关联化的知识库的支持,Wolfram可以以符号化的方式对世界进行数学建模。其结果是用Wolfram语言来处理问题显得异常的简单和自然,而任何一门“高级”编程语言与之相比都会显得有点低级。

这种语言覆盖面非常全面和广泛,并且可以用于解决大量专业领域的问题。例如,它内置了用于生成和运行图灵机、创建图形和音频、分析三维模型、矩阵操作、求解微分方程等工作的内置函数。为了方便用户使用,还提供了丰富的文档资料。[21]

计算知识引擎

2009年3月,Wolfram宣布发行Wolfram Alpha。Wolfram Alpha作为一个知识型计算搜索引擎,采用新方法提取信息,界面易于操作使用。Wolfram Alpha不是一个简单的搜索引擎,因为它不是简单地返回基于查询条件的结果,而是尝试通过计算获得结果来输出。

Wolfram Alpha是微软的必应和苹果公司的Siri后台所使用的问答系统之一。Wolfram Alpha 可以完成数学、统计学、计算机科学、物理、化学、材料学、工程学、生命科学、测量学、经济学、社会学、语言学、天文学、地理、文学、历史、文化、体育、音乐、天气等等各个领域的查询、计算和分析。Wolfram Alpha 还可对用户上传的图片进行识别。[22]

一种新科学的应用

2003年,Wolfram在布朗大学举办了第一次Wolfram暑期学校,希望通过学习、参与前沿的科学、技术和创新项目来推动教育和职业的发展,同时也是为了达到交流探讨”新科学“的目的。这个活动已经举办了10余年,每一次都会涉及到关于复杂本身的讨论。

Wolfram暑期学校

在Wolfram的《一种新科学》提出了一个探索宇宙的新想法:如何由简单程序组成计算宇宙。在本书中,Wolfram展示了他的计算宇宙中的简单程序是如何捕捉自然界中很多系统的复杂性和美的本质。在书中也回答了有关“复杂”本身——什么是复杂?复杂有有没有极限?对元胞自动机的研究也是本书的主要内容之一,涵盖256种规则下元胞自动机的示例,并很好地展现了推演运算过程,最后一章作者向读者解释了计算等价性原理 The Principle of Computational Equivalence的相关内容。

符号操作系统

1979年和1981年之间,斯蒂芬领导加州理工学院物理系的计算代数系统 Symbolic Manipulation Program(SMP,即符号操作程序) 项目的开发。

联系方式

  • 工作人员电子邮件地址:sw-Staff@wolfram. com
  • 个人电子邮件地址:s.wolfram@wolfram. com
  • 发言咨询:sw-staff@wolfram. com

相关链接

视频

1、Stephen Wolfram关于计算万物理论的TED演讲

2、担任电影《降临(Arrival)》的科学顾问,电影中的外星文就是用Wolfram语言创作出来的。

《降临》改编自Ted Chiang 的小说《你一生的故事》,2016年11月11日在美国上映,2017年1月20日在中国内地上映,由Stephen Wolfram担任科学顾问,他的儿子 Christopher 则是程序代码方面的顾问。

3、从2017年开始,Wolfram开始将Wolfram Language内部开发会议进行直播,鼓励观众提出与语言开发有关的问题和建议,这些视频资料可以在YouTube和他的个人官网上查看。

4、自从2018年以来,Wolfram就制作了一个音频类节目,在节目中讨论关于科学史、人工智能和未来文明、伦理等问题。

更多信息

1、个人主页

2、个人博客

3、wiki词条

参考资料

  1. 百度百科史蒂夫·沃尔夫勒姆词条
  2. Telling a good yarn by Jenny Lunnon, Oxford Times, Thursday 21 September 2006.
  3. PHYSICIST AWARDED 'GENIUS' PRIZE FINDS REALITY IN INVISIBLE WORLD, by GLADWIN HILL, Special to the New York Times, Published: 24 May 1981
  4. Howard Gottlieb Archival Research Center: Wolfram, Hugo (1925- ): "The Hugo Wolfram collection consists of manuscripts by Wolfram for novels, short stories, and essays."
  5. Kirkus review of Into a Neutral Country, 1969
  6. A Speech for (High-School) Graduates by Stephen Wolfram a commencement speech for Stanford Online High School, StephenWolfram.com, 9 June 2014: "You know, as it happens, I myself never officially graduated from high school, and this is actually the first high school graduation I've ever been to."
  7. S. Wolfram (1973). The Physics of Subatomic Particles. http://www.stephenwolfram.com/publications/books/unpublished/PhysicsOfSubatomicParticles.pdf.
  8. S. Wolfram (1974). Introduction to the Weak Interaction. 1. http://www.stephenwolfram.com/publications/books/unpublished/IntroductionToTheWeakInteractionVolumeOne.pdf.
  9. S. Wolfram (1974). Introduction to the Weak Interaction. 2. http://www.stephenwolfram.com/publications/books/unpublished/IntroductionToTheWeakInteractionVolumeTwo.pdf.
  10. Stephen Wolfram: Articles on Particle Physics
  11. Complexity: A Guided Tour by Melanie Mitchell, 2009, p. 151: "In the early 1980s, Stephen Wolfram, a physicist working at the Institute for Advanced Study in Princeton, became fascinated by cellular automata and the patterns they make. Wolfram is one of those legendary child prodigies people like to tell stories about. Born in London in 1959, Wolfram published his first physics paper at 15. Two years later, in the summer after his first year at Oxford, . . . Wolfram wrote a paper in the field of "quantum chromodynamics" that attracted the attention of Nobel-Prize-winning physicist Murray Gell-Mann, who invited Wolfram to join his group at Caltech…"
  12. Giles, J. (2002). "Stephen Wolfram: What kind of science is this?". Nature 417 (6886): 216–218. Bibcode 2002Natur.417..216G. PMID 12015565.
  13. Wolfram, S. (1984). "Computation theory of cellular automata". Communications in Mathematical Physics 96 (1): 15–57.
  14. Martin, O.; Odlyzko, A. M.; Wolfram, S. (1984). "Algebraic properties of cellular automata". Communications in Mathematical Physics 93 (2): 219. http://www.dtc.umn.edu/~odlyzko/doc/arch/cellular.automata.pdf.
  15. Wolfram, S. (1986). "Cellular automaton fluids 1: Basic theory". Journal of Statistical Physics 45 (3–4): 471–526. http://new.math.uiuc.edu/im2008/dakkak/papers/files/wolfram.caf.pdf.
  16. Wolfram, S. (1984). "Cellular automata as models of complexity". Nature 311 (5985): 419–424.
  17. Wolfram, S. (1983). "Statistical mechanics of cellular automata". Reviews of Modern Physics 55 (3): 601–644.
  18. Regis, Ed (1987). Who Got Einstein's Office: Eccentricity and Genius at the Institute for Advanced Study, Addison-Wesley, Reading.
  19. Cook, Matthew (2004). "Universality in Elementary Cellular Automata". Complex Systems 15 (1). http://www.complex-systems.com/abstracts/v15_i01_a01.html.
  20. Pines, David (1987). Emerging Syntheses in Science: Proceedings of the Founding Workshops of the Santa Fe Institute. Menlo Park, Calif.: Addison-Wesley. pp. 183–190. https://pdfs.semanticscholar.org/1216/c98def031faa344d66dead45117d0b188491.pdf.
  21. Wolfram 语言参考资料
  22. Wolfram Language Artificial Intelligence: The Image Identification Project. Stephen Wolfram, LLC. 2015-05-13

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