莫里斯·文森特·威爾克斯爵士，FREng，FRS（Sir Maurice Vincent Wilkes，1913年6月23日－2010年11月29日），英國計算機科學家。設計和製造了世界上第一台存儲程式式電子計算機EDSAC，在“工程和軟體等計算機領域都有許多開創性成果”。第二屆(1967年)的圖靈獎授予英國皇家科學院院士、計算技術的先驅莫里斯·威爾克斯(Maurice Vincent Wilkes)，以表彰他在設計與製造出世界上第一台存儲程式式電子計算機EDSAC以及其他許多方面的傑出貢獻。
基本介紹
- 中文名：莫里斯·文森特·威爾克斯
- 外文名：Maurice Vincent Wilkes
- 國籍：英國
- 出生地：英國
- 出生日期：1913年6月26日
- 畢業院校：劍橋大學
人物生平,個人著作,個人榮譽,突出貢獻,
人物生平
威爾克斯1913年6月26日生於英國中西部的達德利（Dudley），距著名的工業重鎮伯明罕僅20km。由於威爾克斯從小就有嚴重的哮喘病，因此他父親果斷地把家遷到氣候比較宜人的斯陶爾布里（Stourbridge），使威爾克斯的健康狀況有了明顯好轉。他在當地的愛德華四世普通中學完成了學業，培養了對於數學、物理和無線電的愛好。當時無線電廣播剛剛開始普及，威爾克斯對組裝收音機十分入迷，很快成了這方面的一個“小專家”，取得了業餘無線電操作員證書，還為學校的廣播站製造過一些設備。1931年他進入劍橋的聖約翰學院，1934年以優秀成績畢業。之後他獲得一個研究課題的契約，進入劍橋著名的卡文迪什實驗室工作。這個實驗室由於獲得諾貝爾物理獎的人數最多而有“諾貝爾獎的搖籃”的美稱。威爾克斯在這裡完成了“關於甚長無線電波在電離層中的傳播特性”的研究，並以此為題完成了博士論文，於1938年10月取得劍橋大學博士學位，而他的碩士學位是在當年年初才取得的。
威爾克斯取得博士學位的時候，歐洲上空已布滿了戰爭的陰雲，英國已開始準備對付希特勒的進攻。因此，威爾克斯很快被吸收到研製偵察潛水艇、軍艦和飛機的雷達設備的項目中去。大戰期間，威爾克斯輾轉於法國北部的敦刻爾克（1940年法國陷落時30萬盟軍大撤退的地方），英國的劍橋、佩特斯哈姆、馬爾文等地，參與或主持過10cm雷達，GL Mark I、Ⅱ、Ⅲ以及OBOE的研製，其中OBOE是“將轟炸機引向轟炸目標的導航”的英文縮寫。採用這種導航技術時，飛行員不需要看地圖，只需按地面站發來的簡單指令飛行。這種系統在地面有一個“貓站”，一個“鼠站”。貓站的作用是用信號通知飛行員在一個大的圓弧線上飛行，轟炸的目標就在圓弧線上。若飛機沒有到達圓弧線，貓站就發“點”信號，指示飛行員往外飛；若飛機飛出圓弧線，貓站就發“劃”信號，指示飛行員往回飛。這樣沿圓弧線飛到目標上空時，鼠站就發出信號，飛行員只管投彈就行。完成任務後貓站再以同樣方式將飛機引導回基地。這種導航技術在二戰中最受盟軍飛行員歡迎。
戰後，威爾克斯回到劍橋大學，擔任數學實驗室（後改名計算機實驗室）主任。1946年5月，他獲得了馮·諾伊曼起草的EDVAC計算機的設計方案的一份複印件。EDVAC是Electronic Discrete Variable Automatic Computer的縮寫，是賓夕法尼亞大學莫爾學院於1945年開始研製的一台計算機，是按存儲程式式思想設計的，並能對指令進行運算和修改，因而可自動修改其自身的程式。但由於工程上遇到困難，EDVAC遲至1952年才完成，造成“研製開始在前，完工在後”的局面，而讓威爾克斯占去先機。威爾克斯仔細研究了EDVAC的設計方案，8月又親赴美國參加了莫爾學院舉辦的計算機培訓班，廣泛地與EDVAC的設計研製人員進行接觸、討論，進一步弄清了它的設計思想與技術細節。回國以後，威爾克斯立即以EDVAC為藍本設計自己的計算機並組織實施，起名為EDSAC(Electronic Delay Storage Auto-matic Calculator，但有的文獻寫成Electronic Discrete Sequential AutomaticComputer）。EDSAC採用水銀延遲線作存儲器，可存儲34恤字長的字512個，加法時間1．5 ms，乘法時間4 ms。威爾克斯還首次成功地為EDSAC設計了一個程式庫，保存在紙帶上，需要時送入計算機。但是EDSAC在工程實施中同樣遇到了困難：不是技術，而是資金缺乏。在關鍵時刻，威爾克斯成功地說服了倫敦一家麵包公司J．Lyons&Co。．的老闆投資該項目，終於使計畫絕處逢生。1949年5月6日，EDSAC首次試運行成功，它從帶上讀人一個生成平方表的程式並執行，正確地列印出結果。作為對投資的回報，LyOHS公司取得了批量生產EDSAC的權利，這就是於1951年正式投入市場的LEO計算機（Lyons Electronic Office），這通常被認為是世界上第一個商品化的計算機型號，因此這也成了計算機發展史上的一件趣事：第一家生產出商品化計算機的廠商原先竟是麵包房。Lyons公司後來成為英國著名的“國際計算機有限公司”即ICL的一部分。
EDSAC的成功當然不在於它能生成平方表。還在試運行期間，它就完成了一系列重大任務，向世人展示了計算機的巨大潛力。著名的數學家和統計學家菲歇爾（R．A．Fisher，因在20世紀20年代創建方差分析法——variance analysis而聞名於世）拿來一個二階非線性微分方程，當程式設計師編出程式，輸入EDSAC很快就給出了解以後，菲歇爾驚奇得簡直無法相信。EDSAC還為劍橋大學著名的生物學家肯德烈（J．Kendrew）分析了成百上千張有關分子結構的X射線衍射圖案的照片，肯德烈因為這方面的成就而榮獲1962年諾貝爾獎，他多次提到EDSAC在他的研究工作中所發揮的無可比擬的作用。射電天文學的主要創始人、因發明綜合孔徑射電望遠鏡而榮獲1974年諾貝爾物理獎的馬丁·里爾（Martin Ryle）也是在EDSAC上對獲得的天文照片進行分析和綜合，幫助他取得成果的。
在設計與建造EDSAC的過程中，威爾克斯決不是簡單地模仿和照搬EDVAC的設計，而是創造和發明了許多新的技術和概念。諸如“變址”（威爾克斯當時稱之為“浮動地址"----floating address）；“宏指令“（威爾克斯當時稱為“綜合指令"--synthetic order）；微程式設計（將每一條機器指令的執行分解為一系列更基本的微命令。將可同時執行的微命令組合在一起形成微指令。所謂微程式就是用微指令編寫出來的一段微指令序列）；子例程及子例程庫，所謂子例程即subroutine，就是可用於一個或多個電腦程式中，也可用在一個電腦程式的一處或多處的子程式，其目的在於將複雜的任務分解成若干較小的單位，以便於分別處理；高速緩衝存儲器即Cache（位於中央處理器與主存儲器之間，對程式設計師透明的一種高速小容量存儲器，以提高處理速度），等等。所有這些都對現代計算機的體系結構和程式設計技術產生了深遠的影響。EDSAC和LEO計算機的成功奠定了威爾克斯作為計算機大師和先驅在學術界的地位，而EDSAC(LEO）以及其後在英國國家物理實驗室NPL由圖靈進行設計、而由威爾金森（J．H．Wilkinson，1970年圖靈獎獲得者）主持實現的Pilot ACE及其商品化產品DEUCE一起，則使英國的計算機技術在20世紀50年代處於世界領先地位，可以與美國平起平坐。
威爾克斯後來還有過不少創造，比如他曾開發了一種簡單的表處理語言wisp。在MIT實現分時系統的MAC項目中，威爾克斯其時正作為訪問學者在MIT，曾參與其中並作出了貢獻。尤其令人驚嘆的是，威爾克斯的創造力是如此旺盛和經久不衰，在他64歲的時候（1977年），他還提出了一個語言翻譯系統，叫做“語義原語系統”（se-mantic primitive）。這個系統利用字典處理輸入文本中各個單詞的各種不同的意義。字典中的定義利用了80個語義原語，共分5類，即實體類、動作類、情況類、修飾類以及類型指標。利用原語構成的語義公式可以完全地、完整地表示文本中的各個語句。語義原語的一個重要優點是允許信息冗餘，有利於表達關聯。對威爾克斯的語義原語系統，斯強克（R．Schank）後來又提出了一種概念從屬理論，使得描述世界上各種活動所需要的原語大大減少，從而提高了系統的實用性。
到20世紀90年代，威爾克斯已進入古稀之年，但我們仍能在《ACM通信》等雜誌上經常看到他寫的評論，1995年還出版了一部《計算技術展望》的書（Computing Perspectives，Morgan-Kaufmann），。
個人著作
《怎樣在電子數字計算機上準備程式》（Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer，Addison-Wesley，1951，1958)
《自動數字計算機》（Automatic Digital Computer，Methuen，1956)
《數值分析導論》（A Short Introduction to Numerical Analysis，Cam-bridge Uni．Pr，1966)
《分時計算機系統》（Time-Sharing Computer Systems，Elsevier，1968，1975)
《劍橋CAP計算機及其作業系統》（The Cambridge CAP Computerand lts Operating System，NOrth Holland，1979)
《一個計算機先驅的回憶》（Memoirs of a Computer Pioneer，MITpr．1985)
最後這本書是威爾克斯自傳式的回憶錄。
個人榮譽
由於威爾克斯的突出貢獻，他於1956年就成為英國皇家科學院院士，1977年和1980年先後當選為美國工程院和美國科學院外籍院士。1956年他發起成立了英國計算機協會並任首任主席。他也是國際信息處理聯盟IFIP的主要發起人之一。除了圖靈獎之外，他還於1980年獲得ACM的另一個獎項Eckert-Mauchly獎；1968年獲AFIPS的Harry Goode獎，1981年獲IEEE的McDowell獎，1982年獲賓夕法尼亞大學的Pender獎，1988年獲日本的C&C獎，1991年獲義大利的Italgas獎。世界上有8所大學授予他名譽博士學位。ACM的計算機體系結構委員會即SIGARCH還建立了以威爾克斯命名的獎項，即Wilkes Award。
威爾克斯1980年從劍橋大學退休後出任DEC公司顧問和MIT的兼職教授。1986年他回到英國擔任Olivetti公司顧問。
威爾克斯是在1967年8月在華盛頓特區舉行的ACM 20周年慶典大會上接受圖靈獎的。他發表了題為“計算機的過去和現在”（Computers Then and Now）的演說，刊載於Journal of ACM，1968年1月，1-7頁，也可見《前20年的圖靈獎演說集》（ACM Turing AwardLectures----The First 20 Years：1966——1985，ACM Pr．），197—206頁。當然，威爾克斯所描述的計算機的“現在”早已成為歷史，但他在演說中預見到硬體和軟體的結合，程式設計語言和數據結構的重要作用，甚至談到了可移植性問題，而當時結構化程式設計的概念還沒有正式提出，其預見性令人佩服。至於對已經出現的人工智慧研究，威爾克斯則表示了一些不同的看法，不像明斯基（M．L．Minsky，1969年圖靈獎獲得者）認為“大腦不過是肉做的機器而已”（the brain happens tobe a meat machine）那樣，威爾克斯認為“動物和機器是用完全不同的材料，按十分不同的原理構成的”（Animals and machines are constructed from entirely different materials and On quite different principles）。
1980年獲得ACM的Eckert-Mauchly獎
1968年獲AFIPS的Harry Goode獎
突出貢獻
設計和製造第一台內部存儲程式的電子計算機EDSAC（延遲存儲電子自動計算器）。
1946年5月，他獲得馮·諾伊曼起草的EDVAC計算機的設計方案的一份複印件。1946年10月，返回劍橋大學後，以EDVAC為藍本[3]設計建造了EDSAC。它使用了水銀延遲線作存儲器，穿孔紙帶為輸入設備和電傳打字機為輸出設備。EDSAC是第一台諾依漫機器結構的電子計算機。
在設計與製造EDSAC和EDSAC2的過程中，威爾克斯創造和發明了許多新的技術概念。諸如“變址”[4]、“宏指令”[5]、微程式、子例程及子例程庫、高速緩衝存儲器（Cache）等等，這些都對現代計算機的體系結構和程式設計技術產生了深遠的影響。
他曾開發了一種簡單的表處理語言wisp。在1977年他64歲的時候，他還提出一個語言翻譯系統——“語義原語系統”(se-mantic primitive)。
