從另類搜尋引擎Wolfram Alpha說起到圖靈機(Turing Machine)
>> 2009年5月17日 星期日
Wolfram Alpha是一個很特別的搜尋引擎，這個搜尋引擎最近相當受到網路界的矚目，許多網路觀察家都期待這個產品會成為挑戰 Google 的明日之星，媒體也利用大篇幅來報導這個即將上市的搜尋引擎，大家期待的程度真可說是未上市先轟動。但其實Wolfram Alpha的功能一點也不像Google，更不能說上它是谷歌(Google)殺手。
一般來說Google,Yahoo, MSN Live Search等搜尋引擎的用途是以文字搜尋相關網站 (i.e. 你輸入一個keyword,搜尋引擎幫你從茫茫網站中找到和你的keyword相關的網頁)，但Wolfram Alpha的真正用途是查找數據，並從找到的數據進行運算，最後用圖表顯示資料。
可能你沒聽過Wolfram Research這間公司但或許會聽過Mathematica這個有名的數學軟件，Wolfram Alpha就是出品Mathematica的天才創辦人斯蒂芬·沃爾夫勒姆(Stephen Wolfram)的另一傑作。
斯蒂芬·沃爾夫勒姆(Stephen Wolfram)是廣泛地認為是當今科學和技術計算中最重要的革新者。他1959年出生於倫敦，先后在伊頓公學，牛津大學和加利福尼亞理工學院學習。他15歲時發表了他的第一篇學術論文。20歲就在加利福尼亞理工學院獲得了理論物理的博士學位。Wolfram早期的科研工作主要在高能物理、量子場理論和宇宙論方面，包括幾個當今著名的結果。Wolfram 從1973年起開始使用計算機，並且很快成為正在形成的科學計算領域中的領導者。1979，他開始構造SMP——第一個現代計算機代數系，並於1981年開始商業化發行。
由於早期在物理和計算方面的科研工作，1981年Wolfram成為最年輕的MacArthur獎學金獲得者。1981年後期, Wolfram 開始了一個雄心勃勃的新的科學方向：發展本質復雜性的一般理論。 Wolfram的關鍵思想是使用計算機實驗來研究稱作細胞自動控制的簡單計算機程序的行為。1982年，他首先獲得了關於復雜性原因的一系列令人吃驚的發現。Wolfram的關於細胞自動控制的論文的發表導致了科學思維的較大的轉變，並提出了一個新的科學領域的基礎，Wolfram稱該領域為『復雜系統研究』 。
20世紀80年代中期，Wolfram繼續進行復雜性的研究，發現了大量的計算和本質間的基本聯系。提出了諸如計算不可化簡性的概念。Wolfram的工作導致了廣泛的應用——提供了稱為復雜性理論和人工生命的流行運動的主要科學基礎。Wolfram本人使用自己的思想開發了一個新的隨機生成系統和計算流體動力學的新方法——這二者現在被廣泛的使用著。在他的復雜系統研究的工作之後，Wolfram於1986年創建了該領域的第一個研究中心和第一本雜志。接著，在非常成功的學術生涯——首先在加利福尼亞理工學院，然後在普林斯頓高級研究學院，最後在伊利諾斯大學作為物理、數學和計算機科學的教授。其後Wolfram 開辦了Wolfram Research公司。
Wolfram於1986年后期開始開發Mathematica。Mathematica第一版於1988年6月23日發行，作為計算領域的主要進步，立即得到了熱烈歡呼。在隨后的幾年中，Mathematica的流行度迅速增長。Wolfram Research公司成為世界軟件工業的領導。被公認為在技術和商業兩方面都是優秀的。在Mathematica第二版於1991年發行後，Wolfram開始將他的時間分配到Mathematica開發和科學研究兩個方面。從Wolfram Research公司建立起，Wolfram 一直是 Wolfram Research公司的總裁和執行總裁，並且仍然自己負責Mathematica核心系統的設計
2002年，Wolfram出版了一本書"A New Kind of Science"《一個種新科學》，書中他設定了一種特殊的圖靈機(Turing Machine)：反復運用最簡單的法則，最後會發展成為一個可解釋宇宙現象的復雜模型。(圖靈機是英國數學家阿蘭·杜林(Alan Mathison Turing)于1936年提出的一種抽象計算模型，其更抽象的意義為一種數學邏輯機，可以看作等價于任何有限邏輯數學過程的終極強大邏輯機器。)
2007年5月，Wolfram 2,3圖靈機研究獎設立，獎勵給証明它是普適的或不是普適的人。2007年10月來自英國伯明翰的一名 20 歲大學生 Alex Smith 已經証明 Wolfram 2,3 圖靈機是通用的。Alex因此獨得了 Wolfram圖靈機研究獎的 25000美元獎金。你可以在這裡閱讀証明的 PDF 版本。現在我們可以確定地球其實可以用一台超級電腦來模擬。
紋影攝影技術可以拍到平時肉眼看不到的氣流形態，它的原理是利用氣流對光波的擾動，將不可被肉眼看見的氣流的變化，轉化成可以被看見的圖像。最原始的紋影攝影需要一個明亮的光源，精確放置的鏡片，一塊彎曲的鏡子，一個刀片擋住部分的光線，還有其他一些設備用以觀測到空氣中的波動並將其拍攝成像。右圖就是用紋影攝影技術拍下開槍時的氣流形態。