博士

编辑：Aeneas 【新智元导读】2022年图灵奖得主，是以太网的先驱Bob Metcalfe。如今全世界5亿人之所以可以愉快地上网冲浪，都离不开他的发明。 就在昨晚，ACM公布了2022年度图灵奖获奖人选——以太网发明者Bob Metcalfe，以表彰他对以太网的发明、标准化和商业化。 ACM AM 图灵奖被称为「计算领域的诺贝尔奖」，获奖者会得到谷歌提供的100万美元奖金。 以太网的发明对人类的意义，显然不言而喻。这项50年前开发的技术，是互联网的基础技术，让我们的电脑和数十亿其他设备能够联网，同时让它们互联。 谷歌人工智能副总裁Jeff Dean在ACM官方公告中说，「今天，全球约有70亿个端口，以太网无处不在，我们都认为它是理所当然的。然而，人们很容易忘记，如果没有Bob Metcalfe的发明，和他对每台计算机都必须联网的持久愿景，我们的互联世界将大不相同。」 是的，在以太网发明之前，世界还不是平的。在那时，人们根本不会想到，50年后，一个名叫ChatGPT的机器人会通过这个网络征服全世界。 一篇失败的答辩论文 这个影响了全人类的发明，源于一篇失败的研究生答辩论文。 1946年出生的Metcalfe，本科时在MIT学习电气工程和工业管理。 毕业后，Metcalfe去了哈佛读研，同时还被聘为MIT的研究员，此时恰逢美国国防部加大了对Arpanet（一种互联网前身）的投资。 他向哈佛提议，应该建立一个接口，将Arpanet连接到哈佛的大型计算机上，但哈佛拒绝了他。他又转头向MIT提出了同样的建议。 还是研究生的Metcalfe构建了这个接口，将MIT的大型计算机连接到现代互联网前身Arpanet上 1972年，他向哈佛的论文委员会提交了自己的论文，描述他的这项设想，结果没有通过答辩。委员会认为，这个话题不够理论化。 站在前人的肩膀上 好在，天才总有施展自己才华的地方。 在那时，Metcalfe已经得到了施乐公司（Xerox Corporation）在加州帕洛阿尔托研究中心 (PARC) 的工作。 实验室主任Bob Taylor告诉他，无论如何都要来帕洛阿尔托完成他的论文。 一到那里，Metcalfe就开始为一台新的PARC计算机构建另一个Arpanet接口，同时努力寻找一个够「理论」的主题，来达到哈佛论文委员会的要求。 施乐的PARC实验希望能创造第一台现代个人电脑，并且在每张桌子上都有一台。 Metcalfe说，「所以他们要求我为此设计一个网络。我得到了一张带有60个芯片的网络卡。那是我生命中第二件最幸运的事。第一件是让我出生在我父母的家庭。」 MetCalfe在德州Austin的家中，手里拿着1973年的博士论文 在当时，计算机网络既是一项工程上的挑战，也是一项理论上的挑战。根本难点就在于：如何在许多用户之间共享对网络的访问。 电话网络以最简单的方式解决了这个难题：通话时，双方的连接锁定了通信信道，使其他用户无法访问该信道，即使这个信道并没有被充分利用。 不过，这种低效率对于电话网络来说问题不大。打电话时，总有一方在说话，通话不会陷入长时间的沉默。 但是计算机不同，它的通信靠的是短脉冲形式，这些脉冲通常会被很长的死时间（dead time)分隔开。 如何描述网络中的数据流呢？ 1960年代初期，计算机科学家Leonard Kleinrock证明，这个问题可以用排队论解决。这个理论是数学中的一个分支，模拟了交通拥堵和人们排队等候时可能发生的其他事情。 论文地址：https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/11562 这个模型向工程师展示了，怎样可以大幅减少死时间，而Arpanet能够证明，这种方法在实践中确实行之有效。然而，如何协调网络中的流量，并不是一件容易的事。 1971年，夏威夷大学教授Norm Abramson展示了一种激进的交通协调替代方案，激进到让任何城市规划者都感到震惊。 他建立了一个名为ALOHAnet的无线电网络，这个网络像Arpanet一样，以微小的数据包传输数据。 但与Arpanet不同的是，ALOHAnet并未尝试避免数据包之间的冲突。相反，任何因冲突而导致消息丢失或乱码的用户，只需在随机的时间间隔后重新尝试即可。...