一人のパスカルではない：ノーベル賞受賞者のニクラウス・ワースは現代世界のために何をしたか

現代世界はニクラウス・ワースをほとんど知らず、コンピューター科学の世界への彼の莫大な貢献についてさえ推測しないと考える人もいます。 誰かが彼を「パスカルの父」と考えています。 Wirthは、Turbo Pascalの学生に教えるときに大学の教師だけでなく、Delphiで書いている商用開発者にも記憶されています。



実際、Niklaus Wirthは大文字のエンジニアであり、プログラミング言語の開発への貢献はPascalに限定されず、それだけで始まります。 さらに、Wirthは教師であり、著名人であり、哲学者でもあります。 彼の性格の本当の規模とIT業界への貢献を評価してみましょう。

子供の頃、教育、趣味

ニクラウス・ワースは1934年2月15日にチューリッヒ郊外のヴィンタートゥールという小さな町で生まれました。 彼の両親はウォルターとヘドウィグワースです。 ニクラウスの父親は学校の先生でした。 彼は父親が教えた学校の近くに住んでいた。 彼らの家には良い図書館があり、ワースは鉄道、タービン、電信に関する多くの興味深い本を見つけました。



ヴィンタートゥールには長い歴史があり、機械工学で有名です。機関車とディーゼルエンジンがそこで生産されています。 幼少期から、ワースはテクノロジー、特に航空機のモデリングが好きでした。 ロケットを発射するには、燃料を入手する必要があったため、彼は化学を取り上げました。 ヤングワースは、学校の地下に「秘密の」研究室を設置しました。 何も彼を止めることはできませんでした。一度彼が作ったモデルが与えられた軌道から逸脱し、校長の足の下に落ちました。 しかし、ワースは依然として頑固に意図した目標に向かっていきました。



趣味は非常に深刻であることが判明したため、ワースは彼自身の図面に従って12以上のモデルを構築しました。 ちなみに、彼は後に本物のフライトに従事し、この趣味を生涯続けました。 非常に立派な年齢でさえ、人気のあるプログラミング言語の作成者は、ジェット戦闘機を操縦する喜びを否定しませんでした。







彼が18歳のとき、彼と他の2人のチューリッヒ航空機モデラーは、イギリスから切望された無線機器を書き上げました。 これは彼の将来の運命を事前に決定しました-1954年にWirthはチューリッヒETH（Eidgenoessische Technische Hochschule-スイス連邦工科大学）の電子学部に入りました。 4年間のトレーニングの後、Wirthは電気工学の学士号を取得しました。 そして、スイス-カナダ-アメリカ-スイスのルートに沿って、未来の「パスカルの父」と「コンパイラーの王」の栄光の10年間の海外科学「ツアー」を開始します。



ワースは、ケベック州ラヴァル大学（カナダ）で勉強を続け、1960年に修士号を取得しました。 その後、カリフォルニア大学バークレー校（米国）に招待されました。これは、シリコンバレーの未来の真珠です。 そこで、1963年にハスキー教授の指導のもと、ニクラウス・ヴィルトは、Lisp（Euler）の手段を用いてアルゴルの発展に関する論文を擁護しました。

人生へのチケット

この仕事は文字通り彼に人生のスタートを与えました。Wirthはプログラミングの達人に気づかれ、IFLのアルゴル標準化委員会に招待されました。



チャールズ・ホアとともに、ワースは原語の欠陥がなく、最低限必要な資金で補われた、アルゴルの適度に修正されたバージョンの開発に関する委員会の方針を擁護しました。 WirthとHoarは委員会にAlgol-W言語（W-Wirthから）を提示しましたが、これはまさにAlgolの手直しでしたが、支援は得られませんでした。 1968年に委員会の作業が完了したとき、Wirthは信頼性と極端な冗長性の欠如について、Algol-68を批判した人々の中にいました。



その学校は無駄ではありませんでした。Wirthは一生の間、特に彼らがあなたの話を聞きたくないとき、行為によって彼の無実を証明する必要があることを思い出しました。 言語の開発において、彼は数学工学を支持して抽象科学的アプローチを永遠に放棄しました。 彼によると、最初に言語を実装することをお勧めします。そして、それについてのみあなたはそれについて書くべきです。

志を同じくする人々

ロマンチックな1960年代は、構造プログラミングの3人の家長-オランダのエドガーダイクストラ、イギリス人のチャールズアンソニーホアー、スイスのニクラウスワースの間の友情の始まりを示しました。





左から右：ニクラウス・ワース、エドスジャー・ダイクストラ、チャールズ・ホア



これらの「ノーベル賞」受賞者（ACM協会が授与したチューリング賞、一生に一度授与され、コンピューターサイエンスでノーベル賞と同一視された）は、コンピューターサイエンスの抽象化ではなく、明確な専門職によって結集されました。

パスカル

Wirth教授の最も有名な業績は、Pascal（1970）です。 パスカルは、数世代のプログラマーの世界観の形成に大きな役割を果たしました。 その主な利点は、シンプルさとエレガンスです：Edsger Dijkstroyによって定式化された構造プログラミングの明確な原則、Anthony Hoarによって築かれた美しい数学的基盤、およびNicklaus Wirthによって実装されたAlgol-Wアイデアの見事なアーキテクチャの実施例に基づいています。



技術的な観点から見ると、Pascalが興味深いのは、ETHで作成されたコンパイラが、Cコンパイラの約2年先に独自の高レベル言語の最初の実装の1つになったからです。 1973年の作業の過程で、特別なPコードを実行する抽象パスカルマシン（Pマシン）が発明されました。 Pascalコンパイラを異なるプラットフォームに転送する問題を解決するために、Wirthは、実績のある解釈方法を使用することにしました。



パスカルの言語は、主にコンピューターサイエンスを教えるための言語として多くの人に認識されていました。 しかし、ワース自身は、彼の潜在的な可能性のそのような意図的な狭小化に同意していません（1984）：「パスカルは学習のための言語として開発されました。 この声明は真実ですが、トレーニングでの使用が唯一の目的ではありませんでした。 実際、私は、実用的な問題を解決するために使用できないツールやテクニックのトレーニング中にアプリケーションが成功することを信じていません。 今日の標準では、Pascalには大規模システムのプログラミングに明らかな欠陥がありましたが、15年前は、望ましいものと効果的なものの間の合理的な妥協でした。

5番目の要素

1978年から1980年にかけて、60年代後半にWirthが戻ったスイス連邦工科大学で、彼は768 x 592ピクセルのグラフィックディスプレイとマウスを備えた最初のコンピューターステーションの1つを開発しました。 彼のコンピューターには、やや奇妙な名前「リリス」を選びました。



ユダヤの伝統におけるリリスは、女性の形をした悪魔です。 彼女は彼らの意志に反して男性を占有します。 ちなみに、ある伝説の伝説によると、リリスという名前の映画（映画「フィフスエレメント」など）は、イブが誕生するまでアダムの妻でした。 おそらくワースは、彼のコンピューターが男性にとって非常に魅力的であり、燃えるような愛情を引き起こすことを念頭に置いていたのでしょう。



Lilithコンピュータには、64 KBのRAMと7 MHzの周波数のプロセッサがありました。 1980年、それは悪くありませんでした。 元のオペレーティングシステムであるWirthを含むこのマシンのすべてのソフトウェアは、同僚の支援を受けて、彼が直前に開発した "Modula-2"の言語で記述しました。

Modula-2

かつて、C言語の有名な普及者であり、古典的なCマニュアル（K＆R）の共著者であるBrian Kernighanは、「なぜPascalは私のお気に入りのプログラミング言語ではないのか」という重要な記事を書きました。 注意深く読んだ場合、ニクラウス・ワースはそれから正しい結論を下したと判断でき、Modula-2（1980）の言語で、記事の影響下で、彼は規範的なパスカルの多くの欠陥を排除しました。



ただし、1つの重要な状況に留意する必要があります。 攪拌を引き起こすカーニガンの作品は、1981年4月2日に書かれました。 WirtグループがETHで最初のModula-2コンパイラを実装してから2年後、Modula-2-Lilithパーソナルコンピュータのハードウェア実装のリリースから1年後。 1993年4月、Wirthはプログラミング言語の歴史に関するACM会議で、同僚の1人からの質問に応えて、Modula-2言語に「6ポイント」（スイスの学校で最高のマーク）のマークを付けました。



Modula-2言語は、Ada言語のコンパクトで効果的な代替物であるだけでなく、モジュラープログラミングのアイデアの実装よりもはるかに先を行っていました。 IBM AS / 400用の有名なOS / 400オペレーティングシステムがModula-2に実装されました。 デジタルシステム研究センター（DECシステム研究センター）は、この言語を内部プロジェクトの実装の基礎として採用し、その後Modula-3言語を作成しました。



コンピューター業界は、Wirthの仕事に少なくとも5〜7年遅れていました。 同じ1979年（最初のModula-2コンパイラがRT-11環境のPDP-11コンピュータに登場したとき）、伝説のApple IIコンピュータはLilithよりはるかに劣っていましたが、PascalのUCSD実装に焦点を当てたApple Pascalコンパイラを買収しました。 最初の控えめなTurbo Pascalが登場する前に、Anders Heilsbergが登場してから4年が経ちました。 Lilithコンピューターに関しては、レーザー印刷の機能を完全に利用したヨーロッパで最初のコンピューターでした。 その後、WirthはLilithプロジェクトで、スイス産業がそのユニークなチャンスを逃したという事実について悲しげに語りました。

「ワーススクール」

Aleksey Nedorya-物理学および数理科学の候補者（1994） は、自身をNiklaus Wirthの支持者と考えています。

「ワーススクール」は私たちに新しい視野を与えてくれました。 ワースのプレプリントを読んで、私たちは世界を開き、世界に開かれました。 さらに重要なことは、Wirthからシンプルさと複雑さを扱う技術について学んだことです。 簡単な例。 Modula-2言語の最初のコンパイラは2パスであり、言語はそれを必要としました。 だから、ドミトリー・クズネツォフ（レオ）がバロウズ6700でI.V.ポトシンの指示の下で作った最初のクロスコンパイラーは2パスでした。 それからクロノスの物語がありました。 最初のKronosが作業を開始したときに、切り捨てられたModula-2でコンパイラを緊急に作成し、Kronos自体で開発を行えるようにしました。

Alexey Nedorya、Niklaus Wirth、Vladimir Filippov（左から右）。 モスクワ、ポリテクニック博物館、2005

この言語とModula-0コンパイラを呼び出しました。 コンパイラはシングルパスであったため、言語を変更する必要がありました。 そして、Modula-2の完全なコンパイラを実行する時が来ました。言語の説明に従って、2パスにするようになりました。 しかし、その後、Wirthが言語を修正し（手順の前方記述を追加）、ワンパスコンパイラを作成できるというニュースが届きました。



その結果、私たちは人生を簡素化し、開発を加速しました。 主なものは、それまで「神聖な牛」だったプログラミング言語が、先ほどどこかから持ち込まれたものが、研ぎ直され修正できる作業ツールになったことでした。 創造性を可能にし、簡素化の重要性と有用性を理解するという教訓を学びました。

エイダ

1970年代後半、Wirthは、米国防総省の組み込みシステムプログラミング用の新しい言語の開発競争に参加しました。その結果、 Ada言語が作成されました。



省は、リアルタイムで動作する自動化された複合体の制御システム用の統合プログラミング言語を開発するタスクを設定しました。 これらは何よりもまず、軍事施設用のオンボード制御システムでした。 この言語は数学者のエイダ・ラブレースにちなんで名付けられました。



Algol-68との話が繰り返されました-WirthとHoarが働いたグループのプロジェクトは、言語委員会によって承認されませんでした。 チャールズ・ホアとニクラウス・ワースは、最初のステージの後、競争から脱落しました。 Pascalに基づくプロジェクトですが、はるかに複雑で膨大なプロジェクトが競争に勝ちました。



ホアールは、「ガラガラと装身具が信頼性と安全性の基本的要件に勝っていること」に遺expressedの意を表明し、「Adaコンパイラで時間内に検出されなかったエラーにより間違った方向に飛んでいるミサイルの艦隊」に警告した。



ニクラウス・ワースはもっと控えめに語ったが、否定的にも語った。 彼は次のように述べています。 Adaの3分の1を勉強したので、普通に働くことができるとは思いません。 言語のすべての詳細を習得しなければ、将来それらにつまずく可能性があり、これは不快な結果につながります。」



ワースに対する「尊敬と賞賛」を表明するエイダ開発チームの責任者であるジャン・イシュビアは、彼に同意せず、「ワースは複雑な問題に対する単純な解決策を信じている。 私はそのような奇跡を信じていません。 複雑な問題には複雑なソリューションが必要です。」

オベロン

1988年、JürgGutknechtと共同で、WirthはOberonプログラミング言語を開発しました。 開発の目的は、設計中の新しいワークステーションのシステムソフトウェアを実装するための言語を作成することでした。 Oberonの基盤はModula-2で、これは大幅に簡素化されましたが、同時に新しい機会が追加されました。





ユルク・グトクネヒト



ニクラウス・ワースと彼の同僚は、最初のバージョンのOberonシステム、マシン、Oberon言語コンパイラ、およびSystem Oberonオペレーティングシステムを開発しました。これは、グラフィカルユーザーインターフェイス、インターフェイスでテキストを使用するための高度な概念、そして全体として、Wirth概念の適用性の重要な証拠を提供しました。



OberonのHabréで既に書かれているように、モジュールはアルゴリズムとデータ構造を構造化する手段であるだけでなく、コンパイル、ロード、および配布の単位でもあります。 つまり、モジュールは、コンパイラーがコンパイルできる最小のエンティティーです。 他のモジュールに対する1つのモジュールの依存関係は自動的に計算されますが、あるモジュールから別のモジュールへのコードの組み込みにはつながりません。 コードのバージョンを制御するために、インポートされたエンティティの識別子と依存関係のハッシュコードのみが含まれます。

モジュールはロード単位です。つまり、特別な場合を除き、モジュールコードはエントリポイントがあり、無制限の時間実行できる完全なプログラムです。 つまり、完全なプログラムです。 OSカーネルでさえ、メモリにロードされる最初のモジュールにすぎません。 また、モジュールは、ソースの形だけでなく、バ​​イナリーの形でも、インターフェース部分の形でも配布されることを想定しており、その起動には特定のプラットフォームまたは複数のプラットフォームのみが必要です。 一般に、これらの概念はOberonのモジュール性の概念に含まれており、モジュール指向プログラミングを構成します。

1992年、WirthとMössenböckは、新しいプログラミング言語であるOberon-2（Oberonの最小拡張バージョン）に関するメッセージをリリースしました。 同じ年に、ETHの子会社であるOberon microsystemsが設立され、Oberonシステムの開発が始まりました。 ワースは彼女の取締役会のメンバーの一人になりました。 1999年、この会社は、コンポーネントプログラミングにより適した次のバージョンのOberon-Component Pascalをリリースしました。



Oberonは、並列プログラミング言語（Active Oberon）の直接の祖先として機能し、他のランタイム（Component Pascal、Zonnon）に対するOberon言語のさまざまな変更は、Java言語のプロトタイプとして機能するいくつかのプラットフォーム（JVM、CLR、JS）に実装されました。 Oberonシステム自体が、Microsoft Singularityプロジェクトのプロトタイプとして機能しました。



ご存じのとおり、仮想（抽象）Javaマシンの外観は、プログラミング言語の実践における基本的な発見として、Sun Labsの開発者によって提示されました。



Wirthの学生の1人であるMichael Franzは次のようにコメントしています。「Javaの移植性は、多数のアーキテクチャを簡単にシミュレートできる仮想マシンに基づいています。 仮想マシンのアイデアは20年以上前に非常に人気がありましたが、後に忘れられました。 それはPascal-Pについてでした-ETHで作成されたPascalの実装は、この言語の普及に決定的な役割を果たしました。 興味深いことに、PascalとJavaの仮想マシンはアーキテクチャが非常に似ています。

2000年代のしきい値

「今、「最も現代的で、最もオブジェクト指向で、非常にシンプルな」Java言語の特性について説明します」 と Sergei Sverdlov は書きました 。

Javaは単純であると考えられるだけでなく、最も複雑な言語の1つであり、C ++よりも複雑であり、Oberonの2倍の複雑さを備えています。



しかし、おそらく同じオベロンとの比較は間違っていますか？ 結局のところ、JavaはおそらくあなたのこのOberonよりもまだ豊富な言語ですか？ 種類はありません！ Javaには、Oberonにない2つの重要な要素があります。組み込みのマルチスレッドと例外処理です。 並列プログラミングツールを直接言語に含めることの実現可能性は、多くの専門家によって疑問視されています。 これは、ライブラリレベルで対処できます。 さらに、Javaで実装されているメカニズムは、最も成功したソリューションではありません。

言語構文の範囲の比較

言語構文の説明に含まれるトークンの総数は、この説明のサイズの一般的な特性として役立ちます。



しかし、小さなOberonには、完全なレコード（オブジェクト）と通常の多次元配列があり、それらへのポインターだけではありません。 Oberonには、最後にゼロのあるおなじみの文字列もあります。これはオブジェクトの文字列ではなく、単なる文字の配列です。つまり、操作に特別なツールは必要ありません。

Javaのプロパガンダとは反対に、本当に新しいものはほとんどありません。 仮想マシンの同じ概念は、マルチプラットフォームについて考えるときに最初に思い浮かぶものです。 約25年前、これは成功した新鮮な決定でした。

この意見は15年以上前に、そのような紛争が関連していたときに表明されました。 この点でJavaが今どのように良くなっているのか、それとも悪いのかという問題は未解決のままです。

教育的および社会的活動

1963年から1967年まで、ワースはスタンフォード大学の助教授として働き、1967年にこのタイトルでチューリッヒ大学に戻りました。 そして、1968年に彼はETHでコンピューターサイエンスの教授の称号を受け取り、故郷で彼の「スイス」スタンフォードを建設し始めました。



1969年から1989年までの20周年は、おそらくワースの人生で最も実り多い時期でした。 彼は学校の建設を続け、多くの時間を組織活動に捧げました。





ソース： oberon2005.oberoncore.ru



1982年から1984年（そして1988年から1990年）、WirthはETHのコンピューターサイエンス学部を率い、1990年からETHのコンピューターシステム研究所を率いました。



Wirth教授は1999年4月1日に65歳になったときに引退しました。





ソース： oberon2005.oberoncore.ru



2001年、ニクラウスワースはモスクワ州立大学でのオベロンコースの導入に関連してロシアの学生と教師に挨拶を書きました。「オベロンがロシアの高級プログラマーと科学者のトレーニングに役立つこと、そしてそれが常にある国で高く評価されることを心から願っています」基礎教育を重視しました。」

人生の信条

ニクラウス・ワースの人生の信条は、ルスラン・ボガチレフが書いているように、偉大なブレーズ・パスカルの言葉によって最もよく伝えられています。 私たちが満たすことのできない空間や時間ではなく、私たちを高めますが、それは私たちの考えである彼女です。 よく考えることを学びましょう。」



PSそして今、読者はNiklaus Wirthの主なプロジェクトのリストに従って人の規模を評価するように招待されています：





ソース： oberon2005.oberoncore.ru