譯者 | 晶顏
審校 | 重樓
在軟件開發(fā)歷史中，有一些時(shí)刻擴(kuò)展了我們認(rèn)為的可能性，從而改變了我們作為開發(fā)人員所做的一切。某些歷史文獻(xiàn)記錄了計(jì)算技術(shù)中最重要的范式轉(zhuǎn)變，它們是無價(jià)的。這篇文章回顧了過去一個(gè)世
紀(jì)的軟件開發(fā)歷史，總結(jié)了每位開發(fā)人員都應(yīng)該閱讀的9篇非凡文獻(xiàn)。
在軟件開發(fā)史上具有決定意義的9篇文獻(xiàn)
論可計(jì)算數(shù)及其在判定性問題上的應(yīng)用
作者：艾倫·圖靈（Alan Turing）
時(shí)間：1936年
這是一個(gè)范例文件的原型。圖靈的作品具有這樣的特點(diǎn)：在紙上探索不確定的地形，并找到地標(biāo)來繪制地圖。這張?zhí)厥獾牡貓D已經(jīng)為我們服務(wù)了近一百年。
這篇論文提出了一種新的抽象計(jì)算模型，后來被稱之為“圖靈機(jī)”。圖靈機(jī)是一種理論上的機(jī)器，它的構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，由一條無限長(zhǎng)的紙帶和一個(gè)能夠在紙帶上左右移動(dòng)的可讀寫頭組成。紙帶被劃分成了一個(gè)個(gè)格子，每個(gè)格子上可以寫入一個(gè)符號(hào)（0或者1）。可讀寫頭能夠讀取當(dāng)前所在格子上的符號(hào)，并根據(jù)一些規(guī)則改變自己的移動(dòng)方式和紙帶上的符號(hào)。這些規(guī)則被稱為“轉(zhuǎn)移函數(shù)”，它們描述了圖靈機(jī)在讀取某個(gè)符號(hào)時(shí)應(yīng)該采取什么行動(dòng)，例如改變當(dāng)前格子上的符號(hào)、向左或向右移動(dòng)可讀寫頭、或者停機(jī)等。
圖靈機(jī)的能力基本上就只有這些。但當(dāng)艾倫仔細(xì)思考圖靈機(jī)的能力和限制時(shí)，發(fā)現(xiàn)圖靈機(jī)能夠解決所有可計(jì)算問題，而無法解決不可計(jì)算問題。在論文中，艾倫給出了計(jì)算的定義，并對(duì)計(jì)算所能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)給出了絕對(duì)限制，這一發(fā)現(xiàn)也成為了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的奠基之作。
《論可計(jì)算數(shù)》（On Computable Numbers）在很多層面上都是必讀的，包括作為哥德爾（G?del）不完備定理的延續(xù)。此外，圖靈的“判定性問題”（Entscheidungsproblem）是一個(gè)有趣的窗口，它將數(shù)學(xué)、邏輯和計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合在一起。它要求在給定的一組公理中，對(duì)于給定的輸入，有一種推導(dǎo)是/否真理的通用方法。
傳送門：https://www.cs.virginia.edu/~robins/Turing_Paper_1936.pdf
關(guān)于EDVAC的報(bào)告初稿
作者：約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）
時(shí)間：1945年
《關(guān)于EDVAC的報(bào)告初稿》是第一份系統(tǒng)描述計(jì)算機(jī)制造方法的公開出版物，具有劃時(shí)代的革新意義。
馮·諾伊曼提出的EDVAC（電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)）架構(gòu)是一種突破，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存可以同時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令。換句話說，內(nèi)存可以保存可執(zhí)行的信息。除了核心理念之外，作者還定義了當(dāng)時(shí)機(jī)器的可能性。從圖靈的哲學(xué)數(shù)學(xué)討論到馮·諾伊曼對(duì)信息的實(shí)際討論，這是一個(gè)巨大的飛躍。
這篇論文有各種有趣的想法，包括關(guān)于計(jì)算中的錯(cuò)誤處理的想法：“設(shè)備可以自動(dòng)識(shí)別最常見的故障，通過外部可見的標(biāo)志指示它們的存在和位置，然后停止。”馮·諾伊曼的論文站在了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的大門上，以一種半真實(shí)、半推測(cè)的方式描述了我們今天使用的設(shè)備的性質(zhì)。這就是計(jì)算機(jī)的一般架構(gòu)仍然被稱為馮·諾依曼架構(gòu)的原因所在。
不過，盡管《關(guān)于EDVAC的報(bào)告初稿》描述的是工程學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究成果，但它的遣詞造句通俗而又淺顯，幾乎人人都能看懂。
傳送門：https://web.mit.edu/STS.035/www/PDFs/edvac.pdf
IBM數(shù)學(xué)公式翻譯系統(tǒng)的規(guī)范，F(xiàn)ORTRAN
作者：約翰·巴克斯等人（John Backuss et al）
時(shí)間：1954年
雖然FORTRAN規(guī)范沒有公開發(fā)布，但它對(duì)語言設(shè)計(jì)和軟件產(chǎn)生了很大的影響。
FORTRAN是編程語言的古老祖先，是當(dāng)時(shí)高級(jí)語言的一項(xiàng)突破。它是第一個(gè)真正通用的語言。
試想一下，當(dāng)圖靈在1936年構(gòu)想出計(jì)算機(jī)僅僅28年之后，便誕生了FORTRAN語言，其重要性不言而喻。
FORTRAN規(guī)范給出了一個(gè)很好的起點(diǎn)，并幫助創(chuàng)建了一個(gè)語言設(shè)計(jì)者可以依賴的模型。它抓住了一種蓬勃發(fā)展的契機(jī)，即當(dāng)時(shí)的硬件和軟件剛剛成為可能。
傳送門：https://archive.computerhistory.org/resources/text/Fortran/102679231.05.01.acc.pdf
GoTo語句有害論
作者：艾茲格·迪科斯徹（Edsger Dijkstra）
時(shí)間：1968年
Edsger Dijkstra這篇發(fā)表于1968年的論文除了給我們提供有關(guān)“有害論”的梗之外，不僅指出了循環(huán)和條件控制流相對(duì)于難以遵循的go-to語句的優(yōu)越性，而且激發(fā)了一種思考和討論代碼質(zhì)量的新方式。
Dijkstra的論文給了我們一個(gè)完整的環(huán)境，一種對(duì)編程的態(tài)度，以及一種用一頁半的篇幅來看待這個(gè)學(xué)科的方式。
在這里，我們不僅要考慮軟件在編寫和運(yùn)行時(shí)的結(jié)構(gòu)，還要考慮工作的特征和我們作為其中的人的角色。這讓我們對(duì)軟件工程文化有了一個(gè)粗略的了解，它是一種充滿激情的努力；這種文化支撐著我們今天在軟件領(lǐng)域所做的一切。
Dijkstra的簡(jiǎn)短論述還幫助引領(lǐng)了高階語言的產(chǎn)生，使我們離今天使用的編程語言更近了一步。
傳送門：https://homepages.cwi.nl/~storm/teaching/reader/Dijkstra68.pdf
密碼學(xué)的新方向
作者：惠特菲爾德·迪菲（Whitfield Diffie）和馬丁·E·赫爾曼（Martin E. Hellman）
時(shí)間：1976年
這篇論文在三個(gè)方面表現(xiàn)突出：
- 這個(gè)提議乍一看似乎不可能。
- 該解決方案優(yōu)雅且易于理解。
- 它改變了歷史的進(jìn)程。
如果你已經(jīng)知道非對(duì)稱加密的密鑰交換是如何工作的，那么你就知道為什么這篇論文會(huì)在我們的名單上。公鑰/非對(duì)稱加密的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明為互聯(lián)網(wǎng)上所有安全通信（如HTTPS）奠定了基礎(chǔ)，并為32年后的比特幣白皮書奠定了基礎(chǔ)。
《密碼學(xué)新方向》一問世，就在公開通信和國家安全局（NSA）等政府間諜機(jī)構(gòu)之間掀起了一場(chǎng)史詩般的戰(zhàn)斗。作者似乎也明白他們的提議的激進(jìn)本質(zhì)——畢竟，論文的開場(chǎng)白是：“我們今天站在密碼學(xué)革命的邊緣。”
傳送門：https://www-ee.stanford.edu/~hellman/publications/24.pdf
GNU宣言
作者：理查德·斯托曼（Richard Stallman）
時(shí)間：1985年
進(jìn)入八十年代后，黑客社群在軟件工業(yè)商業(yè)化的強(qiáng)大壓力下日漸土崩瓦解，甚至連AI實(shí)驗(yàn)室的許多黑客也組成了Symbolic公司，試圖以專利軟件來取代實(shí)驗(yàn)室中黑客文化的產(chǎn)物——免費(fèi)可自由流通的軟件。
斯托曼對(duì)此感到氣憤與無奈。在對(duì)Symbolic進(jìn)行了一段時(shí)間的抗?fàn)幒螅?985年發(fā)表了著名的《GNU宣言》，正式宣布要開始進(jìn)行一項(xiàng)宏偉的計(jì)劃：創(chuàng)造一套完全自由免費(fèi)，兼容于Unix的操作系統(tǒng)GNU（GNU's Not Unix!）。之后他又建立了自由軟件基金會(huì)來協(xié)助該計(jì)劃。
從某種意義上說，《GNU宣言》是開源軟件的宣言。這也是對(duì)當(dāng)今許多開發(fā)人員所信奉的“熱愛IT”編程精神的大膽聲明。
該宣言可讀性強(qiáng)，有趣，反對(duì)當(dāng)時(shí)主導(dǎo)行業(yè)的閉源、付費(fèi)許可模式。令人難以置信的是，歷史證明，這是勇敢的少數(shù)派取得勝利的一個(gè)例子。如今，開源軟件無處不在，為熱愛它而編程，同時(shí)也以此為生，已經(jīng)成為一種主流方式。
時(shí)至今日，《GNU宣言》仍然不過時(shí)，讀起來甚至就像2023年為GitHub項(xiàng)目寫的一樣。它無疑是這份名單上最有趣的論文。
傳送門：https://www.gnu.org/gnu/manifesto.en.html
架構(gòu)風(fēng)格和基于網(wǎng)絡(luò)的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
作者：羅伊·菲爾丁（Roy Fielding）
時(shí)間：2000年
雖然這篇論文是在2000年發(fā)表的，但它總結(jié)了90年代分布式編程環(huán)境的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，然后提出了前進(jìn)的方向。由此，我認(rèn)為它應(yīng)該在二十年的軟件開發(fā)歷史中占有一席之地。
該論文收集了開發(fā)人員從早期互聯(lián)網(wǎng)中學(xué)到的一切，并為其最緊迫的問題提供了解決方案。REST很重要，因?yàn)樗闇?zhǔn)了現(xiàn)代軟件復(fù)雜性的核心。這就是為什么20年來它一直是架構(gòu)決策的試金石。
此外，作者關(guān)于復(fù)雜性和Web架構(gòu)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)的討論也很適合今天的開發(fā)人員閱讀。
傳送門：https://ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm
比特幣：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)
作者：中本聰
時(shí)間：2008年
這篇論文匯集了數(shù)字貨幣的所有現(xiàn)有技術(shù)，并總結(jié)了其主要問題的解決方案。特別是，比特幣論文解決了雙重支出問題。
它很好地用簡(jiǎn)單的語言概述了雙重支出的問題，然后提供了一個(gè)概念性的回應(yīng)，然后深入研究了解決方案的一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
除了像比特幣這樣的簡(jiǎn)單貨幣概念之外，該論文還提出了一種可以利用密碼學(xué)來生產(chǎn)像以太坊這樣的分布式虛擬機(jī)的引擎。
這篇比特幣論文是一個(gè)很好的例子，說明了如何為看似混亂的復(fù)雜性提供一個(gè)簡(jiǎn)單、干凈的解決方案。
傳送門：https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
TensorFlow：用于大規(guī)模機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)
作者：馬丁·阿巴迪（Martin Abadi）等人
時(shí)間：2015年
如果你正在尋找現(xiàn)代大語言模型（LLM）人工智能系統(tǒng)道路上的一個(gè)重要里程碑，那么一定非TensorFlow白皮書莫屬。它與廣義機(jī)器學(xué)習(xí)框架的討論相關(guān)，并詳細(xì)介紹了TensorFlow——一個(gè)旗艦AI平臺(tái)。
雖然這篇論文深入地研究了機(jī)器學(xué)習(xí)池的復(fù)雜一端，但它也給出了簡(jiǎn)潔的提煉結(jié)果，例如，“給定一個(gè)單詞序列，語言模型預(yù)測(cè)最有可能的下一個(gè)單詞。”這是對(duì)現(xiàn)代聊天AI原理和現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)明總結(jié)。
這篇論文由Martín Abadi和許多貢獻(xiàn)者共同撰寫，內(nèi)容十分廣泛，重點(diǎn)聚焦TensorFlow的細(xì)節(jié)，特別是在制作更通用的人工智能平臺(tái)方面。在這個(gè)過程中，它提供了一個(gè)優(yōu)秀的、高層次的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)之旅。對(duì)于那些好奇ML和尋找簡(jiǎn)單語言進(jìn)入更深層次理解領(lǐng)域的人來說，這是一個(gè)不容錯(cuò)過的讀物。
傳送門：https://www.usenix.org/system/files/conference/osdi16/osdi16-abadi.pdf
原文標(biāo)題：9 extraordinary documents every developer should read，作者：Matthew Tyson
