约翰·巴克斯:FORTRAN 创造者和先驱 | AI生成和翻译

Home 2026.03

问题: FORTRAN 的作者 John Backus 是谁?请提供全面介绍。

答案:

John Backus (1924–2007):FORTRAN 之父


早年生活与非典型的学术生涯

John Warner Backus 于 1924 年 12 月 3 日出生于费城,2007 年 3 月 17 日逝世。他在特拉华州威尔明顿长大,出身富裕家庭,被送往宾夕法尼亚州波茨敦的著名 Hill School 就读。尽管家境优渥,Backus 远非模范学生。

他进入 University of Virginia 主修化学,但适应困难,不到一年因出勤率低被开除。随后,他被征入美国陆军,在佐治亚州 Fort Stewart 指挥一个防空炮兵连。

由于军方能力测试成绩出色,Backus 被引导进入 Haverford College 的预科医学项目。在医学学习期间,他被诊断出颅骨肿瘤,并通过手术切除。后来,他进入纽约市的 Flower and Fifth Avenue Medical School,但九个月后辍学,他自己说:“你只需死记硬背东西。”

最终,Backus 在数学领域找到了自己的位置,他从纽约市的 Columbia University 获得 B.S.(1949 年)和 M.A.(1950 年)学位。


加入 IBM 及早期工作

他于 1950 年加入计算机制造商 IBM。厌倦了繁琐的手工编码,他获准在 IBM 组建一个团队,致力于提高效率。

他处理的第一个问题是,为 Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC) 用机器码编写一个程序,从一个约有 1000 项的级数展开式计算月球位置。

Backus 发明了一种名为 Speedcoding 的程序来简化编程。该程序包含一个“scaling factor”,允许轻松存储和操作各种大小的数字。


创建 FORTRAN

Backus 表示,他对简化编程体验的兴趣源于自己的懒惰和厌倦——他不喜欢汇编语言的繁琐工作。

IBM 管理层接受了 Backus 的提议,他最终组建了一个十人团队,在曼哈顿的 IBM World Headquarters 工作。该团队成员颇为多样:包括一位来自 MIT 的研究人员、一位密码学家、一位国际象棋冠军,以及一位刚从 Vassar 毕业的年轻女性。漫长的工作日不时被办公室外的打雪仗游戏打断。

1957 年,IBM Mathematical Formula Translating System,即 FORTRAN 问世。它从根本上改变了人类与计算机之间的沟通方式。以前,一个问题需要手动输入多达一千条程序指令的繁重任务,现在可以用 FORTRAN 自动化翻译并减少到仅 47 条。

FORTRAN 改变了人类与计算机之间的沟通方式,提升到一个更易于人类理解的语言层面。Backus 和他的年轻团队设计了一种编程语言,类似于英语速记和代数的结合,非常类似于科学家和工程师日常工作中使用的代数公式。

1958 年,修订并改进的 FORTRAN II 版本推出,添加了用户定义的子程序,使过程式编程成为可能。到 1960 年代初,FORTRAN 已足够流行,可用于四种不同的 IBM 计算机型号。


Backus–Naur Form (BNF)

完成 FORTRAN 系统后,Backus 于 1959 年创建了 Backus–Naur Form (BNF),这是一种描述高级语言语法规则的标准记法,如今被许多编程语言使用。

与丹麦计算机科学家 Peter Naur 合作,BNF 正式定义了语言的语法,确保允许和不允许的内容没有歧义。这一记法成为编译器设计和形式语言理论的基石。


ALGOL 及其他贡献

在 1950 年代后期,Backus 参与了制定 ALGOL 58 和极具影响力的 ALGOL 60 的国际委员会工作,后者迅速成为发布算法的全球事实标准。


函数式编程及晚年生涯

Backus 还是函数式编程 (FP) 的先驱,这是一种编程系统,更注重描述计算机需要解决的问题,而非给出逐步指令。像 Java 和 Python 等语言日益采用源自函数式编程的概念,而像 Haskell 等较新语言则完全采用函数式方法。

Backus 职业生涯后期致力于开发 FL(源自“Function Level”),这是 FP 的继任者。这是一个 IBM 内部研究项目,该语言的许多创新想法如今已在 Iverson 的 J 编程语言中实现。

从 1954 年初至 1991 年从 IBM 退休,Backus 担任 Programming Research Department 经理,后来成为 IBM Fellow,在纽约 Yorktown Heights 和加利福尼亚州 San Jose 的研究设施工作。


奖项与荣誉

IEEE 于 1967 年授予 Backus W. W. McDowell Award,以表彰 FORTRAN 的开发。他于 1975 年获得国家科学奖章,并于 1977 年获得 ACM Turing Award,“表彰他对实用高级编程系统设计的深刻、影响深远且持久的贡献,特别是通过 FORTRAN 工作,以及发布编程语言规范的形式化程序”。

小行星 6830 Johnbackus 于 2007 年 6 月 1 日以他的名字命名。


逝世与遗产

Backus 于 1991 年从 IBM 退休。他的第二任妻子 Barbara 于 2004 年逝世,此后 Backus 搬到俄勒冈州 Ashland,靠近女儿 Paula。Backus 于 2007 年 3 月 17 日在 Ashland 逝世。

他的遗产巨大。FORTRAN 如今仍用于比较高端超级计算机的性能,是科学与工程历史上最持久的编程语言之一。正如 Backus 自己所说:“你需要愿意不断失败。你必须生成许多想法,只为了发现它们不起作用。然后一遍又一遍地重复,直到找到一个有效的。”


总结表格

属性 详情
全名 John Warner Backus
出生 December 3, 1924, Philadelphia, PA
逝世 March 17, 2007, Ashland, OR
雇主 IBM (1950–1991)
主要创造 FORTRAN (1957)
其他贡献 BNF notation, ALGOL, Functional Programming (FP/FL)
主要奖项 ACM Turing Award (1977), National Medal of Science (1975)

参考文献:


Back Donate