Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

На сайте Норвига вы найдете самые обычные ссылки: написанные им книги, слайды выступлений, фрагменты его кода. Но там есть также ссылки на его работы, опубликованные в «McSweeney's Quarterly Concern», на искрометный рассказ о создании программы для генерации самого длинного палиндрома и на пародийную PowerPoint-презентацию Геттисбергской речи Линкольна, отмеченную Эдвардом Тафти и появляющуюся на первых страницах результатов, если ввести «powerpoint» в строке поиска Google.

Сегодня Норвиг — глава исследовательского отделения Google, ранее руководил отделением качества поиска. До прихода в Google возглавлял подразделение вычислительной техники исследовательского центра НАСА, а до того, в конце 1990-х, был одним из первых сотрудников интернет-стартапа Junglee. Норвиг — лауреат Премии НАСА за выдающиеся достижения (2001), член Американской ассоциации искусственного интеллекта и Ассоциации вычислительной техники.

Благодаря опыту работы в Google, НАСА и Junglee Норвиг знаком как с «хакерским», так и с «инженерным» подходом к созданию ПО. В нашей беседе он коснулся преимуществ и недостатков каждого из них. Как у бывшего профессора информатики, а ныне сотрудника одной из крупнейших корпораций по производству ПО, у него есть интересный взгляд на отношения между академической компьютерной наукой и промышленной практикой.

Мы говорили о том, как изменилось программирование за последние годы, почему никакие методы проектирования не помогут тому, кто не понимает, что делает, и в чем НАСА может выиграть, применяя менее надежное, но дешевое ПО.

Сейбел: Когда вы начали программировать?

Норвиг: В старших классах школы. У нас был PDP-8, кажется так, и уроки информатики — мы осваивали Бейсик. Там-то все и началось.

Сейбел: Какой это был год?

Норвиг: Я закончил школу в 1974 — значит, 1972 или 1973. Кое-что осталось в памяти. Помню, как учительница пыталась что-то объяснять, тасуя колоду карт. Алгоритм был примерно такой: используем генератор случайных чисел для выбора двух карт, поменяем их местами, отметив это в битовом векторе, и будем продолжать, пока не поменяются местами все карты. Помнится, я подумал: «Что за идиотизм, глупее не придумаешь. Так можно продолжать до бесконечности, потому что на какую-то пару карт можно никогда не попасть». Я еще не мог сказать тогда, что это n в квадрате, хотя такой алгоритм может быть порядка n. Я просто знал, что алгоритм неправильный. Потом я предлагал алгоритм перестановки, кажется, Кнута — от 0 до 52, затем от 0 до 51 и так далее — алгоритм порядка n. Но помню, что учительница отстаивала свой способ. Тогда я понял, что у меня, видимо, есть способности к программированию, а еще — что учителя тоже не все знают.

Сейбел: Вы сразу поняли, что ее алгоритм неправильный? Или сначала покрутили в голове, а потом уже осознали, что тут много лишней работы?

Норвиг: Сразу. Не помню в точности, о чем именно я думал, но я тут же заметил: определенно, так может продолжаться до бесконечности. Тогда я, кажется, еще не знал об ожидаемом времени выполнения.

Еще я полистывал найденные на антресолях старые номера «Scientific American» — этот журнал выписывал отец. Там была статья Кристофера Стрейчи о проектировании ПО: автор утверждал, что ожидается переход на высокоуровневые языки. Он придумал язык, компилятор для которого так и не появился, — чисто бумажный язык — и хотел писать на нем программу для игры в шашки. Это была первая нетривиальная программа, о которой я узнал, — в школе мы не шли дальше тасования карт. Недавно я перечитывал ее и первое, что заметил, — ошибку. Просто здорово — ведь Стрейчи знал толк в программах, в «Scientific American» были редакторы, но ошибку никто не увидел. В пояснении он описывал функцию «сделать ход», которая получала позицию на доске и возвращала ход, но в коде у этой функции кроме позиции на доске был еще один параметр. Они явно начали с описания, а код писали позже. И выяснили, что бесконечный поиск невозможен, поэтому ввели дополнительный параметр — «глубину поиска»: вызывать функцию рекурсивно можно было только до установленного предела. Это добавили позже, а документацию не исправили.

Сейбел: Это была первая интересная программа, с которой вы познакомились. А какой была первая интересная программа, которую вы сами написали?

Норвиг: Наверное, Game of Life. Это было домашнее задание, которое я быстро сделал. Конечно, никаких 30-дюймовых мониторов не было — только телетайп с желтой бумагой. Я подумал, что расточительство — печатать на отдельном листе одно маленькое поле (кажется, 10x10), на следующем — еще одно и так далее. Поэтому я решил распечатать пять поколений подряд. В Бейсике не было трехмерных массивов, а я почему-то не мог просто взять несколько двухмерных массивов — памяти не хватало или еще что-то. Мне нужно было пять или шесть двумерных массивов, и тогда я придумал битовые поля.

Сейбел: Итак из-за ограничений памяти вы изобрели собственный формат хранения данных. Вам рассказывали про битовые массивы, и вы просто догадались их применить? Или вы листали справочник и наткнулись на эти РЕЕК и РОКЕ или что там было?

Норвиг: Я хранил в каждой из ячеек ноль или единицу, а мне нужно было хранить где-то больше информации. И тогда я сказал: «Можно же хранить другие числа». Даже не помню, сделал ли я битовое хранилище. Кажется, я обошелся числами — скорее десятеричными, чем двоичными, потому что двоичные нам преподавали плохо. Потом я еще добавил другие признаки — повторяется ли число, и если да, то с какой периодичностью. С одним предыдущим поколением этого не сделать.

Сейбел: В начале своей программистской карьеры вы что-нибудь делали, чтобы улучшить свои навыки? Или просто программировали?

Норвиг: Просто программировал. Конечно, я делал что-то просто для удовольствия, особенно на младших курсах, когда мог не сильно заботиться о расписании. Я думал: «Вот интересная задача, попробую-ка ее решить». Не потому что задали, а просто для удовольствия.

Сейбел: Вы изучали компьютеры в колледже, но по компьютерным наукам не специализировались?

Норвиг: Когда я поступал, компьютерные курсы были в ведении факультета прикладной математики. Когда я заканчивал колледж, уже был отдельный компьютерный факультет, но я специализировался по математике. Пойти на компьютерный факультет значило специализироваться по программам IBM. Надо было изучать их язык ассемблера, их операционную систему OS/360 и так далее. Не очень-то увлекательно. Я ходил на лекции, которые мне нравились, но погружаться во все это не хотел.

После колледжа я два года проработал в Кембридже, в одной компании, выпускавшей ПО. Потом я подумал: «Колледж надоел мне за четыре года, работа — за два, значит, колледж я люблю вдвое больше».

Сейбел: Чем вы там занимались?

Норвиг: Они разрабатывали инструменты для проектирования программ, а также занимались консалтингом. Основатели компании работали в Дрейперовской лаборатории в Кембридже над проектом «Аполлон» и еще над чем-то. Поэтому у них были связи в ВВС и правительственные заказы. У них был интересный взгляд на то, как проектировать программы. Я не очень верил в саму идею, но это было занятно.

Одним из проектов была программа построения блок-схем — она должна была анализировать готовую программу и генерировать для нее блок-схему. Отличная мысль, потому что блок-схемы нужны. Но на самом деле их всегда рисуют не до, а после написания программ. Эта программа была умная, потому что умела работать с частичной грамматикой, так что при работе с синтаксически некорректной программой пропускала те ее части, которые не могла разобрать. Она должна была уметь разбирать, к примеру, операторы IF, поскольку те образовывали разные блоки, но по поводу других частей говорила: «Сбросим это все в один блок». И вот мы получили контракт на разработку, в котором было указано, что программа должна работать под UNIX. Мы одолжили машину в Массачусетском технологическом институте и применяли для компилятора все инструменты UNIX — yacc и так далее. В последний момент нам сказали: «Нет, использоваться будет VMS». Так что никакой уасс мы уже не могли применять, но решили, что он нам и не нужен — ведь мы брали его только для составления таблиц, а это мы уже сделали.