Peter Norvig:自學(xué)編程,十年磨一劍
黃小非譯注:本文作者Peter Norvig目前任職于Google,其職位是研究主管(Director of Research). Peter Norvig是享譽世界的計算機科學(xué)家和人工智能專家。他是 AAAI 和 ACM 的會員,是業(yè)界內(nèi)經(jīng)典書籍《Artificial Intelligence: A Modern Approach | 人工智能:一種現(xiàn)代方法》的作者之一。在加入Google之前,他曾經(jīng)是NASA(美國航空航天局)計算科學(xué)部門的主要負(fù)責(zé)人,并在南加州大學(xué)以及伯克利大學(xué)任教。以下為譯文。
你們著什么急?
隨意步入一家書店,滿目都是《7天搞定Java編程》這種速成書目,同樣的書籍還包括Visual Basic、Window系統(tǒng)、Internet互聯(lián)網(wǎng)等等,它們都承諾在幾天,甚至幾小時之內(nèi)就讓你能夠?qū)W會相關(guān)技術(shù)。我在亞馬遜網(wǎng)站上做了如下的條件檢索:
pubdate: after 1992 and title: days and
(title: learn or title: teach yourself)
出版日期:1992年以后,題目關(guān)鍵字:“天”,“學(xué)會”或者“自學(xué)”
然后得到了248條搜索結(jié)果。頭78條都是計算機類書籍(第79條記錄是《30天學(xué)會孟加拉語》)。我將“天”關(guān)鍵字換成了“小時”,不出意外地搜索到了253條記錄,其中頭77條記錄是計算機書籍,第78條的搜索記錄是《24小時語法和樣式自學(xué)手冊》。在總共搜索到的頭200條記錄中,有96%是計算機書籍。
從上面的搜索結(jié)果可以看出來,要么就是人們對計算機技術(shù)的學(xué)習(xí)如饑似渴,要么就是計算機技術(shù)實在太簡單,不費吹灰之力就能學(xué)會。相比于計算機技術(shù)書籍的如此“速成”,在其他領(lǐng)域的書籍里,你卻很難找到諸如:“三天學(xué)會貝多芬”,或者“五天搞定量子力學(xué)”,這種速成教材,甚至連《狗狗喂養(yǎng)手冊》這種寵物指南,都鮮有“幾天搞定”的說法。Felleisen et al.在他們的著作《如何設(shè)計程序》一書中明確指出了這種“速成”的趨勢,并評論到:“垃圾的編程技術(shù)當(dāng)然非常容易,***都能在21天之內(nèi)學(xué)會,哪怕他天生就是個白癡。”
讓我們來仔細(xì)看看《3天學(xué)會C++》這種速成教材實際上意味著什么:
●學(xué)會:在3天時間里你幾乎沒有時間去寫任何有意義的程序,就更不要談什么從編程中獲得經(jīng)驗和教訓(xùn)這種事情了。你也不可能有時間和有經(jīng)驗的程序員一起工作和交流,也不會體驗到在真正的C++環(huán)境下工作是什么感覺。長話短說吧,你就是沒時間,也學(xué)不到什么。所以這種書籍最多也就讓你有個粗淺的印象,但是絕對不可能有深入的理解。就像亞歷山大教皇說的那樣,“淺嘗輒止是很危險的”。
●C++: 如果你有其他編程語言的基礎(chǔ),那么3天之內(nèi)你也許可以學(xué)到C++的一些語法,但即使是這樣,你還是無法了解如何使用該語言編程。簡言之,如果你之前是一個Basic程序員,那么經(jīng)過3天的學(xué)習(xí),你會成為一個“能使用C++語法編寫B(tài)asic風(fēng)格程序的程序員”,不過這樣是沒法發(fā)揮出C++語言本身的優(yōu)勢的(說句不好聽的,你連怎么犯C++的典型錯誤都不會)。僅僅知道一點語法意味著什么呢?Allan Perlis曾經(jīng)說過:“一個無法改變你思維方式的編程語言是不值得學(xué)習(xí)的。”;另一種可能性是,你可以只學(xué)一點點C++知識(類似的,或者一點點JavaScript,或者一點點Flex Script),然后就可以利用現(xiàn)有的工具制作應(yīng)用接口,完成特定的編程任務(wù)了。但是這樣的行為并不意味著你“會”編程了,你只是會使用這個工具完成任務(wù)而已。
●3天:很不幸,3天是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,往下看你就知道了。
研究人員(Bloom (1985)、 Bryan & Harter (1899,見文后參考書目)、Hayes (1989)、Simmon & Chase (1973,見文后參考書目) 的一系列調(diào)查研究顯示,在各個領(lǐng)域內(nèi),要想獲得專業(yè)級別的水平,大約需要10年時間的努力。參與此項調(diào)查的領(lǐng)域包括:國際象棋,作曲,發(fā)報,繪畫,鋼琴演奏,游泳,網(wǎng)球等??茖W(xué)家們從神經(jīng)心理學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)的角度對這些領(lǐng)域進(jìn)行研究,并得出結(jié)論。若要在某一領(lǐng)域內(nèi)達(dá)到專家級的水平,其關(guān)鍵在于“審慎地重復(fù)”,也就是說,并非是機械地,一遍又一遍地練習(xí),而是要不斷地挑戰(zhàn)自我,試圖超越自身當(dāng)前的水平,通過不斷的嘗試挑戰(zhàn),并在嘗試的過程中和嘗試之后對自身的表現(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié),吸取經(jīng)驗,糾正之前犯過的各種錯誤。把這一“審慎”的過程不斷重復(fù),才能取得成功。
所謂的“捷徑”是不存在的,即使對于莫扎特這種天才來說,也沒有捷徑可走,盡管4歲就開始作曲,可是他也花了13年的時間,才真正地寫出了***的作品。再舉一個例子,甲殼蟲樂隊(The Beatles),他們似乎在1964年憑借一系列熱門單曲和其在艾德沙利文秀(The Ed Sullivan show)上的演出一炮而紅,但是你也許不知道,他們早在1957年就在利物浦和漢堡兩地進(jìn)行小規(guī)模演出了,而在此之前的非正式演出更是不計其數(shù)。甲殼蟲樂隊的主要成名曲《Sgt. Peppers》,則是1967年才發(fā)行的。Malcolm Gladwell公布了他對柏林音樂學(xué)院所作的一項研究的報告,該研究對比了一個班里的學(xué)習(xí)成績?yōu)樯稀⒅邢氯齻€檔次的學(xué)生,并逐一詢問他們進(jìn)行音樂練習(xí)的時間
這三個檔次中的所有人,大約都是在5歲的時候開始練習(xí)音樂的,一開始的時候大家練習(xí)音樂的時間都差不多,大約一周2到3小時。但是到了八歲左右,大家的區(qū)別就開始體現(xiàn)了。后來成為班里***的那一部分學(xué)生開始比別的學(xué)生練習(xí)得更多,大概每周6到9小時,12歲的時候每周8小時,14歲的時候每周16小時,往后則越來越多,直到20歲左右,他們每周練習(xí)音樂的時間已經(jīng)超過30小時了。在20歲的年紀(jì),那些精英級別的演奏家們都有累計超過10000小時的音樂練習(xí)時間。相比之下,僅有部分優(yōu)等生能達(dá)到8000小時的累計練習(xí)時間,而那些音樂教師級別的學(xué)生,他們的累計練習(xí)時間只有4000小時左右。
所以,也許這個讓你能達(dá)到專業(yè)等級的神奇時間應(yīng)該是10000小時,而不是10年。(Henri Cartier-Bresson (1908-2004)說過,“(作為攝影師),你所拍攝的頭10000張照片都是垃圾”,但即使是垃圾作品,他拍一張照片也要花接近一小時。)Samuel Johnson (1709-1784)認(rèn)為這個時間應(yīng)該更長:“在任何一個領(lǐng)域要想做到極好,勢必窮盡一生的精力,否則根本無法企及。” Chaucer (1340-1400)也發(fā)出過“生命如此短暫,技能如此高深”的感嘆。Hippocrates (c. 400BC)因?qū)懴铝巳缦碌木渥佣蝗朔Q頌:“ars longa, vita brevis”,該句是來自于一個更長的引用:”Ars longa, vita brevis, occasio praeceps, experimentum periculosum, iudicium difficile”, 這段話翻譯成英語就是:“生命很短暫,但是技藝卻很高深,機遇轉(zhuǎn)瞬即逝,探索難以捉摸,抉擇困難重重”。這段話是用拉丁文寫的。在拉丁文里,ars可以翻譯為“技藝”或者“藝術(shù)”,但是在古希臘文里,ars只能做“技能”的意思,而沒有“藝術(shù)”的意思。
你想當(dāng)程序員么?
下面是我列舉的程序員成功“食譜”
- 沉醉于編程,編程是為了興趣。保持這種充滿興趣的感覺,以便于你能將其投入到你的10年/10000小時的編程時間中。
 - 程序. ***的學(xué)習(xí)方式是“在實踐中學(xué)習(xí)”。更技術(shù)一些地說:“一個人在某個專業(yè)領(lǐng)域方面能夠達(dá)到***水平,并不是因為這個人經(jīng)驗增長了以后而自動獲得的,而是這個人為了進(jìn)步所做出了專門的努力之后產(chǎn)生的結(jié)果。”(p. 366)“最有效的學(xué)習(xí)包括如下幾個要素:明確并且難度適當(dāng)?shù)娜蝿?wù),適應(yīng)學(xué)習(xí)者個人情況,及時的信息反饋,有重新開始和改正錯誤的機會)(p. 20-21) 《Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life》這本書提供了上述有趣的觀點
 - 同其他程序員交流,多閱讀其他人寫的程序。這些遠(yuǎn)比你看書或者上培訓(xùn)班重要
 - 如果你愿意的話,就選擇去讀一個計算機科學(xué)專業(yè)吧(當(dāng)然你還可以去念這個專業(yè)的研究生)。如果你能做到這點,那么你就有機會找到一些需要計算機學(xué)位認(rèn)證的工作,也會讓你對這個行業(yè)有更深的理解。不過,如果你不是上學(xué)的料,那么你可以(當(dāng)然需要有足夠的毅力)靠自己學(xué)習(xí),或者通過工作來積累經(jīng)驗。無論你采用哪種途徑,光依靠書本是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。“如果說僅僅靠學(xué)習(xí)油畫和調(diào)色技術(shù)無法創(chuàng)造出***的畫家的話,那么光學(xué)習(xí)計算機科學(xué)課程更不能造就***的程序員。”,Eric Raymond這樣說過,他著有《新黑客字典》一書。我所聘用過的***的程序員僅僅只有高中文憑; 他寫了很多偉大的軟件,他有他自己的新聞組,并且通過股權(quán)賺夠了錢,還開了家屬于自己的夜店。(作者說的這個人是Jamie Zawinski,他是網(wǎng)景瀏覽器(Netscape)的早期開發(fā)這者之一,也是開源項目Mozilla和XEmacs的主要貢獻(xiàn)者,他開了一家叫做DNA_lounge的夜店,位于舊金山的SoMa區(qū)——譯者注)
 - 與其他程序員一起做項目。在某些項目中要盡量做到***,在某些項目中卻別做那么好。當(dāng)你是***的時候,你的領(lǐng)導(dǎo)能力就會得到鍛煉,并激發(fā)你高瞻遠(yuǎn)矚的視野。當(dāng)你做得不好的時候,你就能知道你的領(lǐng)導(dǎo)怎么做事,以及他們不喜歡哪些事(因為領(lǐng)導(dǎo)總是把那些他們不愛做的雜事丟給他們認(rèn)為不得力的人去做)
 - 嘗試跟隨其他程序員一起做項目。嘗試去理解其他人所寫的代碼??纯慈绻銦o法找到代碼的作者本人的情況下,理解和修正他寫的代碼需要花費什么樣的代價。同時也思考,如何規(guī)劃你自己的程序代碼,讓它們更容易被其他人理解和維護(hù)。
 - 至少學(xué)習(xí)半打編程語言。包括一種支持類抽象的語言(例如Java或者C++),一種支持函數(shù)抽象的語言(例如Lisp或者M(jìn)L),一種支持語法抽象的語言(例如Lisp),一種支持聲明式編程的語言(例如Prolog或者C++模板),一種支持協(xié)同程序的語言(例如Icon或者Scheme),一種支持平行并發(fā)編程的語言(例如Sial)
 - 牢記“計算機科學(xué)”中包含著“計算機”這個詞。了解計算機需要花多長的時間執(zhí)行一條指令,花多長時間從內(nèi)存中獲取一個字(word)(包括緩存命中和不命中兩種情況),如果連續(xù)從磁盤中獲取數(shù)據(jù),時間消耗如何?以及需要花多少時間才能再磁盤上定位一個新的位置?
 - 盡量參與語言的標(biāo)準(zhǔn)化過程。往大了說,你可以試著加入ANSI C++委員會這樣的專業(yè)組織,往小了講,你也可以從自己的代碼規(guī)范入手,限定代碼縮進(jìn)是需要2個空格寬還是4個空格寬。無論采用哪種方式,你都需要了解其他人對于語言的喜好,以及他們的喜好的程度,甚至你要知道他們?yōu)槭裁串a(chǎn)生這樣的喜好的原因。
 - 有良好的意識,能盡快適應(yīng)語言標(biāo)準(zhǔn)化的成果。
 
要掌握上面所說的所有內(nèi)容,光靠看書學(xué)習(xí)應(yīng)該是很難做到的。當(dāng)我的***個孩子出生的時候,我?guī)缀蹰喿x了市面上所有的《如何…》指南書籍,但是我讀完了以后還是覺得自己是個菜鳥。30個月以后,我的第二個孩子快出生時,我難道還要做一個書蟲么?不!相反,我此時更依賴我的個人經(jīng)驗,這些經(jīng)驗相比于那些上千頁的書籍,則更加有效和讓我放心。
Fred Brooks所著的著名的論文《No Silver Bullets| 沒有銀彈》里向我們揭示了發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)軟件設(shè)計人才的三步驟:
1.有組織地辨認(rèn)***的軟件設(shè)計人才,越早越好
2.安排一個職業(yè)導(dǎo)師,為其職業(yè)前景指點迷津,并謹(jǐn)慎對待自己的職業(yè)履歷
3.為成長中的設(shè)計師們提供機會,讓他們能夠互相激發(fā)促進(jìn)。
即使一部分人已經(jīng)具備了成為優(yōu)秀軟件設(shè)計人員的潛質(zhì),也需要經(jīng)歷工作的慢慢琢磨,方可展現(xiàn)才華。Alan Perlis則說得更加直接:“任何人都可以被‘教’成一個雕塑匠,但米開朗基羅則被‘教’如何不要成為一個雕塑匠,因為他要做的是雕塑大師,。這個道理放到編程大師身上同樣管用。”Perlis認(rèn)為,偉大的軟件開發(fā)人員都有一種內(nèi)在的特質(zhì),這種特質(zhì)往往比他們所接受的訓(xùn)練更重要。但是這些特質(zhì)是從哪里來的呢?是與生俱來的?還是通過后天勤奮而來?正如Auguste Gusteau(動畫電影《料理鼠王》里的幻象大廚)所說,“誰都能做飯,但只有那些無所畏懼的人才能成為大廚!”我很情愿地說,將你生命中的大部分時間花在審慎地練習(xí)和提高上,這很重要!但是“無所畏懼”的精神,才是將促使這些練習(xí)成果凝聚成形的途徑。或者,就像是《料理鼠王》里那個與Gusteau作對的刻薄的美食評論家Anton Ego說的那樣:“不是任何人都能成為偉大的藝術(shù)家,不過,偉大的藝術(shù)家在成名前可能是任何人。”
所以盡管去書店大買Java/Ruby/Javascript/PHP書籍吧;你也許會發(fā)現(xiàn)他們真的挺管用。但是這樣做不會改變你的人生,也不會讓你在整體經(jīng)驗上有什么提高。24小時,幾天,幾周,做一個真正的程序員?光靠讀書可讀不出來。你嘗試過連續(xù)24個月不懈努力提高自己么?呵呵,如果你做到了,好吧,那么你開始上路了……
參考書目
Bloom, Benjamin (ed.) Developing Talent in Young People, Ballantine, 1985.
Brooks, Fred, No Silver Bullets, IEEE Computer, vol. 20, no. 4, 1987, p. 10-19.
Bryan, W.L. & Harter, N. “Studies on the telegraphic language: The acquisition of a hierarchy of habits. Psychology Review, 1899, 8, 345-375
Hayes, John R., The Complete Problem Solver Lawrence Erlbaum, 1989.
Chase, William G. & Simon, Herbert A. “Perception in Chess” Cognitive Psychology, 1973, 4, 55-81.
Lave, Jean, Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life, Cambridge University Press, 1988.
問答
典型PC系統(tǒng)各種操作指令的大概時間
| 
             execute typical instruction 執(zhí)行基本指令  | 
            
             1/1,000,000,000 sec = 1 nanosec  | 
        
| 
             fetch from L1 cache memory 從一級緩存中讀取數(shù)據(jù)  | 
            
             0.5 nanosec  | 
        
| 
             branch misprediction 分支誤預(yù)測  | 
            
             5 nanosec  | 
        
| 
             fetch from L2 cache memory 從二級緩存獲取數(shù)據(jù)  | 
            
             7 nanosec  | 
        
| 
             Mutex lock/unlock 互斥加鎖/解鎖  | 
            
             25 nanosec  | 
        
| 
             fetch from main memory 從主內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)  | 
            
             100 nanosec  | 
        
| 
             send 2K bytes over 1Gbps network 通過1G bps 的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送2K字節(jié)  | 
            
             20,000 nanosec  | 
        
| 
             read 1MB sequentially from memory 從內(nèi)存中順序讀取1MB數(shù)據(jù)  | 
            
             250,000 nanosec  | 
        
| 
             fetch from new disk location (seek) 從新的磁盤位置獲取數(shù)據(jù)(隨機讀?。?/p>  | 
            
             8,000,000 nanosec  | 
        
| 
             read 1MB sequentially from disk 從磁盤中順序讀取1MB數(shù)據(jù)  | 
            
             20,000,000 nanosec  | 
        
| 
             send packet US to Europe and back 從美國發(fā)送一個報文包到歐洲再返回  | 
            
             150 milliseconds = 150,000,000 nanosec  | 
        
附錄:如何選擇語言
很多人曾經(jīng)問過我,他們應(yīng)該選擇什么編程語言作為入門之用?我想這個問題很難有一個確切的答案,但是下面幾點可以用來作為選擇的參考。
- 隨大流。當(dāng)被問到“我應(yīng)該使用什么系統(tǒng)呢?Windows, Unix還是Mac?”,我的回答通常是:“看你的朋友們用什么你就用什么。”這么做的好處是,有了你朋友的幫助,你就能有效地回避操作系統(tǒng)固有的一些差異,對于選擇編程語言來說,也是同樣道理。同時,你還要有點兒戰(zhàn)略眼光:如果選擇了一種編程語言,并成為其編程社區(qū)的一員,那么你選擇的語言和社區(qū)是正在不斷壯大?還是奄奄一息?如果你有編程方面的問題,能不能從相關(guān)的書籍,網(wǎng)站以及在線論壇中得到解答?你是不是跟論壇里的人合得來?這些都是要考慮的。
 - 簡單實用。諸如C++以及Java這樣的編程語言都是非常專業(yè)的開發(fā)語言,適用于有經(jīng)驗的大型團(tuán)隊進(jìn)行開發(fā),需要時常考慮代碼的運行效率。所以,這類的編程語言就適合于那樣(復(fù)雜)的編程環(huán)境。如果你是一個初學(xué)者,那么就不要搞那么復(fù)雜。你所需要的是一種簡單易學(xué)的編程語言,你靠你自己就可以搞定的語言。
 - 交互。給你兩種選擇去學(xué)鋼琴:***種,常規(guī)做法,也是互動的做法,也就是你每敲一下琴鍵就能聽到琴音;第二種,批量模式,等你把所有該按的琴鍵都按了一遍,然后再一次性放給你聽。你選擇哪一個呢?顯然,交互式的方式對于鋼琴學(xué)習(xí)來說更容易,對于編程學(xué)習(xí)也是如此。那么就堅持使用交互式模式學(xué)習(xí)編程吧。
 
基于上述的觀點,我所推薦的編程入門語言應(yīng)該是Phyton或者Scheme.但是讀者自身的環(huán)境是非常復(fù)雜多變的,所以你們也許會其他更好的選擇。如果你的年齡還不到兩位數(shù),那么你們應(yīng)該考慮Alice語言或者Squeak語言(很多成年的初學(xué)者也認(rèn)為他們很有趣)。當(dāng)然,做出選擇并開始行動,這個最重要。
附錄:書籍和其他資源
- 模式編程:《Structure and Interpretation of Computer Programs (Abelson & Sussman) | 計算機程序的構(gòu)造和解釋》 這本書或許是計算機科學(xué)***的入門書籍,本書從計算機科學(xué)的角度入手,教你如何進(jìn)行編程。你可以在online videos of lectures觀看本書的在線視頻教程,以及complete text online的在線文字版。 學(xué)習(xí)本書是需要一些挑戰(zhàn)的,相信該書會讓一部分人望而卻步的。
 - 模式編程:《How to Design Programs (Felleisen et al.) | 程序設(shè)計方法》是一本好書,該書介紹了如何用優(yōu)雅并且有效的方式進(jìn)行程序設(shè)
 - Python: Python Programming: An Intro to CS (Zelle) 是一本介紹Python的好書
 - Python: Python.org官方網(wǎng)站上提供了一些在線教程 tutorials.
 - Oz: Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming (Van Roy & Haridi) 被看做是Abelson & Sussman(經(jīng)典計算機教程《計算機程序的構(gòu)造和解釋》的作者——譯者注)的當(dāng)代傳承者。該書繪制了一幅關(guān)于計算機編程的宏觀藍(lán)圖,它囊括了比Abelson & Sussman的經(jīng)典教材更廣泛的知識領(lǐng)域,也更加通俗易懂。此書中使用了一種編程語言,Oz, 這種語言在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)幾乎不被使用,其主要目的就是針對于教學(xué)
 
備注
T. Capey指出,Amazon網(wǎng)頁上那個Complete Problem Solver頁面把《21天搞定孟加拉語》以及《21天學(xué)會語法》這兩本書移到了“購買此書的用戶還購買過這些產(chǎn)品”這個區(qū)域內(nèi)。我估計大部分人就是從這個區(qū)域看到這本書的。感謝Ross Cohen的幫助。
***插播一張漫畫:《21天自學(xué)C++》
英文原文:Peter Norvig
















 
 
 





 
 
 
 