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        威廉·卡亨——浮點計算的先驅

        欄目:iis7百科 時間:2019-11-18 09:08

          1989年的圖靈獎又一次選擇了一位加拿大計算機科學家,這一次是威廉·卡亨,他是因為在浮點運算部件的設計和浮點運算標準的制定上的突出貢獻而獲此殊榮的。
          卡亨1933年6月5日生于多倫多。完成中學學業以后,卡亨進入著名的多倫多大學。在那里,他實現了“三級跳”——繼1954年獲得數學學士學位以后,1956年和1958年又先后獲得碩士學位和博士學位。學成以后,卡亨既在大學從事過教學和科研,又在一些著名的計算機整機廠和元器件廠從事過重要的技術工作和產品開發工作。其中包括:1960—1968年在多倫多大學任教,1972—1973年在IBM公司工作,1974--1982年任HP公司顧問,1976—1983年在Intel公司工作,1983—1986年重返IBM,1986年以后在加州大學伯克利分校任教,同時在美國國家半導體公司兼職。這些經歷使他積累了豐富的工程實踐經驗,并為計算機科學技術,尤其是在計算機運算技術的發展方面作出了重要貢獻。
          眾所周知,計算機中的“數字”具有“定點”和“浮點”的區別。 “定點”計算組件的設計和實現相對容易,而“浮點”計算組件的設計和實現則很復雜。更多,更困難。因此,許多較舊的計算機沒有配備浮點運算組件。那么,當您需要浮點運算時該怎么辦?歷史上有兩種解決方案。第一種是使用浮點算術子例程在定點算術組件上實現浮點運算。最早的浮點算術子例程由1970年圖靈獎獲得者Wilkinson在圖靈設計的ACE計算機上實現。馮·諾伊曼(von Neumann)提出了第二種方法,該方法在定點數上添加了“比例因子”,使其成為實用的浮點數。這種方法很巧妙,但是比例因子的設置已成為程序員的頭疼問題,因為有時操作的中間結果和最終結果難以準確估算,因此比例因子選擇得太小,導致計算上溢;比例因子選擇過多,會影響操作的準確性。后來,巴克斯和他的同事赫里克(Herrick)開發了一個名為Speedcoding的軟件,該軟件根據問題自動解決并修復了縮放系數。這兩種方法都通過軟件實現浮點運算。盡管可行,但這是一個``權宜之計'',因為前者大大降低了浮點運算的速度,而后者既具有數值范圍,又具有精度。非常有限,很難滿足某些應用程序的需求。
          正是Cahen在英特爾任職期間設計和開發了8087芯片,并成功實現了高速、高效浮點運算單元。當前,如果具有80x86 CPU的計算機需要完成科學和工程計算,則必須配備8087的數學協處理器。某些著名的數學軟件包,例如Mathematica,也必須在裝有8087數學協處理器的機器上運行。此外,Kachen還為HP計算機的體系結構設計做出了貢獻。作為數學家,Kachen在教學和研究工作中有著嚴格的作風。、嚴格已知、。但是為此,他也付出了代價?ê啵↘achen)獲得圖靈獎(Turing Award)之后的一集很好地說明了這個問題。事情是這樣的:ACM在1990年1月宣布,Kachen因其對浮點算術標準的發展做出的貢獻而在1989年被授予圖靈獎,并于1990年2月在華盛頓特區的90CSC大會上正式頒發給該卡。亨利獎。此后,ACM收到了反對該獎項的讀者的來信。讀者是斯坦福大學的學生,后來考入了加州大學伯克利分校攻讀研究生學位。他在入學考試時遇到了Kahang教授的問題,后來在舊金山的一家軟件公司工作。按照“言論自由”的原則,ACM于7月在《 ACM新聞通訊》的“ ACM論壇”專欄中發布了這封信,未作評論。
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