ג'ון מקארתי

ג'ון מקארתי (באנגלית: John McCarthy;‏ 4 בספטמבר 1927 – 24 באוקטובר 2011) היה מדען מחשב וחוקר יהודי אמריקאי בתחום המדעים הקוגניטיביים. מקארתי היה חתן פרס טיורינג לשנת 1971, ופרס קיוטו לשנת 1988. בשנת 1955 טבע את המונח "בינה מלאכותית" והיה מחלוצי חקר התחום, שעבורו המציא את שפת התכנות LISP, מהוותיקות בשפות התכנות העיליות שעדיין נמצאת בשימוש נפוץ (נכון ל-2012). מקארתי התווה רעיונות רבים שהשפיעו בחלוף עשרות שנים על עולם האינטרנט, וסייעו בקידומו כמבוסס על כוח מחשוב ועל מערכות שיתוף זמן. ג'ון מקארתי נולד ב-4 בספטמבר 1927 בבוסטון במדינת מסצ'וסטס שבארצות הברית. אביו, ג'ון פטריק מקארתי, היה מהגר אירי שהיה פעיל פוליטית באיגוד פועלים מקצועי. אמו, אידה גלאט, הייתה מהגרת יהודייה מליטא ופעילה בתנועה לקידום זכות בחירה לנשים. שניהם היו חברים במפלגה הקומוניסטית של ארצות הברית. במהלך שנות השפל הגדול איבדה המשפחה את ביתה ונדדה ברחבי ארצות הברית. הם חיו לזמן קצר בניו יורק ובקליבלנד עד שלבסוף אביו מצא עבודה בלוס אנג'לס במסגרת איגוד פועלי תעשיית הביגוד של אמריקה. בשל בעיות רפואיות במערכת הנשימה מקארתי התחיל את לימודיו (בתיכון בלמונט) שנה מאוחר יותר, אך הוא היה נער מבריק שהצליח להשלים את החומר באופן עצמאי ואף סיים את התיכון שנתיים לפני בני כיתתו. במקביל הוא גילה כישרון במתמטיקה והלך לקרוא ספרי לימוד של קורסים אקדמיים בספריית המכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech) ששכנה בסמוך למקום מגוריו. בתום לימודי התיכון, בשנת 1944 הוא התקבל ל-Caltech ללימודי תואר בוגר במתמטיקה, שעל שתי השנים הראשונות שלו אושר לו לדלג על סמך הידע המקדים שצבר, אולם בהמשך השנה הוא גויס לשירות בצבא ארצות הברית במהלך מלחמת העולם השנייה. בתום המלחמה מקארתי חזר ל-Caltech ללימודיו, סיים אותם בשנת 1947, והמשיך שם גם ללימודי תואר מוסמך במתמטיקה שהוענק לו בשנת 1949. בספטמבר 1948 נכח מקארתי בסימפוזיון היקסון על "מנגנוני המוח בהתנהגות" (Cerebral Mechanisms in Behavior) שנערך ב-Caltech. בכנס השתתפו בכירי המדענים מתחומי מחקר הקשורים למדעים קוגניטיביים, ביניהם ג'ון פון נוימן, לינוס פאולינג וקרל לאשלי. הרצאתו של פון נוימן הייתה אחד מהניסיונות הראשונים לדון בצורה מסודרת בהשוואות בין המחשב לבין המוח האנושי, והרעיונות שהוצגו בה הלהיבו את מקארתי והביאו לנקודת מפנה בדרכו המדעית. לאחר הכנס התחיל מקארתי לרכז את עיסוקיו בתחומי מחקר הקשורים לפיתוח מכונה שתוכל לחשוב בצורה דומה לאדם. בשנת 1949 עבר לאוניברסיטת פרינסטון ושם הוענק לו תואר דוקטור, על מחקר שבוצע תחת הנחייתו של פרופ' סולומון ליפשיץ, על בעיה הקשורה למשוואות דיפרנציאליות חלקיות ("Projection Operators and Partial Differential Equations"). בשהותו בפרינסטון, העלה רעיון מופשט של בניית מכונה כזו על בסיס שני אוטומטים סופיים שמתקשרים זה עם זה, האחד מייצג את המוח האנושי והאחר מייצג את הסביבה. עם זאת, תחושתו בהמשך הייתה שגם אם יצליח לייצג נכונה את התנהגותו של המוח האנושי, מבנה זה פרימיטיבי מדי לייצוג הידע האנושי, והוא פנה ליצור מודלים אחרים. לאחר שסיים את הדיסטרציה שלו נשאר בפרינסטון לכמה שנים נוספות ושימש כמנחה עבודות מחקר. בתקופה זו פגש מקארתי את מרווין מינסקי, שהיה במהלך לימודי הדוקטורט שלו. מקארתי ומינסקי גילו עניין בתחומי מחקר משותפים והתחילו בשיתוף פעולה פורה שנמשך לאורך עשרות השנים לאחר מכן. בקיץ 1952 עבדו מקארתי ומינסקי במעבדות בל ומקארתי פגש שם את אחד מבכירי החוקרים בתחום מדעי המחשב, קלוד שאנון, שפרסם כמה שנים לפני כן מאמר פורץ דרך על תוכנות מחשב המשחקות שחמט. מקארתי ושאנון יזמו הוצאה לאור של אוסף מאמרים תחת השם Automata Studies (מחקרים באוטומטים). מקארתי, שבשנת 1953 נתמנה למרצה בכיר באוניברסיטת סטנפורד, לא היה מרוצה מהכיוון הכללי של המאמרים שהגיעו למערכת, שמרביתם לא עסקו בהקשר של מחשבים ותבונה, והוא החליט כי עליו להבהיר באופן מפורש מה הם שאיפותיו. לאחר שחוזהו באוניברסיטת סטנפורד לא הוארך מקארתי עבר ללמד בדארטמות' קולג' ועבד במקביל עם חברת IBM. מקארתי וידידו מינסקי, שרצה גם הוא לבסס ולגבש את המחקר בתחום, חיפשו שותפים שיתעניינו להצטרף אליהם. הם פנו לשאנון ולנתניאל רוצ'סטר, מתמטיקאי בכיר באותה העת בחברת IBM ומעצבו של המחשב המסחרי-המדעי הראשון IBM 701, ובשנת 1955 הארבעה הגישו הצעת בקשה למימון מחקר בנושא, בה הופיע המונח "בינה מלאכותית" (Artificial Intelligence), שאותו טבע מקארתי, והוא הוגדר על בסיס ההשערה כי "באופן עקרוני, כל היבט של למידה או תבונה ניתן לתאר ברמת דיוק מספיקה כך שמכונה תוכל לדמות אותו". ההצעה זכתה למימון של שבעה מיליון דולרים מקרן רוקפלר, ובקיץ 1956 נערכה במשך חודש "ועידת מחקר הקיץ של דארטמות' על בינה מלאכותית" שנודעה לאחר מכן בפשטות בשם סדנת דארטמות'. לוועידה הייתה השפעה גדולה והיא שנחשבת לאירוע שכונן את המחקר בתחום. לאחר הכנס זכה מקארתי במלגת המחקר של סלואן, שאפשרה לו להתמחות שנה אקדמית אחת במוסד לבחירתו. מקארתי בחר לעבור בסוף שנת 1956 למכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), מפני שהייתה לו משם גישה למחשב שהייתה עדיין נדירה באותה תקופה, ולא התאפשרה לו בדארטמות'. כמו כן הדבר הקל עליו להיות בקשר עם מינסקי, ששהה באותה העת באוניברסיטת הרווארד. ב-1957 הציעה לו MIT משרה בסגל האקדמי אותה הוא קיבל, ומעט לאחר מכן הצטרף לסגל גם מינסקי מהרווארד. כשנה לאחר מכן הקימו מקארתי ומינסקי את המעבדה לבינה מלאכותית (The Artificial Inteligence Laboratory) ב-MIT, ובהמשך מקארתי מונה לפרופסור חבר. ב-MIT שהה מקארתי שש שנים, שהיו מהפוריות במחקרו. בשנת 1959 הציג מקארתי את שפת התכנות LISP שהתבססה על תחשיב למדא, ובמהרה נעשתה שפה מועדפת עבור חוקרים בתחום. בשנת 1961 הציגו ב-MIT מחשב שהתבסס על הרעיון של מערכות שיתוף-זמן (time-sharing) אותו פיתח. ב-MIT התחיל מקארתי גם במחקרים שייסדו את התחום של ייצוג ידע והסקה, והיה מעורב במאמצים להקמת פרויקט MAC‏ (The Project on Mathematics and Computation) בשנת 1962, עד לעזיבתו. גישתו במחקריו בתחום הבינה המלאכותית הייתה שונה מזו של שאר עמיתיו לתחום. ראשית, מקארתי התמקד בחקר מחשב המבצע משימות שגרתיות ופשוטות יחסית, ולאו דווקא בביצוע פעילויות שהן אתגר גם לבני האדם, ובנוסף הוא הציע שימוש בלוגיקה מתמטית להסקת מסקנות על נושאים שאינם משפטים מתמטיים, שנודעה בשם בינה מלאכותית לוגיסטית. בשנת 1962 קיבל מקארתי הצעה לכהן כפרופסור מן המניין במחלקה למתמטיקה באוניברסיטת סטנפורד. מאחר שמקארתי כבר היה בעבר מרצה בסטנפורד שחוזהו לא חודש, הצעה זו יחסית נדירה, והיא הוגשה לאחר שג'ורג' פורסיית' (George Forsythe), ראש המחלקה למתמטיקה בסטנפורד, פעל לשכנע את ההנהלה להשיבו. פורסיית' עשה באותה תקופה מאמצים לקבץ סביבו מדעני מחשב מובילים, מהלך שהוביל בשיאו, בשנת 1965, לייסוד מחלקה נפרדת למדעי המחשב בסטנפורד, שמקארתי היה מחברי הסגל המקוריים שלה. מקארתי שהה בסטאנפורד כמעט ארבעים שנים, הקים את המעבדה לחקר בינה מלאכותית (Stanford AI Laboratory, SAIL) זמן קצר לאחר הגעתו, שימש כמנהלה עד לשנת 1980, והמשיך במחקריו בתחום הפורמליזציה של ייצוג ידע והסקה. המעבדה קיבלה מימון מ-DARPA, והערכתו של מקארתי באותה העת הייתה שיצליחו לבנות תוך עשור מערכת בינה מלאכותית, אך זו התבררה כאופטימיסטית במיוחד, שלא חזתה נכונה את הקשיים והאתגרים שניצבו בפני החוקרים. במהלך השנים הוא שימש כמנחה של למעלה משלושים תלמידים לתואר דוקטור, ביניהם ראג' רדי (Raj Reddy) וברברה ליסקוב (Barbara Liskov).‏ מרכזים רבים למחקר בינה מלאכותית ברחבי העולם הושתתו על בסיס רעיונותיו. מקארתי שלמד רוסית בצעירותו, ביקר כמה פעמים בברית המועצות החל משנת 1965. באחד מביקוריו בשנת 1965 הוא הוזמן לשחק עם תוכנת השחמט קוטוק-מקארתי שפיתח יחד עם תלמידיו ב-MIT כנגד תוכנת שחמט על מחשב M-20 בידי קבוצה ברשותו של אלכסנדר קרונורד, מתמטיקאי רוסי מהמכון לפיזיקה עיונית וניסויית במוסקבה (Институт теоретической и экспериментальной физики). קוטוק-מקארתי יצאה מפיתוח כבר בשנת 1962, אך הקבוצה בראשותו של מקארתי הסכימה לאתגר. המשחק נערך בשנה שלאחר מכן, והוא היה משחק השחמט הראשון ששוחק בין שני מחשבים שתועדו כבעלי 'יכולת סבירה' לשחק שחמט. מתוך ארבעה משחקים, הקבוצה בראשותו של מקארתי הפסידה שניים וסיימה את שני האחרים בתיקו. בשנת 1968 הוא עבר ללמד למשך כחודשיים בערים אקדמגורדוק (Akademgorodok) ונובוסיבירסק שדרום סיביר ברוסיה. מקארתי השתמש במעמדו האקדמי בברית המועצות גם לפעילויות הומניטריות, בנוסף פעל כדי להשיג אישורי מעבר למדענים רוסיים, ובמהלך שנות ה-80 הוא אף הבריח כמה מכשירים אלקטרוניים, ללריסה בוגורז (Larisa Bogoraz), בלשנית אוקראינית שהתנגדה לשלטונות הסובייטים. בין השנים 1984–1985 שימש מקארתי כנשיא ארגון AAAI ‏(Association for the Advancement of Artificial Intelligence). בשנת 1991 ארגן כנס בנושא "פורמליזיציה לוגית של הסקת מסקנות בהגיון פשוט", שנערך מאז כל שנתיים. מקארתי פרש מתפקידו ב-1 בינואר 2001, לאחר למעלה מחמישים שנה של מחקר. הוא המשיך להיות מעורב בפיתוח והגיית רעיונות חדשים בתחומי מחקרו ובתחום רשתות חברתיות מקוונות ותרבות האינטרנט. במהלך השנים היה נשוי מקארתי לשלוש נשים: אשתו הראשונה הייתה מרתה קויוטי (Martha Coyote) ולהם נולדו שתי בנות; אשתו השנייה, ורה ווטסון, נהרגה במהלך טיפוס הרים באנאפורנה בהרי ההימלאיה בשנת 1978; אשתו השלישית הייתה קרוליין טלקוט (Carolyn Talcott), מדענית מחשב בסטנפורד, ולהם נולד בן אחד. ב-24 באוקטובר 2011 נפטר בביתו שבסטנפורד, קליפורניה. פרס טיורינג מטעם ACM ‏(1971) חבר האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים (1974) פרס קיוטו מטעם קרן אינמורי (1988) חבר האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית (1989) המדליה הלאומית למדעים במתמטיקה, סטטיסטיקה ומדעים חישוביים מטעם ארצות הברית (1990) מדליית בנג'מין פרנקלין במדעי המחשב ובמדעים קוגניטיביים מטעם מכון פרנקלין (2003) John McCarthy, Recursive functions of symbolic expressions and their computation by machine, Part I, Communications of the ACM 3(4), April 1960, pp. 184-195 John McCarthy, Programs With Common Sense, Proceedings of the Teddington Conference on the Mechanization of Thought Processes, London: Her Majesty’s Stationery Office, 1959, pp. 77–84. John McCarthy, Situations, Actions, and Causal Laws, Technical Report Memo 2, Department of Computer Science, Artificial Intelligence Laboratory, Stanford University,3 July 1963 . John McCarthy, Patrick J. Hayes ,Some philosophical problems from the standpoint of artificial intelligence, Machine Intelligence 4, 1969, pp. 463-502 John McCarthy, Epistemological Problems of Artificial Intelligence, Proceedings of the Fifth International Joint Conference on Artificial Intelligence, (IJCAI-77), Los Altos, California: William Kaufmann Inc., 1977, pp. 1038-1044 John McCarthy, Circumscription: A Form of Non-Monotonic Reasoning, Artificial Intelligence 13(1-2), 1980, pp. 27-39 John McCarthy, Applications of Circumscription to Formalizing Commonsense Knowledge, Artificial Intelligence 28(1), 1986, pp. 89-116 John McCarthy, Generality in Artificial Intelligence, Communications of the ACM 30(12), December 1987, pp. 1030-1035 John McCarthy ,Sasa Buvac, Formalizing Context: Expanded Notes, Computing Natural Language 81, 1987, pp. 13-50 John McCarthy, Elaboration Tolerance, Working Papers of the Fourth Symposium on Logical Formalizations of Commonsense Reasoning, Department of Computer Science, Queen Mary and Westfield College, London, 7–9 January 1998 Tom Costello, John McCarthy, Useful Counterfactuals, Electronic Transactions of Artificial Intelligence 3(A), 1999, pp. 51-76 John McCarthy, Actions and Other Events in Situation Calculus, Proceedings of the Eighth International Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning (KR), San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 2002, pp.615-628 מדיה וקבצים בנושא ג'ון מקארתי בוויקישיתוף אתר האינטרנט הרשמי של ג'ון מקארתי ג'ון מקארתי, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה ג'ון מקארתי, באתר dblp ג'ון מקארתי, באתר גוגל סקולר ג'ון מקארתי באתר פרס טיורינג (באנגלית) ג'ון מקארתי, באתר "Find a Grave" (באנגלית) ג'ון מקארתי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Celebration of John McCarthy's Accomplishments, Stanford University Dennis E. Shasha, Cathy A. Lazere, Out of Their Minds: The Lives and Discoveries of 15 Great Computer Scientists, 1998, pp. 21-37 Patrick J. Hayes, Leora Morgenstern, On John McCarthy’s 80th Birthday, in Honor of His Contributions, AI Magazine, 28(4), 2007, pp. 93-102 William Aspray (Interviewer), An Interview with John McCarthy, Charles Babbage Institute, University of Minnesota Digital Conservancy, 2 March 1989 Guy Steele (Interviewer) ,Guy Steele Interviews John McCarthy, Father of Lisp, Conducted at OOPSLA 2008, InfoQ, 1 May 2009 Andrew Myers, Stanford's John McCarthy, seminal figure of artificial intelligence, dies at 84, Stanford Report, Stanford University, 25 October 2011. Stephen Miller, Computer Scientist Coined 'Artificial Intelligence', Wall Street Journal, 26 October 2011. John Markoff, John McCarthy, 84, Dies; Computer Design Pioneer, The New York Times, 26 October 2011. Nils J. Nilson, John McCarthy 1927-2011: A Biographical Memoir, National Academy of Sciences, 2012 Dennis E. Shasha, Cathy A. Lazere, Out of Their Minds: The Lives and Discoveries of 15 Great Computer Scientists, 1998, pp. 22-23 Nils J.Nilson, The Quest for Artificial Intelligence: A History of Ideas and Achievements, Stanford University, 2010, pp. 77 גנאלוגיה מתמטית של ג'ון מקארתי, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה רעיונותיו של מקארתי על שימוש באוטומטים המתקשרים ביניהם פותחו באופן עצמאי גם בידי לורנס פוגל (Lawrence Fogel), והוצגו בשנת 1962. Claude E. Shannon, Programming a Computer for Playing Chess, Philosophical Magazine, 7th series, 41, no. 314, March 1950,pp. 256-275 John McCarthy, Claude E. Shannon (Eds.), Automata Studies (AM-34) (Annals of Mathematics Studies), Princeton University, April 1956 John McCarthy, Marvin L. Minsky, Nathaniel Rochester, Claude E. Shannon, A Proposal for the Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence, August 31, 1955 Daniel Crevier, AI: The Tumultuous Search for Artificial Intelligence, New York, NY: BasicBooks, 1993, pp. 38-40, 48-50. מתוך עשרת המשתתפים בוועידה, ארבעה זכו לאחר מכן בפרס טיורינג על עבודתם בתחום הבינה המלאכותית: מרווין מינסקי (1969), ג'ון מקארתי (1971), אלן ניוול והרברט סיימון (1975). על המלגה ולרשימת הזוכים בה: Sloan Research Fellowships, באתר Alfred P. Sloan Foundation. John McCarthy, Recursive functions of symbolic expressions and their computation by machine, Part I, Communications of the ACM 3(4), April 1960, pp. 184-195 פאול דייוויס, Remembering George Forsythe, באתר SIAM: Society for Industrial and Applied Mathematics,‏ 8 בינואר 1998 John McCarthy, The History of Computer Chess: An AI Perspective, Mountain View, CA, USA: Computer History Museum, 8 September 2005. (Google Video), Retrieved 06-11-2011. McCarthy begins after 00:43:45. ג'ון מקארתי באתר פרס טיורינג (באנגלית) ההרצאה שניתנה על ידי מקארתי בטקס הזכייה בפרס טיורינג ב-1971, והועלתה על הכתב ב-1987.