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聯合新聞網
7小時前

科學人/融合人文與科技…「時間邏輯之父」伯努利

伯努利(Amir Pnueli,1941~2009)於1996年獲頒圖靈獎,表彰他把時間邏輯(temporal logic)引入計算機科學的開創性成果,以及對程式和系統驗證有傑出貢獻。今日半導體的晶圓製造商都採用時間邏輯軟體來驗證幾百萬個電晶體是否按照設計進行計算,程式設計師使用時間邏輯來大幅減少軟體中的錯誤。伯努利把哲學家對時間、邏輯和自由意志的探索,轉化為驗證計算機可靠性的關鍵技術,這是人文及科技融合的最佳範例。

伯努利出生於以色列納哈拉爾。他在人文學科和數學方面都表現優異,而他決定專注於數學,於1962年畢業於以色列理工學院。

1974年伯努利在特拉維夫大學創立了計算機科學系,擔任系主任,直到1980年。在那段時期,他深入研究邏輯和演繹方法。在訪問美國賓州大學的期間,他讀到紐西蘭哲學家普賴爾(Arthur Prior)的著作。普賴爾指出,人說話的真正意思會隨著時空環境變化。計算機的操作必須以大致相同的方式,適應同一環境在不同時間點的狀況。如果硬碟正忙於為另一個程式讀取數據,則必須等待把數據寫入硬碟的命令。伯努利意識到,這種邏輯實際上非常適合計算機科學。換言之,可以把普賴爾的人文研究應用於計算機程式。伯努利發表於1977年的開創性論文《程式的時間邏輯》,澈底改變了計算機程式的分析方式。

早期的計算機程式很單純,一眼就可知道是否正確。但是隨著計算機功能越來越強大,軟體越來越複雜,程式的驗證變得越來越困難。程式師必須考慮系統在回應新數據或指令時,隨著時間出現的行為。當時普遍認為不可能驗證實際的程式,因為考慮所有程式狀態的計算量太大。伯努利引入了把程式推理做為執行路徑的概念,這為程式驗證領域注入了新的活力。

時間邏輯在當時是創新的想法。在數學中,邏輯是靜態的。它處理在同一時間範圍內存在的實體之間的關聯。在設計一個動態的計算機系統時,必須針對時間上不斷變化的條件做出回應,而不能基於靜態的狀態來設計系統。此時有必要描述在不同時間點連接實體、事件和回應的動態行為。因此,時間邏輯處理的是隨著時間改變來檢視動態世界。

1980年,伯努利和幾位同事回到以色列魏茨曼科學學院,共同把該校的計算機科學系打造成世界頂尖系所。他於2000年11月獲聘為埃斯特林講座教授。2001年,伯努利當選為以色列科學與人文學院的院士。

本專欄感謝台灣電腦資訊發展館、中華民國資訊軟體服務商業同業公會支持

(本文出自2026.10.1《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)

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新聞來源:https://udn.com/news/story/6904/9802319