也说计算机自动编程- -

首先，把程序员解脱出来，让计算机实现自动编程的想法，是很有意义的，也不完全是天方夜谈。据我所知，“自动编程”的概念，已经在演化计算（智能计算的一 种）中提出了，而且，在一些相对简单而却实用的领域，已经可以有很好的实践。如我们系的老师康立山教授所举的例子，他取三峡大坝岩石的数据，曾演化设计出 一段程序，对其问题获得很好的模型。

如文中所言，或许未来真可以使程序员的身份转变，他们不再是“程序员”，而不得不成为“辅助程序员”；计算机可以自动编程，所以对于一般问题，只需购买一 些自动编程组件（原文如此称呼之），让辅助程序员操作一定的接口就可以由计算机完成编程工作，而且比人做的更好。

然而，科学的“自动编程”概念，还处于刚刚提出的阶段，事实上目前所做的工作，还是在相对简单的问题领域上进行的。所依据的原理，所达到的成果，和我们的目标还有很大差距。如原文所言的大规模工程上的使用，还差之千里万里。

为什么如此呢？原文中并没有深入的谈。而说到如何实现“自动编程”，原文只是说需要人工智能的发展，并利用海量网络信息。但是，其中颇为艰辛呢。

我就从高级语言C++的编程谈起。

最简单的问题领域，我们取整数的加法、减法运算。比如下面的问题：

问题. 使用C++语言，编写程序模块完成对两个整数a与b求和。

程序员对其编程，就会完成如下的一个程序：

//compute the sum of a and b

int Sum(const int a,const int b)

{

return a+b;

}

程序员完成这个编程工作，一般思考步骤为：

1，对于该问题，所用到的数据结构是整型数，C++语言提供数据类型int。两个整数为a和b。

2，对于该问题，所用到的算法为整数相加求和，C++语言提供‘+’运算操作符。

3，对于该问题，程序员对模块进行设计，模块名为Sum，输入参数为const int a和const int b，返回类型为整型数。

显然，其中1与2是程序的核心，是传统意义上的程序定义。3是程序的结构，我觉得程序的结构也是非常重要的，尤其对于近年来，计算机软件的复杂度越来越 高，注意设计良好的程序结构，是必然的要求。如对于本问题，使用“函数”设计模块当然是可以的，然而使用C++类来封装也未尝不可。

所以，对于计算机程序，目前我理解的概念是：

计算机程序 = 数据结构 + 算法 + 程序结构。

这个简单的问题，由计算机自动编程来实现是否能完成？

事实上，目前演化计算的“自动编程”，是启发于“计算机程序 = 数据结构 + 算法”的思想的。我们来看一看它对上述问题的解决。

对于该问题，建立计算机自动编程的基础——两个集合：

data = { a,b },op = { + }.

计算机自动编程所得到的程序，为data与op的一种关系，我们用字符串表示。如

s1 = aa+ ;// 即 s1 = a + a ；

现在对于一个字符串s，计算机便可以进行自动设计：

s = a; // 尚未成功

s = aa; // 尚未成功

s = aa+; // 不合要求的程序，舍弃

s = a; // 尚未成功

s = a+; // 不合法的程序，舍弃

s = a; // 尚未成功

s = ab; // 尚未成功

s = ab+; // 程序成功，退出

换言之，计算机自动编程的程序，这里定义为

计算机程序 = data * op .

当然，获得一个合要求的计算机程序，不是一个枚举的过程。演化计算的方案是使用随机策略、通过演化获得好的程序。

data和op两集合，是自动编程的基础，可相对于问题的领域与复杂度而设计（好比程序员所需要的计算机语言复杂程度也不同一般）。比如，上述的data再加入两个整型变量x，y，就完全可以设计出和Sum模块功能相等的程序。如果data和op扩充如下：

data = { a0,a1,a2,...an,n,x },op = { +,-,* }.

其中x是实型变量，那么就可以由计算机自动编程来设计多项式逼近的程序。

而且，逻辑操作如if，else，还有循环操作，都可以加入到op集合中。那么，自动编程可解决的问题领域会更大。

然而，自动编程仍只是刚刚开始。说它要代替程序员的工作，还为时尚早。

首先，计算机自动编程是基于集合data和op的，这两个集合可比于计算机自动编 程的语言，但这个语言还非常的不完善。对于个别的问题可以设计一个可行的语言，但大部分问题还没有办法找到合适的语言，更不用说设计出一个较为普遍的语 言。而程序员所使用的计算机语言，则已到了相当完善的程度。而OO语言出现后，程序员可以设计自己的数据类型，计算机的自动编程目前是无法做到这一点的。

比如对于上面的问题，程序员可以设计一个数据类型对整数进行封装（我们不谈它对本问题的实际意义，很显然我们重视它的抽象意义）：

//define new type :Integer

class Integer {

//...

public:

//...

};

由此，程序员对于现实世界进行建模的时候，表达工具（计算机语言）是相当得力的。然而计算机自动编程的data与op，对工程计算与简单逻辑判断，可以很好的建立模型，但在深度与广度上却远远落后于程序员。

其次，我觉得计算机程序的概念，必须要加入“程序结构”的因素；程序结构的因素，对于大规模工程应用具有重要的意义，而且是程序员智慧体现的精彩处。一个 复杂问题的程序，糟糕的结构，往往是致命的。比如一个全局的指针对象，就会有太多的陷阱，能让设计不好的系统彻底瘫痪。然而好的结构则不然。另外，程序员 充分利用“程序结构”上的经验，总结出好的设计模式，开发出性能良好的类库、程序框架，使得程序设计的继续得以良性循环。

但目前自动编程尚没有规划这方面的问题。一开始的定义，就是基于data与op的，而data*op的过程，目前由演化计算来做，就如处于汇编语言程序设计时期的程序员，可考虑的程序结构是很少的，只能拼命般的用聪明的脑袋对付问题的复杂度。

最后，当然是目前计算机的制约。就目前自动编程的主要问题，还是难以处理的复杂度。计算机本身性能的进一步提高，好的算法进一步开发，会使得自动编程进一步发展。但问题并非孤立的，解决问题的复杂度，当然也得考虑自动编程自身理论的发展，如突破上述的界限等。

原文中还提到利用网络信息资源，与计算机的学习能力，当然，这些步骤都是必然的。自动编程肯定要面临这些学科资源。但这涉及的问题更多。集中的说，网络和 分布式系统，与人工智能，都要解决大量的问题，才可在工程上更充分进入自动编程的范围。目前来看，还是智能计算与自动编程关系最为紧密，也是主要的推动学 科。

这里所说的，都是从软件的角度。原文另外提到跨系统（比如windows与UNIX）的自动编程，我想这个问题程序员更为头痛些。不妨更宽泛的说，由于偶 然或必然的原因，计算机体系结构目前是多种多样的，自然程序员的编程都是基于某种体系结构的计算机。一个CISC机器的程序，在RISC机器上运行肯定有 问题；那么在前者上编程（无论是程序员还是自动编程），如何无缝移植到后者上去，我想这就不仅是程序设计的问题了。

原文中提出“辅助程序员”的说法，我觉得很有意思。既然编程的工作，下放给计算机，那么辅助程序员就是要管理那些进行“自动编程”的计算机了，这有些项目经理的味道了。

很显然程序员在程序设计的时候，受软件工程上的一些规律制约。而这个过程的管理，是十分复杂的；大部分项目经理都有经验的。那么，如果多个计算机在“协同 自动编程”的时候，又会是个什么样子？其中有那些规律可探讨？我想虽然计算机可以自动编程了，程序员从编程的工作中解脱了；但行业对人的要求并没有降低是 吗？

或许应该说，时代在发展，行业对于人的要求，永远都是在提高的。

除非，人工智能彻底的成熟，机器和人具有一样的行为方式了。人或许可以休闲了。

那么，“辅助程序员”们，你们怕不怕？这个问题就不仅仅是行业内部问题了，计算机也要薪水的话，整个社会就会关注它了。