Davida Canfielda Smitha

Davida Canfielda Smitha
Urodzić się	( 29.03.1945 ) 29 marca 1945 Roanoke, Wirginia , Stany Zjednoczone
Alma Mater	Oberlin College Uniwersytet Stanforda
Znany z	Ikony interfejsu komputera , Graficzny interfejs użytkownika , Xerox Star , Programowanie przez demonstrację
Współmałżonek	Żaneta Smith
Nagrody	Osiągnięcie życiowe SIGCHI 2020
Kariera naukowa
Pola	Informatyka Interakcja człowiek-komputer Projektowanie interfejsu użytkownika
Instytucje	Laboratorium Sztucznej Inteligencji Stanford Instytut Badawczy Stanforda Xerox VisiCorp Dest Systems Cognition Komputer Apple Stagecast IBM
Praca dyplomowa	Pigmalion, kreatywne środowisko programistyczne (1975)
Doradca doktorski	Alana Kay'a

David Canfield Smith to amerykański informatyk najbardziej znany z wynalezienia ikon komputerowych i techniki programowania znanej jako programowanie przez demonstrację . Jego główny nacisk kładziony był na obszar interakcji człowiek-komputer (CHI). Jego celem było ułatwienie korzystania z komputerów zwykłym ludziom. Jest jednym z pionierów nowoczesnych graficznych interfejsów użytkownika (GUI) dla komputerów, wynalazł takie techniki, jak metafora pulpitu , okna dialogowe i uniwersalne polecenia.

Życie osobiste i wpływy

Smith urodził się w Roanoke w Wirginii 29 marca 1945 r. Smith ukończył Chillicothe (Ohio) High School w 1963 r. I został wprowadzony do Chillicothe High School Distinguished Alumni Hall of Fame w 2007 r.

Kolegium Oberlina

Smith uczęszczał do Oberlin College , gdzie w 1967 roku uzyskał tytuł Bachelor of Science z wyróżnieniem z matematyki . Na ostatnim roku Smith zdał sobie sprawę, że nie chce robić kariery profesora matematyki, co było jego dotychczasowym celem. Na szczęście dziedzina informatyki dopiero się rozkręcała; wydawał się szyty na miarę, aby skierować jego zainteresowanie matematyką na rozwiązywanie rzeczywistych problemów. sztuczną inteligencją (AI) rozwinął po przeczytaniu Komputerów i myśli Edwarda A. Feigenbauma i Juliana Feldmana. Ta inspirująca książka sugerowała, że ​​sztuczna inteligencja jest przyszłością informatyki, a Smith chciał się w to zaangażować. Chociaż zajęło to trzydzieści lat dłużej, niż ludzie się spodziewali, dzisiaj sztuczna inteligencja wydaje się być przyszłością komputerów. (Na lepsze lub gorsze.)

Uniwersytet Stanford

W 1967 rozpoczął studia doktoranckie. w dziedzinie informatyki na Uniwersytecie Stanforda . Dołączył do Laboratorium Sztucznej Inteligencji Stanforda (SAIL). Idąc za Feigenbaumem i Feldmanem, Smith chciał, aby komputer był w stanie się uczyć. Myślał, że jeśli komputer może się uczyć, to może zastosować tę zdolność do zadania uczenia się, a tym samym nauczyć się, jak uczyć się lepiej. Po kilku iteracjach powinien stać się ekspertem w nauce. W tym momencie ludzie mogliby zastosować to do niektórych drażliwych problemów ludzkiej cywilizacji i można było dokonać prawdziwego postępu naukowego. Jednak postęp w sztucznej inteligencji był powolny i pozostanie powolny przez resztę stulecia ze względu na słabe komputery tamtych czasów. Dopiero na przełomie wieków komputery w końcu stały się wystarczająco wydajne, aby sztuczne sieci neuronowe (ANN) mogły osiągnąć swój potencjał. Sieci SSN są źródłem obecnego renesansu sztucznej inteligencji. Pytanie tylko, czy staną się zbyt potężni i zastąpią człowieka jako dominujący gatunek na Ziemi?

W międzyczasie Smith zaczął się rozczarowywać sztuczną inteligencją. Zwrócił się o pomoc do Alana Kaya , adiunkta informatyki na Uniwersytecie Stanforda, który również pracował w laboratorium sztucznej inteligencji. Pewnego dnia Kay wypowiedział jedno z najważniejszych zdań w życiu Smitha. Kay powiedział: „Nie chcę tworzyć inteligentniejszego komputera; Chcę używać komputerów, aby uczynić ludzi mądrzejszymi”. To było objawienie dla Smitha. „Ja też chcę to zrobić!” on myślał. Poprosił Kay, aby została promotorem jego pracy magisterskiej, a Kay się zgodziła. Podczas pierwszego spotkania w celu przedyskutowania tezy (nieuzasadnione pragnienie wizualnego programowania komputerów) Kay wręczyła Smithowi stos książek o sztuce i filozofii , w tym Myślenie wizualne Rudolfa Arnheima , Akt stworzenia Arthura Koestlera , Sztuka i Iluzja autorstwa Ernsta Gombricha oraz Psychologia wynalazku w dziedzinie matematyki autorstwa Jacquesa Hadamarda . To bardzo zaskoczyło Smitha, ponieważ spodziewał się książek o algorytmach i strukturach danych, projektowaniu języków programowania, technikach konstruowania kompilatorów itp. Ale Kay uważał, że pomysły spoza informatyki są niezbędne do rozwoju tej dziedziny. Smith początkowo był tym zdumiony. Teraz zdaje sobie sprawę, że te książki były najważniejsze w jego karierze; odwoływał się do nich wielokrotnie i od tamtej pory kierują jego myśleniem.

Smith ukończył doktorat. w 1975 roku.

Pigmalion

Pigmalion to nazwa pracy Smitha na Uniwersytecie Stanforda. Zawierał dwie nowe innowacje: koncepcje ikon komputerowych i programowanie przez demonstrację . Smith nazwał ten program Pygmalion na cześć słynnego rzeźbiarza Pigmaliona z mitologii rzymskiej. Program został zaimplementowany w zupełnie nowym języku programowania Smalltalk na nowiutkim komputerze osobistym Xerox Alto .

Rozwój ikon

(trzeba go przepisać) Smith i jego koledzy ze Stanford często spotykali się, aby przeprowadzić burzę mózgów w celu rozwiązania problemów. Zwykle dotyczyło to tablicy. Szkicowali obrazy i diagramy opisujące rozwiązanie. Potem siadali i tłumaczyli te diagramy na język programowania akceptowany przez komputer. Stąd pojawiły się problemy. Odległość translacji między obrazami a kodem liniowym była duża. Próba pokonania go doprowadziła do wielu błędów. Smithowi przyszło do głowy, że gdyby komputer mógł bezpośrednio wykonać szkice na tablicy, byłyby gotowe. I cała klasa błędów zniknie. Postanowił więc uczynić z tego cel swojego doktoratu. badania. Stworzyłby wykonywalną tablicę elektroniczną.

<picture>

Tworząc Pigmaliona, Smith chciał obiektów, którymi można bezpośrednio manipulować w systemie. Smith został zainspirowany przekonaniem niektórych religii, że obrazy przedstawiające święte postacie ucieleśniają część świętości tej postaci. Smith postrzegał obiekty w Pigmalionie jako posiadające zarówno wizualne, jak i mechaniczne schematy, które reprezentują. Widział ikonę religijną i przedmioty, które rysował, jako mające to samo podwójne znaczenie, dlatego nazwał te przedmioty ikonami.

Kalendarium kariery

1963-1967 : Uzyskał tytuł licencjata z matematyki w Oberlin College

1967-1975 : Zrobił doktorat. w dziedzinie informatyki na Uniwersytecie Stanforda. W tym czasie Smith pracował również w Xerox PARC , gdzie związał się z Learning Research Group Alana Kay'a, która opracowała Smalltalk , jeden z pierwszych obiektowych języków programowania. Projekt pracy dyplomowej Smitha Pygmalion został napisany w Smalltalk.

1975-1976 : Programista w Augmentation Research Center (ARC) Douglasa Englebarta w Stanford Research Institute (SRI). Smith został przyciągnięty do ARC z powodu wielu wybiegających w przyszłość artykułów, które z niego wychodziły, oraz przez The Mother of All Demos Englebarta . Jednak Smith nie czuł, że Englebart nadąża za najnowocześniejszymi badaniami, które właśnie widział w PARC. Co najważniejsze, Englebart był zaangażowany w systemy podziału czasu, podczas gdy PARC był pionierem w dziedzinie komputerów osobistych.

1976-1983 : Projektant interfejsu użytkownika w firmie Xerox w Dziale Rozwoju Systemów Xerox. Smith był jednym z sześciu głównych projektantów interfejsu użytkownika Xerox Star .

1983-1984 : Projektant interfejsu użytkownika w VisiCorp – W tym czasie Smith dołączył do VisiCorp , firmy większej niż Microsoft i produkującej cztery z dziesięciu najlepiej sprzedających się aplikacji na komputery osobiste – w tym VisiCalc . Dołączył do VisiCorp, ponieważ podziwiał wynalazców VisiCalc, Boba Frankstona i Dana Bricklina . Podobnie jak oni, chciał wnieść przełomową aplikację na PC. W rezultacie stworzył prototyp nowej aplikacji, która miała robić dla relacyjnych baz danych to, co VisiCalc zrobił dla modelowania finansowego. Niestety, VisiCorp zbankrutował, zanim zdążył przekształcić swój prototyp w produkt. Smith opisuje to jako jedno z największych rozczarowań w swojej karierze.

1984-1985 : Współzałożyciel, architekt systemu i projektant interfejsu użytkownika w Dest Systems – Smith i inni byli pracownicy VisiCorp utworzyli start-up pod patronatem Dest Corporation, aby połączyć czytnik optycznego rozpoznawania znaków (OCR) firmy Dest z pamięcią masową urządzenia, takie jak dyski optyczne do przekształcania dużych ilości dokumentacji papierowej w formę elektroniczną, którą można przeszukiwać i edytować. Na zespół wpłynęły takie statystyki, jak: dokumentacja Boeinga 747 ważyła więcej niż sam samolot. Ponownie Smith i jego zespół opracowali prototyp produktu, ale Dest miał trudności finansowe, zanim mogli go w pełni zrealizować.

1985-1988 : Współzałożyciel i wiceprezes ds. interfejsów ludzkich w firmie Cognition — był to start-up z Massachusetts, który próbował zrobić dla inżynierów mechaników to, co stacje robocze, takie jak Daisy's i Mentor Graphics , zrobiły dla inżynierów elektryków. Architektonicznie opierał się na Sketchpadzie Ivana Sutherlanda ; wykorzystał opartą na ograniczeniach do zobrazowania urządzeń mechanicznych, takich jak mechanizm podnoszenia i opuszczania przedniej szyby w samochodach. Wymiary, kąty i inne wymiary na diagramach były powiązane z wzorami matematycznymi. Gdy wartości we wzorach uległy zmianie, diagramy automatycznie aktualizowały się, odzwierciedlając zmiany. Inżynier zawsze miał dokładny wizualny obraz swojego modelu matematycznego. Smith zaprojektował prosty interfejs wzorowany na notatniku inżyniera. Zawierał notatki szkicowe do diagramów, notatki matematyczne do formuł, notatki tekstowe do opisów tekstowych i inne. Wszystko to można umieścić na stronach zeszytu. Była to konstrukcja modułowa, która ułatwiała włączanie nowych typów notatek w miarę ich wymyślania przez użytkowników. Produkt został ukończony i sprzedany, ale Cognition nigdy nie było opłacalne i wypadło z biznesu. Cognition zostało zaimplementowane na dedykowanych stacjach roboczych o dużej mocy, które stały się niekonkurencyjne ze względu na rosnącą moc tanich komputerów osobistych wykorzystujących chipy Intela. Jednak interfejs Cognition odniósł sukces i wygrał konkurs General Motors, aby stać się jego systemem zarządzania interfejsem użytkownika (UIMS).

1988-1996 : Projektant interfejsu użytkownika w Apple – Smith pracował w Apple Advanced Technology Group , gdzie wraz z Allenem Cypherem wynaleźli KidSim , z ważnym wkładem Alana Kay. KidSim został oparty na idei programowania przez demonstrację Smitha. Ale projekt wymyślił równie potężny pomysł: programowanie reguł wizualnych.

1996-2002 : Współzałożyciel i projektant interfejsu użytkownika w firmie Stagecast — po rozwiązaniu Advanced Technology Group przez Apple, Smith i kilku jego współpracowników z Apple utworzyli start-up o nazwie Stagecast, aby przekształcić KidSim w produkt. Zmienili nazwę KidSim na Creator . Kreator został opracowany, udoskonalony i rozszerzony przez oddany zespół inżynierów w Stagecast. Kreator został ukończony (wersje 1.0 i 2.0) i został sprzedany do szkół. Ale to był trudny rynek na przełomie wieków przed iPadem i ostatecznie Stagecast zbankrutował z powodu braku funduszy. Dzisiaj tablety, takie jak iPad, byłyby idealną platformą dla Twórcy, a App Store byłby idealnym sposobem na jego sprzedaż.

2002-2003 : Projektant interfejsów człowiek-komputer w IBM

2004-2009 : Na emeryturze – Smith i jego żona Janet podróżowali po kraju kamperem. Obecnie pisze książkę o ich podróżach.

2009-obecnie: nadal na emeryturze. Mieszka w Bend w stanie Oregon. Lubi wędrówki, biwakowanie, jazdę na nartach, czytanie i fotografowanie. Zwłaszcza ciesząc się, że ma czas na rozwijanie swoich nietechnicznych zainteresowań.

Xerox Gwiazda

(wymaga przepisania) Smith pracował jako projektant interfejsu użytkownika w Dziale Rozwoju Systemów Xerox w latach 1976-1983. Jego rola jako jednego z sześciu głównych projektantów Xerox Star stanowi jego główny wkład w dziedzinę interakcji człowiek- komputer . Pozostałych pięciu projektantów to Larry Clark, Eric Harslem, Charles Irby , Ralph Kimball i Jim Reilly. Pracując nad Star, Smith pomógł opracować cztery główne funkcje: metaforę pulpitu, okna dialogowe, projekty ikon i uniwersalne polecenia.

Metafora pulpitu

(musi zostać przepisany) Metafora pulpitu to reprezentacja typowych obiektów biurowych w interfejsie użytkownika komputera. Smith i jego współpracownicy próbowali opracować komputer do biura. Wcześniejsze komputery nie były przystosowane do biura i tego, co Smith nazywał „ pracownikami wiedzy ”. Dokonał rozróżnienia między tym, jak ci pracownicy wiedzy i sekretarki - którzy byli wówczas zwykłymi użytkownikami komputerów - chcieli korzystać z komputera. Aby wprowadzić komputer, który pracownicy umysłowi mogliby łatwo zrozumieć i z którym mogliby wchodzić w interakcje, Smith uważał, że konieczne jest włączenie obiektów i pomysłów, które już znali. To skłoniło go do reprezentowania typowych przedmiotów biurowych, takich jak dokumenty, foldery, szafki na akta i kosze na śmieci, w swoich projektach ikon dla Gwiazdy.

Okna dialogowe

(musi zostać przepisany) Okno dialogowe to małe okno zawierające klikalne opcje, umożliwiające użytkownikom przekazanie polecenia do komputera. Prezentując listę opcji w tych polach, użytkownicy nie muszą ich zapamiętywać.

Ikony

(musi zostać przepisany) Smith zaprojektował początkowe ikony ikon biurowych dla Xerox Star. W miarę postępu prac nad Starem i zbliżania się do końca, on i inni projektanci zdecydowali, że ikony potrzebują bardziej profesjonalnego wyglądu. Cała szóstka zaczęła przeprowadzać wywiady z grafikami, którzy mogliby dopracować jego wstępne szkice. Wkrótce poznali Norma Coxa – artystę pracującego już dla firmy Xerox w Dallas w Teksasie. Po tym, jak Cox stworzył kilka nowych zestawów ikon, przeprowadzili testy użytkowników, aby sfinalizować, który zestaw byłby bardziej odpowiedni dla systemu Star. Testy te zostały wykorzystane do określenia, które z różnych zestawów były najbardziej estetyczne, identyfikowalne z reprezentowanym przez nie obiektem ze świata rzeczywistego - takim jak drukarka lub skrzynka pocztowa - i jak szybko użytkownicy mogli zlokalizować dany typ ikony na pełnym ich ekranie.

Komendy uniwersalne

(musi zostać przepisane) Komenda uniwersalna to komenda, która działa we wszystkich aplikacjach systemu. Według własnych słów Smitha: „To upraszcza system jako całość bez zmniejszania jego mocy. Niektóre z uniwersalnych poleceń dla gwiazdy to: Ponownie, Kopiuj, Kopiuj właściwości, Usuń, Przenieś, Pokaż właściwości i Cofnij.

Jabłko

KidSim

Przez osiem lat Alan Kay, Allen Cypher i Smith ściśle współpracowali w Apple Advanced Technology Group , aby znaleźć sposób na nauczenie dzieci programowania. Podczas tego projektu napotkali dwa główne problemy. Pierwszą kwestią było to, jak wprowadzać programy bez nudnych lub przytłaczających uczniów, a drugą było zrozumienie, jak działa program po jego napisaniu. Ich wysiłki zakończyły się ostatecznie sukcesem i opracowali system o nazwie KidSim (do symulacji dla dzieci). System umożliwiał dzieciom już w wieku przedszkolnym programowanie gier wideo, w które mogłyby grać inne dzieci.

Oprogramowanie komponentowe

Jednym z pobocznych projektów Smitha w Apple było oprogramowanie komponentowe . W przypadku sprzętu projektant nie schodzi do poziomu pojedynczych tranzystorów i rezystorów, lecz sięga do katalogu komponentów, wybiera zestaw układów scalonych i składa je w całość. Jednak w oprogramowaniu projektant zajmuje się elementami najniższego poziomu: instrukcjami warunkowymi, zmiennymi i wywołaniami procedur. Czasami biblioteka udostępnia predefiniowane procedury, które można wywołać, oszczędzając w ten sposób projektantowi pracy związanej z ich implementacją. Jednak te biblioteki często nie wykonują tego, co jest potrzebne lub nie można ich prawidłowo używać. Oprogramowanie komponentowe próbowało umożliwić używanie komponentów oprogramowania w sposób analogiczny do komponentów sprzętowych. Podobnie jak wiele innych projektów Smitha, nie wyszedł on poza fazę prototypu.

OpenDoc

Kolejnym pobocznym projektem Smitha był OpenDoc . Apple chciał wdrożyć nową architekturę dokumentów. W OpenDoc użytkownik mógł pisać dokumenty przy użyciu otwartej kolekcji komponentów multimedialnych. Architektura była wystarczająco elastyczna, aby umożliwić dołączanie nowych typów komponentów zgodnie z wyobrażeniami ludzi. W tym projekcie Smith działał jako konsultant ds. interfejsu użytkownika i wniósł nowe uniwersalne polecenie: Link. Link został później dodany do listy uniwersalnych poleceń, takich jak wycinanie, kopiowanie , wklejanie i cofanie , które działały ze wszystkimi komponentami. Link ustanowił dynamiczne połączenie między komponentami. Na przykład między komponentem arkusza kalkulacyjnego a komponentem bazy danych, gdy zmiana została wprowadzona w jednym z tych komponentów, ta sama zmiana została wprowadzona w drugim. To polecenie zmniejszyło liczbę ręcznych aktualizacji potrzebnych do zmiany materiałów i zapewniło znaczny wzrost funkcjonalności przy prawie zerowym wzroście złożoności. Niestety OpenDoc został szybko wycofany.

Rozszerzalny język programowania

Wreszcie Smith zaprojektował nowy rozszerzalny język programowania do użytku w Advanced Technology Group. Język ten wykorzystywał technologię PLisp opracowaną wcześniej przez Larry'ego Teslera , Horace'a Eneę i Smitha w Stanford. Nie tylko można było dodawać do języka nowe konstrukcje programistyczne, umożliwiając programiście korzystanie z tych konstrukcji w programie, ale takie rozszerzenia można było wprowadzać w czasie kompilacji. Oznacza to, że programista mógłby dołączyć przedmowę na początku programu, która dynamicznie dodawałaby funkcje tylko dla następującego po nim programu. Jednak ten język nigdy nie został zaimplementowany.

Kreator Stagecastów

Stagecast Creator to wizualny język programowania oparty na koncepcji programowania na przykładach. Miało to na celu nauczenie dzieci programowania. Smith uważał, że programowanie nie jest z natury trudne, ale prawdziwym problemem było to, że informatykom nie udało się stworzyć łatwiejszego sposobu uczenia się i robienia tego. Rozwiązaniem tego problemu był Creator. Poprzez testy użytkowników w grupach uczniów czwartej, piątej i szóstej klasy Smith i jego zespół odkryli, że język programowania odnosi największe sukcesy w grupach piątej klasy. Uważał, że piątoklasiści byli „mniej więcej w wieku, w którym system edukacji nie wyparł z nich kreatywności i entuzjazmu, ale wystarczająco dojrzali, by wykazać się pomysłowością”. Smith chciał nowego sposobu na zaangażowanie dzieci i faktyczne nauczenie ich myślenia, zamiast zapamiętywania faktów. Chociaż dzieci postrzegały tworzenie symulacji w Creatorze jako tworzenie gier wideo, Smith wierzył, że pośrednio uczy ich metody naukowej. Korzystając z Kreatora, dzieci tworzyły teorie i hipotezy oraz eksperymenty w celu ich sprawdzenia, przeprowadzając te eksperymenty, a następnie obserwując wyniki, aby potwierdzić lub obalić swoje hipotezy.

Creator jest kontynuacją projektu Smith's KidSim w Apple. W 1997 roku Steve Jobs wyeliminował Advanced Technology Group, dla której pracował Smith. Oznaczało to, że KidSim nie będzie już otrzymywać finansowania. Jednak Apple udzielił Smithowi i około 12 innym pracownikom byłej Advanced Technology Group pozwolenia na samodzielne kontynuowanie projektu. W 1997 roku Smith i jego współpracownicy stworzyli start-up Stagecast, Inc., aby kontynuować pracę z KidSim. Celem tej firmy było dokończenie Java KidSim i sprzedaż go jako produktu komercyjnego. Wkrótce po założeniu firmy, KidSim został przemianowany na Creator. Pierwsza wersja została ukończona w 2000 r., a druga w 2001 r. Od 2012 r. Nadal można ją kupić na oficjalnej stronie internetowej Stagecast, www.stagecast.com. Jednak firma Stagecast, Inc. zbankrutowała w 2002 roku z powodu braku funduszy od inwestorów venture capital z Doliny Krzemowej . Jak sam mówi, Smith powiedział, że kilku inwestorów venture capital powiedziało swojej firmie: „Uwielbiamy wasze oprogramowanie i czy moglibyśmy prosić o kopię dla naszych dzieci? Ale nie zamierzamy was finansować, ponieważ nigdy nie zarabialiśmy na oprogramowaniu edukacyjnym ”. Smith nazwał rozwiązanie Stagecast, Inc. drugim największym rozczarowaniem w swojej karierze.

Emerytura

Smith i jego żona Janet przeszli na emeryturę na początku 2004 roku, sprzedali dom i kupili samochód kempingowy. Przez następne pięć lat podróżowali po kraju, odwiedzając malownicze miejsca, fotografując miejsca historyczne i spotykając różnych ludzi. W końcu odwiedzili wszystkie parki narodowe w sąsiednich Stanach Zjednoczonych, a także wiele pomników narodowych, terenów rekreacyjnych, miejsc historycznych oraz parków stanowych i lokalnych, zarówno w USA, jak iw Kanadzie. Smith pisze obecnie książkę o tamtych latach zatytułowaną Travels with Janet , zainspirowaną książką Johna Steinbecka Travels with Charley: In Search of America .

Po powrocie na solidny grunt Smith i jego żona kupili dom w Bend w stanie Oregon, gdzie żyją spokojnie (w porównaniu z Bay Area), spokojnie (w porównaniu do start-upów w Dolinie Krzemowej) i niektórzy mogą powiedzieć, że nudno (z wyjątkiem miejsc, gdzie wnuki są zaangażowane) istnienie. Janet nadal uczy gry na fortepianie w ograniczonej pracowni, po prostu dlatego, że to kocha. Smith nadal dużo czyta, ale dla odmiany głównie rzeczy nietechniczne. Ostatnio współpracował z dr. Henrym Liebermanem z MIT, zainspirowany jego pomysłową książką Dlaczego nie możemy wszyscy się dogadać? Pomysł polega na zbadaniu radykalnie nowych interfejsów użytkownika. Tak jak Janet, robię to po prostu dlatego, że to kocham.