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缅怀数据库之父——查尔斯·巴赫曼

查尔斯·威廉·“查理”·巴赫曼(Charles William “Charlie” Bachman),数据库之父,7月13日逝世,享年92岁。

巴赫曼是第一个没有博士学位的图灵奖获得者,第一个工程学背景而不是科学背景的图灵奖,是第一个因将计算机应用于工商管理而赢得图灵奖,第一个因一个特定的软件而赢得图灵奖,第一个在职业生涯完全在企业中度过的图灵奖获得者。他的主要贡献不是在学术界任教研工作,而是在工业界开发实际的产品。

图片描述

1973年,他因“数据库技术方面的杰出贡献”而被授予图灵奖,并做了题为“作为导航员的程序员(The Programmer as Navigator)”的演讲。他以哥白尼的《天体运行论》颠覆地心说做类比,指出过去几十年间,人们对信息系统的理解,并不比托勒密学说强多少,“新”时代应当抛弃那种“以计算机为中心”的思维模型,转而采用“以数据库为中心”。

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求学经历

1924年12月11日巴赫曼出生于美国堪萨斯州曼哈顿,高中在密歇根州东兰辛度过。二战爆发后,他加入美国陆军防空高炮师;从1944年3月至1946年2月,他在西南太平洋战场待了两年,到过新几内亚,澳大利亚和菲律宾群岛等地。在这里,他首次使用90mm炮弹的火力控制系统。之后,他离开军队,进入密歇根州立大学学习,并于两年后获得了机械工程的学士学位。1950年,他在宾夕法尼亚大学获取硕士学位。同年,他在沃顿商学院完成了三个季度的学习,获取MBA学位。

工作和成就

运筹

1950年他进入位于密歇根州米德兰的陶氏化工,任工程师,后来升至数据处理经理。在陶氏化工,巴赫曼作为工程师主要负责运筹方面的问题,在穿孔卡片机上开发投资回报率的计算程序。1957年,他被任命为中央数据处理部门的第一负责人,负责筹备公司的第一台大型数字计算机。巴赫曼主持了一项可行性研究以选择新机器,并聘请了一些程序员和分析员。他研究信息论,并参与了程序设计以简化文件维护和报告生成过程。

通用生产信息和控制系统

1961年,巴赫曼来到纽约市,任职于通用电气,在这里他提供企业集团内部咨询服务。他负责了一个涉及GE的所有部门的综合系统项目,即:使用全新的GE 225计算机,制造一个通用的生产信息和控制系统(MIACS)。

该MIACS应用系统包含了许多要素,最底层的是生产控制系统。它完成生产计划,配件扩充,工厂调度,新订单反馈、处理以及正确变更工厂状况等许多功能。该系统的底层是集成数据存储(IDS,en:Integrated Data Store),是原始的数据库管理系统,IDS建造在存储器上的虚拟内存系统上,用于检索动态和静态的数据。它是通用电气IDS、IDS II,Cullinet的IDMS和其他基于巴赫曼网状模型的数据库的基础,也是第一个用于生产的基于磁盘数据库管理系统。巴赫曼抓住了当时的许多新机会,成就了一个独特的产品。

数据库管理系统

1964年,巴赫曼来到位于亚利桑那州的通用电气计算机部门。在这里,他和朗伯一起完成了许多数据库相关的项目,如 GE 400 IDS、GE 600 IDS、DataBASIC、个人数据存储系统、以及WEYCOS 1、2等。WEYCOS是一个复杂的在线数据库管理信息系统,巴赫曼认为WERCOS 2是第一个能支持多个应用程序并行访问的数据库管理系统。他们开发了“dataBasic”这个产品,为使用BASIC语言的分时系统用户提供数据库接口支持。1960年代末,他还与沃伦·西蒙斯、比尔·奥莱等人在CODASYL数据库任务组一起工作,他们制作的数据库标准深受IDS和巴赫曼想法的影响。

三层结构模型

1970年霍尼韦尔收购GE的计算机事务后,巴赫曼来到波士顿,在霍尼韦尔高级研究组从事合并后的运筹工作。仍然从事数据库方面的工作。他把自己研究数据模型称之为角色数据模型(role data model)。巴赫曼曾为ISO委员会开发开放系统互连(Open Systems Interconnection,OSI)。曾担任美国国家标准学会-标准规划和规定委员会(ANSI-SPARC)的DBMS研究组副主席,并尝试将数据库管理语言标准化。1971年DBTG小组提出了DBTG报告,描述了网状数据库系统参数接口和协议,以支持与数据无关的概念。报告也确立了现在被称为“三层模式方法”(Three schema approach)的数据库模型,即外部,抽象和内部的分层模型。[1]虽然申请美国国家标准失败,但该模型非常有影响力。1974年,巴赫曼与关系数据库理论的首创者埃德加·科德在参加了一个会议时,就两者的功过展开了讨论。

企业数据库设计

巴赫曼也为许多标准化组织工作,他积极推动与促成了数据库标准的制定,在美国数据系统语言委员会CODASYL下属的数据库任务组DBTG提出了网状数据库模型以及数据定义(DDL)和数据操纵语言(DML)规范说明,于1971年推出了第一个正式报告——DBTG报告。

缅怀

数据科学家加里·雷克托(Gary Rector)说巴赫曼是一个“谦虚、善良、慷慨、温柔的灵魂;他的整个家庭反映了人性。他爱花,微笑拥抱每个人。他的心与他人连接,比任何只会处理数据的数据库更加有意义,他以这种方式连接到人才是他给我的最大的启发。“

技术历史学家托马斯·海格最后一次见到巴赫曼时,巴赫曼已年近90岁,但仍然思想深刻,享受生活;谈论他正在写的文章,以及与他共享退休社区的室友E.O.威尔逊的聊天。“他从来没有停止试图了解事物的运作,并试图使之更好地运作。我很荣幸认识他。”

巴赫曼的儿子乔纳森·巴赫曼(Jonathan Bachman)说,他父亲对集成数据存储的远见产生了“高性能直接存取存储模型”,允许开发人员构建任何类型业务或运营数据的大型高效数据库。“实际上,第一版系统非常成功,成为大型主机时代最重要的系统软件。”

在2008年的一次采访中,巴赫曼被问及“谁是IT行业启发你或是你将之作为榜样的人”时,他回答说:“发明人,新概念的开发人员,以前未解决问题的解决者,新兴技术和旧技术有趣组合的装配者。例如莫里斯·威爾克斯爵士(Sir Maurice Wilkes)、艾茲赫爾·戴克斯特拉(Edsger Dijkstra)、蒂姆·伯纳斯-李爵士(Sir Timothy Berners-Lee)。”

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