悼念！蒙特卡洛Metropolis算法贡献者之一Arianna Rosenbluth逝世

陈彩娴 AI科技评论 今天

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作者 | 陈彩娴
AI科技评论消息，洛杉矶当地时间12月28日，Metropolis算法的主要贡献者之一Arianna W. Rosenbluth与世长辞，享年93岁！
Arianna于1927年9月15日在美国德克萨斯州休斯顿出生，是一名物理学家与计算机科学家。1946年，她在美国莱斯大学获得本科学士学位，1947年获得拉德克利夫学院的硕士学位。随后，Arianna又赴哈佛大学攻读物理学博士学位，师从John Hasbrouck Van Vleck。
当时，Van Vleck门下仅有三名学生，除了Arianna，其余两位分别是Philip Warren Anderson（1977年与导师Van Vleck共同获得诺贝尔物理学奖）与 Thomas Kuhn（美国著名的科学哲学家，曾提出范式法则）。Arianna成功于1949年获得博士学位，年仅22岁。
博士毕业后，Arianna获得美国原子能委员会的博士后奖学金，赴斯坦福大学继续攻读博士后。之后，她加入洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）。在那里，Arianna结识了Nicholas、Marshall与Teller等人，一起参与氢弹研究。其中，Arianna主要负责氢弹研究的计算相关工作。
1953年，Arianna与Nicholas Metropolis、Marshall Rosenbluth、Augusta Teller与Edward Teller共同在《The Journal of Chemical Physics》上发表了论文“Equation of State Calculations by Fast Computing Machines”。
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论文链接：http://www.peterbeerli.com/classes/images/1/1b/Mcmc_seminar_sep8.pdf
该论文首次提出Metropolis-Hasting算法，通过重复使用概率选择来描述简单的2D液体模型，从难以直接采样的概率分布中获取随机样本序列。
据维基百科介绍，在这篇论文中，Arianna的主要贡献是撰写完成首个应用于 MANIAC I 计算机的马尔科夫链蒙特卡洛方法（Markov Chain Monte Carlo，简称MCMC）的完整实现过程。
然而，每位作者对该论文的贡献值却存在争议性。
值得一提的是，该论文中，除了Metropolis之外的其余四位作者，当时是两对夫妻。Arianna与Marshall于1951年结婚，育有子女4人，曾共同研究蒙特卡洛液体采样六年，后于1978年离婚。
坊间流传另一个故事版本：Edward、Metropolis和Marshall在派对上讨论这个问题，在鸡尾酒餐巾纸上写出了这个闻名的算法。他们最终的论文之所以写上妻子的名字，是为了安抚被整晚的技术性讨论所烦扰的女人Arianna和Augusta（昵称Mici）。
这无疑是玩笑话。Teller的妻子Augusta是一位富有经验的计算机程序员，是在二战期间最早加入Las Alamos实验室的员工之一，Augusta帮助执行了首次在机器计算机上运行的原子弹设计计算。如前所述，Arianna受过高等教育，在Los Alamos的工作中，协助在电子计算机上运行炸弹的复杂运算。
在Teller的回忆录《Memoirs: A Twentieth Century Journey in Science and Politics》中，他提到：
Before I left Los Alamos, I had one last project that I wanted to complete. The computer that Nick Meropolis had built was now operating, and it was my last chance to work on it. So for the few days(and nights) just before I left, Nick, Marshall  Rosenbluth, Marshall’s wife Ariana, Mici[4], and I worked out and ran a program that used the repetitive application of probabilistic selection to describe a simple two dimensional model of liquid.
根据Teller的描述，论文是5位作者共同完成的。
然而，2003年6月，在洛斯阿拉莫斯国家实验室所举行的一个庆祝Metropolis算法发表50周年的会议上，Marshall 却提到，在这个工作中，是Edward提出了问题，他自己解决了问题，Arianna在电脑上编程，而Metropolis除了提供计算机时间之外，别无贡献。也就是说，算法以Metropolis的名字命名是不恰当的。
真相已难以查究，但Metropolis算法的深远影响是不争的事实。
目前，该论文引用已超过43000次，Metropolis算法也成为蒙特卡洛方法中最著名的算法，应用领域涵盖统计物理、QCD、天体物理、物理化学、数学、计算生物、人工智能甚至是社会科学等领域。
作为主要的贡献者之一，Arianna在之后虽然淡出了科学领域，但她的参与确促进了一段历史的产生。R.I.P！
 
参考链接：
http://www.elecfans.com/d/1236022.html
https://www.dsf.unica.it/~fiore/GoR.pdf
http://www.peterbeerli.com/classes/images/1/1b/Mcmc_seminar_sep8.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Arianna_W._Rosenbluth
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