學習理論的實用意義

為什麼要學CS理論呢？成天研究MSO＝MSO0一類的問題對一個程式員的職業發展到底有什麼好處呢？知道Ranked Tree Automata和Unranked Tree Automata的互換又怎麼樣呢？ 不知不覺學習形式化方法一年多了，學了一大堆數理邏輯和自動機理論，可計算性和複雜性理論也多學了不少。 這些理論除了有趣，有沒有什麼實用的價值呢？我不過是一小小程式員，沒有能力也沒有打算在CS理論方面一展身手。既然這樣，難道這一年多來在工作之餘狂讀論文不過是出於個人興趣？我好像還沒有那麼純潔吧？  還好，隨著學習的逐漸深入，我好像悟到了一些理論的現實意義：

1。學習理論能拓展我們總結一般規律的能力。一個優美的理論總能用很少的元素涵蓋廣泛的現象，包括理論產生時還沒有出現的情況（實際上，合格的理論必須有預見能力）。比如雖然Lambda Calculus只有7條公理，但它的表達能力和圖靈機等價。換句話說，實現了Lambda Calculus的程式設計語言（比如LISP)儘管句法簡單，卻能和基於圖靈機的語言（比如C++)一樣強大。而在程式設計方面，一個好的設計也應該能處理一般情況，而不是一堆特例。比如如果一個程式裡有大量分散而臃腫的case..switch或者if..else，這個程式多半有問題。進一步說，理論學習能訓練我們抽象的能力。關於抽象能力和理論的關係，這篇文章說得很清楚。

2。學習理論能訓練我們洞察不同事物間聯絡的能力。很多時候，我們編程的目的無非是把一種形式的資訊轉化為另一種形式的資訊，而且這種轉換往往受到計算資源的限制。理論恰恰關注事物間的聯絡。比如討論樹的時候，能不能只討論二叉樹，或者NFA是否很DFA等價。

3。學習理論讓我們能迅速掌握電腦的前沿動態。沒辦法，現在發表的論文往往用形式化的方法表達研究結果。沒有一定的理論只是，還真看不懂，更不用說和論文的作者討論了。別告訴我看論文不重要。要開發出別人開發不出的軟體，廣看Dr. Dobb's Journal 是遠遠不夠的。

嗯，能想到就這麼多了。哪位高人來指點一下迷津就好了。