沃爾特·艾薩克森:《創(chuàng)新者》
提起沃爾特·艾薩克森,想必大家都不陌生劝赔,他曾為本杰明·富蘭克林誓焦、愛因斯坦、喬布斯寫過傳記着帽,并風靡全球杂伟,還曾經(jīng)出任過《時代》周刊總編輯和傳媒巨頭CNN公司總裁。
《創(chuàng)新者》是沃爾特·艾薩克森最近的一部著作仍翰,書的副標題是:一群技術(shù)狂人和鬼才程序員如何顛覆世界赫粥,為我們描繪了最近兩個世紀在信息革命歷程中那些偉大的創(chuàng)新和變革者們的故事。正是這些偉大的探索者不懈的努力予借,推動著科技的進步越平,讓今天的我們?nèi)绱吮憬莸南硎苡嬎銠C技術(shù)帶來的生產(chǎn)力和樂趣。
世界上的第一位“程序員”——埃達·洛夫萊斯伯爵夫人
1979年5月蕾羊,美國國防部將他們負責開發(fā)的一門新的高級程序語言命名為Ada喧笔,以紀念世界上第一位“程序員”——埃達·洛夫萊斯伯爵夫人。
世界上任何一項發(fā)明都不是空穴來風龟再,而是往往基于現(xiàn)實需求书闸。使用機器代替人工進行大量重復勞動的需求自古有之,在數(shù)學這一需要大量精密計算的領(lǐng)域更是如此利凑。早在17世紀40年代浆劲,法國數(shù)學家布萊茲·帕斯卡為了減輕父親在稅務計算工作上的負擔,就曾經(jīng)發(fā)明了一臺機械式的計算器哀澈,這是世界上第一臺獲得專利并進行商業(yè)銷售的計算器牌借。
埃達所處的時代正是工業(yè)革命末期,當時蒸汽紡織機已經(jīng)大范圍應用于工業(yè)生產(chǎn)割按。1804年膨报,法國人雅卡爾甚至發(fā)明了一臺可以輸入打孔卡片來設計紡織圖案的提花機,從而幾十倍的提高了紡織效率,更為重要的是现柠,打孔卡片的輸入方式將為即將到來的信息革命開啟一扇大門院领。
作為英國大詩人拜倫的女兒够吩,埃達自然而然的天生富有浪漫精神和想象力比然,再加上母親從小讓她接受嚴謹?shù)臄?shù)學教育,年輕的埃達已經(jīng)可以自由馳騁在的在科學和人文交織的神秘境地周循。在接觸到查爾斯·巴貝奇以及他發(fā)明的差分機后强法,埃達立即對這一可能改變世界的發(fā)明表現(xiàn)出濃厚的興趣,她與巴貝奇隨后在計算機原型方面的探索終將使她載入史冊湾笛。
巴貝奇原本打算制造一臺機器進行諸如對數(shù)饮怯、正弦、余弦等的計算迄本,并嘗試將這些計算分解為只包含加法和減法的計算步驟硕淑,這就是差分機。英國政府被這一計劃深深打動嘉赎,在他建造這臺機器期間累計投入了17000英鎊(相當于兩艘戰(zhàn)艦的造價)置媳。隨后,巴貝奇又想出了通用型計算機器的概念公条,即可以接收輸入拇囊,并根據(jù)預先設計好的指令進行各種不同的運算,他給這種機器取名為分析機靶橱。這些想法足足領(lǐng)先了整個時代一個多世紀寥袭,但巴貝奇建造計算機器的目的始終限制在進行數(shù)學計算,而且限于當時的技術(shù)條件,始終未能完成最終的建造关霸。
埃達在此基礎上將通用型計算機的概念提升到了一個新的高度传黄,她提出了4個具有開創(chuàng)意義的想法:
通用型計算機不僅可以完成預設的任務,還可以根據(jù)編寫的程序完成無限數(shù)量的可變?nèi)蝿斩涌埽@其實已經(jīng)接近現(xiàn)代的計算機了膘掰。
通用型計算機不必限制于數(shù)學和數(shù)字,還應該能夠儲存佳遣、計算和操作任何可以使用符號表示的對象识埋,包括文學、邏輯零渐、音樂窒舟。她對計算機操作給出了自己的定義:任何改變兩個或兩個以上事物之間的相互關(guān)系的處理,這種關(guān)系可以是任何類型的诵盼。這是一次概念上的飛躍惠豺。要知道這是在160年前银还,在當時很多人甚至還不知道計算機的概念。
事實上寫出了世界上的第一個程序洁墙。她以計算伯努利數(shù)為例见剩,將計算過程進行分解,并制作出了一個圖表扫俺,上面顯示了每個運算會如何編碼到機器當中,這個圖表包含了帶有編號的指令列表固翰,其實已經(jīng)可以近似認為是一種簡單的程序語言了狼纬。她還想出了子程序的概念,用來對通用的計算進行重復利用骂际。
對人工智能的思考疗琉。機器能夠思考嗎?只是一個到目前為止也沒有明確答案的問題歉铝,埃達給出了自己的見解:機器只能根據(jù)指令執(zhí)行操作盈简,但是它不能產(chǎn)生自己的想法和意圖。
這些創(chuàng)新想法中的任意一個都是劃時代的太示,都足以讓我們肅然起敬柠贤,尤其是考慮到在當時那個女性參與科技創(chuàng)新極為罕見的時代±噻停基于她對計算機的開創(chuàng)性貢獻臼勉,她被后來的人們尊稱為“世界上第一位程序員”,盡管那個年代還沒有計算機餐弱,更沒有編程語言宴霸。
世界上第一臺電子計算機
創(chuàng)新有時只是時機問題。如果一個偉大想法出現(xiàn)的時候剛好存在可以實現(xiàn)它的技術(shù)膏蚓,那么一項創(chuàng)新就誕生了瓢谢。查爾斯·巴貝奇在1837年就發(fā)表了一篇關(guān)于精密計算機的論文,但是制作這種計算機所需的技術(shù)在100年后才具備驮瞧。
在世界上第一臺電子計算機被發(fā)明之前氓扛,數(shù)不清的探索者在各自的領(lǐng)域做出了他們的貢獻:
偉大的哲學家、數(shù)學家萊布尼茲在17世紀末發(fā)明了二進制
1804年剧董,法國人雅卡爾發(fā)明了可以用打孔卡片設計圖案的紡織機
查爾斯·巴貝奇發(fā)明了差分機和分析機幢尚,并建造了原型機
埃達進一步擴充了通用計算機的概念,并基于打孔卡片用符號和算法給出復雜計算的過程
赫爾曼·霍爾瑞斯為了加快人口普查的速度翅楼,在19世紀末優(yōu)化了打孔卡片尉剩,并用于人口普查工作,將原本需要8年才能完成的工作縮短到1年毅臊。他后來成立的制表機器公司后來成為IBM的前身理茎。
1931年,麻省理工學院的工程學教授萬尼瓦爾·布什建造出了世界上第一臺模擬電子機械計算機,他將這臺機器稱為微分分析機(主要用途是進行微積分計算)
1935年皂林,艾倫·圖靈提出了圖靈機的概念朗鸠,在理論上證明了實現(xiàn)完全通用的計算機的可能性
1937年是計算機歷史上充滿奇跡的一年,這一年取得了多項成果础倍,體現(xiàn)在計算機的數(shù)字化烛占、電子化、通用性上沟启。例如忆家,經(jīng)過邏輯學和電子電路的發(fā)展,人們逐漸意識到數(shù)字化是相比模擬化更適合應用在計算機上德迹,同時真空管開始被應用來作為通斷開關(guān)芽卿。典型的代表是克勞德·香農(nóng)在這一年發(fā)表了題為《繼電器與開關(guān)電路的符號分析》的碩士論文,這篇論文為后來的數(shù)字計算機打下了理論基礎胳搞。
1941年卸例,德國工程師康拉德·楚澤研制完成自己的計算機Z3,這是世界上第一臺完全可行的通用可編程數(shù)字計算機肌毅,主要局限在于它使用的是笨重的電磁繼電器筷转,沒有使用真空管等電子元件
1942年,美國艾奧瓦州州立大學教授文森特·阿塔納索夫自己設計的計算機接近完成芽腾,它是當時較早使用真空管作為電路開關(guān)的計算機旦装,但是比較遺憾的是他提交的專利申請由于律師玩忽職守一直沒有真正提交。
1945年摊滔,耙蹙睿可特和莫奇利在美國軍方資助下建造出世界上第一臺真正意義上的電子計算機:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,電子數(shù)字積分計算機)艰躺。雖然它的主要用途是求解微分方程呻袭,并進一步計算火炮的彈道,但是它也是一臺圖靈完備的計算機腺兴,具有通用計算的能力左电,而且采用了數(shù)字化、電子化的方式页响,使它可以在1秒內(nèi)完成5000次加減法運算篓足,比之前的計算機快100倍。這個大家伙占地面積相當于三居室的公寓面積闰蚕,重30噸栈拖。
當然,這個列表還應該更長没陡,這里遠遠沒有囊括所有為計算機的發(fā)明作為不懈努力的探索者的貢獻涩哟,只是列舉了其中一些比較重要的索赏。從中我們可以解讀出如下信息:
計算機最初是由于數(shù)學計算的需求而產(chǎn)生的,如微積分贴彼、對數(shù)潜腻,以及后來世界大戰(zhàn)期間的情報解密、彈道分析等軍事用途
偉大的創(chuàng)新通常都是由多個創(chuàng)新者的想法融合而成的結(jié)果器仗。它需要遠見者和工程師之間的充分協(xié)作融涣,那種地下室中的靈光一現(xiàn)通常只出現(xiàn)在故事書里。這也是為什么貝爾實驗室精钮、麻省理工等這些地方創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)的原因:這里不但有理想的科研環(huán)境暴心,更重要的是有一群各式各樣的人才,思想相互交融碰撞杂拨。
資源有時比想法發(fā)揮更大的作用,在20世紀三四十年代悯衬,其實很多計算機方面的先驅(qū)都意識到真空管可以大幅提高計算機的性能弹沽,但是一個真空管造價數(shù)美元,即使一臺初級的計算機動輒也需要幾百上千個真空管筋粗,很少有人能負擔得起這筆費用策橘,這就導致康德拉·楚澤,阿塔納索夫等人制造出來的計算機在可用性上非常受限娜亿,而美國軍方由于戰(zhàn)爭的需要才同意資助袄鲆眩可特和莫奇利大規(guī)模使用電子元器件來建造計算機,而且他們充分結(jié)合了前人的經(jīng)驗买决,從而成就了世界上第一臺大規(guī)模應用的電子計算機沛婴,被使用長達10年。這也是為什么在今天在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域風投如此重要的原因督赤。
歷史更容易記住那些臨門一腳嘁灯,把事情最終做成的人。在信息革命早期躲舌,其實世界各地很多天才探索者都做出了各種各樣的嘗試丑婿,這些嘗試最大的價值也許就是給后來者提供成功的經(jīng)驗和失敗的教訓,而較少被歷史銘記没卸。就像我們現(xiàn)在認定愛迪生發(fā)明了電燈羹奉,萊特兄弟發(fā)明了飛機一樣,卻很少關(guān)注在這背后幾代人的辛苦付出约计。但這就是歷史诀拭。