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本系列文章预计会有10个章节，这套文献会系统讲述机器革命本身，这里是第一季第4章 自然的高于人为的！—— 引言 我之前听麻省理工公开课时，有一位教授Anant Agarwal，他在讲述的电路电子学的时候，谈到一个很深刻的道理，他说；“其实人类最复杂的不是什么工程，计算机原理，或者复杂的控制理论，而是自然！” 你看，电子设备是不是很简单，给你一个风筒，给你一个计算机你就会用，但他的上一层就复杂了，比如放大器，或者门电路，再上一级就是进一步复杂，比如欧姆定律的建立，再上一级复杂到极致，那就是就是一堆数据，你从数据能看出什么，如果不是基于现代的理论，无法知道数据背后可以导出公式，从公式又可以得出创建工程的方法，同时也是一个重从科学家到工程师的过渡。 今天我们谈谈计算机科学的诞生。
01 计算机的诞生 起初，人类发明计算机的目的就是为了解决机器自动的问题，我们在02篇谈过关于提花机的工作原理，它是通过一个打孔纸来实现不同织布形状的设计。 而后来，巴贝奇因提花机和莱布尼兹设计的机器而产生灵感，才决定去设计一台可以为人类提供计算的机器。方便航海，勘测等等。 而真正的计算机是在二战时期，人类为解决炮弹运行轨迹而发明的。说白了，是从军事到民用。 1946年人类第一台电子计算机诞生时，每秒钟能进行5000次运算。虽然这个速度只有 iPhone 计算速度的一百万分之一左右，但是比人已经快得不得了了。 当时科学家们让它计算长程火炮炮弹的轨迹——炮弹还没有落地，计算机就算出了轨迹，以至于在场的蒙巴顿元帅看得目瞪口呆，说，真快啊，简直是电的脑，“电脑”一词就是这么来的。
02 计算机系的诞生 1962年，普渡大学建立了美国第一个计算机科学系，紧接着斯坦福大学也建立了一个。可能你不知道，当时第一个计算机系建立一开始，不像我们现在一样觉得这是一个学科。 按照当时电子协会，电子系的教授的看法，计算机无非就是我们电子系的“小儿科”。你们计算机系何德何能要建立一些系？你们所用的也就是把电子硬件进行了组装了而已。 记得前几天我看到有一个知乎的好友问同样的问题：既然有那么多计算机编程培训机构，为什么还要在大学设立计算机系了。 对于电子系的教授来说，也许有个人利益在里面，比如经费被分拨等等才这么说，又或者当时确实在计算机里没有能拿得出手的东西。
03 计算机的思想 可最终证明他们错了。 计算机这台机器的反正就像一个婴儿一样，刚出生的时候什么都不懂，需要人来辅助。甚至产生的效益比较弱智。可是越往后发展就越“聪明”。 为什么呢？因为计算机的发展，系自然，而非人为。 我们可以理解为，计算机发展的起初是人为，但是随着计算机系统的壮大，慢慢它已经变的自然。但是注意这里说的自然并非是智能，这是两个概念。 你看，现在机器学习领域不是有个叫做自然语言算法的知识吗，而人类的语言刚开始也是没有的，而是随着人类文明的发展，自然诞生的。 回到本质话题，为什么计算机要设立计算机体系呢？它是如何自然生长起来的呢？
1940年代刚刚发明电子计算机的时候，大家都使用所谓“汇编语言”，是让人说机器的语言 —— 直接把机器指令写在打孔卡上，给计算机读取。这个做法对人的要求实在太高了，费时费力不说，还特别容易出错。 那么一个自然的需求就是，能不能让人按照人容易理解的思维写程序，然后把写出来的程序自动翻译成机器语言呢？ 1957年，Fortran语言被发明了，这是一个科学计算语言，特点是特别容易写公式。1958年，LISP语言出现，这是一个极其强大的符号处理和逻辑运算语言，甚至可以用于人工智能设计。 1959年人们又发明了 COBOL 语言，用于商用数据库编程。 然后要方便人们在一台计算机上操作，你就得有账号管理，得安排不同的程序同时运行，那么你就得有操作系统，你就得有系统思维。要想开发出来的软件好用、可靠、容易维护，你就得有工程思维。接下来还有了互联网，你需要网络思维和安全思维。 所有这些自然生长出来的东西都是学问。再进一步，编程*思想*也在演化。传统编程语言是线程式的，程序员思维模式是操控计算机。 后来要把软件做得很大的时候，出现了“面向对象”的程序设计。这是不一样的思维模式，程序员想的不再是操控计算机这一台机器，而是“类”和“对象”：每个类和对象就好像是一个小机器一样，是这些虚拟的小机器之间在互动。 这个系统犹如一头怪兽，刚开始幼嫩，但到最后你将无法掌握。不是你猜测它会怎样就怎样，而是需要TEST。 尝试的东西，总会给人意想不到的答案。 所以在科学上，就需要被研究，而经得起研究才配得上是“系” 。 好，今天先谈到这！ 祝 好运 ——Masir 20210914 于东莞 |
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