分享

现代计算机鼻祖(下)07

 科学羊 2023-09-12 发布于广东
本系列文章预计会有10个章节,这套文献会系统讲述计算机科学本身,这里是第一季第07篇

本文预计阅读6min



接上篇,今天这节我们主要来总结下这位巴贝奇先生得失,看看我们能学到什么东西。

工业革命是人类历史上最伟大的事件。它不仅第一次让人类从此进入可持续发展的时代,也改变了人们的思想。人类从相信神,到今天开始变得自信起来,相信这个世界是确定的、有规律的,而自己能够发现世界上所有的规律。
——《信息论》

01 机械革命

早在牛顿时代,著名物理学家玻意耳在总结牛顿等人的科学成就之后,就提出了机械论,这也被称为机械思维。玻意耳等人(包括牛顿、哈雷等)认为,世间万物的一切规律都可以用机械运动的规律来描述,包括蒸汽机和火车在内的工业革命中那些中最要的发明,都受益于机械思维

当时的人们特别热衷于用机械的方法来解决问题,比如下面这些图。

下图中是一个会下国际象棋的机器人,叫“土耳其行棋傀儡(Mechanical Turk)”。

它在1770年出现在欧洲,能跟人类棋手对弈,而且水平相当高。它击败过拿破仑·波拿巴和本杰明·富兰克林这样的名人。

很多人怀疑棋盘下面那个柜子里可能藏了一个人,可是打开柜子只能看到一堆齿轮。这个下棋机器人在欧美纵横征战了数十年。

(图片来自万维钢精英日课3)

下面这个是“作家机械人偶(The Writer)”,由瑞士钟表师皮埃尔·雅克·德罗在1768 年设计制造。它能自己拿笔蘸墨水,在纸上写字画画,看得出它的后背有一堆齿轮...

(图片来自万维钢精英日课3)

如果你见过这个会写字的机器人,再见到会下棋的机器人可能就不会感到那么不可思议了吧。

其实下棋和写字还是有本质区别,写字只是“自动”,而下棋需要智能。但是在谈论智能之前,我们得知道,自动,已经是一个了不起的成就。

(图片来自万维钢精英日课3)

这个作家机器人偶是怎么写字画画的呢?你必须能把那些字和画的信息存储到机器里才行。而这是通过机器人后背的一个齿轮实现的,齿轮上代表不同字母的钢片的形状决定了字母写出来什么样 ——

18世纪真是个蒸汽朋克式的美好时代。如果人类一直没有发明电力,今天我们看到的就都是这样的自动机器...

02 对巴贝奇的反思

根据前几篇文章我们对现代计算机鼻祖——巴贝奇的分析,大致有了一些了解。

我们知道,巴贝奇是一个发明家,且是一个富二代,他致力于用机械来替代人工计算、人工查表等问题。

而且他也不负众望,因为他做出来一台6位精度(巴贝奇最初想做的是8位精度)的小型差分计算机,所以看到希望的英国政府给他进行了资助。

但问题在于自从这次资助之后巴贝奇令他们屡屡失望,所以后面就停止了对巴贝奇的资助。

其实我倒觉得,巴贝奇老哥他自己也有钱,应该不差政府的补贴。其实他真正让自己痛苦的是自己的想法,没法与现实搭线,这个问题是真的惨。为什么这么说呢?

因为在1991 年伦敦科学博物馆决定参照巴贝奇的图纸,打造一台完整的差分机2号出来。当然,其过程也是充满了坎坷,经费困难、生产问题、一推再推的期限和无数的技术问题。

10年后,整台机器才完工,如下图。所幸的是,按照巴贝奇当年的工艺条件制作出来的差分机2号,真的可以用!这已经说明了一切!

后人打造的巴贝奇2号

没错,在我们近现代要完成这个制造都要费很大力气,再不要说巴贝奇所处的那个只有机械的粗加工时代了。

我们可以看出,巴贝奇的一生让后人颇感遗憾, 如果给巴贝奇足够的时间和资金,按照当时的工艺,其优化过的差分机2号是不是真的可以做出来?

答案是:很难。(根据今天打造出的工艺来看)

直到100年后的20世纪三四十年代,后人才发明出具有类似可编程特性的二进制机械计算机。可惜,巴贝奇并没有将方向转到二进制计算机上,耗费了几十年心血,最终失败。

如果更换为二进制,工程上会简单很多。另外,巴贝奇是个富二代,却将财产全用来折腾了,只不过,人家折腾的是对人类和社会有用的高情怀的东西,他的理想主义的一生可谓彪炳史册了。

其实我认为巴贝奇如此的结果除了思想太超前以外,就是总是变化自己的发明,明明自己可以在一个方向小步快跑慢慢走下去,可是他总是做着做着就突然想到更伟大的方案,转而就去做另外一个。这个其实是他自己的管理问题。

总结:

按照吴军老师《信息论》的评价,他失败的原因有三:

第一:巴贝奇失败的很大程度是管理问题,他总是设计发明的半路又产生新的想法;

第二:在工程中不知道做减法;

第三:在得到英国政府资助的时候,不知道集中精力去做一台当时急需的、能够进行高精度科学计算的机器;

然而致命的是,他们选错了技术路线,甚至完全搞反了,他们为了设计一个复杂的计算功能,就把机器做的及其复杂,其不知复杂的东西都是在简单的基础上搭建的。

在巴贝奇的年代,人们使用了几千年的十进制,谁能想到0101 呢?没错,虽然莱布尼茨想到了,但是没有去做..

所以,计算机这台机器的发明靠的绝对不是一个人的努力,而是几代人智慧的叠加!

好,关于巴贝奇的故事我就讲完了,如果还有什么遗失的后期再补充。

【后记】

其实在巴贝奇的一生中还有一个非常非常重要的人物,她就是,世人称她为“世界上第一名程序员”—— 埃达·洛夫莱斯(Ada Lovelace)


好,今天就先这样,关于埃达的故事我们下一节再谈。

Masir - 2023/01/16
于 东莞
祝幸福~

参考文献
[1].《计算机思维》精英日课3
[2].《大话计算机》·冬哥
[3].《信息论》·吴军

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多