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本字幕由酷狗AI生成
一切都是信息万物源自比特
大家好
我是崔延华名叫轩辕14 Rex
咱们接着来聊信息简史这本书上一次结束的时候
我们说到我们这个互联网时代在以非常不同的方式在改变着人类的语言和文字而这一切的基础是计算机计算机啊
对于我们这个时代的人来说太熟悉不过了
从钱家里面可能还要摆上一台啊
现在都不用摆了啊
每个人手里边儿都有手机啊
手机本质上不就是小电脑吗
尤其是现在的智能手机那运算能力比以前的PC 不知道强多少
但是要注意啊
我们现在用的是电子计算机啊
再小再小
它也是用电的他也是电子计算机
要不怎么叫电脑呢
可是计算机一定是要用电来驱动的吗
我们知道第一台电子计算机问世是在1946 年
但是就在这10 0年前就有他的先驱
你看我没有说问世啊
因为这背后有一个颇为复杂的故事
这也就是信息简史的第四章所要讲述的故事
那么在194 6年之前10 0年那是一个什么样的时代呢
19 世纪工业革命方兴未艾
但那个时候的工业革命处在蒸汽时代和机械革命的时代
在那样一个时代会跟计算机或者说计算科学能有什么样的关系呢
这也就是这张的标题所告诉我们的将思想的力量注入齿轮机械
而这张其实只讲了两个人的故事第一个人叫做查尔斯巴贝奇
这是一个什么人呢
呃
还真不好说他是一个什么人
首先它是一个数学家这个没错的
他很年轻的时候就进了剑桥大学
而且很快就发现他的老师教不了他了
因为他会的比老师多他20几岁的时候就被选为英国皇家学会的会员啊
帮助创建了剑桥大学的天文学会儿
后来他在剑桥大学获得了卢卡斯数学教授的这个席位
这个叫席很牛的啊
简单来说
这是当年牛顿的教习啊
牛顿的老师是第一任牛顿是第二任现在到了这位查尔斯巴贝奇的身上
但是如果他的履历
仅此而已的话啊
说什么呢
仅此而已
其实已经很厉害了
好吧
好吧
如果只是这样的话
那么我们也没有必要在这本书上说他
他的兴趣非常广泛啊
有些事情在当时看来都是非常怪的一些嗜好
比如说破解密码开锁设计灯塔的信号系统观察树木的年轮改善邮政的效率等等
举一个例子
你就知道他在思考些什么问题了
他曾经跟一个工程师和做过一个项目
这个工程师呢
当时才27 岁啊
正在铺设从布里斯托尔到伦敦之间的铁路啊
在上面进行蒸汽机车的试运行
像这样一个项目啊
可以说是当时蒸汽时代的一个非常典型的代表
而这位工程师你别看我说的轻描淡写啊
其实非常的厉害
它的名字叫做伊桑巴德
布鲁内尔
如果你看过2012 年伦敦奥运会的开幕式的话
其中有这样一个环节就是一个工程师打扮的一个人
当然这是演员扮演的懒他上台之后就说着莎士比亚的台词台词出自莎士比亚的暴风雨
其中的意思就是在呼唤着工业革命的来临
这个演员所扮演的这个工程师的形象就是布鲁内尔在2002 年BBC 也就是英国广播公司曾经举办过一个票选活动选出最伟大的10 0名英国人布鲁内尔排名第二
什么概念呢
第一名是英国战时首相丘吉尔也就是仅次于丘吉尔儿
刚才说他说的莎士比亚的台词
莎士比亚在这个榜上只能排到第五啊
不过咱们今天要讲的这个故事的主人公
这位查尔斯巴贝奇也是榜上有名
他排到了第80 名
在当时巴贝奇就跟布鲁内尔这位当时还很年轻的工程师来合作
阿布鲁内尔做的是这个很典型的蒸汽时代
工业时代的这种工程啊
修铁路啊
造轮船啊
修桥铺路就干这些事情
那巴贝奇跟他合作做什么呢
它改装了一整节的车厢在这车厢里面装了一张桌子啊
这么长的车厢里面就只装了一张桌子啊
所以这个桌子是跟车厢一样长的长长的桌子
桌子两端装两个滚轮带了有30 0多米长的纸带
在这个桌面上展开
然后呢
桌子上边悬了好多支墨水笔就跟着这个车厢在运动啊车一边开他这个墨水笔在上面直接画
然后纸袋上面就画出来
这种曲线这些曲线记录下来的什么东西呢
就是列车在运行的过程当中车厢所感受到的颠簸
还有各个方向的作用力
然后有一支笔呢
跟计时器相配合
还能记录下车厢的速度
所以他实际上弄了一个什么东西呢
这就是一个列车的行车记录仪又他还意识到列车跟以前的交通工具
比如马车什么的很不一样
因为太快了速度超过了当时
所有的通讯手段
那就很容易撞车啊
这怎么办呢
那就只能让所有的列车都必须严格地遵守这个调度的时间
这些问题在我们现代人看来可能是很自然的问题
但是在那个时代
那个蒸汽动力的时代啊
很少有人像查尔斯巴贝奇这样考虑到这些通信的问题
可以说它超出了他的时代
而他超出她时代的最核心的东西是我们下面要讲的东西也是这本书这张里边重点讲述的他的故事
他发明了一种机器要说发明一个机器
在当时这个机械时代啊
这不算稀奇
但是问题是他的机器跟人家的机器不一样啊
机器吗
一般不就是啊蒸汽动力
然后这边有原材料输入那边输出产品对吧
你甭管输出来的是纺织品啊
是面粉啊
是钉子啊
鞋子啊
是玻璃啊
还是什么东西
这都是输出来一些实实在在的东西
可是巴贝奇这个机器呢
它的原材料是什么
是一堆数呢
输出的是什么呢
输出的还是数你说他实际生产出来什么价值了吗
哎
但是这是公认的天才之作
而且在我们现在看来尤其可贵
那么他发明这个机器要干什么用呢
最一开始的诉求其实是要自己生成数表数表是什么
不知道现在中学生还学不学那种数学用表
简单来说吧
比如说我问你一乘以一等于几啊
我这太简单了吧
乘法口诀一一得一对八一二得二一三得三一四得四这我能给你背到九乘以九号
那我问你九成九之后呢
九乘十
我也知道对吧
九乘11 我也知道九乘12 呢
是不是得想一想你要能背过这还比较简单
你再长一点呢
如果是两位数乘以两位数三位数乘以三位数呢
四位数乘以四位数呢
怎么办心算不够了吧
好笔算笔算也得算半天
对不对这样是说你时间充足
你再慢慢算吧
那要时间不够呢
我在问你开平方会算吗
很多人就不会了吧
那好
咱们就说最简单的根号
二等于几啊啊
约等于1 .414
那再往后呢
我要多取几位小数点儿
你还知道吗
你说我再去见算了
来不及了吧
再复杂点呢
问你三角函数呢315 度等于几
这你一时背不下来怎么办
哎这就需要查表查什么表呢
数学用表数学用表有很多种就刚才说乘法表有那个平方根表立方根表三角函数表述中还重点说了
因为对数这种数学工具的发明啊
对树这种东西发明就是为了计算简单的原先可能你要用到乘法就很复杂
会成出来很麻烦的
现在给你简化成加法
或者减法
这就极大地便利了运算
但是问题来了对数是多少
那就是要去查一个对数表
这些数学用表实际上就是事先已经给你运算完了一些算是啊
你到时候只要用这些算式的结果就可以了
着急要算个什么东西的时候
比如说你算一个
但到啊
你算一个
这个行传的一个行像什么的时候有极大的运算量的时候
你查一下表就能算出来了啊
你真要在那现场的那算的话
可能什么黄花菜都凉了
而且很多这种运算都需要运算的非常精确
这就要求到刚才说小数点后面多少位
这对这种数学用表要求也很高啊
这样就使得这种数学用表成了非常重要又非常紧缺的这样一种产品
由此催生了一个产业啊
就是专门生产这种数学用表的这样的一种作访啊
就一堆人那么几十号人啊
你算我也算啊
你一个人算最后不一定对啊
对吧
所以两个人算最后还有人和演说这俩人算的一样不一样啊一样
就算对了
其实可能俩人都算错了
那也没辙
这些负责计算的人呢
有一个专门的称呼叫做计算员英文叫做computer 啊
这个词儿熟吧
那个时候的computer 那个一二真的指的是人啊
这个工作非常的枯燥啊
我们都算过一些树啊
真算得这么特别复杂特别大的树的时候真的是让人绝望
那这些人就日复一日
年复一年的就在这算这些数啊算出来之后
然后拿去印刷拿去卖厚厚的一本书全是数字而且很贵
但是咱们刚才说了啊
像这种运算
尤其是这么复杂
要求精度那么高的运算在航海啊
天文啊
还有军事上面啊应用非常的广泛啊
所以这个东西需求量还很大
可是
这里面的问题也非常的明显
也非常的严重啊
你说这书这么厚的一本全是树
你说你贵也就贵了
你总得对吧
但是这么多数字
这叫对起来非常的困难
因为你要校对这个数你怎么着
你再算一遍啊
咱们说刚才那些computer 就是那些计算员算的时候啊
确实也采取一些措施了一个算那个也算咱俩最后再比对
但有可能有的时候偷个懒
这个就抄那个的
你比不出来啊
对吧
还有就是你这束表出出来之后是印刷品吧
你这印刷品你在排字的时候
这活字印刷吗
排那堆数字那么多数字怎么可能不出错
书中的例子就是说有一本儿对数表查出来有19 个错那怎么改呀
印刷品时代那书已经印出去发出去了
那就只能出勘误表啊出这个刊物啊
刊物里边
结果又出错了
那怎么办呢
在出一个勘误的勘误
结果这刊物的刊物里面又引出了一个新的错误
那怎么办呢
发现又一改那就是在出一个勘误的勘误的勘误如此往复
实在是太麻烦了
关键是还没法保证正确
所以在查尔斯巴贝奇
20几岁的时候就产生了这样一个想法说这么麻烦的鼠标
为什么不能用机器来做呢
这就是巴贝奇的想法
他也就开始这么着手去做
然后设计了一个圆形啊
用现在的话说其实就做了几个demo 版啊
四处写信找人去支持他的项目
最后说动了英国政府给他投资了因为咱们刚才说了那么多需要用到数学用表的领域
很多领域都是政府机构在用
所以在182 3年英国的财政部给了八倍
其第一笔1500 磅的拨款啊
1500 英镑好像在现在看来没多少啊
但是在那个年代已经不少了啊
做一个简单的参照就是那个时候你啊
制造一台蒸汽机车大概也就是七八百镑的样子
八倍
其信心满满
英国政府也报以非常高的期待啊
因为如果真成功了的话
按照80 0级的承诺的对数表像土豆一样便宜那么毕竟这些大量的运算是有可能挽救船只有可能是修正航线啊
能怎么怎么样的有巨大的应用前景
但是呢
事实证明他们都过于乐观了
这实际上就是做一台纯机械的计算机
那么这样一台计算机里边儿这个零部件有成千上万个零部件之间的契合度要求非常非常高
误差要非常非常的小才行
这在当时的加工条件之下啊
想要做成这样的精度真的是非常非常的困难
所以呢啊
用现在的话说就是巴贝奇和他的团队不断的向政府伸手要追加投资追加投资项目进度也一拖再拖啊
一直拖了快20 年这个追加投资追加到了1700 0英镑啊
想想看这已经超出预算十几倍了
可是到最后这台机器也没有完成
所以巴贝奇失败了
但是在他的头脑中又有了另外一个新的想法
而且他还获得了一位非常宝贵的助手
这就是在这章中登场的第二个重要的人物叫做艾达拜伦没错
这是一个传奇性的人物
他传奇的第一个因素就在于它这个姓氏
他是那位著名的诗人拜伦的女儿
但是呢
在他不到一个月的时候
他的母亲就带着她离开了拜伦跟他离婚了
所以在此之后一直到拜伦参加希腊的民族解放斗争
并且死在希腊他都没有跟他的父亲在见一面
那年他才八岁
而直到她20岁的时候
他的母亲才给他看拜伦的画像
因为他的母亲对于拜伦的这个怨念
所以不让她的女儿朝文学方向发展
这反而成就了爱达的数学天赋艾达
后来是嫁给了一位伯爵啊
所以他后来就是伯爵夫人而这位伯爵夫人就跟大她20几岁的查尔斯巴贝奇建立了一种亦师亦友的关系
查尔斯巴贝奇在之前的项目失败之后啊
再开始考虑一个新的机器之前的机器呢
叫做X 分几啊
是用差分的方法只能计算一些简单的运算
但是他现在设想的这台机器几乎可以进行所有的数学运算
他把这台新机器称为分析机
而给他这台新机器灵感的居然是蹄花之不及
他并不是对纺织的过程感兴趣
而是对于那个不皮的那个图案
怎么把他只进去这个过程感兴趣就是用一种方式
在一些纸板上打好孔
然后把这些纸板放到这个提花机里边儿去
然后机器呢
就会根据这些孔按照原来设计的图案啊
把他知道这个不上去
这其实用的是一套编码从一种媒介转换到另外一种媒介
他由此受到启发开始让他的机器不止处理数还处理变量
还有了存储的概念
这其实就是我们现在电子计算机的原理了
按照80 0级的设想啊
这台机器他叫他分析机从理论上来说
可以计算所有的数学运算了
而他的那位睿智的助手就是我们那位伯爵夫人艾达他甚至走得更远
他敏锐地意识到这样一台机器出来之后
不仅仅是可以进行数学运算
而且可以处理一切的信息
甚至可以拿来谱写音乐
他设想用这样一台机器去计算某种栗树
其中用到了递归的思想就是把之前计算的结果当作一个变量
然后引到下一步的计算当中去
他实际上就给出了一种算法
他在干嘛
他在编程
所以在编程界艾达实际上是被称为第一个程序员第一个软件设计师是程序员的祖奶奶而爱达这个名字ADA 也被拿来作为一种计算机语言的名字
对他来说这可真的是实至名归了
但是他们太超前了
在机械时代
想做成这样一种高精度的计算机几乎是不可能的
他们心心念念的分析最终也没有完成
他们曾经设想他们的工作在50 年后后继有人
但实际上过了差不多100年的时间
电子计算机的问世才真正让他们的工作后继有人
年轻的爱达英年早逝
死的时候才只有36 岁
反而是年长的巴贝奇在艾大去世之后
20 年才去世
在他去世的前几年他曾经对一个朋友说他乐意放弃剩下不管多少可活的时日
只愿能在五个世纪后的未来生活三天他没能看到计算机时代
但是他却是呼唤出计算机的那个人
这就是信息简史第四章所讲述的内容两个人物
查尔斯巴贝奇和艾达拜伦
他们就是我们人类信息始终的两位先驱
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