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第57章 计算机和周易

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大家都知道,没有二进制,就没有现代的计算机,而正是莱布尼茨提出了二进制,研究了运算法则,初步创建了逻辑代数学。

莱布尼茨是历史上少见的通才,被誉为十七世纪的亚里士多德,在数学史和哲学史上都占有重要地位。

在数学上,莱布尼茨和牛顿先后独立发明了微积分,而且他所使用的微积分的数学符号被更广泛地使用,因为牛顿使用的符号被普遍认为比莱布尼茨的差。

在哲学上,莱布尼茨的乐观主义也极为著名,他还算得上是最早接触中华文化的欧洲人。

1689年,莱布尼茨在意大利游历,结识了从大清回来的传教士,看到了宋代学者重新编排的《周易》八卦。

从本质上来讲,《周易》的阴阳八卦里就蕴含了一种二进制的思想,莱布尼兹发明二进制,是否受到《周易》的影响,犯不着纠缠不清,我们这样具有源远流长底蕴的民族,没必要为了所谓的面子,去强拉硬拽地找什么自豪感。

我只想说明的是,在计算机发展的漫长历史当中,我们华人的思想也曾经在这个领域里闪过智慧的光芒。

……

胡音梦握着唐焕的金笔,一边在笔记本上随意地写写画画着,一边偶尔抬头往台上望去,至于旁边男生惊艳的目光,则直接被女文青忽略掉了。

所谓演讲,讲之外还要演,美国各种名人都要如此地秀,胡音梦自然对此不陌生。

看着唐焕也不拿稿子,就那么挥洒自如地站在台上侃侃而谈,女文青心里闪过一个念头,这个唐焕看起来和那些满肚子铜臭的商人还是有些不同的。

……

19世纪,号称日不落的英国,拥有大量海外殖民地,其航海业一直被统治阶层所重视。

早在1776年,英国就发布了航海表,供军队和商业组织使用。

但航海表计算复杂,需要很多人协同工作,单调的数据计算以及计算人员彼此配合失当,使得计算出来的结果经常有误而又不易察觉。

在使用过程中,航海表被发现的错误和漏洞越来越多,甚至有数以百计的船只因此触礁沉没,到了不得不进行修正的地步。

1823年,英国发布悬赏,寻找可以修正航海表的人,数学家查尔斯·巴贝奇揭榜。

他认为可以制作一台自动计算的机器,来代替人类完成那些复杂的工作,从计算到输出的过程完全自动化,如此就能全面去除计算错误、抄写错误、校对错误、印制错误等等的人为疏失。

虽然这个想法遭到很多人的嗤之以鼻,但在滑铁卢战役中击败拿破仑的威灵顿公爵阿瑟·韦尔斯利却认可了它的可行性,并且出资1500英镑做为巴贝奇研发自动计算机器的启动资金。

1835年,巴贝奇的差分机研发成功。

在设计上,巴贝奇借鉴了帕斯卡和莱布尼茨的基本思想,而创新之处在于,差分机用三个齿轮组,做为计算过程中所涉及到的数据的存储器。

这就是差分机与计算器的区别所在,不是每一次只完成一个算术运算,而是可以按照预先安排好的步骤,进行多项式计算。

在完成了具有三个存储器的差分机之后,巴贝奇开始设计具有七个存储器的差分机。

不过在制造过程中,他为了追求完美,反复修改设计,很多部件的加工误差超出了当时的技术能力,最终以失败而告终,半成品被送进了博物馆。

第二个差分机虽然没有制造出来,但现代计算机的思想开始萌芽了。

巴贝奇把差分机分成了三个部分:存储器部件、读写数据部件和数据运算部件。

三大部件分工合作,各司其责。这个思路,一直被现代计算机的设计者所采用。

唐焕拿起粉笔,转身在黑板上画了一个示意图。

……

失去研发资助后,巴贝奇继续工作,在图纸上设计出了一台更为复杂的机器——分析机,提出了程序设计的概念,而且引入了穿孔卡片。

穿孔卡片不仅可以用来记录数据,还能够存储控制机器的指令。

机器工作的时候,读取穿孔卡片,按照指令顺序执行,这个序列动作就是机器的工作程序。

在卡片上打上排列不同的孔,机器就有不同的工作程序。

当要完成不同的工作任务时,不必更换机器本身,只需设计卡片上的穿孔排列,这就是现代计算机的软件设计思想。

分析机的结构更像现代计算机,但受限于巴贝奇自身的经济情况和当时的技术加工能力,分析机同样没有完成制造。

巴贝奇在分析机上的设计思想,被当时的人们认为是荒唐可笑的,机器怎么可能代替人脑工作?绝对不可能实现的。甚至在1871年,巴贝奇去世的时候,《泰晤士报》还在讣告中嘲笑了他的失败。

巴贝奇去世后,其分析机的设计图纸和散件被博物馆收藏,人们就此遗忘。

直到二十世纪三四十年代,才被幸运的哈佛大学计算实验室的霍华德·艾肯博士,在为设计计算机查阅资料的时候发现。

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