科普读物[计算机:一部历史]书评

《计算机：一部历史》书评 译者：Nasca原文作者：Robert Schaefer 2013-09-29 21:10:26挑错 |查看译者版本

……一部知识性强而又寓教于乐的科普读物……

除非你在过去20年里一直与世隔绝，否则就不可能丝毫没有受到信息革命的影响。随着计算机及其网络的日益普及，各行各业的面貌发生了彻底的革新。其中首当其冲的要属商业、娱乐业、新闻业、汽车制造业和通信业。在通信业，计算机科技不仅改变了移动设备、电话、收音机、电视，还催生了网络电台和网络电视。

《计算机：一部历史》（Digitized）的作者彼得·本特利（Peter J. Bentley）为读者精心打造了一部知识性强而又寓教于乐的科普读物。

他将带领读者踏上探索的旅程，追溯计算机科学的发展沿革，饱览研究人员和企业家的精彩故事，探访孕育尖端技术的计算机实验室。

《计算机：一部历史》与《纽约图书杂志》（NYJB）之前评论过的一本书籍——詹姆斯·格雷克（James Gleick）的《信息学》（The Information）——在内容上有些许重合的地方，不过读者无需介怀；毕竟，计算机科学和技术博大精深，单凭一本书难以做到面面俱到。

《计算机：一部历史》介绍了计算机、互联网、万维网等众多领域的奇才，其中包括：克劳德·香农、约翰·冯·诺依曼、约翰·莫奇利、戈登·摩尔、沃伦·麦卡洛克、莫里斯·威尔克斯、约翰·麦卡锡、马文·明斯基、鲍勃·卡恩、文特·瑟夫、彼得·T·柯尔斯坦、蒂姆·伯纳斯-李。

在第一章——准确地说是第000章，因为章节的编号采用的是二进制，第一章为000，第二章为001，第三章为010，以此类推。言归正传，第000章讲述了计算机革命的开端，那时候，“计算机”在词典中的定义还是“执行计算工作的人”，而开创先河的第一人是一名数学家，他叫艾伦·图灵。

1936年，图灵研究了德国数学家希尔伯特提出的“判定问题”。判定问题的内容是：有没有什么算法可以让机器自动判定一个数学命题的真假？

图灵是一个不走寻常路的思想家，无论遇到什么样的数学问题，他都喜欢从最基本的公理出发来推导结论。他原本打算用一台通用理论计算机来解决希尔伯特的判定问题，结果发现，有些问题是计算机永远解决不了的。

第一个得出这种结论的并不是图灵，而是阿伦佐·邱奇。据说，邱奇已经把算法用到了炉火纯青的地步，就跟一般人说话一样轻松。邱奇解决判定问题的方法与图灵截然不同，但两者的效果是等价的，后人将他们的理论统称为“邱奇-图灵论题”（Church-Turing thesis）。“邱奇-图灵论题”为计算机科学奠定了部分基础，而图灵的理论计算设备如今被称为“图灵机”。

接下来，彼得·J·本特利以排序算法为例，剖析了计算复杂度的本质。

此外，本特利博士还运用了形象而直观的比方，细致入微地讲解了计算机寄存器、算术逻辑单元等最基本的逻辑元件的运作机制，这在科普读物中实属难能可贵。原本抽象复杂的概念经过他的讲解，一下子变得浅显易懂，令人叹为观止。本特利博士从逻辑元件的话题拓展开来，以广阔的视角深入探讨了一系列话题，其中包括控制论、人工智能、人机交互界面、密码学、数据库、互联网和万维网的问世等等。

世界上第一批计算机其实并不像是通常意义上的计算机。它们由二战时期的科学家设计和研制，主要用于弹道计算、原子弹物理分析和密码分析。这些计算机体型庞大，功耗巨大，采用真空管制成的逻辑开关控制。

1949年，剑桥大学研制出了世界上第一台具有实用价值的存储程序计算机，称为EDSAC（电子延迟存储自动计算机）（此前的计算机都是通过手动更换插线板上的线路进行编程），EDSAC直到1958年才光荣退役。1953年，研究人员研制出了体积和功率都比以前小得多的晶体管。不过，直到1959年集成电路问世以后，计算机才得以向着小型化、低功耗的方向发展。（当时的集成电路由晶体管等元件集成在一小块芯片上制成。）

随着子程序、模块化编程和汇编语言的相继问世，计算机软件领域迎来了第一次飞跃。

世界上最早的商业高级编程语言是为了计算方程式而发明出来的，它叫福传（FORTRAN，全名是Formula Translation，意为“公式翻译”）。福传由IBM的工程师于1957年发明，在此基础上，还有不少语言相继问世，并沿用至今。1968年，科学家召开了有史以来的第一届软件工程大会，明确提出了“软件开发生命周期”的概念。

1965年，戈登·摩尔（英特尔创始人）做出了一个著名的预测。当时，他注意到，数字集成电路的密度（存储容量和速度）呈现出定期增长的趋势。今人将这个著名的预测称为“摩尔定律”。正因为该定律的存在，我们的计算机每年都在向着更小巧、更便宜、更强大的方向发展。

如今，计算机芯片技术的发展似乎已经达到了摩尔定律的极限。集成电路的密度越大，功耗和散热压力就越大，计算机芯片也就越容易被烧坏。为了继续提升处理性能，人们开始制造越来越多的并行计算机——一方面将更多的内核集成到单个芯片上，另一方面并行运行软件。《计算机：一部历史》还提到了其他的前沿技术，比如人工神经网络、仿生计算机、量子计算机等，它们或将引领计算机行业的未来。

第110章《响彻世界的声音》讲的是数字通信网络。互联网在数字通信网络的基础上应运而生。人们无论做什么都离不开它，不管是娱乐休闲，还是传输信息，概莫能外。

本特利博士对互联网进行了深入剖析。他讲解了互联网协议的工作方式，还探讨了互联网赖以运转的机制，比如域名系统（DNS）等。在谈及万维网时，他剖析了超文本标记语言（HTML）、超文本传输协议（HTTP）等万维网赖以运转的应用。

《计算机：一部历史》为读者展开了一幅栩栩如生的画卷，清晰明了地勾勒出计算机向着简单易用的方向发展迈进的历史脉络。引领这场变革的，是两位天赋异禀的技术奇才。如果没有他们的启迪，史蒂夫·乔布斯断不可能研制出震惊世界的麦金塔（Macintosh）计算机。

这两个人分别是道格拉斯·恩格尔巴特和伊凡·苏泽兰。恩格尔巴特是计算机鼠标之父，协同设计和计算机辅助设计的奠基人；苏泽兰就职于施乐公司的帕罗奥多研究中心（Xerox Parc），世界上最早的图形界面（Windows）正是在帕罗奥多中心问世。

随着虚拟现实（VR）技术的诞生，人机交互界面得到进一步改善。本特利博士在书中表示，虚拟现实技术目前还只是用于开发利基市场的高端产品，不过，有些利基市场已呈现出蒸蒸日上之势，虚拟现实技术正在游戏与3D图像、制造业、医药业、军事应用等领域大显身手。

《计算机：一部历史》回溯了人工智能（AI）的发展史。1952年，会走迷宫的机器老鼠“忒修斯”（Theseus）的问世，标志着人工智能的开端，不久后，研究人员应用博弈论，发明了会玩棋类游戏的机器。

人工智能经历了一段坎坷的发展历程，终于迎来了难能可贵的春天。但是，当前的计算机看似具备强大的“智能”，其实也只是善于统计和分析人类的语料库罢了，并不能真正地理解人类使用的语言。

无论是聊天机器人，还是谷歌翻译工具，其原理并不是依靠计算机分析词语的涵义，而是借用互联网这个庞大的数据库，对不同语境下的词语进行统计分析。

麻省理工学院的罗德尼·布鲁克斯采用了不同于符号处理的方法对小型机器人编程，使之产生本能行为，并根据外边界环境的变化做出动态调整。人工智能领域还出现了一个新的概念，称为自适应或自进化程序。这一概念的提出者是约翰·霍兰德，霍兰德1959年毕业于密歇根大学，是世界上最早拿到计算机科学博士学位的人。

自进化程序能对进化过程建模，通过模拟进化过程，自行选出更好的版本。分类器程序能在与环境相互作用的过程中学习规则，这种机器学习方法称为“自下而上的学习”。自进化程序和分类器这两种人工智能程序在医学上具有实用价值，可用于对药物建模，模拟药物相互作用。

《计算机：一部历史》的最后一章对一些杂七杂八的领域进行了归类，具体内容包括：计算机对英国美术的影响、计算生物学、蛋白质与氨基酸的3D建模、DNA测序、以及计算机在药物发现和X射线断层扫描上的应用。本章收录了本特利博士对一些艺术家和企业家的采访，受访者都是用计算机开创新事业的人。

需要指出的是，《计算机：一部历史》也存在些许瑕疵：计算机科学是一把双刃剑，但书中只字未提它的负面影响，比如，由自动化和外包带来的社会混乱，以及使用计算机可能带来的风险——一旦人们任由计算机代为思考，可能会造成意想不到的后果。

书中也没有提及互联网政治、计算机监控、互联网审查、计算机隐私及用户守则的问题。

有些重要的计算机科学家在书中并没有介绍，比如迪杰斯特拉（Djikstra）；而且格蕾丝·赫柏（Grace Hopper）上将的名字只在脚注中出现了一次。软件工程学虽有探讨，但只讲了算法，语言讲得不深。最后一点是，这本书的字里行间夹杂着英国人特有的优越感，对美国文化显得不够尊敬，这一点可能会让美国读者不舒服。

抛开这一切不谈，对于任何想要了解计算机、计算机科学、乃至计算机发展史的人来说，《计算机：一部历史》都不失为一部优秀的科普读物。

本书评的作者罗伯特·谢弗是麻省理工学院赫斯塔克天文台（Haystack Observatory）的研究工程师。

原文来源：nyjournalofbooks.com 原文标题：Digitized: The Science of Computers and How It Shapes Our World | New York Journal of Books 原文地址：http://www.nyjournalofbooks.com/review/digitized-science-computers-and-how-it-shapes-our-world