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 一个毕业于北京大学数学力学系,在中国科学院计算所、计算中心和网络中心工作过,在澳大利亚科工组织DMS、香港浸会学院数学系和中国21世纪议程管理中心等处工作过,多次获国家和中科院科技奖并享受政府特殊津贴的退休老头。现在在【中国科普博览】网“科学新语林”栏目里开设一个《数学与计算机》的个人专栏,愿和爱好数学与计算机的各界网友和青少年朋友,谈谈对数学与计算机的看法、想法。

多意的缩略词PC

张建中
2012年03月05日
在计算机领域,把PC作为个人计算机(Personal Computer,俗称个人电脑)的缩略词,广为熟知,使用普遍。随着计算机技术、网络技术的快速发展和云计算时代的到来,个人计算机时代将会渐行渐远,个人计算形态会悄然转变, 个人互联模式逐步形成,个人云时代触手可及,缩略词PC从Personal Computer(个人计算机)到Personal Computing(个人计算),再到Personal Conecting(个人互联)和Personal Cloud(个人云)。这样,同是PC,其内涵已完全不同,缩略词PC就成了一个多意的符号。现在,正从辉煌数十载的个人计算机(Personal Computer)PC时代向个人云(Personal Cloud)PC时代迈进;从以个人计算机(Personal Computer)为基础的个人计算(Personal Computing)逐渐转向以个人云(Personal Cloud)为基础的个人互联(Personal Connecting)。
一、个人计算机(Personal Computer)的PC

早起早期的个人计算机

个人计算机从1981年8月IBM公司率先推出的IBM 5150算起,至今已30余年。在这30多年的时间里,由于PC机的出现,使得工业设计变得简化,视频和图像处理也不再繁琐,人们的日常娱乐也变得更加丰富多彩。个人计算机的到来,是计算机发展向前迈进一大步,并逐步实现了现代化、科技化、智能化。

作为第一款PC产品,1981年的IBM PC只有一个单色显示器,没有硬盘。它配置的是主频为4.77 MHz的英特尔8088微处理器,内含29,000多个晶体管,一个容量为160KB的5.25英寸软盘驱动器,64KB的随机存取内存(RAM)可扩展到256KB。软件是面向纯文本的,运行起来单调乏味,包含PC-DOS、微软BASIC、VisiCalc、UCSD Pascal、CP/M-86等。唯一的声音是从系统里的一个小小扬声器发出的蜂鸣声。IBM PC的大多数早期用户选用的是单色显示系统,需要花费大约3,000美元。如果选择彩色显示器和图形卡,价格约4,500美元。
如果按照今天的标准,第一台IBM PC不仅昂贵,而且缓慢、难以使用。为了启动它,用户需要往软盘驱动器里插入操作系统盘,启动PC,然后等它往内存中加载操作系统DOS。为了运行软件,用户要把操作系统盘取出来,然后插入一张程序盘,例如字处理器、游戏、或者电子表格应用程序。保存文件还需要另外一张软盘。
1981年时的PC,没有鼠标、图标或菜单来启动软件。用户不是通过图形用户界面,而必须输入相应的DOS命令来启动程序,并使用神秘的键盘命令来执行。屏幕的观感也非常原始,没有窗口,也没有重复显示页面的功能。调制解调器也是一个新鲜玩艺儿,绝大多数的早期PC都不连接任何类型的网络。
今天,PC在全球已很普及,十多岁的中学生花在PC屏幕前的时间比看电视的时间要多。家用PC极为普及,以至于PC市场的调研者现在统计的是“多PC家庭”而不是拥有一台PC的家庭,全面实现了个人计算(Personal Computing)。
笔记本电脑变得越来越普遍,不单是商务旅行者,多数人都开始用笔记本。现在PC已经成为个人和工作中的一种必需品,不能只放在桌子上或者家庭办公室里。今天的个人计算机带给消费者的平均计算能力,远远超过了美国政府首次把人送上月球时所使用的计算机。
个人电脑PC的用途从过去主要用于个人办公扩展到个人信息的获取、娱乐、社交、电子商务等生活的方方面面。使用场景也从过去的办公桌面,转变成今天的自由移动使用,将来还会更多进入到家庭环境之中。这种变化为个人计算机带来又一个革新机会,使其不再只是含有键盘和屏幕的传统形态,还延展为平板电脑、智能手机、智能电视等丰富多彩的新形态。
早期,PC是专业人士的工作工具;今天,PC是一般消费者的娱乐工具。未来,人人都会拥有一个智能化的计算工具,其形态已不限于计算机,还涵盖了电视机、平板电脑,乃至包括手机在内的更多终端设备等各种电子产品。将影响的人群从专业人士扩展到每个人,这就是我们追求的方向。今天,数十亿人都在使用手机。实际上,今天的智能手机已经演变为小型计算机。这个过程是通过处理器的体积不断变小实现的。未来,处理器会越来越小。它将不仅在计算机上,而且在很多嵌入式产品中发挥作用,让计算无处不在。未来这些设备的差别,不仅仅在于屏幕的尺寸,更在于每一类产品都有自己独到的应用环境,它们承载的关键应用不同,其应用实现最佳客户体验的方式也不同,会进一步进行硬件、软件、云端的全面发展,并将推出针对“个人云”的“个人计算机”。
在IBM的PC业务出售给联想、方正PC业务租借给宏碁,传统PC虽然还不能说开始灭亡,但失宠已是板上钉钉的事。现在还有一个时髦的说法是,我们已经进入了“后PC”、“非PC”(No PC)时代,这意味着PC不再独领风骚。“后PC”、“No PC” 时代的本意并不是取代PC,而是要告诉人们,在很多应用场景中,PC并不是用户的惟一选择。瘦客户机或云客户端可以消除人们在使用PC时产生的瓶颈,使用户有更多选择的余地。比如,新型的瘦客户机没有硬盘,具有可移动性,并且可以与后台的服务器或云系统相连,从而让用户轻松获得所需的信息,即使是硬件设备出现问题或丢失,也不会影响用户数据的安全性和可访问性。
二、个人互联(Personal Conecting)的PC
面对互联网的快速发展,人们不禁要问:未来的互联网应该是什么样子?可以预见,将来每一件掌上型工具与其它电器都会具有互联网功能。互联网功能使这些工具能利用所获得的信息工作:具有互联网功能的缝纫机可以下载新的缝制花样;具有互联网功能的冰箱能知道里面还有多少可吃的东西,并据此显示相应的搭配;具有互联网功能的汽车可以知道现在所在的位置,等等。
其实,如果一个人真的对互联网的未来感兴趣的话,那他只需观察,或者与那些已经习惯把互联网作为通信媒介的孩子们聊聊天就足够了。你当然会有电子邮件地址,你当然可以在聊天室结识朋友,你当然可以为完成家庭作业而检索互联网,你当然可以与一群人在网上玩交互式游戏。对年轻人来说,用互联网如此简单,它并不比用电或用电话更神奇。
我们有关互联网的幻想实在太多了。其实,它正以各种各样的形式存在于我们可以看到的世界的每一个角落里;而明天,它将出现在更多的地方。未来的互联网会是什么样子呢?它是二十一世纪电信的基础架构,是商业、教育、研究与医学的媒介;它将成为人类知识、智慧和创造力的源泉。互联网就在那里,它将属于每个人。每个人都想知道,互联网的未来主流会是什么?答案是个人化、个人互联(Personal Conecting)。
Web1.0时代的特点是信息获取,人们主要通过互联网来检索和获取信息;Web2.0时代的核心特点变成了互动和共享,用户既是网络内容的浏览者,也是网络内容的制造者、发布者、共享者;第三代移动通信网络的快速发展,又将互联网迅速推进到一个崭新的发展阶段——这个阶段最明显的特征就是个人化,个人互联(Personal Conecting)。互联网未来个人化的内涵有:① 网络接入无处不在。带宽和网速已不再是问题,有线、无线不仅可以自由选择,而且可以无缝连接、自由切换;② 终端百花齐放。除个人计算机外,上网本、智能手机、移动互联网设备、电子书、游戏机、电视机、车载信息娱乐设备等,都已具备接入网络的能力;③ 互联网实名制。网络不再是完全的虚拟世界,它已经渗透到人们日常工作、商务、生活、学习、娱乐、交友、游戏等的方方面面。
三、个人云(Personal Cloud)的PC

云

个人云示意图

个人云是云计算在个人领域的延伸,是以Internet为中心的个人信息处理,即通过Internet对个人的各种信息进行组织、存储、分发和再加工。与所有的“云”一样,个人云由服务器、终端、应用程序和个人信息组成。个人信息存储在服务器上,由运行在那里的Web应用程序进行计算,通过网络接口提供服务给终端。终端通过Web浏览器等客户端软件访问个人云服务。
个人云具有与一般云计算相同的特征,如共享、随意访问和可扩展。个人信息不仅可以为自己使用,也可以为亲友、公共使用,从而实现个人信息的社会价值。任意形式的联网终端,如个人计算机、平板电脑、智能手机、Internet电视等,可以在任意时间、任意地点访问个人信息。个人云可以在不改变基础架构的情况下,灵活的扩展,支持更多的个人信息及处理方法。
个人云也具有与一般云计算不一样的特点,这是由个人信息的特点决定的。个人信息是私有的,对安全性要求较高。个人拥有大量的图片、视频等多媒体信息,要求存储量大、并可以扩展。大多数个人并非专业人士,不会用复杂的信息处理手段,从而对计算能力要求不强,但对易用性要求高。针对这些要求,个人云具有傻瓜化、大容量、高安全等特征。
按照部署方式,云计算分为公共云、私有云、个人云和混合云等。在个人云形式下,专门的服务商拥有服务器,部署和运营个人云服务,个人将信息托管在服务商那里,按需为计算和存储等付费。在个人云形式下,个人拥有自己的物理的或虚拟的服务器,为自己提供服务。混合个人云则基于经济性、可用性等的考虑,对上述各种方式进行混合。
按照应用类型,个人云有个人主页、个人云存储、个人(移动)信息管理等服务方式。个人主页服务是通过Internet展示个人形象、共享个人信息、与朋友交流沟通的一种综合服务等。个人云存储服务是通过Internet上传、下载和共享个人文件的一种服务;个人信息管理服务大多针对移动设备,提供联系人、日历、记事本、书签等信息的存储和同步服务。目前的趋势是通过一个单一的产品,集成以上多种服务。
个人云方兴未艾,有人认为它将替代传统的操作系统,实现个人计算的一次新革命。回顾计算机发展的历史,大型计算机演进到个人计算机,个人计算机演进到大型的公共云计算,体现了否定之否定的哲学原理。而在个人领域,公共云正在演进到个人云,实现一次新的否定和飞跃。