关于作者

 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。

计算机自述

张建中
2011年09月16日
? 经常有人问我:有人叫你电脑,有人叫你计算机,你的名字到底是什么?我们该怎样称呼你好?
? 说实话,计算机,电脑,都是我的名字,不过这是我的简称、俗名、一般称呼,我的全名、学名应叫“电子数字计算机”。这个名字是不是太长、难记,说起来有点绕嘴,听起来不怎么顺利,但这可是20世纪最伟大的发明之一。我还有许多别的名字:如按计算速度的快慢、存贮量的大小和通道的宽窄等分,人们叫我微型计算机工作站,中、小型计算机,大型计算机,巨型计算机超级计算机;如以应用来分,我又有“通用计算机”和“专用计算机”等不同的名字。所以,你们是叫我电脑,还是叫我计算机,我都不会在意,客随主便,只要你们乐意。
? 下面让我简单介绍一下自己。
? 我主要由两部分,即硬件软件构成;硬件看得见摸得着,软件看得见摸不着。硬件按传统划分,有电源部分提供能量,存储部分视为仓库,运算控制部分管如何加工处理,输入输出部分进行机内外的信息传递。就硬件来讲,我还有一个规律,就是摩尔定律,价格不变,每18个月到2年,硬件的性能翻上一翻,软件也会换代升级。有人用硬件把我按电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路分成四代;也有人用软件把我按手编程序、汇编程序、高级语言、软件工具编程分成四代;说真的,我也说不清我经过了几代,也不知现在我是第几代,只好听之任之,不加理睬。
? 我既不是算筹、算盘那样的计算器具,也不是机械齿轮式的手摇电动计算机,它们是我的前辈;也不同于和我的名字、出生时间相近的电子模拟计算机或数字、模拟同在一起的电子混合计算机,它们是我的兄弟。你们也别把常见的计算器视为计算机,它们结构简单,功能太少,价格当然便宜,咋能和我相比。
? 说起我的个头,特小时可装入口袋(如袖珍计算机、钢笔计算机、纽扣计算机等),微可放在桌上或装入书包(如台式微型计算机、笔记本微型计算机等),中要安装在专用机房里,大可遍及世界(因特联网计算机);说到我的能力,简到仅处理加、减、乘、除,繁到可处理声、像、图、文等多媒体世界;谈到我的应用,小到处理家庭收支,中到工厂、公司、银行、财团的经营、物资、财务和人事管理,大到国家大事的管理决策,我都能胜任并积极参与。虽然我还叫计算机,我的主要功能已不再是简单的计算和网上的娱乐游戏,在工程设计、分析、预测、决策等许多重大政经活动中,我都参与。说到科技创新中的海量高性能计算,更是我的专利;在我国的两弹一星研制中,我做出了重大贡献,无可代替。
? 我运算速度现已达每秒千万亿次,如此高的运算性能,人可望尘莫及;处理“形式逻辑思维”,那是我的拿手好戏;我也有不足之处,远不如人类,没有“辩证逻辑思维”,记住的事情我忘不了,忘了的事情再也回忆不起。也许有一天,在人类的帮助下,我能学会更多的思维模式,逐步形成“辩证逻辑思维”,功能更加丰富、神奇,多彩、多姿。
? 我兴趣广泛,和人一样会下棋,无论是象棋、围棋,还是国际象棋,我都出手不俗;以国际象棋为例,我还有过战胜国际象棋世界特级大师的先例;虽说围棋太复杂,但国际计算机围棋赛也已进行过多次,和一、两段真正棋手对弈,赢他已不是问题;我能踢球,计算机世界足球赛已举行过多届,引起世界各界的广泛注意。说到和专家相比,我有工业的、农业的、生物医学的、教育教学的,各行各业的专家系统,暂时虽说还不及资深专家高明,但和一般专家相比,并不逊色,相差无几。但我行当之广泛,应用之普遍,可二十四小时全天服务,无任何一个真正专家可与之相比。很不幸,我也像普通人一样会生病;一些黑客设计了各种计算机的“病毒程序”。这种程序具有传染性、潜伏性、隐蔽性、廉价性、粘连性等,会自动找上门去,不仅使一台或多台计算机伙伴“得病”,甚至会通过因特网“传染”到全世界,造成大量计算机瘫痪死机,无法工作,损失极大,破坏了我的完美大众形象,影响坏极;当然,对这类“病毒程序”,人们也有对付的办法,可用硬件和软件进行拦截和杀毒处理。在一些不良行为的人指使下,我也会编造假的数据和信息,骗人骗财,你们使用计算机时要多加小心,特别留意。
? 云计算,一个当下流行而又时髦的词语,一般人还真有点弄不明白它的含意。云计算中的云和自然界、高空中的云无关,但它具有云的特征,宽大,动态伸缩,边界模糊,飘忽不定,难定其位置;云计算中的计算和数学中的计算无直接关系,但它大大改变了人们的计算应用模式、改变了人们对计算机的看法及其使用方式。现在,专家学者一边讨论云计算的概念,一边大谈未来云计算的应用,云里雾里,相差千里。应该了解云计算的现实及其发展,不能说它和你没有关系。
? 说起数学老前辈,我们的关系无比亲密。数学家提出的图灵虚拟机冯 诺依曼数字机等计算机模型,是我早期发展的主要依据,至今影响仍在。和具有数千年历史的数学相比,我出生于1946年,尚不足百岁,年轻,但我充满活力,青出于蓝而胜于蓝,发展迅速无比。我功能神奇,无处不用,无所不在;在现代科学技术高度发达的社会里,若没有我,会天下大乱,好多事情无法处理。
? 有人说,我和人类的交往愈来愈多、愈来愈近,关系愈来愈密切、愈来愈神奇;装配成各种各样的机器人,功能愈来愈强大,外形和人类愈来愈相似,将来也许会具有一些人类的思维和情感,并能做出相应的表示,甚至发展到以假乱真的程度,常常令人难辨真伪。
? 有人说,我是一门科学,研究用计算机进行数字计算和数据处理的基本原理及其规律;也有人说,我是一门技术,探讨用物理原理实现数字计算和数据处理的基础元器件的技术及其整体设计;还有人说,我是一门文化,已深深进入人类社会的工作、生活和学习,像文字和数学一样,成了人类的亲密伙伴,不能分离。我是一门科学也吧,是一门技术也行,是一门文化也好,总之,我发展之迅速,普及之快捷,应用之广泛,现仍稳居科技群雄之首,谁也不能和我相比。
? 展望未来,我的原理也许会变,可能不再是电子,而是光子、量子,或者基因;相应的名字也许会改,如叫光子数字计算机、量子数字计算机、基因数字计算机、神经网络数字计算机、纳米数字计算机等;我的工作模式、运行流程也会改,串行、并行、标量、向量,各种优化组合,千差万别;软件更先进,类型千变万化,功能更加丰富多彩。我会和更多类型的设备联姻,行使类似人脑的种种“功能”,模拟、代替人的更多“职能”,届时你或许只见到它们,感觉不到我的存在;到那个时候,再称我为电脑,可能会比较确切;不管怎样改,我还是以代数计算、逻辑计算和分析处理计算为主,简称为计算机,更为合理。
? 我们交个朋友吧!这对你的生活、工作和学习帮助极大,会如虎添翼;通过上网,你能交更多的朋友,学会更多有趣的东西,了解更加完美的世界,知道更加丰富多彩的实时信息,掌握更加广泛有用的科学技术知识。“秀才不出门,便知天下事”,不是吹,有了我这才成了现实。信不信由你,不妨一试,便知真伪。
? 让我们携手共进吧!我会协助你发现更多的自然规律,创造更加先进、完美的科技,大家一同共享取得成功的幸福和乐趣!