从算盘到密码机：英国博物馆里的数学进化简史
汉德利·佩季(Handley·Page)公司Gugnunc飞机
温顿数学馆大厅的正中悬挂着汉德利·佩季(Handley·Page)公司的Gugnunc飞机。它被生产于1929年，当时正处于改善飞机安全性能的激烈竞争中。这种飞机引入了突破性的空气动力学原理，也为当时航空业的发展开创了先河。把这架飞机悬挂于此，正是为了展示数学馆的展览主题，即数学如何帮助解决了人类现实世界的问题。在这种情况下，我们今天才有了安全可靠的客机。
算盘
数千年来，人们都在使用算盘帮助运算加法或减法。在数字数学时代，许多人认为这些工具已经过时。然而在20世纪，算盘依然被用于教授算数，也是科学家、店员以及其他人经常使用的工具。
巴贝奇分析机（Babbage analytical engine）
计算机先驱查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）设计出首个自动计算机器——分析机。巴贝奇设计了许多零部件，希望能够组装高性能的数学计算器，这是其完成的部分部件。巴贝奇的想法启发了数学家阿达·洛芙莱斯（Ada Lovelace），她将分析机的概念向前推进了一大步。洛夫莱斯获得机器产生的首个算法，为此她常常被视为世界上的首位计算机程序员。
巴贝奇差分机二号（Babbage Difference Engine No. 2）
尽管巴贝奇从未制造出差速发动机数学计算机，但在100多年后的1985年，科学博物馆根据他的设计制造出差分机。按照标准程序，这种差分机可以生产4000个铸铁、钢和青铜部件。1991年，这种机器首次实现无错误计算，这时已经距离巴贝奇出生200年。2002年加入打印机后，巴贝奇的设想终于全部实现。通过手柄转圈，这种机器可完成复杂运算，每次结果最多可达31位数。
舒尔茨差分机（Scheutz difference engine）
与爱德华·舒尔茨（Edvard Scheutz）是首先将差分机推向市场的人，他们帮助维多利亚时代的人们减少科技、工程以及商业等方面的错误。1864年，英国政府购买了差分机，帮助制定“英国寿命表”，即英国不同地区人们的平均寿命等数据。但差分机的普及并不容易，当时的政府统计学家威廉·法尔（William Farr）表示，差分机需要被不断地关注，不得不满怀焦虑地看着。结果，寿命表被保险公司用于计算保费。即使150年后，保险公司依然在使用它莱计算保费，尽管其越来越多被大数据软件取代。
赛狗机（Dog-racing tote machine）
随着时间推移，差分机不再仅限于科学家和政府官员使用。到1933年，巨大的机电赛狗机器被安装在温布利的灰狗体育场，在那里实时计算每条狗的赔率，以帮助人们下注。大屏幕上，可以显示出计算结果。这种形式的赌博与赛道旁庄家设定的赔率不同，这台机器允许赌客利用数学计算机为每条狗押注，这可让赌客们增加获胜几率。
微分分析器（Differential analyser）
这种微分分析器建造于1935年，被设计用于帮助曼彻斯特大学的物理学家解决现场问题，从电力传输到制造炸弹等。与那个时代的许多数学机器相似，微分分析器由轮班的女性操作，以确保它全天候工作，并尽快给出计算结果。在二战期间，这台机器也被用于军事研究领域，包括涉及铀浓缩计算的秘密项目，这是制造原子弹的关键部分。
计算机器（Calculating machine）
1937年，科学计算服务（SCS）开始雇佣女性数学家使用计算机器，以帮助解决大量实际数学问题。从本质上说，SCS就像人类版的现代计算机，它可以将复杂的问题分解成更小的计算，并由不同的科学家完成，这可以更快找到解决方案。SCS一直运行至1965年，当时我们今天数学的计算机基础开始显现。
恩尼格玛密码机（Enigma）
恩尼格玛密码机可能是最著名的早期加密系统，它最初是被设计用于商业领域的。如今在科学博物馆展出的这台机器制造与1934年，但在二战期间却被德国军方大量使用，以便加密纳粹司令部的军事通讯。当时这是非常机密的，但在布莱切利庄园，艾伦·图灵（Alan Turing）以及其他密码破译员开发出利用早期计算技术的更先进方案，破译了希特勒所谓的“牢不可破”的密码。破译密码帮助缩短了战争进程，甚至可能挽救了数百万人生命。
电气逻辑机（Electrical Logic machine）
二战后期，有关利用机器智能作为解决问题工具的研究出现了一个小高潮。其中比较具有代表性的产品就是电气逻辑机，它是物理学家迪特里奇·普林兹（Dietrich Prinz）与哲学家沃尔夫·梅斯（Wolfe Mays）1949年设计制作的。这种机器属于电气设备，可被用于测试特定的逻辑语句，并帮助研究人员将类似人类的推理、模式识别质量等纳入利用数学计算的机器中。大约70年后，模式识别在计算机处理过程中被广泛应用，包括无人驾驶汽车、机器人、监控以及网络安全等。
统计学机器埃利奥特（Elliott 401）
埃利奥特于1954年被安装在洛桑农业研究所中，主要任务包括分析农作物特性、昆虫对农作物危害以及帮助解决数学和遗传学领域问题等。作为统计学研究的开创性机构，洛桑工业研究所的统计学家和生物学家罗纳德·费舍尔（Ronald Fisher）奠定了许多现代统计学理论的基础，包括在临床和农业试验中至关重要的随机元素。埃利奥特是弗兰克·耶茨（Frank Yates）制造的，他是战时操作研究员，帮助将洛桑农业研究所建造成统计计算中心，并鼓励在政府研究中使用统计分析。埃利奥特约有1个房间大小，它被使用了11年，1965年退役。
弗朗迪-阿特拉斯控制台（Ferranti Atlas console）
1962年诞生时，弗朗迪-阿特拉斯控制台是当时世界上最强大的计算机。但这种强大是有代价的，尽管它只是伦敦大学主机的一部分，可以依然要占据2个房间。弗朗迪-阿特拉斯控制台帮助解决的问题是，为英国石油公司的油轮计算最佳路径。寻找最短路径相当复杂，因为油轮可能有无数路线可供选择，但计算技术帮助简化了这个问题，可以让油轮选择最高效的路径。
PDP-8迷你计算机（PDP-8 mini computer）
最初的计算机体型十分庞大，往往需要占据整个房间，这往往带来许多不便。直到1965年PDP-8迷你计算机到来，这种计算机足以被安装到办公室或图书馆。PDP-8迷你计算机运行的软件可让用户测试大量数据并建模，这让它在工程、科学、医学等领域被广泛使用。然而从今天的角度来看，它比计算器强不了多少。
伦敦医院生存预测器（London Hospital Survival predictor）
医务人员每天要做出许多艰难的决定，比如病人正陷入哪种状况，他们是否能够恢复。伦敦医院生存预测器诞生于1972年左右，医生利用其判断昏迷患者恢复的可能性。这种机器可检测昏迷病人情况，并将这些信息与“记忆”中的其他病人情况进行对比。利用这些信息，机器会给出“S”（代表生存）或“IBD”（意为脑死亡，无生存机会）的判断。当然，这种预测器并非是最后治疗方案的决定者，还需要医生参与判断。
自适应模式识别机（Wisard Pattern recognition machine）
自适应模式识别机建造于1981年，是世界上第一种神经网络。它仿照人脑工作原理制造，可从数据中寻找模式，并从中找出信息包含的意义。自此后，神经网络被广泛应用于各种环境中，比如认知计算、人工智能等，帮助解决世界上最艰巨的挑战。
Lotus Notes办公电子协作平台
到20世纪80年代，个人电脑成为西方世界家庭和办公室中的固定装置。类似1983年版Lotus 1-2-3这样的软件为办公室职员提供了强大的计算能力，甚至超过30年前相当于房间大小的计算机能力。随着微软Excel等其他流行电子表格出现，Lotus 1-2-3从根本上改变了金融交易员的从业方式。在台式机普及前，交易员不得不彻夜发送定价模型进行计算。如今有了电子表格，他们只需要几分钟就可以搞定。
数学软件
如今，在工作中需要使用数学的人，可以获得强大的计算技术和软件支持，这些软件可基于最抽象的数据进行计算和建模。它们不再需要拥有专业知识的用户彻夜计算，各行各业的人都可以使用方便的数学力量。有时候，他们只需使用智能手机或平板电脑。数学从根本上改变了世界，以及世界内部的运行方式。
科学博物馆的温顿数学馆向公众免费开放，人们可以在这里了解科学、技术、工程以及数学历史。这里也是世界上唯一由哈迪德设计的公共博物馆展览。
本文来自：网易新闻