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《创新者》|互联网的精神内核是什么?

沃尔特·艾萨克森 品卷一族
2024-12-10

每一个新的创造都是以前人的积累作为基础的


您收听的内容是我们对知识的提炼与再加工,如果你想全面了解书中内容,可以购买此书原版。与本书相关部分书籍的音频链接在文章的尾部,如有兴趣,敬请点击收听。

核心书摘

《创新者》为人们呈现了近200年的当代数字化进程,描绘了数字时代的创新者群像。这些创新者包括第一个计算机程序的创造者埃达•洛夫莱斯伯爵夫人、第一台通用型电子计算机埃尼亚克(ENIAC)的创造者莫奇利等,创新者身上的共同点是诗意和科学的结合。在信息技术的革命进程中,数学和文化是起重要作用的两大因素。


适合谁读

· 程序员

· 想要创新的人

· 计算机爱好者

关于作者

沃尔特·艾萨克森,哈佛大学历史和文学学士,牛津大学彭布罗克学院文学硕士,英国《星期日泰晤士报》记者,《时代》周刊总编辑,世界传媒巨头CNN公司CEO。此外,艾萨克森还是一名优秀的传记作家,今今乐道读书会曾经读过的《史蒂夫·乔布斯传》和《富兰克林传》都出自艾萨克森之手。

学什么?从数字时代的创新者身上,学习科学与人文的融合

计算机和互联网的出现,极大地促进了人类社会的进步和发展,是人类历史进程中的伟大里程碑,并且正在对人类社会的文明起着越来越大的作用。现如今,人们的生活更是须臾都离不开计算机和互联网。

那么,对计算机和互联网的发展起到开拓性作用的技术达人和科学家们,他们的身上有哪些值得人们学习的地方呢?

本书被读者形容为一部信息技术的编年史,它把近200年的当代数字化进程囊括其中,展现了数字时代的众多创新者。其中一些人享誉世界,但也有一些人鲜为人知。通过这些互联网先驱的创新实践,这本书向我们展示了创新者的精神世界,并解读了这些将科学与人文精神完美融合在一起的创新者们身上的“诗意科学”是如何产生的。

你还会发现

· 被誉为“中华第一神匠”的人是谁;

· 谁是电子邮件的发明者;

· 如何理解“Ada语言”。

一、数字世界的缪斯女神:埃达·洛夫莱斯伯爵夫人

在我们的常规认知里,程序员大都是男性。但在计算机发展历程的开端,创造出了计算机程序的,却是一位女性,她就是埃达·洛夫莱斯伯爵夫人,这个名字对绝大多数人来说,可能都是陌生的,但提起他的父亲,估计知道的人会不少,他就是英国著名的浪漫主义诗人拜伦。

埃达·洛夫莱斯夫人是一位富有传奇色彩的女性,她能在两个互不相容的领域里自如切换。在浪漫主义时期,她的细腻感性让她像艺术家一样富有想象力,在人们陷入技术狂热时,她也能从容地投身其中,成就一番事业。

换句话说,埃达不仅能像她的父亲拜伦一样理解诗歌的浪漫,还能欣赏数学和机械的美,她就像是集想象力与创造力于一身的科学世界里的缪斯女神。

埃达生性敏感易怒,思想天马行空,而且不喜欢受人约束。埃达的母亲坚定地认为,这是因为她继承了父亲拜伦身上诗意和叛逆的气质。这位极具浪漫精神的伟大诗人,做过不少荒唐事,他风流成性,不仅和当时的英国首相之妻搞过婚外情,还和自己同父异母的姐姐谈过一段不伦之恋。

而埃达确实也应了“有其父必有其子”那句话,她十几岁就和自己的家庭教师谈起了恋爱,甚至在遭到家人反对时,试图私奔,她还十分认同父亲拜伦的乱伦之恋,并为之感到兴奋。

为了防止埃达会和父亲一样做出什么出格的事,所以埃达从小就在母亲的安排下接受数学教育,以抑制她体内那些不安分因子。埃达的另一位家庭教师,还为她增加几何、三角函数和代数的药方。然而这些药方并没有起到预期的作用,数学并没有使她变得平静,反而助燃了她的艺术和浪漫激情。

但埃达和拜伦不完全一样,她有着超越自己父亲的天赋,能够理解诗歌和科学分析之间的联系。在埃达心中,数学不是一堆冷冰冰的符号,而是一种美妙的语言,一种描绘宇宙和谐的、充满诗意的语言。在埃达看来,数学方程式和“走在美丽夜色中”的女性一样曼妙。

埃达在艺术和科学上的贡献也许不如达·芬奇或爱因斯坦这样的伟大艺术家和发明家,但在她身上,人文与科学的结合得到了淋漓尽致的表现。想象力和对新奇技术的热爱结合在一起,形成了埃达的“诗意科学”。

在1842年到1843年间,埃达用了9个月的时间翻译了意大利数学家查尔斯·巴贝奇关于计算机分析机的论文《分析机概论》。

在译文后面,她增加了许多自己对这本书的注解,并详细说明了用这台机器进行运算的方法,她的这些理解和注解足足领先了世界一百年,在一百年后的1953年,她的这些注解才被公开出版,并成为后来第一个计算机程序的原始代码;因此,埃达也被认为是世界上第一位程序员。 

二、人文与科学交叉的“诗意科学”

1834年,科学家查尔斯·巴贝奇提出了一个通用型计算器的概念,它可以按照设计者设置好的程序指令,自动处理各种不同的运算。而且可以在不同的任务之间自如地切换。这台计算器被巴贝奇命名为“分析机”。

这是一项伟大的发明,但它背后的理念由于领先了世界足足一百年的时间,所以尽管巴贝奇竭力对外宣传,但几乎没人能理解它的好处。不仅英国政府没有对这个伟大的发明给予资助,就连媒体也对这个新发明缺少关注。

不过令巴贝奇感到欣慰的是,他并不是真正的孤家寡人,至少埃达·洛夫莱斯夫人能完全理解这台通用型计算机器的概念,并能发现它的魅力所在。更重要的是,埃达成了巴贝奇忠实的追随者,并立志成为巴贝奇的公关人员和合作伙伴,跟他一起为建造分析机寻求支持。

埃达为分析机想出了一个令人振奋的用途,那就是除了数字之外,它还可以处理任意的符号体系,例如乐谱和艺术符号。她从这个概念中看到了诗意,同时也打算鼓励其他人看到这种诗意。

1842年,一位年轻的军事工程师路易吉·梅纳布雷亚(此人后来成为了第七任意大利首相),将巴贝奇在意大利科学家大会上发表的演说总结成一篇法语论文并发表了出来。埃达把这篇论文翻译了出来,并将自己的翻译成果告诉了巴贝奇。

巴贝奇在高兴之余,十分意外这样一位柔美的女性竟然对饱受冷落的科学命题如此精通,于是就鼓励她为这篇论文增加一些注解,埃达愉快地接受了这个任务。

令人意想不到的是,这份注解不仅比论文本身还要多上两倍多,名声甚至盖过了论文原文。这份注解充分证明,埃达不仅比巴贝奇更能理解这种机器的意义所在,而且更善于使用诗意的表达。埃达在这份“注解”当中探究了四个概念。在“注解A”中,埃达提出了现代计算机的初步构想,表明分析机不仅是一台可以完成特定任务的机器,还是一台通用型的机器。

注解的另一个重要贡献是对通用型机器的描述。埃达认为,通用型机器不必局限在数学上,任何可以用符号来表示的对象,都可以储存、计算和操作,比如文学、逻辑和音乐,这正是埃达式“诗意科学”的终极概念。

我们今天也看到,埃达在150多年前的这一远见已经成为数字时代的核心概念,也就是说,任何内容、数据或信息,如音乐、文本、图像、数量、符号、声音、视频等,都可以采用数字形式来表达,并由机器进行处理。

埃达在“注解G”中描述了分析机工作的详细步骤,这相当于我们今天所说的计算机程序或算法,这是埃达提出的第三个概念。

第四个概念则是关于人工智能的问题,在那个时候,她就在注解中发问:机器能够思考吗?埃达认为机器跟人类大脑不一样,机械装置无法拥有自由意志,也不能产生自主性,它们只能按照既定的程序执行任务。因此关于这个问题的答案,埃达断言机器是不会思考的。

埃达的贡献不在于她对这个问题的结论,而在于她对机器天马行空般的想象力,当年她提出的问题,实际上就是如今在人工智能领域仍然被广泛讨论的问题,而且到目前为止,这个讨论还将持续很久。

许多人都认为人工智能是专属于现代的产物,其实不然。早在我国古代,类似人工智能的机器就已经出现了,众多史料中记载的古代机器人有很多。这不禁让我想起了中国的机器人鼻祖马待封。马待封出生在唐朝盛世,由于技艺精湛,所以名声在外,甚至被唐朝的皇亲国戚、官宦臣僚赞为中华第一神匠。而现代专家学者更是将其誉为中国制造“机器人”的第一人。

马待封自幼就对木器制造工艺情有独钟,由于勤奋钻研,所以他不仅木工技术了得,同时也精通木器油漆、雕刻、烫画和绘画装饰等精细活。马待封像所有发明者一样,富有想象力和钻研精神,他经常琢磨木器的功能,功夫不负有心人,还真让他琢磨出了不少东西,像机械、风能、水能、齿轮、平衡等原理,他都可以应用在木器中。

在一篇名为《马待封》的古文中专门记录了马待封的诸多发明。其中最为人称道的是一台配有木头机器人的御用梳妆台。文中这样描述道:“中立镜台,台下两层,皆有门户。后将栉[zhì]沐,启镜奁[lián]后,台下开门,有木妇人手执中栉至;后取已,木人即还。”

这段话的意思是说,这台梳妆台内部藏有机关,皇后对镜梳妆时,只要打开妆台门,就有由木头制成的妇人机器人,手拿毛巾、梳子等物件,一一呈给皇后,伺候皇后梳洗。当皇后使用完这些物件后,这个“木妇人”就会自动回到内层。

皇后梳洗完要化妆时,“木妇人”又会依次将香脂、香粉等化妆品呈给皇后。等皇后装扮完毕,“木妇人”的任务也就完成了,而妆台门也都会自动关闭。

马待封还有许多发明都被现代科学家拍案叫绝,他为现代科学留下了许多值得借鉴的瑰宝。

埃达·洛夫莱斯夫人也为现代科学做出了巨大的贡献,这不仅仅是指她提出的四个重大的计算机理论,更多的是她思想的意义深远,鼓舞人心。埃达对诗意科学的理解,让她能站在当时的科学水平还达不到的高度,来欣赏一种想象中的计算机。

总之,埃达播下了数字时代的种子,它们在100年之后开花结果。更多类似分析机的机器也终于在20世纪50年代开始出现。接下来的30年,计算机在两项重大创新的驱动下彻底改变了人们的生活方式:微型芯片让计算机从庞然大物变成了个人便携的“掌中宝”;分组交换网络让万物互联成为可能。

个人电脑和互联网的结合促进了数字创意、内容分享、社区营造和社交网络的迅速发展,实现了埃达所说的“诗意科学”。这样一位传奇的女性自然少不了历史的记忆,为了纪念埃达·洛夫莱斯,美国国防部把为克服软件开发危机,耗费巨资,历时近20年研制成功的第四代计算机程序设计语言命名为“Ada语言”。 

三、对信息技术革命起重要作用的两大因素:数学和文化

对信息技术革命起重要作用的两大因素是数学和文化,而不是其他的什么特定技术,这是艾萨克森在本书中提出的重要观点。

数学对信息技术革命起到了重要作用,我们前面提到的查尔斯·巴贝奇不仅是个发明家,还是一个数学家,他正是因为对数学非常痴迷,所以才试图制造一种计算器,以解决微积分中的差分这个复杂问题。他的粉丝埃达·洛夫莱斯伯爵夫人对数学也同样热爱,他们两位都是计算机技术的奠基人。

除了他们之外,还有其他许多人也都对计算机技术产生了决定性影响,比如约翰·冯·诺依曼和艾伦·图灵。冯·诺依曼是20世纪最重要的数学家之一,他参与了世界上第一台通用计算机埃尼亚克(ENIAC),也称电子数字积分计算机的设计。

1945年3月,冯·诺依曼在共同讨论的基础上起草了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”,即EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)。

这个方案对以后计算机的设计,尤其是确定计算机的结构,采用存储程序以及二进制编码等,起到了决定性作用。因此计算机结构也被成为“冯·诺依曼结构”。

艾伦·图灵是一名具有传奇影响力的数学天才,最被人津津乐道的是他在二战期间,破译了几乎全部德军电报秘码,是盟军在欧洲战场取胜的幕后英雄,但他更大的贡献则在于,为可计算的问题划定了边界,是计算机算法规则的最重要制定者。

图灵受冯·诺依曼写的《量子力学的数学基础》一书的启发,对量子物理学核心的数学原理特别感兴趣,并因此迸发出了创新的灵感。

德国另一位著名的数学家戴维·希尔伯特也让图灵受到了很大的启发,1928年,希尔伯特在一场数学大会上,提出了关于任意数学形式系统的三个基本问题,图灵正是顺着他的思路,想清楚了可计算性理论,为今天的计算机科学奠定了基础。

在计算机发展史上还有一位不得不提的人物,他就是克劳德·香农。这位来自美国的著名数学家,设计出了数字逻辑电路,并用它实现了具体的计算。这一伟大设计对计算机的发展起到了关键作用。今天的集成电路无论多么复杂,基本的单元都是香农的逻辑电路,这个巨大成就同样少不了数学的参与。

香农曾在贝尔实验室工作,在那里,他看到了电话系统中电路的强大功能,这些电路能使用电子开关来安排通话线路和平衡通话负载。

之后香农脑洞大开,发现这些电路的工作原理和自己感兴趣的一项数学课题之间存在极强的联系。这项数学课题是英国数学家乔治·布尔在90年前制定的逻辑系统,香农在其基础上,发现电路可以使用不同的通断开关组合来执行这些逻辑运算。

从以上众多数学家、发明家的故事中可以看到,在计算机发展的过程中,数学起到了多么至关重要的作用,所以作者在书中说:在过去两个世纪,信息技术革命的核心就是将一切问题变成数学问题。

通过细数这些创新者及其所做的杰出贡献,相信你已经深刻地理解了开篇所说的那句话:颠覆世界的,不是一位两位,而是一群技术狂人和鬼才程序员。

接下来的内容,则是对这句话的补充,换句话说就是:颠覆世界的,不是一位两位,而是一群技术狂人和鬼才程序员,还有来自社会各界的通力合作。那我们接着就来了解一下政府、大学和企业的合作关系,对信息技术革命起到了怎样的关键性作用。我们也可以称之为文化因素,或者政策。

书中提到,创新常常带有创新机构的印记,互联网的创新也是如此,它是由军队、大学和私营企业三方共同缔造的。这三方并不是各自为政的松散联盟,而是构成了一个稳固的共同体。这是在第二次世界大战期间和战后形成的铁三角,即军队—企业—学术的复合体,在这个过程中,模拟计算机的开创者范内瓦·布什起到了巨大的作用。

他之所以能促成这个稳固的铁三角,是因为他本身就是跨越军、企、学三大阵营的名人。他在麻省理工学院担任工程学院院长,同时也是雷神电子公司(Raytheon)的创始人。在“二战”期间,他还担任过美国军事科学机构的首脑。套用今今乐道的经典语句,布什拥有约会世界上最好的思想的渠道,以及撬动跨界社交的能力。

在布什的号召下,美国国防部和国家科学基金会很快就成为美国大量基础研究的主要资助者,20世纪50-80年代,它们在基础研究方面的支出与私营企业不相上下。这些投资也产生了巨大的回报,不仅促进了互联网的产生,而且缔造了在美国战后创新和经济繁荣中发挥重要作用的核心技术。

不仅如此,在政府响应布什号召,出台鼓励政策并与企业和大学签署合同之后,混合型研究中心开始蓬勃发展起来。其中著名的包括兰德公司,还有斯坦福研究所及其分支机构增智研究中心等。

最经典的两家则是林肯实验室和一家名为BBN(Bolt,Beranek and Newman)的研发公司,其中林肯实验室是一个隶属于麻省理工学院,由军方出资的研究中心,BBN的创立者则是毕业于麻省理工和哈佛的几名工程师。所有这些机构都在互联网的发展中发挥了一定的作用。

大部分人在看待科技的发展时,看中的都是比尔·盖茨、史蒂夫·乔布斯这样的英雄式人物,但事实上,他们的出现不是孤立的、也不是偶然,只有一个国家在文化和制度层面对创新有了正确的理解时,盖茨和乔布斯这样的创新者,才会成批涌现。 

总结

1971年的秋天,电子邮件诞生了。它的发明者雷·汤姆林森回忆说:“‘e-mail’这个名字直到很多年以后才出现。在最初的日子里,用户只能给我们发送信息。我不知道是谁创造了这个名字。”事实上,没有人知道是谁创造了“e-mail”这个名字,众多电子邮件的使用者甚至都不知道雷·汤姆林森是谁。

在计算机和互联网的发展历史中,有许多和汤姆林森一样的先驱、黑客、发明家和企业家,他们或许并不出名,但他们独特的思考方式和丰富的创造力,却值得我们深思。

这些拥有不羁创意的先锋者、黑客、天才、企业家们,并不是孤立的存在,他们秉承着开放与共享的精神,通过跨越时空的合作,让科技实现了创造性的飞跃,而他们沉淀下来的社会和文化力量成了滋养创新的坚实土壤。

通过阅读本书,我们看到了一卷大气磅礴的创新图景,以及数字时代独有的气质,即科技和艺术完美交织的奇迹,只有理解了互联网这种独特的精神实质,你才能成为下一个引领时代的创新者。

恭喜你和“今今乐道”读书会一起读完了你生命中的第 1255 本书,希望今天的内容能给你有益的启发。(拆书人:刘红霞)

《创新者》金句:每一个新的创造都是以前人的积累作为基础的。

计算机和互联网的世界不仅科学理性,也饱含诗意和浪漫,它们是人文与科学交叉的“诗意科学”。

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(语音、文字、图片部分来自今今乐道APP和网络,老农整理)




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