从开始到现在:计算机的发展与研究

作者: 道法自然

来源: 原创

发布日期: 2016-12-17

本文讲述了从图灵提出计算机概念至今,计算机的发展与研究已经深入到生活的各个方面。通过排队问题、停机问题和电车问题三个例子,展示了计算机研究在系统、理论和应用三个分支中的趣味性和复杂性。

从图灵在1936年的论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》中提出“算法”和“计算机”两个概念并于1940年设计出破译德国恩尼格码的机器“炸弹”(Bombe)至今,计算机的发展与研究已经覆盖到了我们生活的方方面面。而如今计算机的研究也不再只限于枯燥的机器内部的结构或者编程的研究。假设有一个公共汽车站,平均10分钟过一趟载客量为50人的车。而平均10分钟会有30个人来等车。

突然有天举办奥运,平均10分钟会有60个人来等车。作为公汽公司,你会将每辆车的载客量增加到多少以至于不改变乘客的平均候车时间呢?如果只是保证之前的平均候车时间,公汽公司完全没有必要将载客量增加到100人或以上。不要小看看似简单的这种排队候车问题,小到计算机系统的模拟,大到搜索引擎的网页排名,无一不用到了上述的候车问题。

这就是在计算机系统(System)研究里常用到的排队原理(Queuing theory)。而如果仅用我们的常识来解决问题,得出的往往都是错误的结论。我们再看一个哲学点的例子。请证明人不能用自己的方法来判定自己方法的有效性。这里的有效性是指可以在有限步骤内解决一个的问题。这就是计算机理论(Theory)研究里著名的停机问题(Halting problem)。

而如此深奥的问题最后却被图灵以一种及其简单的方式证明出来,并由此奠定了计算机语言设计,编译及实现的基础。我们再看一个不深奥但却丝毫不简单的问题。假设铁轨上有五个小孩在玩,停用的岔轨上有一个小孩在玩,你要把车转移到岔轨上压死一个孩子救下五个吗?这是一个英国哲学家费丽帕·弗特在1967年提出的电车问题(Trolley Problem)。

值得思考的是大多数人在停用岔轨不是自己的亲人的条件下,会选择救下五个人,而在知道了岔轨上是自己亲人的条件下会选择袖手旁观。上面三个例子分别隶属于计算机研究发展至今的三个大的分支,系统(system),理论(theory)以及应用(application)。未来,我将推出计算机系列文章同大家一起探索诸如以上的有趣事例,走进计算机发展的这三个大分支,从开始到现在。

UUID: 3c2dffa5-5d0e-471c-8f42-fb8d0b20d823

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/原理公众号-pdf2txt/2016年/2016-12-17_从开始到现在.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0030 元