作者：筱恬 01 数字化，全球发展的必然趋势 最近，聊天机器人ChatGPT火了。 这款由美国人工智能研究公司OpenAI开发的新产品，一经推出就吸引了全世界的目光。人们惊讶地发现，它实在是太强大了！ 从国家逸事到生活常识，从学术科普到人文哲学，任何领域似乎都难不倒ChatGPT。它能够无懈可击地回答所有提问，简直就是无所不知。 如此逆天的本领，让世界网友为之震撼。很快，全网就掀起了和ChatGPT聊天的热潮。人们的那股狂热劲儿，就连世界首富马斯克看了都忍不住感慨。 ChatGPT的横空出世，让人们恍然发觉，强大的人工智能已逐渐渗透到生活的方方面面——虚拟主持人、AI画画、取代劳动力的各种机器人…… 事实上，不光是人工智能，随着科技的进步，很多新技术还涌现了出来，比如5G、区块链、云计算、大数据、物联网等等，它们给我们的生活带来了巨大影响。就拿不久前的卡塔尔世界杯来说，无论是比赛用球、半自动越位识别技术，还是球场场馆的设计，处处都是这些创新黑科技的实力体现。 图源：央视频截图 这一切，预示着我们已进入一个全新的时代——数字经济时代。 数字化浪潮正席卷而来，必将成为全球发展的新趋势。 02 数字化发展的前世今生 提到“数字化”，相信每个人都耳熟能详。可它到底是什么？ 美国高德纳（Gartner）公司给出的定义是——通过二进制代码表示的物理项目或活动。 尽管这听起来很抽象，但光从主观方面来说，在生活的细节里，其实我们总能捕捉到数字化的影子。不妨仔细回想一下——儿时家里屏幕上泛着雪花的黑白电视机，不知不觉就变成了如今的超高清液晶超薄屏；读书时代流行的笨重台式机，悄悄被便携的笔记本电脑和iPad所取代；曾经块头巨大的大哥大也早已被淘汰，换成了功能繁多的智能手机；当年盛极一时的BB机、DVD、MP3等，现在只留在了记忆深处……赫然发现，透过这些日益高级的电子产品，我们其实一直在见证着数字化的发展。 当然，这只是直观的感受。如若从科学角度来解读，日新月异的数字化离不开一系列技术手段的突破与迭代。 以数字化的主角——计算机为例。在20世纪中叶之前，还是模拟计算机的天下。由于技术的限制，它所有的处理过程采用的都是模拟信号。这种信号由连续变化的物理量来表示，不仅抗外界干扰能力差、信号容易受损，而且传递容量小、保密性也不佳。 直到1946年2月，世界上第一台电子数字计算机埃尼阿克（ENIAC）诞生，这些问题得以很好地解决。简单来说，它是将包括字符、声音、语言和图像等在内的所有信息都用数字0和1加以编码后进行表达、传输和处理。由此，第五次信息技术革命拉开帷幕，计算机正式进入数字化时代。 图源：摄图网 可见，数字化的精髓，便在于将这个世界上浩如烟海的纷繁信息都以简单的0和1来体现，也就是通过二进制把物理世界映射或迁移到数字世界。但这并非易事。从技术层面上来说，实现的关键在于一点——研发出能用离散字节形式存储和处理信息的装置。 所谓离散，顾名思义就是不连续。它是信息转化为二进制数据后的最大特点之一，与连续的模拟信号正好相反。 那么问题又来了——“离散”为何看似简单却如此强大？在数字化过程中，它又是如何实现的？在《离散的魅力：世界为何数字化》（以下简称《离散的魅力》）这本书里，便为我们揭晓了答案。 03 揭秘关于离散的一切，就在这本书 概括地讲，这本书围绕着“离散”这一概念，介绍了机器的数字化发展。其中的妙处所在，主要体现在以下几方面： •剖析由点及面，抽丝剥茧般揭露离散的魅力 可以说，这本书犹如一位谆谆善诱的向导，以时间发展为轴线，引领着读者一步步走进“离散”的世界。 就拿结构方面来说。全书结构条理分明，共分为了四大部分—— 第一部分介绍了离散的必要性，也就是可靠计算要面临的各种障碍，比如噪声、信号缺陷、量子隧穿等等；第二部分介绍了两个和离散密切相关的技术，即傅里叶分析和噪声环境中的编码技术；第三部分针对在实现离散过程中遇到的瓶颈难题进行了探讨，这些领域可谓是当代科学知识的极限，复杂而颇具挑战；第四部分则结合当前的技术水平，对计算机未来的发展进行了展望，并引出了量子计算的能力以及机器人时代等问题。 每一部分的内容各自独立，又互相关联。通过阅读，读者将顺着书中的思路，抽丝剥茧般探寻答案。 而在知识点的阐述方面，本书以“离散”为核心，触类旁通地分享了很多相关的知识，比如比特音乐、图灵机、量子黑客攻击等等。这种由点及面、举一反三的科普，有助于读者将所有知识串起来，从而对数字化形成系统而全面的认知。 •解读深入浅出，晦涩知识不再难懂 与此同时，这本书的行文通俗易懂，以读者更能接受的方式对专业内容进行了解读。 比如，在介绍什么是模拟计算机时，书中列举了著名的“梅顿周期”。在公元前5世纪，古希腊天文学家梅顿证实，235个太阳月恰好就是19年。为了验证这一发现，作者提到可以制作两个啮合的齿轮，一个有19个齿，另一个有235个齿。这其实就相当于一个模拟计算机，它能够模拟太阳和月球的运动，并以此方式显示它们在轨道上的位置及其相对相位。 相比枯燥的解释，这种与趣味实例相结合的方式更为生动形象，无疑能更好地激发读者的阅读兴趣，也更加便于理解。 另外，对于一些结论性的概念，本书也不局限于仅仅告诉读者现成的结果。以模拟信号的特点为例。众所周知，模拟信号容易受噪声破坏，但为什么噪声不可避免？噪声最初又是来自哪里？书中针对这些问题进行了深入分析，并贯穿到不同的章节里，结合相应的专业知识逐步给出了答案。 高深的信息学知识，就这样被掰开揉碎，不再晦涩难懂。即便是非专业人士，入门也不再困难。 •有科普亦有延伸，引导读者在思考中有所收获 值得一提的是，除了科普数字化以外，书中还有很多延伸的内容。比如在全书的最后一部分，作者抛出了一系列开放性的问题。 它们有的从实际生活出发，并给出了解决方案——基于信息的离散性，某台计算机可以瞬间连接到其他10亿台计算机中的任何一台。那么，我们该如何设计一个连接系统，以完成如此惊人的事情？ 有的结合了最前沿的科研成果，对未来进行了展望——利用量子力学，未来的计算机能不能超越当前，在计算效率上突破目前的极限？ 有的充满了辩证性，值得认真讨论——在你看来，能够正确执行程序的计算机是否跟大脑一样是“有意识”的？ 有的看似天方夜谭，却能引发深思——如果机器是有意识的，而且能感觉到疼痛和痛苦，那么作为人类，我们是不是有道德责任去考虑这种痛苦，并为这些机器提供一个道德指南针？ 这些问题都是在数字化时代可能或必将会面临的。如实呈现并加以探讨，不仅能引发读者的几多思考，同时也将启发人们去探寻更多关于离散和计算机方面的知识。...