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本帖最后由 jaxluoyz 于 2015-7-22 17:17 编辑
《从一到无穷大》读后感 文/罗余作 大学时代的一个周末，在南昌市逛书店的时候，有一本叫《有用的0和1》的小册子吸引住我，在另一个书屋，我又看到了一本书，叫《从一到无穷大》。我觉得这两本书记录的东西有某种必然联系，所以就买了它们。伴随我在念大二的时候，一直用物理的方法思考计算机汇编语言和算法语言，认定0和1两个数字及其组合奥妙无穷，应用在计算领域，必然会对世界产深远的影响。我在思考，我们自身的一切和0、1又有什么关系…… 初翻《有用的0和1》这本小册子，主要介绍二进制及其应用，也就是计算机运算时用的一种算法。二进制只由一和零组成，逢二进一，它被广泛用于最基础的运算方式，计算机的运行计算基础就是基于二进制来运行。只是用二进制执行运算，用其他进制表现出来。 比方说吧，你上一年级时一定听说过“进位筒”（“数位筒”）吧！十进制是个位上满十根小棒就捆成一捆，放进十位筒，十位筒满十捆就捆成一大捆，放进百位筒…… 二进制也是一样的道理，个位筒上满2根就向十位进一，十位上满两根就向百位进一，百位上满两根…… 二进制是世界上第一台计算机上用的算法，最古老的计算机里有一个个灯泡，当运算的时候，比如要表达“一”，第一个灯泡会亮起来。要表达“二”，则第一个灯泡熄灭，第二个灯泡就会亮起来。其实把二进制三位一组分开就是八进制，四位一组就是十六进制。现在我们所见的网络媒体信息流就是采取位权是以2为底的幂的位置计数法得出的二进制数据。二进制优点是数字装置简单可靠，所用元件少；只有两个数码0和1，因此它的每一位数都可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示；基本运算规则简单，运算操作方便。缺点是用二进制表示一个数时，位数多。因此实际使用中多采用送入数字系统前用十进制，送入机器后再转换成二进制数，让数字系统进行运算，运算结束后再将二进制转换为十进制供人们阅读。二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算，每个C，C++程序员都能做到看见二进制数，直接就能转换为十六进制数，反之亦然。 读过《有用的0和1》这本小册子，我翻开了《从一到无穷大》这本书的目录。接着，我带着一颗追求科学真理的心拜读了这本书。全书分成四个部分，分别是：做做数学游戏，空间、时间与爱因斯坦，微观世界，宏观世界。这个目录给我的感觉就是范围好大。它不仅要研究数学的问题，还有物理的，甚至是生物的知识。以前读《十万个为什么》，是给我们解读世界万物秘密的科普书。而读《从一到无穷大》这本书时，我觉得它是一本有点高深莫测的学术性科普著作，这本著作得到了很多人的好评，他们称这本书启迪了无数年轻人的科学梦想。 这本书以生动的语言介绍了二十世纪以来科学中的一些重大进展。书中先漫谈一些基本的数学知识，然后用一些有趣的比如，阐述了爱因斯坦的相对论和四维时空结构，并讨论了人类在认识微观世界（如基本粒子、基因等）和宏观世界（如太阳系、星系等）方面的成就。同时也涉及了一些较为深奥的领域，例如虚数的概念与应用、“最纯粹的理论数学”数论等等，作者用详细而具体的解法向我们展示了数学的深邃与奇妙，并在无形中清楚呈现了虚数的实际运用时空相对性等等。该书作者是俄国血统的美国科学家乔治.盖莫夫，一位卓越的理论物理学家、天体物理学家。他非常重视普及科学知识的工作，除了经常为《美国科学家》、《今日物理学》和《科学的美国人》等杂志撰稿外，还写下了二十多本出色的科普作品。 《从一到无穷大》被定义为一本“通才教育”的科普书。从这个定义来看我们可以发现这本书会涉及到方方面面的知识，不仅仅是科学或者数学。里面可能还有生物和化学的东西。看了这本书之后你会发现在这本书里面你学到的不只是数学知识或者物理知识，你在这本书所得到的知识是全方位的，你可以涉猎到天文学、地质学等等。这本书会让你全方位的知识面得到扩充。现在我想来说说这本书的内容。如果你单看这本书的目录可能会有跟我一样的感觉，那就是好难懂。这里面主要讲的是数、空间、时间、微观世界、宏观世界，也就是主要是关于数学和物理的知识。在高中我就觉得数学和物理是最难学的，也是最难懂的。如果要把这两个合在一起讲的话那不就更无聊了。但是当我阅读这本书时，我发现它的内容其实并没有他的题目和它的标题那么可怕，对于我们现有的知识水平还是比较容易理解的。他让我发现了原来这些讨厌的数学公式和难以理解的物理原理原来还有那么有趣的故事。 《从一到无穷大》这本书被誉为是“影响一代人的一本书”，这句话并不夸张。一本科普书籍能到现在，这个知识充斥了的信息化世界还依然为人津津乐道，经久不衰，那肯定是有它的魅力所在的。它的魅力我们也可以从对比现今的书籍来发现。我们可以看到现在各种小说盛行，小说的内容不外乎描写各种感情，写法都有雷同，而且从这些书中你能得到的实质性的知识是微乎其微的。反观《从一到无穷大》，它里面有生活实际的例子，但是也有关于数学、物理等知识的解释，从中我们不仅能学到这些知识，而且还会发现原来这些知识都在我们的身边，在我们的生活就有这些知识的存在，这些知识不是抽象的，而是具体存在于生活当中的。从这里我们可以看出，它的魅力可能就在于这本书的内容不仅是知识的还是生活的，两者融洽的结合在一起就能更加吸引读者去探索其中的奥秘。 我是学机械制造的，从大一的金工至大三的生产安排，经历多次的参观实习，这也让我看到我国的机械制造与世界发达国家相比是落后的，许多重要的大型设备还需从国外进口，因此，我努力学习和掌握机械制造与设备自动化专业领域的东西，梦想将来能为制造机器和设备发挥作用。另外，我还想掌握一门技术――电子计算机，因为我相信未来的世界是电子的世界。 1986年4月，两本书又陪伴我度过了上海毕业实习的时光。我带着它们去过一次上海计算机研究所，参观上海柴油机厂机械手、数控机床、上海液压件厂的精密加工车间和同济大学几个教学实验室。回校后，忙于搞毕业设计。至8月，我被分配到化肥企业工作后，就很少拿起它们了。以至后来我在整理和对我的书目编码时，这两本书不知去了哪儿。我忘不了这两本书对我的启发和影响，后来我又在书店里买回了它们。事过境迁，我已经不是当年意气蓬发的小青年了，感觉一个人的理想与现实到底还是存在许多偏差。从当年学校突然宣布取消上海计算机研究这个实习课题，几乎彻底改变了我的个人命运。从此，我与化学工程、设备动力、机械液压、电子控制结下工作之缘。 今年公司根据国家烟草专卖局信息中心深入开展读书活动的有关要求，定在2015年4月—10月开展“读一本书、写一篇读书报告、写一篇科研论文”的征文比赛活动。我又特别想起了那两本书，连同《数字化生存》这本书一并读，算是温故知新，走了回头路。 今年的读写活动是第二次了。记得2011年组织开展过一次，我在那次活动完成了一篇论文和六篇读书报告，由于一等奖空缺，我的论文荣获二等奖，我厂荣获优秀组织奖。参加这些读写活动，通过学习，能够不断提升自身的综合素质和业务水平，能够用心投身企业信息化建设工作，能够更好地服务生产、服务一线、服务大局。作为世界最大软件企业领头人的比尔•盖茨曾说过：“我有一个简单而又强烈的信念。将您的公司和您的竞争对手区别开来的最有意义的方法，使您的公司领先于众多公司的最好方法，就是利用信息来干出色的工作。您怎样搜集、管理和使用信息将决定您的输赢。”诚然，我们通过学习从中受益。回顾学习和实践的这些历程，至今还历历在目。 自上个世纪八十年代以来，计算机及其网络的发展，把我们带进了一个全新的学习、工作和生活时代。九十年代，随着信息社会的到来，电脑正进入寻常百姓家。信息网络从此离不开我们的生活。二十一世纪最时髦的话题是什么？网上冲浪，电子商务，网络行销……我们的耳膜被这些新鲜名词一一遍揉捏时，我们忽然意识到因特网已经以迅雷不及掩耳之势构造了色彩斑斓的世界。这个虚拟世界正强劲地冲破传统的社会构架，商业模式，改变人们的生活习惯，思维方式。因特网已经无声无息地渗透到社会的各个神经细胞元中，并迫使其中某些环节发生质的裂变。 对于我，上个世纪八十年代初期大学时代培养起来的计算机兴趣得到重生。九十年代中期，我购买了第一台计算机，我开始走进了计算机DOS世界。那时，企业有了计算机初步应用。后来，1999年上网那年，我给自己取了一个网络昵称，署名01一线。网名来源于我经手的《有用的0和1》那本小册子，也是我网上活动的笔名。0和1代表什么，整个计算机网络数据，包括文字、图像、声音等都是由0和1合成的。我现在是搞网络和信息化，是一线工作者，故而取名之。当然，0和1还代表很多的意思，有更高的意境。从哲学的角度来看，0和1是不同学术观点的起源。0代表无、否，1代表有、存在。传统的西方哲学观念中，是“有”产生了“无”，我们承认物质的存在同时又说明了其事先的不存在；同时又有“有、无”同一，“无”既“自在的有”。中国传统哲学而是“无中生有”，因杯中无物，故可容纳一切。拿企业管理来讲，有：可以看见的，可数据化，标准化等。无：看不见，不可数据化，不见标准化等。对个人成长来说，比如，0是空杯心态，是起点，是问题，是工作，1是积累进步，是目标，是方法手段，是成绩。很多人看到网络的文字、图像、声音。其实0和1才是那些的根本。从此，我在从事设备技术与管理的同时，徜徉在信息技术的海洋中，日常参与计算机应用服务。上个世纪的九十年代初，我晋升为工程师。改革在即，从那时起，我积累了更大的兴趣，眼界也增大了，明白了自己正在扮演三个角色：参与技术的选择，推动员工使用技术，确保技术得到充分利用。 这个世纪初，我厂列为市里信息化建设试点单位，从此，我开始思考在企业怎么开展信息化电子应用。2001年，我厂初步实现了电子控制卷烟生产。那年，我很荣幸地成长为一名高级工程师，被列为市里信息化专家。 2004年，我在网上找到了人生的一个知音，那就是《中国计算机用户》这个媒体，从此，我和她结下了不解情缘。作为信息化办主任，通过网络学习与交流，我开始认识到，企业信息化建设正在逐步改变企业的传统管理方法。经过与《中国计算机用户》几年的亲密接触，现在，我深深地认识到：对传统产业来讲，要适应现代化经营的需要，必须加速实现企业信息化，提高企业管理水平。调整、改革、信息化是当前烟草行业的重点工作。它关系到烟草行业及其企业的生存和发展。从那时起，我参与了《赛迪网》IT经理人的定期调查论坛，应邀在《中国计算机用户》期刊上发表体会文章。《中国计算机用户》周刊专题部边凯先生和董丽凤女士时常向我约稿，我投了几次稿，为了减少责任编辑采写报道约稿回电，我总是一字一字把文字敲入电脑，强迫自己在电脑上写稿编稿。从此以后，我的“send”，对方的“reply”，便成了网上无数亮丽的风景线中的一道。通过这种电子投稿模式，我的作品《提升管理水平》、《找到知识充电站》、《在整合中“博弃”》、《烟草企业质量体系信息化应用对策》、《职业兴趣引我入行》等文章先后在《中国计算机用户》发表，相信电子投稿在不远的将来会成为各类报刊收稿方式的主流。 对于我目前的工作，企业信息化坚持做到立足长远，分步实施，突出重点。做到知已知彼，认真开展需求分析，力求硬件选择经济合理、先进可靠；软件开发应用应体现一种文化思想、管理思想以及国情、厂情，并遵循我国的各项政策、法律法规、财务制度。同时坚持推行ISO9000质量管理体系目标管理和信息化管理并进，以更高的质量标准、更强的竞争能力参与市场竞争。企业通过信息化，首先规范了管理流程，再铺以先进的信息技术，使得数据准确、信息流转及时、流程规范合理，使整个管理在有序中进行，大大提高了管理效率。 在信息膨胀的今天，随着人类社会对于信息高速处理和运用的需求，信息智能化在电子通讯、生化工程、医药应用、教育科研、国防军事等各种领域里发挥更大的作用，并且有其不可替代的作用。 试想，过去，一台银河亿次计算机需要多少器件和容纳它的空间，一台电梯控制需要多大的控制面板和多少元器件，一个播放机需要占据多大空间和化费多少钱，现在，一块芯片、一块线路板，一个小程序就彻底改变了过去的世界。比如，现在播放一个媒体，一个人坐在屏幕前，看着不断变换的画面，被里面的剧情深深的吸引、被里面的人物感动。为什么这简单的用不同像素构成的画面、用0和1构成的数据流，就可以使我们随着剧情的发展时而紧张、时而兴奋；随着人物关系的转变时而欢笑、时而流泪；看着不同的故事，想到不同的哲理…… 可以说，0和1彻底改变了人的逻辑思路，让我们回顾一下历史。 在德国图灵根著名的郭塔王宫图书馆（Schlossbiliothke zu Gotha）保存着一份弥足珍贵的手稿，其标题为：“1与0，一切数字的神奇渊源。这是造物的秘密美妙的典范，因为，一切无非都来自上帝。”这是德国天才大师莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646 - 1716）的手迹。但是，关于这个神奇美妙的数字系统，莱布尼茨只有几页异常精炼的描述。据载，1679年3月15日戈特弗里德·威廉·莱布尼茨发明了用两位数即0和 1代替原来的十位数的计算方法。莱布尼茨不仅发明了二进制，而且赋予了它宗教的内涵。他在写给当时在中国传教的法国耶稣士会牧师布维（Joachim Bouvet，1662 - 1732）的信中说：“第一天的伊始是1，也就是上帝。第二天的伊始是2，……到了第七天，一切都有了。所以，这最后的一天也是最完美的。因为，此时世间的一切都已经被创造出来了。因此它被写作‘7’，也就是‘111’（二进制中的111等于十进制的7），而且不包含0。只有当我们仅仅用0和1来表达这个数字时，才能理解，为什么第七天才最完美，为什么7是神圣的数字。特别值得注意的是它（第七天）的特征（写作二进制的111）与三位一体的关联。” 布维是一位汉学大师，他对中国的介绍是17、18世纪欧洲学界中国热最重要的原因之一。布维是莱布尼茨的好朋友，一直与他保持着频繁的书信往来。莱布尼茨曾将很多布维的文章翻译成德文，发表刊行。恰恰是布维向莱布尼茨介绍了《周易》和八卦的系统，并说明了《周易》在中国文化中的权威地位。 八卦是由八个符号组构成的占卜系统，而这些符号分为连续的与间断的横线两种。这两个后来被称为“阴”、“阳”的符号，在莱布尼茨眼中，就是他的二进制的中国翻版，但实际莱布尼茨是受中国阴阳太极影响，只不过他付出了诸多研究，推演出二进制。他感到这个来自古老中国文化的符号系统与他的二进制之间的关系实在太明显了，因此断言：二进制乃是具有世界普遍性的、最完美的逻辑语言。另一个可能引起莱布尼茨对八卦的兴趣的人是坦泽尔（Wilhelm Ernst Tentzel），他当时是图灵根大公爵硬币珍藏室的领导，也是莱布尼茨的好友之一。在他主管的这个硬币珍藏中有一枚印有八卦符号的硬币。1701年他写信给在北京的神父 Grimaldi和 Bouvet告知自己的新发明，希望能引起他心目中的“算术爱好者”康熙皇帝的兴趣。 Bouvet很惊讶，因为他发现这种“二进制的算术”与中国古代的一种建立在两个符号基础上的符号系统是非常近似的，这两个符号分别由一条直线和两条短线组成，即──和 — —。这是中国最著名大概也是最古老的书《易经》的基本组成部分，据今人推测，该书大约产生于公元前第一个千年的初期，开始主要是一部占卜用书，里边的两个符号可能分别代表“是”和“不”。莱布尼茨对这个相似也很吃惊，和他的笔友白晋一样，他也深信《易经》在数学上的意义。他相信古代的中国人已经掌握了二进制并在科学方面远远超过当代的中国人。 这一次将数学与古代中国《易经》相联的尝试是不符合实际的。莱布尼茨的二进制数学指向的不是古代中国，而是未来。莱布尼茨在1679年3月15日记录下他的二进制体系的同时，还设计了一台可以完成数码计算的机器。我们今天的现代科技将此设想变为现实，这在莱布尼茨的时代是超乎人的想象能力的。 读了这些书，让我们回味了一些科学发展史，结合实践中的一些体会，也有所收获。 第一，《有用的0和1》这本小册子阐述的0和1二进制能够应用在计算技术上，是因为（1）技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。（2）简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。（3）适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。（4）易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。（5）用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。有电子方面知识的人一定知道，0和1是构成电子信息两个电平“高、低电平”的代表数字，一切电信号都是以0或1的方式传递在各个芯片之间的。所有的电器，既电视、电脑、收音机甚至是一个简单的手电筒都是用0和1来进行控制的。对于我们熟悉不过的电脑，其内部数据的存储，也都是以0和1方式存在的。简单地说我们看到的这篇文章、文章的结构、文字都是以0、1方式存储的；每一张图片、每一部视频也是如此。 第二，0和1是构成一切数制的基础，二进制、十进制、十六进制……0是一切的起点和终点，1是一切的发展和变化。如果以激发和抑制来解释0、1，则它们又切实地存在于我们脑中。人类大脑的运作基础就是细胞之间的神经脉冲，它以微弱的电流刺激神经细胞，产生激发或抑制这两种状态，借以传递信息。我们的思想、记忆、感情都是以此为基础产生的。 继续想下去，不经意间得出了一个有些恐怖的结论，我们是否可以完全电子化？我们的思维方式和电脑的运行方式惊人的相似，我们是否可以将自己的记忆、思想都放在电脑里而得到永生……然而我们的思想和电脑又有着巨大的差异。这篇文章不过是文字的简单排列，它却会因不同的读者产生不同的情感：有人同意、有人反对，有人深思，也有人还没有看到这句话就觉得无聊放弃阅读。而它在每台电脑中都是相同的数字排列，如果电脑也有感情，它的排列是否会改变？ 写到这里想到了一句话“如果我们的诸神和我们的希望，都已经只是科学性的东西的话，那么我们的爱也只能说是科学性的吧”。我们是否拥有一样东西，它和0与1是同等的存在？一千年以后是否还会有个人和我抱着同样的疑问，一千年后是否有某台电脑给这个问题做出了回答…… | 
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发表于 2015-7-22 16:40:37
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