George Dyson
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去年我花了7分钟时间讲了讲“猎户座计划”, 确实是异想天开的技术 技术上讲应该可行的, 不过只有一年的政治窗口期可以上马, 所以没有上马。成了个梦想。 今年我要讲的是数字计算诞生的故事。 这是一个完美的介绍。 说的都是实实在在发生的事情, 就是我们周围的计算机。 这项技术是历史的必然。 如果我说的这些人没有搞成,别的人也早晚会搞成。 如果我说的这些人没有搞成,别的人也早晚会搞成。 就是正确的时间做的正确主意。 这是Barricelli的世界。这是我们现在居住的世界。 在这个世界中这些计算机中在做各种各样的事,包括改变生物学。 在这个世界中这些计算机中在各种各样的事,包括改变生物学。 我得从曼哈顿计划的首次核试验Trinity讲起, 有点像TED: 那个工程也集中了一群聪明的人。 其中三位佼佼者是: Stanislaw Ulam(斯坦尼斯.乌拉姆),Richard Feynman(理查费曼),John von Neumann(约翰·冯·诺伊曼) 搞完核弹后冯·诺伊曼说 他要搞一些比原子弹更重要的东西: 他在构思计算机。 他不仅构思,他还造了一台。这就是他造的那台。 (笑声) 他造了这台机器, 可以很好的演示这台带比特位的机器是如何运行的, 这个想法可以追溯到1651年的托马斯·霍布斯(Thomas Hobbes),他首先阐述了这个想法。 这个想法可以追溯到1651年的托马斯·霍布斯(Thomas Hobbes),他首先阐述了这个想法。 这个想法可以追溯到1651年的托马斯·霍布斯(Thomas Hobbes),他首先阐述了这个想法。 他阐述了算术运算和逻辑是一回事, 如果想要进行人工思维和人工逻辑, 你可以全部用算术运算搞定。 他认为只需要加法和减法运算就可以了。 1679年,莱布尼茨更加推进了一步 证明甚至可以不用减法运算。 只用加法运算就可以搞定一切。 由此我们拥有了推进计算机革命所需的二进制算术和逻辑, 由此我们拥有了推进计算机革命所需的二进制算术和逻辑, 莱布尼茨就是提出建造计算机器的第一人。 他提出用弹子球和控制闸门来构造机器,相当于我们现在的移位寄存器, 他提出用弹子球和控制闸门来构造机器,相当于我们现在的移位寄存器, 转动闸门,小球落到轨道上。 这就是计算机运行的原理, 只不过当时用弹子球, 现在用电子而已。 我们再回到1945年,冯·诺伊曼可以说是重新发明了一个一样的东西。 我们再回到1945年,冯·诺伊曼可以说是重新发明了一个一样的东西。 1945年战后,电子工业已经 开始试图造这样的机器。 1945年6月。原子弹还没有投放前, 冯·诺伊曼已经整理了建造计算机的所有相关理论, 这也可以追溯到图灵的理论, 图灵在此之前已经提出了一个想法, 用一个简单的有限状态机, 通过读写纸带就可以做到。 冯·诺伊曼的另一个天才之处在于 解决了如何预测天气的难题。 Lewis Richardson预见到可以利用单元阵列, 每个人绘制一小块,然后拼到一起。 我们用电子模型演示有意志的思维, 不过只有两个状态。 (笑声) 这就是一个最简单的计算机。 这就是为什么需要需要量子位了, 因为那只有两个状态。 如果把这么多东西组合起来, 就可以组成现代计算机的基本部件: 算术单元,中央控制单元,内存, 存储介质,输入和输出设备。 不过有个缺点。这个很要命, 计算机的起点是编码指令。 指令控制着计算机的运行,必须绝对精确。 指令控制着计算机的运行,必须绝对精确。 程序必须完美,不然就会运行出错。 如果你追根溯源, 一般的历史都可以追溯到ENIAC计算机。 不过我要讲的机器(IAS机或叫MANIC), 大规模研究机器的研究院,虽然都是在ENIAC的基础上创造的, 但是他们才是当代计算机的鼻祖。我修正一下历史, 给这些家伙更多的荣誉。 这台电脑开创了一个领域 超出了当时所有设备的范围, 它开启了一个崭新的世界,这些人预见到了。 有希望造这台机器的家伙,就站在照片中间,斯福罗金(Vladimir Zworykin“电视之父”)来自美国无线电公司(RCA)。 有希望造这台机器的家伙,就站在照片中间,斯福罗金(Vladimir Zworykin“电视之父”)来自美国无线电公司(RCA)。 RCA,做了一个有史以来最遭的商业决策,不进入计算机领域。 RCA,做了一个有史以来最遭的商业决策,不进入计算机领域。 1945年11月,RCA的办公室里召开的会议。 RCA启动了计划,并预测电视而不是计算机会引领未来。 RCA启动了计划,并预测电视而不是计算机会引领未来。 运行计算机所需的基本要件都在这里了。 运行计算机所需的基本要件都在这里了。 冯·诺伊曼与一位逻辑学家和一位来自军队的数学家整合了这些。 他们需要一个地方造这机器。 被RCA拒绝后,他们决定在普林斯顿造。 弗里曼(他老爸)就在这个研究院工作。 我也是从小在那里长大的。 这是我和我姐姐Esther,她以前和你们聊过的, 我们一起追溯计算机的诞生。 这是弗里曼,很早以前了, 这是我。 冯·诺伊曼和奥斯卡·摩根斯坦(Oskar Morgenstern) 他们撰写了“博弈论”。 在普林斯顿,各种力量汇集到一起。 奥本海默(Oppenheimer)主持原子弹设计的家伙。 这机器当初主要用于核弹相关的计算。 比奇洛(Julian Bigelow)这家伙搞明白应该用电子器件造这种机器。 比奇洛(Julian Bigelow)这家伙搞明白应该用电子器件造这种机器。 这就是造机器的那群人, 前排的女士们编写了大部分的代码,她们是最早的程序员。 他们就是geeks,nerds的原型。 他们不适合呆在研究院里。 这是一封来自主任的信,提到 “糖的问题特别不公平。” (笑声) 你可以读读这封信。 (笑声) 这是黑客们第一次遇到麻烦。 (笑声) 这些不是理论物理学家。 他们是耍焊枪的家伙,他们实际造了计算机。 现在我们认为有几十亿晶体管每秒几十亿周期的计算机不出问题是想当然的。 现在我们认为有几十亿晶体管每秒几十亿周期的计算机不出问题是想当然的。 那时,他们用的是真空管,非常粗糙的技术 用无线电真空管完成二进制动作。 他们用的是6J6,通用电子管, 因为他们发现这种管子比其他更贵的管子更可靠。 他们在研究院里公布了开发的每一步。 发布报告,这样机器就在世界上15个不同的地方被克隆。 发布报告,这样机器就在世界上15个不同的地方被克隆。 实际上这就是微处理器的原型。 现在的所有计算机都是仿照这台机器。 内存用的是阴极射线管(RCA公司负责设计内存) 阴极射线管表面的一簇点, 对电磁扰动非常敏感。 这是40个管子, 内存运行就像V-40发动机。 (笑声) 最早输入输出用的是电传打字带。 这是线驱动的,用的是自行车轮子。 这就是你计算机里的硬盘的原型。 后来改用磁鼓(magnetic drum)。 这是改进中的IBM的设备, 就是之后IBM数据处理行业的起源。 这是计算机图形的起源。 图形光束打开(“Graph'g-Beam Turn On.”),下一个幻灯片, 1954年,据我所知最早的数字位图。 冯·诺伊曼已经不搞那些理论了 埋头于研究如何用不稳定的部件造出稳定的机器。 埋头于研究如何用不稳定的部件造出稳定的机器。 这些家伙喝着加糖的茶,在工作日志上记录下机器的运行状况, 这些家伙喝着加糖的茶,在工作日志上记录下机器的运行状况, 有2600个真空管的机器有一半时间是有故障的。 这就是我上六个月所作的,察看这些日志。 “运行时间:两分钟。输入输出:90分钟。” 这里包含了大量的人为错误。 所以他们总是的分析,是机器还是人为的错误。 代码的问题,还是硬件的问题。 这是一个工程师盯着36号管子, 想弄明白为什么内存没对焦。 他不得不亲自对焦。 他不得不亲自对焦每一个内存阴极射线管来让机器可以运行。 与此而来的,还有软件问题。 “不管用,回家。”(笑声) “搞不定这该死的东西,电话簿在哪里?” 他们抱怨使用手册: “反感的关掉” 通用算法 — 运行日志, 开了很多夜车。 MANIAC,成了这机器的缩写, 数学分析器数值积分器和计算机,“内存丢失。” “MANIAC断电后找回内存”,“机器还是人为原因?” “哈!”他们找到问题了:是个代码问题: “希望是代码有问题” “代码错误,机器无罪。” “该死,我受不了这固执的东西了。” (笑声) “黎明来临了。”他们干了一夜。 机器一天24小时不停运转,主要是核弹计算。 “所有问题归结到这一点,浪费时间。” “有什么用?晚安。” “主控关闭?。怎么搞得。错的离谱。”(笑声) “空调出故障了 空气中有烧焦皮带味。“ “简短的,不要开机。” “IBM机器在卡片上涂了焦油样的东西。焦油来自屋顶。” 他们的工作条件确实很艰苦。 (笑声) 这里,“一只老鼠爬到鼓风机里了 调节器支架后面,造成鼓风机震动。结论:再没老鼠了。“ (笑声) “这里倒下了一只老鼠。出生年代不详,死亡时间:1953年5月早上4:50分。” (笑声) 有人在这里写下了一个内部玩笑: “Marston老鼠倒在这里。” 你要是个数学家的话,你就会明白, 因为Marston就是个反对造计算机的数学家。 因为Marston就是个反对造计算机的数学家。 “从磁鼓上拿掉一只萤火虫,以两千赫的速度运行。” 每秒两千次循环 “是的,我是胆小” 两千赫每秒是很慢的速度。 最高速度可以到16千赫每秒。 也许您还记得,以前Mac机的主频是16兆赫兹。 确实太慢了。 “现在有了两个不同的运行结果。 我不知道哪一个是正确的? 现在又有了第三个不同的结果。 我明白我被打败了。“ (笑声) “我们以前出现过这样的错误。” “机器正常,代码错误。” “只有机器运行时才发生。” 有时还不错。 “美好的机器是永恒的喜悦。(仿英国诗人济慈《Endymion》诗句)” “完美的运行。” “临别思考:当有更大更好的错误,我们会拥有他们。” 应该没人知道他们正在设计核弹。 他们正在设计氢弹。不过某个人在日志本上: 某天晚上,画了一个炸弹。 这就是成果。第一颗氢弹Mike 1952年第一枚热核弹。 就是在高等研究院后的树林的这台机器上设计的, 就是在高等研究院后的的树林的这台机器上设计的, 冯·诺伊曼还从世界各地请了一批怪人研究各种问题。 冯·诺伊曼还从世界各地请了一批怪人研究各种问题。 Barricelli就是来想搞明白,在这个人造的世界中研究人造生命的, Barricelli就是来想搞明白,在这个人造的世界是否可以产生人造生命的, 他是个病毒遗传学家 — 他的研究远远超前于那个时代。 至今他的某些研究还是超前的。 他试图在计算机上启动一个人造遗传系统。 1953年3月3日他的世界启动了。 我想到下周二就整整50年了。 他直接读源代码 他可以直接读机器的二进制代码。 他和机器相处融洽。 别人不能让机器运行。他却可以搞定。 实际上故障也是他弄出来的。 (笑声) “Barricelli博士认为是机器问题,代码是正确的。” 所以他设计并运行了这个世界。 当搞核弹的人回家的时候,他可以进来用。 他可以通宵运行这些东西。 可能有人记得Stephen Wolfram, 他重发明了这些东西。 这一切都没有锁在柜子里被人遗忘,他把资料都发布了出来。 这些都被发布在文献中。 “如果制造生命组织很容易,为什么不造几个自己?” 他决定试一试, 在机器里启动了人造生物学。 他找到了这些, 就像个自然学家跑进这个微小的只有5000个字节的世界里研究, 就像个自然学家跑进这个微小的只有5000个字节的世界里研究, 以生物学的角度看待这里发生的一切。 以生物学的角度看待这里发生的一切。 这是他的世界的某几代。 不过他们仅仅停留在数字上, 数字不可能成为有机体。 他们必须有些东西。 你有一个基因型,你必须有一个表型。 他们必须走出去,做些事。然后他开始干这个, 让这些小的数字生物体和其他机器下象棋,诸如此类的东西。 让这些小的数字生物体和其他机器下象棋,诸如此类的东西。 然后它们开始进化。 之后他跑遍全国。 每次找到更新更快的机器,他就运行它。 看看现在到底发生了什么: 当你退出这些程序的时候,它们并不会停止, 它们一直在运行 有点类似于Windows 在多台机器上运行多细胞生物体 他设想了所有这些。 他认为它的自身进化是一个智能过程。 这些智能并不来自于创造者, 这东西本身是并行运算 会有自己的智能。 他特别指出 他认为这并不意味着类生命, 或者一种新生命体, 只是同样发生的事的另一个版本。 他在计算机上做的工作和自然界数十亿年前完成的没有区别。 他在计算机上做的工作和自然界数十亿年前完成的没有区别。 你可以再做一遍吗? 有天当我走进档案馆翻弄这些资料的时候, 管理员跑过来对我说 “我们找到了另一箱扔掉的东西。” 这就是在打孔卡上他的世界。 50年后,坐在这里。有点类似动画的暂停。 这是要运行的指令 这实际上是其中一个世界的源代码, 这实际上是其中一个世界的源代码, 以及一个工程师的注释 写道它们有些问题。 “这些代码的某些东西,你还解释不了。” 我想这是事实。我们还是不了解 为什么这些简单的指令会导致复杂性大大增加。 类生命和真实生命的区别在哪里呢? 类生命和真实生命的区别在哪里呢? 由于我在场,这些卡片被保存了。 问题是,我们应该运行它们吗? 我们还能运行它们吗? 你想把它释放到Internet上吗? 这些机器就会思考 如果它们现在复活, 无论它们是死去了还是去了天堂,那里总会有一个世界 我笔记本电脑中的世界比Barricelli退出项目时的电脑中的世界要大数十亿倍。 我笔记本电脑中的世界比Barricelli退出项目时的电脑中的世界要大数十亿倍。 他的思考远远领先于这个时代, 这将如何成长为一种新生命。 这是现在正在发生的! 璜·安利奎斯 (Juan Enriquez)告诉我们 有12万亿比特位数据在来回传送, 以染色体数据的形式汇往蛋白质组学实验室, 这就是Barricelli所设想的: 这些机器里的数字代码 已经开始编码 从核酸开始。(这些代码已经开始绘制出生物的最基本单位—核酸) 我们已经在做了,因为我们启动了聚合酶链式反应 (PCR) 合成小段的DNA。 不久我们将开始合成蛋白质, 就像Steve展示给我们的,这仅仅是一个全新世界的开始。 冯·诺依曼所预见到的世界。 这是他死后发表的:他没有完成的关于自繁殖机器的笔记。 这是他死后发表的:他没有完成的关于自繁殖机器的笔记。 它会让机器进一步开始自我繁殖。 它会让机器进一步开始自我繁殖。 这依靠有三个人完成: Barricelli提出了代码像生命体的概念。 冯·诺依曼领悟到了如何建造这样的机器。 现在每24小时就有4百万个冯·诺依曼计算机生产出来。 现在每24小时就有4百万个冯·诺依曼计算机生产出来。 Julian Bigelow十天前去世了 这是John Markoff发的讣告 他就是重要的丢失的一环, 他就是那个知道如何把真空管焊在一起工作的工程师。 他就是那个知道如何把真空管焊在一起工作的工程师。 我们现在的所有计算机里面 的芯片实际上都是在复制他某天用铅笔在纸上设计的架构。 的芯片实际上都是在复制他某天用铅笔在纸上设计的架构。 我们欠他很多。 他以一种慷慨的方式解释道, 这种精神在40年代让不同的人们来到高等研究院参与到工程中来, 这种精神在40年代让不同的人们来到高等研究院参与到工程中来, 成果向世界公开,没有专利,没有限制,没有知识产权争端。 成果向世界公开,没有专利,没有限制,没有知识产权争端。 这是1958年7月机器关闭那一天最后一行日志。 这是1958年7月机器关闭那一天最后一行日志。 Julian Bigelow最后运行到午夜, 最终机器被正式关闭。 这就是结局。 谢谢。 (掌声)