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算力簡史(一)

2023-12-14
來源:EETOP

-來源:鮮棗課堂-

【人工算力時代】
人類對算力的利用,從遠古時期就已經(jīng)開始了。

大腦,是我們最原生的算力工具。依靠大腦所提供的算力,我們才得以生存。

動物也有大腦,也有算力,但是遠遠不如人類強勁。在漫長的進化過程中,人類的大腦越來越發(fā)達,最終幫助自己從萬物生靈中脫穎而出,成為了地球的主宰。

在人類早期階段,主要的計算內(nèi)容是如何狩獵,如何防范襲擊,如何繁衍后代。后來,有了基本的生存保障,人類就開始將更多的算力用于改善生存質(zhì)量,例如搭建房屋、交易物品、制造工具等。

計算是對信息進行處理的過程。所以,如何表達和記錄信息,是實施計算的第一步。

在原始社會,為了更好地描述自己觀察到的信息(所見、所聞、所想),也為了更方便地進行信息溝通,人類開始嘗試繪畫。在繪畫的基礎上,又發(fā)明了文字。

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文字,其實就是用表意符號對信息進行“編碼”。它是物理世界和精神世界的一種映射和表達。有了文字,信息的記錄和傳遞效率大幅提升,人類社會有了更強的聯(lián)結力,也有了歷史和文明的傳承。

文字里面,還有一種很特殊的符號,那就是數(shù)字。

所有的人類早期先進文明,都有自己的文字,也有自己的數(shù)字。基于數(shù)字,他們還建立了數(shù)字系統(tǒng),例如巴比倫文明的六十進制,瑪雅文明的二十進制或十八進制,中國和古埃及的十進制。

數(shù)字出現(xiàn)后,人們將計數(shù)和算數(shù)的過程,稱為計算。這是計算一詞的來源。

古希臘在數(shù)字和計算上比較領先,很早就創(chuàng)立了算術、幾何、代數(shù)等獨立學科。著名思想家、哲學家、數(shù)學家畢達哥拉斯(Pythagoras)發(fā)現(xiàn)并證明了勾股定理,是那一時期人類計算水平的標志。

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后來,畢達哥拉斯學派主張用數(shù)來解釋一切,認為不僅萬物都包含數(shù),而且“萬物皆是數(shù)”。
事實證明,這種思想極具前瞻性。如今,我們確實實現(xiàn)了“萬物皆比特”。

不跑題,我們繼續(xù)往下說。

隨著時間的推移,人類社會不斷進步,計算需求也變得越來越復雜。僅僅依靠大腦這個“原生”算力工具,不太夠用。即便是用上手指、腳趾,也不行。于是,人類開始借助外部算力工具。

最早期的外部算力工具,是草繩、石頭,也就是所謂的“結繩記事”。

中國關于結繩記事的記載出自《易經(jīng)》中的《系辭下》:“上古結繩而治,后世圣人易之以書契?!蔽覀儸F(xiàn)在常見的中國結,也源于“結繩記事”。

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再后來,文明繼續(xù)發(fā)展,我們有了算籌(一種用于計算的小棍子)。

在中國,算籌誕生于春秋戰(zhàn)國時期。我們經(jīng)常用到的成語,例如運籌帷幄、一籌莫展、技高一籌等,都是和算籌有關。

公元480年,祖沖之把圓周率精確計算到小數(shù)點后第七位(3.1415926),采用的工具就是算籌。他的這一記錄,保持了900多年。

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除了算籌之外,我們還有一個更知名的算力工具,那就是算盤。

算盤的具體誕生時間已經(jīng)無從考證。有人說是秦朝,也有人說是東漢。東漢時期徐岳的著作《數(shù)術記遺》中,最早出現(xiàn)了“珠算”這個字眼。

算盤的歷史價值無需多言。直到現(xiàn)在,我們還能看到它的身影。

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公元3世紀,笈多王朝的古印度人發(fā)明了從0到9的一套數(shù)字體系。阿拉伯帝國崛起后,阿拉伯人將這套數(shù)字體系帶到了歐洲,結果就被誤以為是阿拉伯人發(fā)明的,所以叫阿拉伯數(shù)字。

同樣被帶到歐洲的,還有我們中國四大發(fā)明之一的造紙術。

前面我提到,圖畫和文字是人類表達信息的方式。這些信息,肯定是需要載體的。

早期的載體,是龜甲、獸骨、獸皮、竹簡、木牘、縑帛。這些載體要么稀少,要么昂貴,要么無法長期保存。

西漢時期,造紙術在中國出現(xiàn),但工藝簡陋,質(zhì)量不佳。后來,東漢元興元年(105年),宦官蔡倫總結前人經(jīng)驗,對造紙工藝進行改進,顯著提升了紙的質(zhì)量,也為紙的普及奠定了基礎。

有了紙,信息的記錄和傳遞更加高效,生產(chǎn)效率大大提升,文化交流也更加頻繁。

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阿拉伯數(shù)字和造紙術傳入歐洲,前者取代了冗長的羅馬數(shù)字,后者取代了昂貴的羊皮和小牛皮。再加上后來,中國的印刷術又傳了過去。

這一切,為歐洲文藝復興和科技萌芽鋪平了道路。

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