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數學,不會就是不會(四)

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數學,不會就是不會(四)

明朝。

王陽明和好友黃綰也正坐在院子裏邊看仙畫邊議論,旁邊擺著清茶。

黃綰聽了後有些不服氣:“怎麽改變世界的全是些物理學家、數學家,難道經史就不能改變世界嗎?”

雖然他聽了仙畫後的確發現自己之前小瞧了算術、機械這些領域,但是現在聽著依然還是有幾分的不甘心呢。

旁邊的王陽明把茶杯放下,緩緩的搖搖頭,笑道:“為天地立心,為生民立命,為往聖繼絕學,為萬世開太平!”

黃綰一楞,這是北宋理學家張載的詩。

王陽明悠悠道:“經史的重要,在於構建人之精神,明確人存活在世的意義。我看仙畫三番五次的提到‘文明’,想來,在後世的文明裏,經史也是重要的部分。”

如果一個國度、一個文明裏的人沒有共同的哲學,那又怎麽會成為一個文明呢?

“不過,”王陽明的眼神中閃過一抹光,“近日我也在家中研究仙畫所提到的那些實驗,的確是極有意思。格物致知,這句話原來說的是有道理的!”

只不過,這種格物的方式和現在的方法有些不同。

王陽明道:“或許,這世間有一種哲學,可以從文史的角度來詮釋這些道理。”

黃綰感興趣的問:“這是伯安你最近的功課?”

王陽明點點頭:“我的確志在於此。”

黃綰興奮的道:“若這天底下有誰能提出一種新的觀點和哲學,那恐怕非伯安你莫屬了。”

作為王陽明的好友甚至是崇拜者,黃綰對王陽明充滿了信心。

仙畫中,路小柒還正在講述著數學改變歷史的事件——

【比如,推動了第三次工業革命的計算機的出現,其主導者就是數學家圖靈。】

圖靈的照片看上去似乎總是帶著一點憂郁。

【圖靈學數學也是家學淵源,他的祖父曾經獲得過劍橋大學的數學榮譽學位。不過,他的父親沒什麽成就,只是媽媽受過高等教育。】

【十六歲的時候,圖靈就開始研究愛因斯坦的相對論,十九歲考入了劍橋,並且獲得了數學獎學金。】

圖靈的母親正在看愛因斯坦的相對論有關書籍。

“這裏我有些不明白......”她皺著眉將自己的疑點與兒子分享。

圖靈看了一下,笑道:“您等一段時間,我可以解釋一下這個問題。”

為了給母親解釋相對論,他直接寫了一本科普書籍。

【劍橋和普林斯頓這樣的名校,讓圖靈的數學能力得到了充分的發揮。他開始頻繁的發表數學論文並獲得各種數學獎項。】

大家屬實對天才已經麻木了。

史官們感慨:“能在史書上留下名字的,哪個不是出類拔萃的天才。”

有考了很多年卻還只是童生的人長嘆著把書往後一扔:“仙畫說得對,我們不過是用來湊數的分母罷了。”

能在科舉中出頭的,同樣也都是天才。

或許,也該認真考慮一下自己以後的路怎麽走了。不知道現在去學點數學可不可以?好歹以後還可以做個賬房。

而天下的母親們亮起了眼睛:“倒是一位孝子!”

這位圖靈,知道母親看不懂,甚至寫了一本書來解釋,這可比自家那不孝子要好多了!

也有書生不由得心生慚愧。

“我娘其實也是認字的。”有人同窗道,“其實她很聰明,若是也能繼續讀書的話,說不定成就比很多男人都要高。”

之前他們覺得自己讀過書,懂很多道理很了不起,看不起自己在家操勞的母親,覺得她不過是一婦人,懂什麽家國大事呢?更不懂自己。

此時想其平日裏娘親也會問起功課,但自己每次都是有些不耐煩,不免汗顏。

或許自己做不到像是圖靈一樣為了給母親解釋一個理論而寫一本書,但耐心一點,多講多聊幾句卻是可以的!

......

【在他二十三四歲的時候,圖靈就開始將自己的視線投向了計算機領域。】

【當然,那時候其實還沒有計算機這個概念。】

倫敦數學雜志的編輯收到了一篇投稿,看著看著,他的神情變得嚴肅了起來,然後敲開了主編的門。

“這篇稿子,或許您該看看。”

“誰寫的?”主編問。

“艾倫·麥席森·圖靈。”

“那個得了史密斯數學獎的圖靈?”主編來了點興趣。

他低頭看向手中的稿件。

上面的題目是《論數字計算在決斷難題中的應用》。

【記住它,因為現在咱們用到的計算機和人工智能,都是在這個設想上予以實現的。】

【計算機最重要的兩部分原理,數學與邏輯。】

【圖靈所研究的正是數理邏輯和計算理論。】

【在這篇論文裏,他提議研制出一種可以輔助於數學研究的機器,後來這種機器也被稱為“圖靈機”。這也被認為是現代計算機的起點。】

圖靈機的模樣和現代計算機沒有什麽雷同之處。

它看上去更像是電報機、打字機之類的機械,以控制器、磁帶和讀寫頭三個部分組成。

控制器像是CPU,用來讀取數據和程序,而磁帶像是硬盤,用於儲存,讀寫頭則像是鼠標鍵盤。

圖靈演示給其他的研究人員看:

“理論上,如果有自動計算機器,這個模型就演示了它的運轉流程。”

“但是,不管怎麽運轉,它的底層邏輯都是數學。”

【圖靈機其實不能算是一種具體的機器,而是理論上的計算模型。】

【除此之外,圖靈還發揮了自己的數學能力,幫助二戰時的英軍破解了德軍的密碼。】

【大家都知道,密碼學的基礎其實也就是數學理論。】

【圖靈發揮自己在計算機器上的優勢,又折騰出一種叫做“巴比奇”的機器,可以用來破譯德軍的密碼。】

英國的情報機構MI6的探員每天將攔截到的德軍情報送過來給圖靈和他的小組。

一張紙上有著一長串的數字,多達幾百甚至幾千。

圖靈接過來,眉頭緊鎖:“這是用恩格尼碼密碼機加密過的信息,從理論上來講,它可以組成上億種可能。”

探員為之咋舌,將煩惱推給了圖靈:“......博士,就看你的了。”

圖靈聳聳肩,對組員們道:“加密系統的保密性只建立在對密鑰的保密上,我們應該只需要破解它的加密算法就可以了。”

他和組員們竭盡全力,經過無數次計算後,最終才破譯了德軍的加密算法,成功的獲取了他們的訊息。

【圖靈的成功加速了德軍的失敗,最起碼挽救了萬千人的性命。】

北宋。

沈括看著自己案頭上擺著的新鮮出爐的一本書籍,志得意滿,春風滿面。

這本是他邀集了朝中一些對科學感興趣的大臣和一些名士們開辦的雜志,名字非常簡單明了,就叫《科學》。

這是第一期。

上面有他寫的關於水蒸氣和力的思考,還有小孔成像實驗的內容,還邀請蘇頌寫了一篇關於水運渾象儀的制造的內容。

最後,則是一篇征稿啟示,號召大家把自己的新發現以及新思考都投稿過來。

目前預計是半年一期。

目前,已經收到了一些來稿。

據說,連朝廷和官家都挺關註這本雜志,而且正打算對專利權的事情進行討論。

總之,一切似乎都在朝好的方向發展。

沈括悠然的斟了口酒,瞇起眼來,搖頭晃腦,這一兩年裏,此刻真是難得的輕松。

他想,要是自己的雜志也能有像是圖靈這樣的天才來投稿就好了。

哎,急不得,急不得。

當務之急,還是要先培養一群對科學感興趣的人才行。

而這一點,是需要朝廷配合的。

正巧,看到圖靈幫英軍破譯德軍密碼的這一段,沈括一楞,笑了起來:“這可不是巧了麽?”

一打瞌睡就遇到人送來枕頭。

“就應該從這點入手。”沈括喃喃道,心中已經閃過無數念頭。

要說服官家和朝廷重視這方面的教育,然後放松一些管制,最好的切入點就是軍事啊!

而在這之上,仙畫都有好多例子了。

他打算等今晚仙畫結束後就立刻去寫折子!

【二戰結束後,他回歸到正常生活,依然忙碌於自動數字計算機的項目,並且提出了著名的“圖靈測試”。】

【這東西咱們現在也經常在各種科幻作品科幻片裏面聽到。】

圖靈又寫了一篇論文,這次的題目有些驚悚,叫《機器能夠擁有思維嗎?》

這篇論文簡直轟動一時。

人們激烈的討論。

BBC邀請了圖靈去做一檔節目,圖靈在節目裏面提出了一個具體的想法:“我們可以讓計算機和人在不知情的情況下進行交流,如果有超過30%的人認為和自己說話的是人而不是計算機,那麽我們有理由認為,這臺計算機擁有了智能。”

這就是著名的圖靈測試。

【於是,在一些科幻作品中,我們經常能夠看到人工智能為了騙過人類,故意表現得低能甚至是犯一些錯誤。】

【這簡直就是科幻片的經典橋段。】

天幕上,路小柒剪輯了一系列科幻片,包括《終結者》和《黑客帝國》的橋段。

可以看到人類在機器人以及人工智能的追殺下倉皇逃命。

【可惜,因為自己的性取向,圖靈在四十多歲的時候就自殺身亡。2009年的時候,英國首相代表英國政府對圖靈送上了遲到的歉意。】

英國首相對圍著他的記者和媒體道:

“圖靈所受到的對待是駭人聽聞的,也是完全不公平的。英國對這位傑出數學家有著巨大的虧欠。”

“我代表英國政府對此表示歉意,並且為能作出這份道歉而感到自豪。”

【剛也說了,圖靈機只是一種計算模型。】

【咱們現在在用的計算機,其雛形架構是馮·諾依曼在1945年所提出來的。但馮·諾依曼自己也認為,他的“儲存程序”的思想同樣來自於圖靈。】

【因此,圖靈被譽為“計算機之父”當之無愧。】

【現在,計算機科學領域的最高獎項,圖靈獎,就是為了紀念他。】

科幻大片的場景固然好看,但也看著挺驚悚。

那些追著人開槍和開戰的東西是什麽?

妖魔?鬼怪?

“人工智能?”天幕下的觀眾都在盡力理解這個詞。

不得不說,漢字的魅力與奇妙之處就在於,很多聰明人乍一聽這個詞覺得有些奇怪與拗口,但是細品細想一下,卻能懵懂的知道這大概是什麽意思。

然後,想著想著就倒抽了口涼氣。

是他們想象的那樣嗎?

“你激動什麽?”沈括的妻子有些不解的問。

沈括激動之極,好不容易平覆了心情,想了想之後才回答她:“這樣說吧,如果你隔著屏風和一個人對話,結果發現它都答得上來。”

沈夫人:“又不是傻子,怎麽就答不上來?”

沈括又道:“結果,撤掉屏風後你發現那是一只狐貍。”

沈夫人睜大眼睛:“那是狐貍精吧?”

沈括大笑,撫掌道:“所以,你就可以簡單的理解為,仙畫中說的那些機器也成精了。”

沈夫人這才理解這個概念,這下也覺得神奇不已。

“況且,”沈括的眼神變得深幽起來,“這東西還是人類的造物。”

所以,後世之人是不是放出了一頭猛獸?

或者是,當科學發展到一定地步的時候,就一定會走到這樣的階段?

沈括只覺得渾身像是被電流通過,每個毛孔都在戰栗——這真是讓人難以想象的一個世界啊!

帝王們和文武百官們也覺得那真是一個讓人難以想象的世界啊——怎麽會讓一國之相對著一個已死的人道歉呢?

這不是負荊請罪,也不是肉袒牽羊。

前者是個人對個人,而後者是戰敗的投降儀式。

更不是罪己詔。

罪己詔是對整個天下,到了後面,更是變得形式化,無關痛癢。

但現在,卻是以國家的名義公開來承認,說朝廷虧欠了你。

這份坦然的認錯態度,還是讓他們有一些些震驚的。

唐朝。

李世民對旁邊已經沈穩了不少的李治道:“雖說要維護君王顏面,但是該認錯的時候千萬不要犯倔。”

他又看了看下面坐著的魏征。

就像他,該認錯的時候就認錯,這不就君臣相得了嘛。

李治立刻懂了,輕聲道:“兒臣知道了。”

李世民又道:“以往的罪己詔,其實是寫給上天看,但既然仙畫說天災並不是懲罰,那以後就不要再來這一套了。”

“罪己詔,還是要寫給自己看,寫給天下百姓看!”

想一想,其實還是很佩服後世的做法。

哪個君王願意在全天下面前承認自己和先祖所犯下的錯誤呢?

李治略一思索,這次的語氣更鄭重:“兒臣明白了。”

明朝。

朱棣嗤笑道:“昔日武穆元帥被冤死,寫下‘天日昭昭’的絕筆,後來大宋明知他是冤枉,卻也只是追封了他和他的後代。”

至於什麽道歉,那是沒有的。

朱棣如今還不是皇帝,還沒那麽多包袱,最近幾年受到仙畫影響也頗深。

他覺得自己以後一定能做個知錯就改,絕不剛愎自用的明君。

......

【從電子管計算機到晶體計算機,再到我們現在的超級計算機,計算機領域在這不到百年的發展裏可謂是突飛猛進。】

【超級計算機,更是衡量一個國家綜合國力的重要標志,玩得起的也就那麽幾個國家。】

【咱們算是其中一個大玩家。】

【咱們的“天河一號”,六十億人算一年的計算量,它一秒鐘就可以算完。】

超級計算機擁有占地極大的機房。

上面的燈時不時的閃爍,充滿了科技感。

專家們很驕傲的接受采訪:“從氣象到社會上的各種數據,再到石油開采等等等等,都需要它的幫忙,它現在一天有著8000多項運算任務。”

“算天、算地、也算人。”

【互聯網出來後,計算機更是成為了將所有人和信息緊密連接在一起的必不可少的工具。】

【人類進入到了信息時代。】

【數學,在這其中發揮了關鍵的作用。】

辦公室裏每張桌子上都有的臺式電腦。

在機場和咖啡店經常能見到的筆記本。

還有幾乎人手一臺的智能手機。

文字、圖片等等信息如洪流一般在這些機器裏面進行著交換。

而如果探究本質,就會發現在這些表層之下的所有的代碼其實都可以用數學裏的二進制,0和1這兩個數字代替。

這其實就是一個數學的世界。

落下閎、劉徽、祖沖之、郭守敬、王貞儀等數學家都被那句話給驚到了。

“算天、算地、算人!”落下閎忍不住道:“好大的口氣!”

不過再想想,一天做8000多項運算,而且肯定還不是簡單的那種運算,忽然又覺得這句話並不誇張。

他搓了搓手,感嘆了一句:“真想去見識一下啊!”

東漢。

劉徽挑了挑眉:“厲害是厲害,但若是全部的計算都被這東西給代替了,那還有什麽意思?”

他迷戀的就是計算的那個過程啊。

他的學生默默的離他遠一點,總是為自己跟不上老師的思路而覺得和他格格不入。

他忍不住問:“老師,您看懂了嗎?那計算機的原理。”

劉徽理直氣壯的搖頭:“自然沒看懂。這可是領先了我們幾千年的知識,若是如此好懂,豈不是說明也沒什麽厲害的?”

“不過,若是能將其中的數學原理講得更清楚一些就好了。”劉徽還是有點遺憾的。

他的學生小聲道:“如此厲害的東西,若是能講得那麽清楚,那豈不是也能是數學家?”

他看那路小柒,面對數學題就和自己見過的那些笨學子一樣,充滿了怨念呢。

劉徽:“......”

竟無言以對。

和數學家的遺憾不一樣,普通的學子們心生艷羨。

“要是咱們這兒也能有計算器和這計算機就好了。”

“對啊,別讓手算心算了,好難啊!”

至於信息交換、互聯網這些,他們就看了這麽一段,實際上還領會不到其中的先進和宛如天方夜譚一般讓人震撼的地方。

【當然了,很多數學家們的研究其實並不能像圖靈一樣,立刻就應用到實際生活中。愛因斯坦在提出相對論的時候,給他提供強有力支持的是黎曼數學的幾何定理。】

【後者,比愛因斯坦早出現五六十年,似乎早早的就在等待著他。】

【還有很多數學發現,至今可能都沒有找到現實中的應用,但卻神奇的揭示了世界的一些規律。】

【這個世界的底層邏輯,似乎是數學。】

【我們再來看看之前一直在說的圓周率,π。】

明天開始是暑假家庭旅游(每年固定項目),盡量日更,如果哪天不更我會在晚上九點前請假的。

九月開始恢覆正常更新(也快到尾聲了)。

ps

本章參考:

《淺談圖靈測試與強人工智能》

《計算機與人工智能之父艾倫圖靈的傳奇故事》

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