聪明的电脑:第五次信息革命

计算机,特别是个人计算机,俗称电脑,早已盛行。电子计算机,就其运算速度之快、功能之强而言,无与伦比,故有电脑之称。它在某些方面超过人脑,能部分代替脑力劳动,也可称之为聪明的电脑。现在的电脑依然是一台机器,它离人脑还很远;现代人却又离不开它,天天要用它,它离人脑又很近。今天,电脑和通讯,计算机通讯,缩短了空间距离:明天,电脑与人脑一体化,将消除人脑与电脑的距离。计算机通讯使计算机的应用由单机到网络,互联网络把全球用户联系起来,出现“地球村”世界经济信息化、一体化,是一次新的信息革命——第五次信息革命,开创一个新的时代—— 信息时代。其意义可与印刷术的发明相媲美。

人类的通讯,自古代的“烽火驿站”到电报电话、广播电视,都只是信息传递方式的改变。与此不同,计算机通讯不仅改变信息传递的方式,还能处理信息,改变处理信息的方式。正是计算机的这种信息处理方式,创造了信息时代。

人类历史上的信息处理,一直是人脑的专利,没有一种工具能处理信息。只是电子计算机的出现,才改变了历史。机器也能处理信息,而且是快速、大量地处理信息,这必然导致信息大革命,对抗信息大爆炸,抑制信息污染。

计算机,它在本质上是信息处理机,不仅能处理数值信息,也能处理非数值信息(如文字、图像等),可把非数值信息转化为数字信息进行处理。其特点是快速、精确,优于人脑,是人脑的延伸。在此之前的信息传递不过

是耳眼的延长。人脑生来运转缓慢,很难根本改变,适应模拟信息处理。计算机进行数字信息处理,处理速度日益增快,已经达到每秒运算万亿次。人脑储存信息容易遗忘,处理信息又易出错,有其生理和心理的局限性。计算机没有这种局限性,其精确性令人惊叹!仅以埃利阿克计算机为例:1873 年, 英国人香克斯用毕生的精力算出π值到小数点后 707 位,这台计算机只用 4

秒钟就打破了这个记录,还发现香克斯算出的第 528 位数是错的。

埃利阿克(ENIAC)是美国于 1945 年制造的世界上第一台计算机。它采

用了 18000 只电子管,是一个庞然大物,足足占满了 10 米宽、15 米长的大

厅,重达 30 吨。它不仅体积大,而且能耗也惊人,相当于 180 台酒吧电炉。可是 1978 年出现的仅用几块大规模集成电路片子组装的微型电脑 F8,功能和埃利阿克相当,体积却只有它的 1/300000,重量不到半公斤,耗电量不到3 瓦,还不到它的 1/50000,而可靠性却提高了 1 万倍。

微型电脑的出现,推动计算机迅猛发展。据美国调查公司(CIA)统计, 1993 年度全世界计算机装机数为 1.73 亿台,与 1992 年底的 1.48 亿台相比, 增长 17%。其中居世界首位的是美国,占有 7420 万台,为世界的 43%;第二位是日本,占有 1220 万台,为世界的 7%:第三位是德国,占有 1040 万台,

约为世界的 6%。装机量在 100 万台以上的共有 18 个国家。如以每千人平均

拥有计算机的台数计,美国为 288 台,仍居第一:澳大利亚为 193 台,居第

二;加拿大为 188 台,居第三。到 1994 年末,全世界电脑数为 2.08 亿台, 美国仍居世界首位。计算机不仅数量猛增,而且技术翻新,几乎每隔 6~7 年就更新一次。

目前的计算机都是冯·诺依曼型机器,它的发展,就其器件变革而言, 已由第一代发展到第五代,但不包括埃利阿克计算机,因其不是冯·诺依曼型机器。第一代(1951~1958 年)是电子管计算机,每秒处理 2000 条指令: 第二代(1958~1964 年)是晶体管计算机,每秒处理 100 万条指令;第三代

(1964~1978 年)是集成电路计算机,每秒处理 1000 万条指令;第四代

(1978~1990 年)是超大规模集成电路计算机,每秒处理 1 亿~100 亿条指令:第五代(1990 年~)是极大规模集成电路计算机,每秒处理 1000 亿~ 10000 亿条指令。

1994 年 11 月,日本电气公司(NEC)宣布,它制造一种新型超级计算机SX—4 是世界上最快的,达到每秒 10240 亿次浮点运算的最大的处理速度。该机将使用 512 台处理器,并改进了处理芯片,计算机的性能较其上一个系列增强 10~40 倍。NEC 接受 1995 年 12 月交货的定货单,把 SX—4 推向市场。

1996 年 7 月,美国能源部宣布,计划耗资 9400 万美元,由 IBM 公司制

造一种比现令最快的计算机还要快 300 倍的高超级计算机,为政府提供一种

模拟核爆炸而无须实际爆炸核弹的方法。这种高超级计算机每秒能运算 3 万

亿次,存储 2.5 万亿字节(目前的超级计算机的存储量大约为 100 亿字节),

它可以在一秒钟之内做到一个使用便携式计算机的人 3 万年才能完成的工作。这种新计算机是模拟武器试验计划中的一种,叫做“蓝色选择”,将于1998 年安装在利弗莫尔实验室。这台机器还可用来模拟其他技术问题:不用实际撞车就能测量撞车的结果;设计飞机和发电厂;分析致病分子,然后设计同这种疾病做斗争的药物;制作全球气候模型,模拟人的活功是怎样改变气候的。

计算机发展趋于两极化:一是超大型化,如 IBM 的高超级计算机;二是

微小型化,如掌上型、笔记本型的电脑。发展的主流是微型化,即使大型机山会向微型化发展。正是微型化,使个人电脑进入家庭。它既可与彩电、音响连接,发挥多媒体的作用;又可通过电话线与国际互联网络连接,进行全球通讯,在家中也能参观世界各地举办的“虚拟博览会”。这是一个没有场地、没有工作人员、没有真实展品的在互联网络上展现的博览会。1996 年 11 月,伦敦举办了首届“虚拟博览会”

当你在家中享受多媒体提供的娱乐时,当你在互联网络上漫游时,你就会真正呼吸到信息时代的新气息。