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信息简史


信息简史

作  者:[美] 詹姆斯·格雷克

译  者:高博

出 版 社:人民邮电出版社

丛 书:图灵新知

出版时间:2013年12月

定  价:69.00

I S B N :9787115331809

所属分类: 科普读物  >  科学史话    

标  签:科普读物  科学史话  

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书评书荐

TOP内容简介

  人类与信息遭遇的历史由来已久。詹姆斯·格雷克笔下的这段历史出人意料地从非洲的鼓语讲起(第1章)。非洲土著部落曾用只有高低两个音的鼓声来传递复杂的讯息,但他们是如何做到的?后续章节进而讲述了这段历史上几个影响深远的关键事件,包括文字的发明(第2章)、罗伯特?考德里的第一本英语词典(第3章)、查尔斯·巴贝奇的差分机与爱达·拜伦的程序(第4章)、沙普兄弟的信号塔与摩尔斯电码(第5章)。
但人类开始自觉地理解和利用信息始于克劳德·香农于1948年创立的信息论(第6、7章)。香农的信息论不仅大大推动了信息技术的发展,也引发了其他许多学科的信息转向(第8章),改变了人们对于诸如麦克斯韦妖(第9章)、生命的编码(第10章)、模因(第11章)、随机性(第12章)、量子信息论(第13章)等的理解。部分科学家甚至认为,构成世界的基础不是物质,不是能量,而是信息。正如物理学家约翰·惠勒所说,“万物源自比特”。
现如今,信息如洪流般淹没了我们,使我们深陷信息焦虑、信息过载、信息疲劳的困扰。但回顾历史,这并不是件新鲜事,人们也总是能想出应对手段。维基百科(第14章)、Google(第15章)便是我们的应对之一。无论对于信息的未来持何态度,有一点是确定无疑的,即我们人类是信息的造物。
作为《混沌》、《费曼传》、《越来越快》、《牛顿传》等畅销书的作者,格雷克不仅在书中细致还原了历史细节,通俗解释了各种理论,还生动刻画了几位不为大众所熟知的人物:可编程计算机先驱、超越时代的查尔斯·巴贝奇,第一位程序员、诗人拜伦之女爱达·拜伦,计算机科学之父、天妒英才的阿兰·图灵,以及全书的主人公、信息论之父克劳德·香农。

TOP推荐理由

百万级销量科普畅销书作家詹姆斯·格雷克七年磨一剑
带来一段人类与信息遭遇的波澜壮阔的历史
告诉我们如何在信息时代的信息爆炸中生存
2011年度《纽约时报》畅销书
2011年度《出版商周刊》年度最佳图书
2012年度英国皇家学会科普图书奖
美国笔会爱德华·威尔逊科普文学奖
英国笔会赫塞尔-蒂尔特曼奖得主

TOP作者简介

  詹姆斯·格雷克(James Gleick),生于1954年,本科毕业于哈佛学院,曾长期在《纽约时报》担任记者和编辑,并多年为《时代》周刊撰写技术专栏。1987年,他的首部作品《混沌:开创新科学》入围了美国国家图书奖和普利策奖的决赛,并成为畅销书,使得“混沌”、“蝴蝶效应”的说法家喻户晓,现已销售超过百万册。其后他又陆续出版了《费曼传:1000年才出一个的科学鬼才》(1992)、《越来越快:飞奔的时代飞奔的一切》(1999)、《牛顿传》(2003)等书,它们相继被翻译成了二十多种语言。他是最早一批投入互联网创业热潮的人。1993年11月,他与合作者联合推出了Pipeline互联网接入服务,率先提供了用户友好的图形界面。十四个月后,Pipeline以一千万美元股票的价格出售。


译者:
高博,1983年生,毕业于上海交通大学。目前在EMC中国卓越研发集团任首席工程师,在信息科学和工程领域有近15年实践和研究经验。酷爱读书和写作,业余研究兴趣涉猎广泛。译著包括图灵奖作者高德纳的《研究之美》和布鲁克斯的《设计原本》,以及Jolt大奖作品《基元设计模式》等。近年来,出版翻译作品近百万字。

TOP目录

推荐序一  
推荐序二 
推荐序三  
更多推荐  
引子  
处于所有生物核心的不是火,不是热气,也不是所谓的“生命火花”,而是信息、字词以及指令……如果你想了解生命,就别去研究那些生机勃勃、动来动去的原生质了,从信息技术的角度想想吧。

第1章  会说话的鼓(似是而非的编码) 
突然,他凝神往外倾听了一会儿。当我们责备他分心时,他说:“你没听见我儿子在和我说话吗?”我们真的没听见什么人的声音,就问他怎么听见的。他回答说:“是鼓声在向我说话,叫我到甲板上去。”这听起来实在奇异。

第2章  持久的文字(心智中并无词典) 
想象一下,你要写一篇有关马的专题论文(写给那些从来没有见过马的读者),但论文不是从“马”而是从“汽车”入手……对应于轮子,这些不带轮子的“汽车”有着增大了的脚趾甲,称为蹄;对应于车前灯,它有眼睛;对应于车漆,它有毛发;对应于汽油燃料,它有干草;依此类推。

第3章  两本词典(我们文字的不确定性以及我们拼写的随意性)
有一件事在我看来非常值得赞扬,并且不仅值得赞扬,也同样有利可图,那就是让某个既富有学识,而同时又勤勤恳恳的人,将我们所用英语中的所有单词集合起来……编成一本词典。这样做,除了在提供每个单词(按字母表顺序排列)的正确写法之外,还能向我们展示它们所具有的内在力量和正确用法。

第4章  将思想的力量注入齿轮机械(喔,欣喜若狂的算术家啊!)  
有那么两次,我被这样问道:“请问,巴贝奇先生,假如你往机器里送入了错误的数值,出来的还会是正确的答案吗?”一回是在上议院,还有一回是在下议院。我至今无法很好地理解,该是怎样的思维混乱才会提出这种问题啊。

第5章  地球的神经系统(就那么几根破电线,我们能指望它什么呢?)  
电报体让任何形式的礼貌说法都无容身之地。“May I ask you to do me the favour”(劳驾)这么一句话,传输五十英里的距离就要六便士。这个可怜的人要把类似温文尔雅的形容词无情地砍掉多少,才能将他的信函开支降到一个合理的水平呢?

第6章  新电线,新逻辑(没有别的什么东西比它更严密地为未知所包裹)  
如果说贝尔及其继任者是现代商业建筑--摩天大楼之父,这乍听上去似乎很荒唐。……你认为每天会有多少讯息从这些大楼里进进出出?假设没有电话,每条讯息都需要信使来传递,那么你认为需要增加多少电梯,而这还能留下多少办公区域?显然,这样的建筑结构从经济上讲是不合算的。

第7章  信息论(我想要的不过只是一颗寻常的大脑)  
通信的基本问题是,在一点精确地或近似地复现在另一点所选取的讯息。这些讯息往往都带有意义,也就是说,根据某种体系,它们指向或关联了特定的物理或概念实体。但通信的这些语义因素,与其工程学问题无关。

第8章  信息转向(形成心智的基本要素)  
要是你启动了一部这样的机械计算机,却忘了在出去吃午餐时关掉它,那会发生什么事呢?我来告诉你。它在美国就会像野兔在澳大利亚一样。在你算出701 945 240乘以879 030 546等于多少之前,这个国家的每个家庭就都有了一台自己的小计算机……

第9章  熵及其妖(你无法通过搅拌将果酱和布丁区分开来)  
如果这个世界是个纯粹的动力系统,并且如果你能精确地将该系统中所有粒子的运动在同一刹那反转,那么所有事物就会回到它们的起点,雨滴会从地面升起,飞回云里,如此等等。人们会看见自己的朋友从坟墓回到摇篮,直到自己也来到出生之前,尽管谁也不知道那是种怎样的状态。

第10章  生命的编码(关于生物体的完整描述都已写在了卵里)  
每种生物都有权以自己的方式“完成”自己的发育。蛋的做法[母鸡不过是一只蛋用来制造另一只蛋的工具]可能看起来是绕了大弯,但那正是它自己的方式,我们人类没有多少理由对此说三道四。凭什么认为鸡比蛋更鲜活?又凭什么说是鸡生蛋而不是蛋生鸡?

第11章  跃入模因池(它其实就是寄生在了我的大脑里)  
照抄上述姓名,但去掉
第一个并将你的姓名加到最后,然后寄给五位你希望赐福的人。……收信者必须在收到信后二十四小时内寄出。在信寄出九天内,寄信者便会被赐予福祉。桑福德太太赢得了三千美元。……豪太太中断了传递连锁,结果失去了拥有的一切。

第12章  认识随机性(僭越之罪)  
那么命名一个整数,这是什么意思?其实,给出计算该整数的方法就是命名了它。如果某个程序的输出是某个整数,也就是说,它输出了该整数,并且输出一次后就终止,那么这个程序就是给该整数命了名。

第13章  信息是物理的(万物源自比特)  
我们在试图理解量子力学所代表的世界观时,总是会遇到很大的困难。至少我是如此……好吧,我承认我对它仍旧隐隐感到不安……我尚不能确信它当中不存在实质性问题。我也无法指出具体是什么问题,因而我猜它大概没有问题,但我不能确认它真的没有问题。

第14章  洪流过后(一本宏大的巴别相册)  
空气本身就是一座宏伟的图书馆,其中的书页上写满了世间男男女女的高声低语。在那里,变化多端但准确无误的字符记录下了从古至今逝者的叹息、未实现的誓言以及未履行的承诺。这些声音通过每个粒子的统一运动变得不朽,成为人类意志之善变的见证。

第15章  每天都有新消息(或者诸如此类)  
我每天都能听到新消息和流言蜚语,关于战争、瘟疫、火灾、洪灾、盗窃、谋杀、屠杀、流星、彗星、鬼魂、神童、异象,关于法国、德国、土耳其、波斯或波兰等地的村镇沦陷、城市遭围、军队集结和每日战备,以及见诸如此动荡时局的频仍战事、生灵涂炭、决斗、船难、海盗、海战、媾和、结盟、谋略和新的警报,诸如此类。
尾声  (意义的回归)  
我们今天深入电气时代的程度,就如同伊丽莎白时期的人们深入印刷与机械时代的程度。他们由于同时生活在两种反差强烈的社会和经验之中而产生的困惑和犹豫,我们现在也感同身受。
参考文献  
致谢  
图片版权  
译后记

TOP书摘

  引子
通信的基本问题是,在一点精确地或近似地复现在另一点所选取的讯息。这些讯息往往都带有意义。
——克劳德·香农,《通信的数学理论》(1948)
在1948年这重要的一年之后,后来的人们自以为可以找出当时激发了克劳德·香农工作灵感的某些实用目的,但这只是事后猜测罢了。而他本人对此的看法迥然不同:我任由思绪信马由缰,种种设想会不时地冒出来。就像个科幻作家,我一直在思考的是:“假如是这样,事情又会如何呢?”[1]
也正是在1948年,贝尔电话实验室对外宣布他们发明了一种小型电子半导体。这是“一种出奇简单的设备”,真空管能做的任何事它都能做,而且效率更高。它小巧玲珑,小到一个巴掌里放得下上百个。这年5月,科学家们成立了一个委员会来为它命名。委员会给贝尔实验室的高级工程师发放了选票,列出了几个备选名字,如“半导体三极管”(semiconductor triode)、“微型真空管”(iotatron)、“晶体管”[transistor,由varistor(压敏电阻)和transconductance(跨导)两个词混合而成]等。最终,“晶体管”脱颖而出。“它可能将对电子和电信行业产生意义深远的影响。”贝尔实验室在新闻稿中这样宣布道。但这一次,现实超出了广告的溢美之词。晶体管引发了电子产业的革命,为电子技术的微型化和普遍应用开辟了道路,而它的三位主要发明人也很快获得了诺贝尔奖。对于贝尔实验室来说,它是皇冠上的明珠。然而,如果细究在那一年发生的重要进展,晶体管还只能屈居次席,因为它只是这场革命的硬件部分。
另一项更为意义深远、也更为基础的发明,出现在一篇专题论文中。这篇论文连载于7月和10月出版的两期《贝尔系统技术期刊》上,共79页。这次可没有什么新闻发布会。论文的题目既简单又宏大——《通信的数学理论》,而其传达的内容也很难用三言两语说清。但它是个支点,整个地球都将因此而被撬动。和晶体管一样,这项发明也引入了一个新词:比特(bit)。这个名字并没有经过什么委员会的投票,而是由这篇论文的唯一作者、时年32岁的克劳德·香农自行选定的。[2]现如今,比特已经跻身英寸、英磅、夸脱、分钟之列,成为量纲的一员。所谓量纲,就是测量的基本单位。
但它测量的是什么呢?“用于测量信息的单位”,香农写道,仿佛信息是种可测可量的东西。
表面上,香农是贝尔实验室数学研究组的成员,但他基本上独来独往。[3]当这个组撤离纽约的总部,搬到新泽西州郊野的新办公室时,他留了下来,常常待在旧办公楼的一个舒适的小开间里。这幢楼矗立在纽约西街上,是座12层高、沙砖结构的庞大建筑,背靠哈德逊河,面朝格林尼治村。香农不喜欢乘班车往返上下班,而是喜欢留在繁华的街区,在那里,他可以听到夜总会里吹奏的爵士黑管乐。那时,他正羞涩地追求一位在贝尔实验室微波研究组工作的年轻女士。微波研究组就在街对面的两层办公楼里,那栋楼原先是纳贝斯克饼干公司的厂房。大家都觉得香农是个聪明的小伙子。从麻省理工学院毕业后不久,他加入了贝尔实验室,从事与战争相关的工作,先是研发出了一种自动火控高射炮指挥仪,然后又集中精力研究保密通信(密码学)的理论,并用数学推导证明了所谓“X系统”的安全性——X系统是指英国首相丘吉尔和美国总统罗斯福之间的专用电话线路。因此,上司即使弄不明白他留下来究竟要搞些什么名堂,倒也乐得对他听之任之。
在20世纪中叶,美国电话电报公司并不要求其研究部门立即产出什么成果,甚至允许它们在看不出具有明确商业目的的数学或天体物理学方面自由研究。尽管如此,它们所做的多数现代科学研究还是直接或间接地与公司力图使所有人都相互联系起来的使命息息相关。范围虽然广阔,但这家电话公司的核心业务量却一直以来没有明确的描述。据美国人口普查局年度统计摘要中有关“通信”的内容,截至1948年,每天有超过1.25亿次的通话要经过贝尔系统那2.22亿公里的电缆和3100万门电话机进行传输。但这些数字只是对通信量的粗略估算。摘要还统计了几千家无线电广播电台、几十家电视台的数据,以及报纸、图书、宣传手册和信函的数量。[4]邮局可以计算信函和包裹的数量,但贝尔系统传输的究竟是什么,又应该以什么单位来计数呢?传输的肯定不是通话,也不是字词,当然更不是字符。或许只是电而已吧。公司的工程师都是电气工程师,他们个个都明白,电在这里替代了人说话的声波,空气中的声波进入送话器就会被转换成电波。而电话之所以比电报先进,关键就是因为有了这种转换。作为电话的前驱,电报已然显得老旧而古怪了。电报有着完全不同的转换原理,它用的是点和划组成的编码,而且这套编码不是基于声音,而是基于书面的字母表(字母表本身也是一种编码)。细看之下,我们能发现这其中抽象和转换的链条:点和划代表字母表中的字母;字母代表声音,并相互组合成字词;字词则代表意义的某种根基,而这恐怕最好还是留给哲学家讨论吧。
……

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