算力简史(一)
2023-12-14
来源:EETOP
-来源:鲜枣课堂-
【人工算力时代】
人类对算力的利用,从远古时期就已经开始了。
大脑,是我们最原生的算力工具。依靠大脑所提供的算力,我们才得以生存。
动物也有大脑,也有算力,但是远远不如人类强劲。在漫长的进化过程中,人类的大脑越来越发达,最终帮助自己从万物生灵中脱颖而出,成为了地球的主宰。
在人类早期阶段,主要的计算内容是如何狩猎,如何防范袭击,如何繁衍后代。后来,有了基本的生存保障,人类就开始将更多的算力用于改善生存质量,例如搭建房屋、交易物品、制造工具等。
计算是对信息进行处理的过程。所以,如何表达和记录信息,是实施计算的第一步。
在原始社会,为了更好地描述自己观察到的信息(所见、所闻、所想),也为了更方便地进行信息沟通,人类开始尝试绘画。在绘画的基础上,又发明了文字。
文字,其实就是用表意符号对信息进行“编码”。它是物理世界和精神世界的一种映射和表达。有了文字,信息的记录和传递效率大幅提升,人类社会有了更强的联结力,也有了历史和文明的传承。
文字里面,还有一种很特殊的符号,那就是数字。
所有的人类早期先进文明,都有自己的文字,也有自己的数字。基于数字,他们还建立了数字系统,例如巴比伦文明的六十进制,玛雅文明的二十进制或十八进制,中国和古埃及的十进制。
数字出现后,人们将计数和算数的过程,称为计算。这是计算一词的来源。
古希腊在数字和计算上比较领先,很早就创立了算术、几何、代数等独立学科。著名思想家、哲学家、数学家毕达哥拉斯(Pythagoras)发现并证明了勾股定理,是那一时期人类计算水平的标志。
后来,毕达哥拉斯学派主张用数来解释一切,认为不仅万物都包含数,而且“万物皆是数”。
事实证明,这种思想极具前瞻性。如今,我们确实实现了“万物皆比特”。
不跑题,我们继续往下说。
随着时间的推移,人类社会不断进步,计算需求也变得越来越复杂。仅仅依靠大脑这个“原生”算力工具,不太够用。即便是用上手指、脚趾,也不行。于是,人类开始借助外部算力工具。
最早期的外部算力工具,是草绳、石头,也就是所谓的“结绳记事”。
中国关于结绳记事的记载出自《易经》中的《系辞下》:“上古结绳而治,后世圣人易之以书契。”我们现在常见的中国结,也源于“结绳记事”。
再后来,文明继续发展,我们有了算筹(一种用于计算的小棍子)。
在中国,算筹诞生于春秋战国时期。我们经常用到的成语,例如运筹帷幄、一筹莫展、技高一筹等,都是和算筹有关。
公元480年,祖冲之把圆周率精确计算到小数点后第七位(3.1415926),采用的工具就是算筹。他的这一记录,保持了900多年。
除了算筹之外,我们还有一个更知名的算力工具,那就是算盘。
算盘的具体诞生时间已经无从考证。有人说是秦朝,也有人说是东汉。东汉时期徐岳的著作《数术记遗》中,最早出现了“珠算”这个字眼。
算盘的历史价值无需多言。直到现在,我们还能看到它的身影。
公元3世纪,笈多王朝的古印度人发明了从0到9的一套数字体系。阿拉伯帝国崛起后,阿拉伯人将这套数字体系带到了欧洲,结果就被误以为是阿拉伯人发明的,所以叫阿拉伯数字。
同样被带到欧洲的,还有我们中国四大发明之一的造纸术。
前面我提到,图画和文字是人类表达信息的方式。这些信息,肯定是需要载体的。
早期的载体,是龟甲、兽骨、兽皮、竹简、木牍、缣帛。这些载体要么稀少,要么昂贵,要么无法长期保存。
西汉时期,造纸术在中国出现,但工艺简陋,质量不佳。后来,东汉元兴元年(105年),宦官蔡伦总结前人经验,对造纸工艺进行改进,显著提升了纸的质量,也为纸的普及奠定了基础。
有了纸,信息的记录和传递更加高效,生产效率大大提升,文化交流也更加频繁。
阿拉伯数字和造纸术传入欧洲,前者取代了冗长的罗马数字,后者取代了昂贵的羊皮和小牛皮。再加上后来,中国的印刷术又传了过去。
这一切,为欧洲文艺复兴和科技萌芽铺平了道路。