大话计算机的源头：织布机和八卦
看到这个题目，很多人一定不相信自己的眼睛，脑海中蹦出两个单词：NO WAY。的确，现代计算机的诞生，宣告了信息时代的到来。我们的身边也早已被纷繁多彩的信息数字产品包围，什么计算机呀，手机呀，电视呀，还是IPHONE，等等等等。那现代计算机和那个织布机、八卦能有毛关系？那些东西还不是用来织布和算命的吗？呵呵，且听我细细道来。
一般认为，第一台现代电子计算机是ENIAC，诞生在1946年美国的宾夕法尼亚大学。但现代计算机的历史绝不是从这时才开始的。在此之前已经存在一大堆理论储备或先驱。如维纳的控制论，阿坦那索夫的ABC，香家的信息论， “图灵机”，制表机，布尔函数，巴比奇的分析机……再接着往前追溯，我们的第一个主角织布机就闪亮登场了。
此君全名“雅卡尔织布机”。19世纪早期法国里昂是世界闻名的丝织之都，那里出产的绸锦缎图案绚丽，精美绝伦。但美丽的背后，却是织工们使用老式手工提花机，辛辛苦苦地将一根根丝线提起、放下。终于，一个叫雅卡尔的英雄带着它的最新发明诞生了。他的织布机革命性地用预先打孔的卡片来控制织物的编织式样，速度比老式手工提花机快了25倍。法国皇帝拿破仑龙颜大悦，特别嘉奖了这位发明英雄，还允许他收取专利费！
有人又问了，这确实是世界织布史上的里程碑，那怎么和计算机扯上关系了。别急，这是连雅卡尔这个发明者都意想不到的。正是他革命性地运用了打孔卡控制机器，立刻就被许多敏锐的科学家察觉。他们觉得，打孔卡不仅仅只能用来织布，而且打开了一扇信息控制的大门。
很快地，英国著名的计算机先驱巴比奇于1836年制造了一台机械计算机，正是利用了雅卡尔打孔卡片的原理为这台计算机编程。这位老兄后来野心越来越大，设计的计算机越来越先进。据说接近现代机算机，只不过都靠机械完成而已。他的助手兼好友阿达是大诗人拜伦的女儿，也是巴比奇最大的支持者和粉丝。不过最后两人耗费了所有的经费，先后悲惨死去。巴比奇就成为了计算机的先驱甚至鼻祖。阿达竟然也被认定为世界上第一个软件工程师，美国国防部的标准程序语言即以她命名：ADA。
还有另一条线索。19世纪末，美国调查局的霍尔瑞斯为人口统计头痛不已。他和同事们用手摇计算机“摇”得满头大汗，一天下来，也统计不出几张表格的数据。后来他离开了调查局，决心发明一种机器协助统计。正是雅卡尔的打孔卡片，给了他决定性的灵感。他用发明出来的打孔制表机，用1年时间就完成了原来至少需要十年才能完成的统计任务。这就是科技的力量！大名鼎鼎的IBM公司就是1924年靠销售这种机器起家的。
说到这里事实已经很明显了，现代计算机和雅卡尔织布机的原理几乎是一样的。两者都是事先编好程序，然后让机器自动去完成。只不过前者靠机械，后者靠电子，仅此而已。那么，来自中国的古老的《易经》也当作源头似乎就没有那么意外了。
这就得提到一位大名鼎鼎的科学家了。如果你去问德国人，你们国家最伟大的科学家是谁？得到的答案一定是莱布尼茨。此君最为人熟知的，大概就是作为微积分的发明者之一吧。他和牛顿争夺微积分的发明权，也成为科学史的一段著名的公案。公说公有理，牛顿最后干脆自己请了个“调查团”，认定莱氏是对他无耻的剽窃。
闲话少说。莱氏是个在计算机史上举足轻重的人物，这也是连他自己都万万不会想到的。他亲自设计了当时更先进的机械计算机，最先创立了计算机程序数学基础的数理逻辑，还被维纳认定为控制论的“守护神”。最重要的，就是发明了这篇文章的主题之一二进制。遗憾的是，莱布尼茨从来也没想过将这些发明整合到一块。
据李约瑟考证，莱布尼茨几乎一生都对中华文化保持着莫大的兴趣，《中国科学技术史》中还专门有一篇《朱熹、莱布尼茨和有机哲学》。莱氏的数理逻辑，据说也是因为看到一本书介绍中国的书，受到中国汉字象形文字的特征的影响而创立的。更著名的一个传闻，是他又从神秘的易图中得到启发，发明出二进制！
当然这个传闻更多的带有猜测和想当然。更可靠的历史，是莱布尼茨于1679年前就发明了二进制算术，后来写信告知身在中国的好友白晋。白晋可是著名的传教士，正是他和张诚两人进献的奎宁治愈了康熙皇帝的疟疾，可知绝不是等闲之辈。果不其然，白晋凭着学贯中西的才识，立刻发现了二进制与先天六十四卦的一致性，并将自己的发现回信给莱布尼茨。莱氏十分兴奋，认为解开了中国易经的奥秘。
什么情况？原来《易经》中的阴阳二爻，用一横和断横表示。如果将阴看成0，阳看成1，那么在伏羲先天六十四卦方圆图中，正好就是二进制的1到63完全对应的排列！几天后，莱布尼茨就写了论文《二进位算术的阐述—关于只用0和1兼论其用处及伏羲氏所用数字的意义》，发表在法国《皇家科学院院刊》上。
正是这篇论文，标志着二进制的诞生。在当时二进制几乎毫无用处，但是后来成为了计算机的基础，莱布尼茨也被追认为现代计算机先驱。也许在冥冥之中，莱氏已经预感到将来二进制将大行其道吧。
好了，两个故事都讲完了。你可以将这篇文章看作科学史论文，也可以当作无稽之谈，随便啦。万物都是由简单到复杂的过程，这一点是亘古不变的。还要一分为二地看待事物，犹其是对待传统文化。明白了这两个道理，那我这篇文章就不算白写了。
「 支持乌有之乡！」
乌有之乡 WYZXWK.COM
您的打赏将用于网站日常运行与维护。
帮助我们办好网站，宣传红色文化！
欢迎扫描下方二维码，订阅乌有之乡网刊微信公众号
