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    一部历史一个理论一股洪流

    2017年8月1日 来源: 每日读本书

    2013年度中国影响力图书奖、第九届文津图书奖,小米董事长雷军、《浪潮之巅》作者吴军作序推荐

    ——题记

    推荐

    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

    第九届文津图书奖

    2013年度中国影响力图书奖

    2013蓝狮子·腾讯文学最受欢迎的数字阅读出版物

    一部“简”史怎么这么厚?你或许会问。那只是因为人与信息遭遇的历史由来已久,而信息的存储、获取、操纵和传递又与我们息息相关,尤其是在一个所谓“信息社会”、“信息时代”里。科普畅销书作家詹姆斯·格雷克(其《混沌》一书销售已超过百万册)从这段厚重的历史中精选出几个关键片段,为我们勾勒出了信息的过去、现在与未来,并给我们提供了一个看待信息的全新框架,从而让我们意识到信息是定义现代社会的特征,也是我们理解这个时代的关键。

    很少有人敢为信息作史,毕竟这个主题太过宏大,但格雷克以极大的勇气和七年时间的准备,成功描绘出了一幅波澜壮阔的生动图景。对于任何想了解信息时代是如何发展而来,它又将走向何处的读者,这都将是次极富启示的阅读体验。

    《信息简史》2011年一面世便登上《纽约时报》畅销书榜,并入选当年《出版商周刊》年度最佳图书,2012年更陆续荣膺久负盛名的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,引发了广泛关注和热情赞誉。

    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,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。

    作者简介

    詹姆斯;格雷克(JamesGleick),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。译者简介高博,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。

    内页插图

    精彩书评

    ★虽然生活在信息时代,但大部分人并不知道“信息是什么”。这本书可以让人多一个视角来看待和理解世界,即“信息视角”。

    ——张小龙 (腾讯集团副总裁,微信之父)

    ★詹姆斯;格雷克的《信息简史》是一本信息量大、又富含洞见的杰作。说信息量大,是因为其中的内容上下数千年(上迄文字的发明,中到香农的信息论,下至现在互联网上的Google和 Wikipedia)、纵览各个学科(不仅有信息科学,更有语言学、逻辑学、数学、物理学、遗传学、量子理论等)。而作者洞见则体现在了内容的挑选、材料 的选择、文字的组织上。这是一次令人钦佩的努力,也相信读者们都会从中得到有益的启示。

    ——吴建平 (清华大学计算机科学与技术系教授,博士生导师)

    ★《信息简史》是一部雄心勃勃又富有洞见的图书,它以热情洋溢的笔触带领我们追溯了从非洲会“说话”的鼓到电子计算机的漫长历程,并在其中添加了大量有益的论据和事例。这是本非常难得的书,它为我们理解周围的世界提供了一个全新的框架。

    ——乔斯琳;贝尔;伯内尔(英国天体物理学家,2012年英国皇家学会科普图书奖评委会主席)

    ★在《信息简史》中,格雷克带领着读者广泛涉足了各个科学领域,从麦克斯韦妖到哥德尔不完全定理,从黑洞到自私的基因,不一而足。尽管其中有些概念理解起来颇有难度,但就像他先前的作品,如《混沌》和《费曼传》,格雷克为那些能跟得上科学的读者提供了条理清晰的论述,也为那些仅想识其大意的读者准备了通俗易懂的类比。此外,书中还有许多老少皆宜的奇闻轶事。

    ——杰弗里;农贝格(加州大学伯克利分校信息学院教授),《纽约时报》

    ★阅读该书是一段美妙的历程,我时常会惊喜于作者裁剪材料、呈现细节的能力——能把如此漫长的一段历史浓缩在一本书中,同时又能用通俗的语言解释深奥的理论,用奇闻轶事让人手不释卷。此外,本书的译文上佳,这在如今尤其难能可贵。因此,无论是以信息为业的信息产业从业者,还是愿意更深入地理解周围世界的普通读者,我都愿意向大家推荐这本詹姆斯;格雷克的《信息简史》。

    ——雷军(小米董事长,金山软件董事长)

    ★在信息“碎片化”时代,这是一本值得收藏并反复阅读的书。生动的语言,哲学式的思考,超群的洞察力,为我们描绘信息史。而这个历史正在开始它壮丽的时代:大数据时代。“万物源自比特”,大数据如同波涛汹涌的海洋,在这个数据大航海时代,我们会扮演什么角色?有何作为?

    ——田溯宁(宽带资本董事长,亚信创始人)

    ★《信息简史》让我联想到《时间简史》,但这次我是能看懂其中的大部分内容了。与霍金一样,詹姆斯?格雷克选取了一个宏大的主题,大概很少有人敢这样去想吧。但他敢想敢做,并且在我看来,做得还相当不错。

    ——俞敏洪(新东方董事长)

    ★这似乎是本无所不包的书,其中既有我们熟悉的文字、词典、电话、电报,也有我们不熟悉的,如非洲会说话的鼓、麦克斯韦妖、随机性、量子比特等。但这正表明信息无处不在,各个领域都可以从信息和信息论的视角重新加以认识。我个人感兴趣的是第3章“两本词典”。相信各位读者也能从中找到自己感兴趣的章节,获取有益的信息。

    ——徐小平(真格基金创始人,新东方联合创始人)

    ★从2003年以来,作者便集中精力于《信息简史》的写作,很少有作家能花如此长的时间于一本书上。所以它的成功不是偶然的,而是格雷克上下求索的激情所致。从书后的参考文献的统计来看,共涉及560种著作,可见其用心良苦。

    ——刘钢(中国社会科学院哲学所研究员)

    ★香农的信息论的意义怎么评价都不过分。无论是大数据、移动互联网等新趋势,还是我们日常使用的网络、电脑、电话、手机等,其中的很多原理都可以追溯到 1948年香农的那篇开创性论文。但香农的地位往往为主流科学史所低估,更不为普通公众所了解。詹姆斯;格雷克的《信息简史》将很大篇幅放在了刻画香农的生平及其影响上,可谓精当。

    ——刘韵洁(中国工程院院士)

    ★此书写的历史:编码、电报、电话、信息;穿插之间的理论家和实践家:巴贝奇、爱达、贝尔、香农、图灵、维纳、柯尔莫哥洛夫;以及由这个信息史产生的理论:信息论、熵、编码、随机性。通过此书,读者好像在人类文明史、科学史的森林中漫步,吸取养分;好像在知识的海洋中漫游,极目远望。……书翻译得不错,比较流畅,专业术语翻译得也比较到位。这是这几年看到的比较成功的科学翻译作品。

    ——汤涛(香港浸会大学数学系主任,北京大学客座教授)

    ★除了格雷克,很难设想还有谁能够以如此恢弘、理性而又充满诗意的文笔将“信息”融入人类文明的整体进程进行审视。他的宏大视野穿透了计算机、通信以及互联网的技术表象,从诗人拜伦之女爱达、艺术家摩尔斯、量子力学大师薛定谔、分子生物学家沃森、计算机科学先驱者图灵,一直谈到天才香农在贝尔实验室、普林斯顿高等研究院和麻省理工学院的非凡经历。格雷克让我们深信——香农所创造的绝不仅仅只是一个支撑起了通信技术体系的数学理论。如果说科学革命让“物质”和“能量”占据了我们的世界观,那么自香农创立信息论之后的六十多年,“信息”已然成为我们世界观的核心。

    ——王桥(东南大学信息科学与工程学院教授)

    这恐怕是迄今为止最为迷人的科普著作了。它不像《时间简史》那样局限于一类学科,也不像《失控》那样充满了可意会却难言传的遐想。它从远古文字开始梳理人类对信息的认知过程,最终将跨学科的信息理论的前世今生生动而浅显地展现给读者,而随处散落的美文警句,则用对bit的哲思,把宇宙、自然、人文与科学之间的间隙密致填充,俨然树立起一座新的哲学体系的高塔。翻译和校对更是近年来少有的高质量。一定要收藏!

    这本书重建了我的世界观,它不是简单地拓宽读者的知识广度,而是在其之上增加一个维度。如果说生命的意义在于汲取秩序、消化负熵,那么看完这本书,读者也小小地为这个可爱的世界减少了一点信息熵。

    人类作为一个智能共同体,对于宇宙的认识经受了那么多坎坷。从牛顿的机械决定论,到哥德尔对逻辑自身缺陷的验证,再到量子力学的不确定性原理。从符号的信息本质到人类自身的信息载具功能,再到人类大脑的文化模因孵化池属性。信息与物质是密不可分的,信息无法脱离物质而单独存在,因为信息是物理的。信息又是负熵,是一种出乎意料,是混沌中的有序。每一个物理层面都是由对信息的感知而架构起来的,人类通过技术将宇宙信息库呈现在所有人面前,通过互联互接,真正实现了群体智能的生态。一个更加宏伟的宇宙智能物正在形成,而信息的上传者正是万物本身。

    内容靠不靠谱我不知道,但反正行文是标准的格雷克……虽然散,但居然很好看

    信息论是本书的主角,但是在语言学、数学、逻辑学、机械工程学、物理学、心理学、生命科学等一系列重量级配角的参与下,这本书能不好看吗?

    故事很好懂,循循善诱引人入胜,开阔思维,但要写出来真不是一件容易的事情

    目录

    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。

    书评:信息简史

    什么是“信息”?“信息”的本质是什么?“信息”将会带领我们走向何方?在这本书里面,或许你会找到答案。

    在不算很久以前,人类是通过各种声音手势来比划沟通的,那时候还没有文字,所有的沟通都是当下的,传达完了就消失了。这种传统在非洲的某些部落里面还保留着,他们用鼓声来传达信息,他们的语言是很不规范和很不稳定的。更严重的是,他们的语言是无法被记录的,因为没有文字。 很多意思的差别只能靠音调的高低起伏来传达,所以,你不要奇怪,非洲这些部落的土著们,耳朵的敏锐程度远远超过我们。

    到这里,你就会明白,为啥历史上最早的文章都是诗歌了吧(比如《诗经》《荷马史诗》), 因为诗歌朗朗上口,容易被记住和反复吟唱,在没有文字的世界里面,押韵的诗歌能比较准确地代代相传。至于那些难唱颂的,早就消失了。

    后来,文字出现了,这样,就能让不同时间不同空间的人们得以交流。这是一个飞越,使得信息得以独立地保留和发展下去,而不会立即烟消云散。

    有了文字,人们就主要依靠眼睛而不是口和耳朵来处理信息了,整个效率大为提高。更加重要的是,人们开始有逻辑地进行思考,开始进行抽样意义的思考。 你想想,如果你脑袋里面没有浮现出语言文字的话,你是如何进行深入的思考和推理呢? 基本不可能。 大家都以为,文字是人类思想记录下来的产物,但历史告诉我们,恰恰相反,只有出现了文字,才能形成思想。

    有了思考,就开始有了更加抽象的算术。人们开始用语言来描述各种算术推理,并且制作了各种表格来帮助实现复杂的计算(比如常见的对数表)

    在1812年左右,一个天才人物Babbage(巴贝奇)开始设计用机械来实现计算--他称其为“差分机”,在英国政府的资助下,他完成了这种计算工具,并在1834年开始思考设计更加复杂的分析机(现代电子计算机的前身),包括根据打孔的存储卡来实现复杂的运算。但由于英国政府不再资助这项研究而最终夭折。100年之后,人类才再次涉足这个方面并做出了真正意义上的计算机。

    在巴大叔全力思考如何做计算机的期间,一个奇女子出现了,她是著名诗人拜伦的女儿,叫Ada(艾达)。她对计算的逻辑非常感兴趣,并且和巴大叔不断地发私信沟通她的想法。不同于巴大叔专注于计算器的硬件,Ada对计算逻辑很感兴趣,并且认为最重要的不是机器,而是上面可以走的打孔卡里的内容。这也就是现代意义上的“程序”。 可惜Ada比较早就因病去世了,为了纪念这位人类的“程序员之母”,美国国防部在90年代还将当时军方最先进的面向对象程序设计语言命名为Ada。

    接下来的一个里程碑就是电报的出现。 电报的原型其实可以追溯到烽火台的年代,通过一级一级的消息传递,人们可以知道很远地方的事情。欧洲大陆曾经建造了很多高塔,上面有各种巨型的可调节形状的装置,用于传达比火更丰富的信息。高塔之间的守护者通过望远镜看到远处大风车的形状,就改变自己的形状以同步。 这样一级一级传播开来,可以说是最早的机械微博。

    当年法国是最发达的地区,国家投资了很多钱建立了无数的高塔,拿破仑还下令,高塔只能传播政府的消息,不允许民间使用。不过他也违规了一次,当他的小儿子出生后,他也用这个渠道进行过一次广播。

    现代电报大家都认为是莫尔斯发明的,其实比他更早的是英国的库克和惠特斯通两个教授在1837年就申请了专利,不过他们是用5条线来控制5个磁针指向不同的字母,更加复杂而已。但由于他们之间因为争夺发明权而导致了合作破裂,没有再发展下去,所以同期在美国的莫尔斯赶在1844年推出了只用1对电线就能实现远程通信的电报。

    电报的出现是一次伟大的发明,真正意义上将地球变得更“平”了。 原来人们只有本地信息和时间的观念,但有了电报,一下子人们就知道不同地方的消息,整个视野完全打开了。最具体的例子莫过于天气预报。人们之前以为每个地方的天气都难于捉摸,由上帝控制的。但有了电报,气象学家发现,雨带是逐步移动的,很多天气变得可预测了。

    电报之后跟着就是电话的到来。 电话可以比电报传达更多的信息,而且让更多的非专业人士可以用电话来直接通信,而不需要跑到电报局等专业人员来处理。 整个通信网络变得更加致密了。

    接着的世界大战,为科学家们提出了新的课题,如何破译对方通信的密码,并且如何对自己的信息进行加密。 二次大战很多欧洲的科学家都跑到了美国,并在MIT聚集,其中有两人很有意思,一个是Turing(图灵),一个是Shannon(香农)。他们当时都在各自研究自己的专题,前者研究如何破解德国的密码,后者研究如何对华盛顿到伦敦的通信线路进行加密。他们各自的项目都是绝密的,所以大家都不知道对方在搞啥。

    不过在饭堂的闲聊将他们拉到了一起 -- “thinking machine”(会思考的机器)。这是关于理想的计算机的极限是什么的问题。图灵认为理想的计算机应该是纯粹逻辑演绎的设备,而香农的考虑会更广泛,他认为计算机将是一种社会性的工具,甚至能处理音乐等非逻辑的东西。让人吃惊的是,当时这两位老哥都还没有见过一台真正意义的计算机(直到二战后电子管才被发明,才有人参考图灵的理念设计第一台电子计算机),他们只是基于逻辑和数学来凭空探讨!

    由于图灵用解构的方式来描述可以模拟的人工智慧,所以比较容易为世人所理解,正是因此也奠定了图灵在计算机领域和人工智能领域的地位。目前最著名的机器智能测试就叫“图灵测试”,计算机科学界的最高奖也叫“图灵奖”。可惜图灵过早因为同性恋的原因,受不了歧视而自杀了,否则说不定可以整出啥厉害的东西来。

    相比图灵,香农则显得大器晚成得多,虽然他早在1947年就提出了Information Theory(信息理论),这个划时代的理论当时没几个人懂。当时香农在AT&T工作,在他推出信息理论的论文的同时,AT&T的另外一项发明-晶体管也面试了。当时AT&T的高层全力推荐晶体管,将香农的理论抛在一边,没想60年过去了,他们猛然发现,香农的信息理论才是全球信息化的主要推手,而晶体管早已经烟消云散了。

    香农的信息理论,为物理学的质量、能量补充了第三个基本量:信息量。他定义了信息量的单位bit(比特),并建立了信息量和能量/质量的相互关系(通过熵的概念)

    香农的“信息理论”这个词汇在接下来被媒体广泛使用,远远超出了香农原本期望的狭义范围,引申到了更广泛的领域。同期学术界最关注的是Wiener(维纳)的控制论,大家都在期望能尽快做出超越人的智慧机器来。在有了基于控制和逻辑的计算机模型后,生命科学的研究人员开始思考,究竟机器可否模拟出人脑的思考过程。

    在获得了一段时间的突飞猛进后,研究的步伐逐步变缓了,控制论在复杂系统中迷失了。生命看来不像是一个精巧的机械结构。反过来,如果仔细品味一下信息理论的话,它关于生命是一种负熵的理解,更能从宏观倒过来观察约束生命运动的可能性,基于统计学而不是控制论,或许可以得到新的突破。

    就是这个时期,生物学家和心理学家在信息理论的启发下,创出了新的一片天地,从条件反射,到神经学习模式等成果,推动了认知科学的研究;而在语言学、经济学、组织学、政治学、媒体学等等社会科学领域也托信息理论的福而全面发展起来。当然,这是香农完全不能预见的。 他一直认为,大家过度解释了他的理论,他其实只关心信息的传输,而不是信息的理解。他认为真正有价值的是信息的传播,而不是信息本身。

    听起来很奇怪,但可能香农是对的。 真正起决定性作用的是网络,而不是网络中每片信息代表的意思。 正如我们大脑中的概念不是存在于单个神经元中,而是整体神经元的一种兴奋模式一样。如今互联网的发展,已经印证了这种趋势,并且在继续发展着。

    或许,地球以及人类,都只是更大的“伟大生命”的一个宿主而已。

    (本书的最后几章分别探讨了信息和熵的关系,信息和生命单元-基因的关系,信息和社会单元-弥母的关系,信息和概率及复杂系统的关系,信息和物理世界的关系,乃至日益爆炸的信息世界。限于篇幅,就不再赘述了)(文/peter 2011-06-19)

    书评:别听腰封的推荐,这本书比他们说的要好很多

    翻译版没看过,英文版真的很棒。特别是讲到信息论,熵以及随机性......

    关于熵(entropy),看过很多的介绍,总是含糊不清。什么叫做无序的度量?它为什么又是信息的单位? 看了几章对其来龙去脉的介绍,我总算明白了,这一切都跟概率有关。对于随机分布的运动,乱序总是比有序的几率要高,所以世界总是倾向于乱序,最后趋于一致。所谓信息,是关于选择的,是关于惊讶程度的,选择越多则信息量就越大。之所以区LOG,无非就是EXP的反运算,而EXP就是计算组合数的。

    什么是随机数?

    1111111111和1001111100,你是否认为后者比前者更随机?但是从统计学的角度来看,生成这两个序列的概率是一样的!如果按照香农的信息论公式,那么这两者包含的信息量是一样的!

    3.1415926....不用我继续往下写,你一定可以猜到后面的数字序列。但是经过大型计算机的运算分析表明,这个序列里任何的一位数(0-9),或者两位书(00-99),以及三位数(000-999)出现的概率都是一样,这意味着这个序列完全没有规律可言。可是任何人都知道,这个序列是数学里的π,序列里的每个数字都是可以准确预测的!

    信息跟模式有关,如果你能识别一个模式,你就能理解这个信息。否则,对你就是杂乱的信息。就像音乐,写在乐谱上,以及保存在CD里,都是同样的信息。你能读懂听懂就是音乐,否则就是糟糕的噪音。现在我们知道,其实人类的大脑就是通过对模式的识别进行识别的。这就是为什么,同样的大脑皮层即可以处理声音又可以处理图像。因为对大脑的算法来说,根本没有声音和图像的区别,只是信息的模式。

    最后,人们同意用算法长度来表示随机程度。算法越长,表示越随机。算法越短,则越有序。就像物理学一样,人们通过观察万物运作,总结出一个规律。懂得了规律,世界就不是随机的了,就像π。如果世界太有规律,就会索然无味。太乱,则无法形成任何有用的东西。于是,生命是介于两者之间的。(文/optman 2013-10-25)

    精彩书摘

    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。

    ……

    前言/序言

    推荐序一

    投身信息产业的怀抱快三十年了,我有时也在想:信息何以会具备如此强大的力量?它的力量来自哪里?我们又该如何驾驭这一力量?在这三十年间,信息极大地释放了人类的能量,它所创造的价值超过了之前五千年的财富总和,但“信息”依然是个大家耳熟能详却又含义模糊的词。在这三十年间,产业化的信息就像一部两百迈的汽车行驶在未来之路上,但我们并不知道它要开往何方。也许詹姆斯·格雷克也遇到了同样的问题。不过,他采用了一个独特的角度,用历史这面镜子,去照射现实和未来。因此,用今天的视角去看他的这部《信息简史》会是一次有趣且有意义的思想旅行。

    这一代的互联网也许属于“技术的互联网”,大家习惯于用推动技术进步去解决所有的问题,大家关注数据并依靠数据分析去寻求成长的轨迹。很少有人跳出这一基础去思考因为香农的信息论本身就是以数理统计为立足点,并进而延伸到了通讯、心理、语言等各个领域;因为图灵的理论计算机就是一个逻辑概念,从0和1出发到模拟人工智能。然而,当颠覆和被颠覆成为信息产业的主旋律,当我们被海量的信息包围,却难以找到有用的信息时,我们大概应该回到信息开始的地方,去问问自己为什么出发?

    这本书以非洲“会说话的鼓”作为开篇。这是个有趣的故事,但更值得注意的是,它对“冗余信息的价值”给出了不同以往的解释。那些看似有损于精炼和简洁的冗余信息反而提升了信息传播的精准性。而今,当我们对碎片化、无序化的信息头痛不已时,我们是否意识到,在依托大数据系统的组织与传播模式下,碎片可以为我们描绘出事物的全貌?

    在之后的“持久的文字”一章中,作者对于这一问题进行了更深入的探讨,也通过翁神父的观点道出了互联网文化的核心特征——口语文化的复兴。翁神父在五十年前的这一预言在今天已经变成了现实。我们每天接触最多的文字已经由书本变为社交网络,文字的意义已经在潜移默化中变迁,从而导致思维的变化。当对话取代听讲,当个性取代共性,当封闭转向开放,人的思想力得到了空前的释放,信息成为了社会的第一生产力。

    从这个角度来看,我们也不难理解,为何这本书对信息的产业化进程中浩如烟海的数字英雄与明星产品都未提及,却唯独用了整整一章的篇幅去详解维基百科。维基百科是完全互联网的内容组织与传播方式,它通过话题去凝聚兴趣人群,用规则去鼓励与管理内容,将技术与人的力量融合在一起。通常说到纸书的消亡,我们总是从技术更新的角度去理解。但更为重要的,互联网所打破的其实是以纸书为代表的知识凝聚与传播方式。也许当我们忘记书是“一本本”的时候,我们才会看到互联网时代图书的未来。

    信息是人的镜子,它在技术更新与模式兴替中展现出变化万端的色彩。但我们回视人的心灵,却发现它在千百年来并没有太多的变化。“科技的互联网”不能描述信息的全部,信息只有作用于思维,才能显示出强大的力量。

    最后回过头来谈谈这本书本身。阅读该书是一段美妙的历程,我时常会惊喜于作者裁剪材料、呈现细节的能力——竟能把如此漫长的一段历史浓缩在一本书中,同时又能用通俗的语言解释深奥的理论,用奇闻轶事让人手不释卷。此外,本书的译文上佳,这在如今尤其难能可贵。因此,无论是以信息为业的信息产业从业者,还是愿意更深入地理解周围世界的普通读者,我都愿意向大家推荐这本詹姆斯·格雷克的《信息简史》。

    雷军

    小米董事长,金山软件董事长

    推荐序二

    《信息简史》是一本有意思的书。我一直觉得应该有一本这样的书介绍一下信息的历史,詹姆斯·格雷克的这本书正好补上了我这个缺憾。不过,这本书与其说是一部科技史书,不如说总结了一种世界观,即信息是宇宙固有的组成部分,就和力、运动等概念一样。而世界上几乎任何事物都可以用信息的方式量化,或者说就是“万物皆比特”。

    为了证实这个观点,作者回顾了信息的历史,或者说是人类使用信息的历史,而这个历史远远比人类开始研究信息要悠久得多。远古的人类已经懂得将信息对应成几种信号,然后用鼓声或者号声传递到远方。随着人类活动的增加,更多的信息产生了出来。为了表达和传递信息,文字和数字应运而生。

    到了近代,电的发明和广泛使用,导致了信息的大量产生、广泛使用和在传输上的飞跃。人们也不自觉地开始了对信息的研究,尤其是信息的编码和使用电来传递信息。莫尔斯在设计著名的莫尔斯电码时,已经懂得了对常见的字母采用较短的编码,而对少见的采用长的编码,这样可以减少平均编码的长度。这比香农发明信息论还早了一百多年。而电话的出现使得信息的即时双向传输成为了可能。

    电和编码,导致了信息数字化的快速发展,继而导致信息处理工具的发明和信息理论的发展,这就是计算机和信息论诞生的背景。在此之后,人类对信息的研究从自发状态进入到了自觉状态,而计算机正好为处理大量信息提供了可能性。我们的社会从此进入信息时代。

    接下来,作者就用信息论这个工具将物理学、生物学和音乐等其他学科联系起来,最后统一到他想说明的主题“万物皆比特”。

    《信息简史》一书富有知识性,作者介绍了很多信息和通信科学发展过程中的故事,以提高读者的兴趣。如果用一句话来概括它,那就是“这是一本可以让你长知识的书”。

    吴军

    2013年秋于美国硅谷

    推荐序三

    《信息简史》是美国著名科学作家詹姆斯·格雷克的一部精彩著作。作者从人类处理信息的历史中撷取了几个重要节点,将人类处理信息的历史大致划分为两个阶段,即历史和超历史阶段。历史阶段经历的时间很长,大约有数千年,而超历史阶段则刚刚开始。在历史阶段,人类有信息与计算技术,但更重要的还是利用传统的生产资料生存;而在超历史阶段,信息则成为第一位的资源,其地位远超出传统的生产资料。

    这本书的精彩之处在于,它集中讨论了历史阶段向超历史阶段转换的部分,也就是说,从1948年香农的信息论和晶体管的问世后半个多世纪内所发生的变化。作者对香农的信息论的解读非常到位,将香农的《通信的数学理论》这篇专业文献的精髓用比较通俗的语言,介绍给了有一定科学素养的读者。信息论彻底改变了人们的世界观,这就是所谓的“信息转向”。转向让人们认识到,信息是物理的,即“万物源于比特”。作者的这种思想贯穿了全书。

    该书的另一特色就是趣味性。作为科学传播的著作,不仅要有很精到的专业知识,而且要引起读者的兴趣,使之从阅读中获得快乐和营养,从中得到专业知识之外或围绕专业知识的轶事趣闻以及在科技研究中的苦辣酸甜。作者在这方面下了很大工夫,查阅了大量的非专业文献和相关传记,此非一般科学作家所能比拟。该书在美国甫一问世,就受到市场的追捧,成为畅销书。仅两年时间,它获得的荣誉和奖项就达十多项。

    作为科学传播的著作,仅有专业性和趣味性还不够,文采也不可或缺。而格雷克在这方面可以说驾轻就熟,文笔老道。此前他已经出版过《混沌》、《费曼传》、《越来越快》和《牛顿传》,都是受到读者欢迎的书籍。从2003年以来,作者便集中精力于《信息简史》的写作,很少有作家能花如此长的时间于一本书上。所以它的成功不是偶然的,而是格雷克上下求索的激情所致。书后的参考文献共涉及560种著作,足见其用心良苦。

    刘钢

    中国社会科学院哲学所研究员

    纸质图书 ¥54.40(原价¥69.00)

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