男女排隊買蔥油餅代表什麼?

這攤蔥油餅每天都有許多男男女女來排隊

這代表什麼?

這篇部落格是儲存在遙遠地方的一串排隊的0和1

現在看起來簡單而且已經不流行

卻是經歷一個非常漫長而艱鉅的過程才發展出來。

資訊是一個非常奇怪的概念。是一個非常困難的想法。

但是在理解的過程中，發現資訊是我們宇宙的基本組成。

操縱它將能釋放巨大的力量。

5,000年前，有史以來最具變革性，破壞性，創造性的技術。

也是最簡單的之一。

該發明是 文字。

寫作就是資訊的儲存和傳輸。

文字可以使想法持久。

這些是現有的一些最早的文本。

發現的最早文字是在黏土板上寫字的，

它來自伊拉克，美索不達米亞。

它來自蘇美爾人的文化。

一開始他們只是用象形符號來表達想法。

直到有人偶然發現可以在黏土表面上製作這些圖形符號

不只代表形狀,還能代表聲音

這是人類的巨大飛躍。

通過組合不同的聲音圖片，美索不達米亞人可以表達任何想法。

一旦發現該系統，就意味著可以說的一切，

即使是最奇怪或抽象的思想也可以轉化為符號。

資訊現在可以存放在於人腦之外。

這意味著它可以放很長一段時間。

這個想法使美索不達米亞人著迷。

這個國王在這裡立了一個可愛的碑，大約在公元前2100年。

他將其埋在寺院的地基中，作為對未來的資訊。

這位Ur-Nammu是Sumer和Akkad的國王-

住在古代美索不達米亞的南部和北部。

他為她建造了房子，之後還進行了修復。

這是一件值得驕傲的事情。

他希望每個人都知道這一點，這是未來的真實資訊。

這黏土上存儲了數千年前的資訊。

4000年前的想法仍然存在。

你有想法，有演講，人類的希望，文學，祈禱

人類靈魂的所有這些想法永遠牢記在泥土中。

通過將聲音變成符號，美索不達米亞發現，可以很容易地將資訊從一種形式更改為另一種形式。

從以聲音形式到以黏土碑上的符號形式存在的事物。

這僅僅是開始。

人類尚未意識到符號的真正力量。

在4,000年的時間裡，寫作幾乎是人們使用的唯一資訊技術。

但是在19世紀，工業革命期間，情況開始發生變化。

這些技術都將來自非常實用，非常不理論的起源。

18世紀末，法國的里昂市開發出了一種新型的資訊技術。

18世紀的里昂是世界上最好的工匠的故鄉。

也是一個富裕，富麗堂皇，最重要的是金錢的地方。

多虧住在這裡的富有和時尚的貴族和銀行家，

它成為世界上最偉大的絲綢編織工業的所在地。

該市近三分之一的居民從事絲綢業，那裡有14,000多台織機。

錦緞是使里昂聞名的材料。

這是一種美麗而復雜的機織織物，生產起來非常費力。

一個由兩個人組成的團隊每天工作一天，最多只能產生大約三公分的這種驚人的東西。

對里昂高檔面料的需求量很大。

但絲綢的編織過程非常緩慢。

要感謝一個名叫Joseph Marie Jaquard的士兵和織布工，開發一種設備來幫助加快編織速度。

在此過程中，它將揭示有關資訊的基本事實。

Jaquard在1804年為其發明申請了專利。

當時，織機是人類有史以來最複雜的機制

Jaquard的織機是一個創造力的奇蹟。

他只設計了一台機器，它的結構沒有任何改變-

它的機器可以進行程式化，以編織設計人員想到的任何樣式。

它可以生產幾乎所有的絲線設計，而幾乎不會暫停生產。

Jaquard找到了編織的聖杯。

秘密是一張簡單的打孔卡。

打孔卡將織機設計的精髓保留在其中。

當打孔卡被送入織機時，它們將起降低和提起相關線的作用。

..重新製作絲綢圖案。

任何設計都可以分解並轉化為一系列打孔卡，然後由織機編織。

資訊正在從圖片轉換為打孔卡再到成品織物。

一台編織紡織品的機器，編織是它的任務，

但是沒有具體說明應該編織什麼紡織品。

該資訊包含在卡中編碼的資訊中。

因此，可以對卡進行編排，指示其操作。

這對後來的事情產生了巨大的共鳴。

Jaquard的織機徹底改變了絲綢工業。

但其核心是更深層的東西，比其工業起源和加速編織的能力更普遍。

織機揭示了抽象資訊的力量。

它表明可以掌握事物的本質，提取重要資訊並以另一種形式表示它。

寫作代表可以使用一組符號來捕獲口語。

現在，Jaquard證明了只有兩個符號-一個孔或一個空白，

可以以任何可以想像的圖片捕獲資訊。

用絲綢編織的提花肖像。它具有數十萬針的驚人細節。

但是，捕獲所有逼真的圖像的所有資訊都可以存儲在一系列打孔卡中。

準確地說是24,000個。

這是一個意義深遠的想法的絕妙例子。

在這種情況下，卡片上打有一系列孔-

可以捕獲更複雜得多的事物的本質。

如果24,000張打孔卡可以創建這樣的圖像...

如果您有2400萬，會發生什麼？

還是24萬億張卡片？

哪些新型複雜資訊可以被捕獲和表示？

只要有足夠的符號，就可以使用簡單的符號來描述整個宇宙中的任何事物。

將資訊轉換為抽象符號進行存儲和處理已被證明是一個非常強大的想法。

但是，數千年來，資訊的發送方式，通信方式一直沒有改變。

電信技術之前的世界是一個截然不同的地方，

因為只能發送與發送對像一樣快的消息。

在紙上或類似的東西上寫一條消息

然後將其交給可以快速運行，或者可以騎馬或上船的人。

但是在19世紀，資訊的發送速度將大大提高，

多虧了令人難以置信的新資訊傳遞-電力。

電被發現後不久，人們對它作為一種傳輸資訊的潛力越來越振奮。

看來，如果可以隨意控制和召喚它，電力將是發送資訊的理想媒介。

電力似乎具有許多優點，可以發送消息。

它是通過電線發送的，這意味著它幾乎可以在任何地方去。

它不受惡劣天氣的影響，最重要的是，它可以快速移動。

但是，在19世紀初，想要用電作為溝通的人們面臨著一個大問題。

如此簡單的信號如何用於發送複雜的消息？

世界上最令人印象深刻的早期電子通信技術之一。

一些設計用來通過電發送信號的早期設備。

它由塞繆爾·索梅林（Samuel Soemmering）於1809年在巴伐利亞開發。

因此，如果發送者要發送字母A，他將通過相應的導線發送電流。

在接收器的末端是一個裝滿液體的罐，電流迫使化學反應

導致氣泡出現在相應字母A上方。

整個過程非常精巧，甚至有些費力。

但是真正有趣的是，發送方必須讓接收方知道他即將發送信號。

他通過發送額外的電流來做到這一點...

鈴響..並觸發鈴聲。

可以想像，這不是最快的系統。

在Soemmering之後，人們採取了各種方法來嘗試解決用電發送消息的問題。

但是他們都遭受了過於復雜的代碼的困擾。

這些設備都以自己的方式巧妙地進行了創新，

在1840年代，它們被一種發送信號的方式所取代，這種信號一直持續到今天。

它由藝術家和企業家摩斯（Samuel Morse）及其同事維爾（Alfred Vale）共同開發。

他不是賣漢堡

他們用非常簡單有效的代碼來傳遞消息。

就像提花的打孔卡一樣，摩斯的天才在於其簡單性。

使用一組短時和長時電流脈衝，

他們可以拼出字母的字母。

維爾建議，英語中最常見的字母的代碼最短。

·-·-  這樣就發送Ａ。

--··- 這樣發送Ｚ。

這意味著可以快速有效地發送消息。

找出其中的代碼部分，就像弄清楚電池和電線一樣複雜，

他們一起創造了一種全新的技術，即電報。

電報再次顯示了將資訊從一種媒體轉換為另一種媒體的力量。

資訊最初是固定在人腦中的。

然後用黏土，紙和打孔卡。

現在，由於摩斯，資訊可以停留在電力中

這使得它比以往任何時候都更輕巧，更快。

在短短的幾年內，電報網絡將遍及全球，

為現代資訊時代奠定基礎。

在他們之間，提花和摩斯發現了新穎方式來操縱，處理和傳輸資訊。

幾千年的發明發展，最終將整個星球束縛排列成網格狀，

以驚人的速度傳送高度抽象的資訊。

對於19世紀末的人們

似乎人類操縱和傳播資訊的能力已達到頂峰。

由於一個奇怪的問題，首先將提示資訊的真實本質，

一位出色的蘇格蘭物理學家夢寐以求，

馬克士威（James Clerk Maxwell）是19世紀的傑出人物之一。

在馬克士威的眾多興趣中，他著迷於熱力學科學-

隨著蒸汽機的誕生而產生對熱量和運動的研究。

馬克士威是最早了解熱實際上只是分子運動的人之一。

物體越熱，其分子運動的速度就越快。

這個想法將使馬克士威進行一個非常奇怪的思想實驗，其中資訊起著至關重要的作用。

馬克士威通過簡單地推論

由於裝滿空氣的盒子裡發生的事情，

可以使另一半變熱。

可以將其想像為在不使用任何能源的情況下在冰箱旁邊建造烤箱。

聽起來很瘋狂，但馬克士威的論點極具說服力。

想像一下，一個小惡魔棲息在盒子上，

他的視線非常好，因此他可以準確地觀察盒子內所有空氣分子的運動。

他控制著一個將盒子分為兩半的分區。

每次他看到一個快速移動的分子從右側接近該分區時，將其打開，允許其通過左側。

每當他看到一個緩慢移動的分子從左側接近該分區時，將其打開，使分子向右穿過。

隨著時間的流逝，所有快速移動的熱分子將積聚在盒子的左側，

以及所有緩慢移動的冷分子在右側。

至關重要的是，惡魔只用有關分子運動的資訊進行了這種分類。

馬克士威的惡魔似乎在說，只要掌握有關分子的資訊，就可以從無序中創造秩序。

這個想法在19世紀的思想面前飛速發展。

熱力學科學已經非常清楚地表明，

隨著時間的流逝，宇宙的熵，其無序會一直增加。事情注定要崩潰。

但是惡魔似乎暗示可以將所有東西放回原處，而無需消耗任何能量。

只需使用資訊，就可以創建秩序。

事實證明，這是一個極難解決的問題，

尤其是因為出色的馬克士威提出了一個遠遠超出其時代的想法。

他對物理學的影響真是太神奇了

他提出了這個非常複雜的概念

他並沒有真正的解決方案，他提出了解決方案，並將其保留。

接下來的大約120年是極其激動人心的辯論和發展，

嘗試解決並解決此問題。

那麼馬克士威的惡魔到底是怎麼回事？

聽起來有些牽強和幻想，

但是想像一下，如果能在現實世界中建造一台可以模仿惡魔動作的機器，那將是有可能的。

可以用它來加熱一杯咖啡，運轉引擎或為城市供電，這些都不過是純粹的資訊而已。

好像我們可以在不消耗任何能量的情況下在宇宙中創建秩序。

科學家憑直覺感到這一定是錯誤的。

問題是要解決這個問題需要100多年。

當馬克士威的謎語隆隆而來時，出乎意料的事情發生了，

夢以求的新設備可以執行令人難以置信的只需處理資訊即可完成複雜的任務。

而且，這是實際上可以製造的設備。

該機器將被稱為電腦更早叫計算機，

其背後的想法來自一位非常傑出且富有遠見的科學家。

圖靈（Alan Turing）是最早想到現代電腦的人，

唯一功能是操縱和處理資訊的機器。

利用抽象符號的力量的機器。

一台可以實現現代世界幾乎所有方面的機器。

圖靈的不可思議的想法首先出現在1936年發表的，如今已成為傳奇的數學論文中。

在短暫的一生中，圖靈將嶄新的開創性思想帶入了整個主題，

從密碼學到生物學。

他的思維之廣令人嘆為觀止。

但是對於大多數科學家來說，正是他在這36頁中概述的概念將他標記為真正的特殊。

正是這項工作使他值得擁有“天才”頭銜。

圖靈在24歲時出版，

關於可計算數字

應用於Entscheidungsproblem

解決數學邏輯的基礎。

令人驚奇的是，現代電腦的想法是圖靈出色的推理能力的結果而出現的。

他完全在想別的事情，

他不是坐在那裡想，

“我想嘗試發明現代電腦”

他在數學基礎上思考這個非常抽象的問題。

而且電腦的種類完全出乎了人們的意料之外。

沒有人會猜到圖靈非常抽象，

在數學基礎上進行深入研究可以產生

任何具有任何實用價值的東西，

更不用說會改變地球上幾乎每個人的生命的機器了。

圖靈已經著手了解是否可以僅通過遵循一組規則來完成某些數學過程。

這就是讓他思考的原因

1936年，“電腦”或計算機一詞的含義與今天的含義非常不同。

這意味著一個真正的人用鉛筆和紙進行算術運算。

銀行僱用了許多通常是婦女來支付利息。

稅務局僱用他們來計算要收取多少稅。

天文台僱用他們來計算導航數據。

用人當機器對現代世界至關重要，

隨著科學和工業的日益複雜，處理產生的大量資訊變得越來越複雜。

圖靈在他1936年的論文中所做的是一個簡單而深刻的問題。

“進行計算的人在想什麼？”

為此，他首先必須丟棄所有多餘的細節，

因此只保留了計算過程的本質。

因此，首先是墨水瓶。然後是筆，滑尺。鉛筆和紙墊。

所有這些使事情變得更加容易，但是對於執行計算的人來說，它們都不是絕對關鍵的。

現在，圖靈問道：“人腦中發生了什麼？”

這是一個非常複雜的生物系統，

有意識，思想和見識的能力，但對圖靈來說，

這些都不是計算過程的關鍵。

圖靈意識到，要計算某些內容，必須嚴格遵循一組規則。

這就是全部了。

它需要預先計算中涉及的更高級的智慧，

當時在想，說可以有一個機械過程-

而通過機械手段，他意味著一個沒想到的過程-執行相同的動作。

因此，消除了具有所有高級功能的人類代理的必要性。

這就是他試圖做的事情的革命性之處。

圖靈的聰明才智使任何計算都具有兩個方面...

數據，以及如何處理數據的說明。

這將是他洞察力的關鍵。

圖靈必須找到一種使機器理解指令的方法

像“加”，“減”，“乘”，“除”等，就像人類一樣。

換句話說，他必須找到一種將這類指令翻譯成機器可以理解的語言的方法。

憑藉完美無瑕的邏輯，圖靈做到了這一點。

這看起來像是一串隨機的1和0，

但是對於計算機而言，它是一組可以逐步讀取的指令，

告訴機器以某種方式運行。

因此，儘管人類電腦可以查​​看該符號並了解所需的過程，

像這樣，電腦必須對其進行解釋。

Turing設想的這種紙帶就是我們現在所說的電腦記憶體。

但是圖靈並沒有就此止步。

圖靈意識到以這種方式輸入機器指令會產生驚人的結果。

這意味著只需一台機器即可執行想到的幾乎所有任務。

這是一個非常簡單的概念。

為了使機器執行新的工作，要做的就是向機器提供一組新的說明和新資訊。

這個想法被稱為通用圖靈機。

想要機器做的越多，磁帶必須越長。

更大的記憶體可以容納有關如何處理和任何可想像的資訊的複雜指令。

有了足夠記憶體，電腦將能夠執行幾乎無限數量的任務。

圖靈的想法是，只需提供一台電腦，就可以完成許多不同的任務

長期的指示是他最大的遺產。

自從他的論文以來，圖靈的夢想就實現了。

因此，計算，打電話，錄製運動圖像，寫信，聽音樂-

這些都不需要定制機器。

它們都可以在單個設備上執行。

提供的指令集可以告訴電腦如何模仿電話或打字機。

但是它們也可以描述自然法則，物理學定律。自然世界的過程。

這只是開始暗示電腦的功能。

將指令變成機器可以理解的符號，不僅可以重新創建簡單的圖片或聲音，

但是一個過程，一個系統，不斷變化和發展的事物。

通過操縱簡單的符號，電腦能夠捕獲自然世界本身的本質和秩序。

通過思考人腦如何處理和計算資訊，

圖靈擁有20世紀最重要的想法之一。

資訊的力量正在展現自己。

人們很容易想到，在圖靈的想法變為現實之後，資訊的真正力量就會釋放出來。

但是圖靈只是故事的一半。

現代資訊時代將需要另一種想法，該想法將最終確定資訊的本質，

及其與宇宙秩序和無序的關係。

這是一個天才而又古怪的數學家和工程師所夢寐以求的想法。

克勞德·香農（Claude Shannon）是一位真正的特立獨行者，

他解決不尋常問題的願望將帶來革命性的新想法。

它將揭示資訊的基本性質以及各種形式的通信過程。

香農（Claude Shannon）的論文- 通訊的數學原理。

現在，標題聽起來有些枯燥，

但它是20世紀最重要的科學論文之一。

它不僅為現代世界的通訊網絡奠定了基礎，

它也使我們對人類語言，我們直覺所做的事情例如說和寫有了新的見解。

該論文於1948年發表，

當香農在新澤西的貝爾實驗室工作時-龐大的貝爾電話網絡的研究部門。

這是一家以其前瞻性，輕鬆的氛圍而聞名的機構。

數學家可以自由地解決他們感興趣的任何問題。

實驗室管理人員唯一需要的是保持敞開的心胸，

他們是絕對自由的，氣氛令人難以置信。

人們在玩，並被鼓勵玩。

尤其是香農被賦予自由統治權，幾乎可以做任何他想做的事情。

貝爾電話網絡面臨一個巨大的問題。

每天，他們在世界各地傳輸大量電子資訊。

但是他們對如何正確地測量這些資訊或如何對其進行量化沒有真正的想法。

簡而言之，他們的整個業務都建立在他們實際上不了解的東西上。

令人驚訝的是，他們的超級巨星員工香農會為他們提供所需的一切。

他採用了模糊而神秘的資訊概念，並設法將其固定下來。

現在，他沒有使用一些措辭巧妙的哲學定義來做到這一點。

他實際上找到了一種衡量消息中包含的資訊的方法。

令人驚訝的是，香農意識到消息中的資訊量與其含義無關。

相反，他表明這僅與消息的異常程度有關。

資訊與意外情況有關。

因此新聞就是新聞，因為它出乎意料，越是出乎意料，它就越有新聞價值。

因此，如果今天的新聞與昨天的新聞相同，那麼根本就不會有新聞。

並且該資訊內容將為零。

突然之間，有了聯繫...

意外情況和資訊。

但是Shannon會走得更遠，並給資訊提供自己的度量單位。

那麼，他是怎麼做到的呢？好，

他表明，希望發送的任何郵件都可以轉換為二進制數字-

一長串的一和零。

只需將其視為編寫相同消息的另一種方式即可。

香農意識到將資訊轉換為二進制數字將是一項非常強大的行為。

這將使資訊可管理，準確，可控且精確。

香農在他的論文中指出，一個二進制數字-

這些一或零-是資訊的基本單位。

將其視為資訊的原子-最小的一塊。

然後，在定義了這個基本單元後，他甚至給我們起了個名字，這是我們今天都熟悉的。

他使用了“二進制數字”一詞的縮寫-“位元”。

這想法被證明是一個非常有力的想法。

位元是最少的資訊量。

它非常重要，因為它是基本原子。

它是最小的資訊單元，

具有兩個狀態的任何系統（例如帶有正面或反面的硬幣）都可以承載一點資訊。

1或0。

打孔或不打孔。

開啟或關閉。

停下來或前進。

所有這些系統都可以存儲一位資訊。

多虧了香農，才成為所有資訊的通用語言。

任何東西-聲音，圖片，文本-都可以轉換為比特，並可以由任何處於兩種狀態的系統傳輸。

香農建立了一個新的，影響深遠的理論。

他開始探索的思想將成為我們現在所說的“資訊論”的基石。

他採用了一個抽象的概念-資訊-並將其轉變為有形的東西。

原來只是一個模糊的概念現在已經可以測量-真實的東西。

轉換為比特，使事物數字化的想法將從根本上改變人類社會的許多方面。

但是資訊不僅僅是人類創造的東西。

我們開始理解這一概念不僅是21世紀人類社會的核心，

而且也是物質世界本身的核心。

我們創造的每一個“資訊”，每本書，每部電影，網際網路的全部內容，

即使是最微不足道的事件也包含著驚人的資訊量。

想像一下，需要多少位資訊來描述這一點。

物理定律的美麗而復雜的相互作用在規模和時間範圍內發生

這通常是我們所無法察覺的。

但是在這裡，只看到自然複雜性的一小部分。

想像一下數萬億個原子之間的相互作用。

描述的位數幾乎是無法想像的。

但令人驚訝的是，現在，

感謝圖靈和香農的思想，我們能夠更詳細地描述，建模和模擬自然。

看來，資訊不僅僅是描述現實的一種方式。

在過去的幾年中，我們發現資訊實際上是物理世界不可分割的一部分。

要掌握資訊是一個非常困難的主意，

從貝多芬交響曲到字典的內容，甚至是轉瞬即逝的思想，

所有資訊都需要以某種形式的物理系統體現。

令人驚訝的是，我們了解真正聯繫的原因

資訊與現實之間的關係是因為馬克士威的魔鬼。

記住，惡魔似乎可以利用資訊在一開始完全混亂的空氣中創造秩序。

而且，它可以在不花費任何精力的情況下做到這一點。

資訊似乎能夠打破物理定律。

好吧，這不是真的-不可能。

馬克士威的惡魔無法免費獲得能量的原因就在他的頭上。

惡魔實際上只是在利用資訊來創造有用的能量。

但這並不意味著他一無所獲。

還記得惡魔是如何工作的嗎？

他在盒子的一側發現了一個快速移動的分子，打開了一個隔板，讓它直達另一側。

但是每次他這樣做時，都必須將有關該分子速度的資訊存儲在他的記憶中。

很快他的記憶將耗盡，然後他只有在開始刪除資訊後才能繼續。

至關重要的是，這種刪除將需要他花費精力。

惡魔需要記錄哪些分子正在向何處移動，如果記錄保存設備只有有限大小，

在某些時候，惡魔將不得不刪除它。

這是一個不可逆的過程，會增加宇宙的熵。

一勞永逸地抹去資訊的熵。

發現的是，有一個特定的最小能量量，

被稱為蘭道爾極限

刪除一點資訊。

它很小，每克糖的能量不到萬億兆之一，但它是真實的。

它是宇宙基本結構的一部分。

令人驚訝的是，我們現在可以進行真實的實驗來測試馬克士威想法的各個方面。

通過使用雷射和微小的灰塵顆粒，世界各地的科學家探索了這種關係

在資訊和能量之間以驚人的準確性。

馬克士威的思想實驗，今天，它仍然處於科學研究的最前沿。

馬克士威的惡魔將兩個最重要的概念聯繫在一起

在科學中-能源研究和資訊研究

並表明兩者之間有著深遠的聯繫。

我們現在知道的是，資訊遠不是一個抽象的概念，

遵循與宇宙中所有其他事物相同的物理定律。

資訊不僅僅是一種抽象，

只是數學上的

資訊實際上是由某種東西攜帶的。

所以它被編碼到某物上-

一塊石頭，一本書，一張CD。

不管它是什麼，都有一個承載資訊的載體。

這意味著資訊的行為符合那些物理定律。

因此它不能破壞物理定律。

在過去的幾千年中，人類學到的資訊永遠不會與物質世界分離。

但這不是障礙。

使資訊如此強大的原因是，它可以存儲在我們選擇的任何物理系統中。

從使用石頭和黏土來保存資訊，直至永遠

使用電和光，以便可以快速發送，

存儲資訊的介質為其賦予了獨特的屬性。

如今，科學家們正在探索處理資訊的新方法，

使用從DNA到量子粒子的所有東西。

他們希望這項工作將迎來新的資訊時代，

每一點都像最後一樣具有變革性。

資訊似乎抽象而虛幻，

我們現在知道它必須始終體現在物理系統中。

這是一個令人興奮的想法。

這樣想吧-一塊黏土可以用來寫詩。

空氣分子可以傳遞交響樂的聲音。

一個光子就像一個畫筆。

可以將物質宇宙的各個方面都視為一塊空白的畫布，

我們可以用來建立美麗，結構和秩序。