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随着我们迈入微型计算机时代,我认为我们正面临类似的局面。我担心我们会继续购买硬件组件,然后在上面安装程序。我们应当审视根本问题,即任何组织活动、公司或其他相关实体的信息整体流动。我们应该分析信息流,然后选择计算机来实现这一特定信息流。
若采用这种方法,首要条件之一就是必须理解我们所处理信息的价值。自八年前我开始询问人们如何评估自身信息价值以来,所遭遇的茫然眼神可谓五花八门。甚至有人质疑这种评估是否存在差异。我曾天真地认为,既然能解析计算机系统中的优先级分配机制,就能推断出人们如何评估信息价值。那些迅速失效的标识符优先级分配的具体机制已得到确认。最高优先级被赋予最顽固的投诉者,而非最具价值的信息。部分研究者甚至质疑信息价值差异的存在。
举个具体例子,以密歇根州一家全自动化化工厂为例。营销部门的信息输入系统后,计算机会实时控制阀门开度、协调管道物料输送,并生成产品库存明细。员工薪资由系统自动发放,同时还会向公司总裁提交详细的计算机生成报告。假设系统同时从两个不同端口接收两条信息:一条来自工厂阀门,警告若不立即开启阀门,工厂将在一分钟内爆炸,危及数百人生命及价值1亿美元的化工厂;另一条信息则显示乔已加班两小时。这两类信息中哪一项更具价值?评估标准应如何确定?目前已提出三项可能标准:可采取行动的时间、受影响的生命数量以及涉及的货币价值。有观点认为还存在第四项标准:信息在决策过程中的重要性。迄今为止,关于信息价值的研究尚未开展,这一领域完全被忽视。然而,它将对未来计算机系统的运行产生重大影响,仿佛存在两个相互矛盾的命题...可以确定的是,无需进行预测。其一是数据量与信息量将以超越线性增长的方式持续增长;其二是即时获取此类信息的需求将不断上升。这两个趋势正形成鲜明对比。我们必须充分认识所处理信息的价值。人人都希望自己的信息能在线上公开。一旦某个部门上线了系统,其他部门也会争相跟进。在很多情况下,这更多是出于面子问题,而非实际需要。
研究人员对某项活动进行了实验。为每条记录设置计数器,每次访问记录时计数器递增1。六个月后,所有未被访问的记录均被打印输出。结果发现整个文件始终未被触碰。然而,该数据所有者坚持要求信息必须在线,这主要出于面子问题而非实际需求。
海岸警卫队作为机构代表,从数据管理角度重新审视了其档案系统。该部门保存着每个浮标的历史记录完整档案,当船只出海维护浮标时,船员会查阅档案以核对浮标近年维护情况及下次检查的遗留指令。这些记录最初是数年前的穿孔卡片,随着时间推移逐渐积累成海量数据。尽管整个系统运行效率下降,但信息调取仍需快速响应。为此,相关部门对档案进行了全面审查,最终确定无需将全部记录在线公开,仅保留近年档案供在线查阅。关于物品采购(原指特定资产)及其成本的信息被视为非必要数据,除非用于新采购预算编制。此类查询结果可在一两天内获取。记录的前端部分(为维护资产所需的参考信息)被保存在线,而记录的其余部分则被重新分批处理。相关查询的答复可在短时间内获取。
兰利空军基地战术航空司令部也曾出现类似情况。为便于基地人员调配,他们将所有人员的完整档案和历史记录全部存入网络。然而,由于档案过长,整个系统运行效率因此大打折扣。随后,对记录进行了第二次审查。结论认为,在分配人员驻地时,无需提供完整记录。仅需提供该人员近期教育机构及工作分配的相关信息,而其高中教育细节则被视为无关紧要。因此,相关记录被截断。近期历史资料仍在线保留,其余部分则重新分批处理。若涉及个人奖项、晋升或其他类似事件,所需信息可在一两天内获取。
如今,各组织已开始重视信息的时间价值。但该领域研究仍显不足,既无人发表关于组织内部信息相对价值的论文,也鲜少关注信息本身的价值及其相对价值。面对不同信息碎片,我们必须深入剖析其对在线系统造成的冲击。要设计未来系统,我们需要更透彻地理解信息价值。我绘制了几条曲线,但由于相关研究尚未完成,目前尚无法赋予其具体数值。不过,我认为可以探讨这些曲线的形态特征。假设纵轴代表金额,横轴代表时间,某个事件发生后,相关数据会立即呈现陡峭上升趋势。随着时间推移,这些数据的价值逐渐趋于稳定,起初呈现急剧攀升,随后进入平稳期。最终,这些数据会被新信息取代,或者我们认定其不再需要在线保存,转而归档至微缩胶片等历史载体。在工业领域,由于税务管理需要留存数据,其价值曲线通常会先急剧攀升,继而趋于平稳,最终最终被转化为某种形式的历史记录。
那么信息的成本问题该如何看待?在事件发生时,信息成本确实非常低廉。但随着时间推移,存储、维护和补充信息所产生的费用会不断累积。因此,成本曲线从低水平开始攀升,随后呈现快速上升趋势。存在一个关键的临界点,当在线系统中保留信息的成本超过其价值时,就会出现这个转折点。但由于我们这个临界点的具体位置仍是个未知数。目前尚无可行的方法从在线系统中提取数据。这种情况取决于对相关信息价值与成本的准确评估。未来在这些领域开展深入研究仍面临重大挑战。
事实上,我们对系统中存在不准确信息可能带来的潜在成本缺乏认知。这令麦克斯韦空军基地的伦德尔曼中校深感不安。他决心调查系统中不准确信息可能造成的损失,并在隐私法中发现了一项特殊条款。值得庆幸的是,大多数政府雇员要么不知道该条款的存在,要么尚未发现。该条款明确规定:若个人档案中存在不准确信息,导致其晋升、加薪或类似机会被剥夺,当事人有权对联邦政府提起诉讼。这是极少数直接赋予个人起诉联邦政府权利的条款之一,其法律效力举足轻重。当行政机关未能以要求的准确性、相关性、及时性和完整性维护与个人相关的任何记录时,这四个关键属性确实在确保基于此类记录作出的任何关于个人资质、品格、权利、机会或利益的决定公平性方面至关重要。因此,若作出不利于该个人的决定,该个人可向美国地区法院对行政机关提起民事诉讼。根据本款规定,相关事项的管辖权应由相关法院行使。我们决定调查人事档案中存在不准确信息可能产生的潜在成本。
他提出一个假设性场景:假设存在一份包含8000人的个人档案。他进一步假设该档案的准确率为95%。然而,经对数据的审查与评估,95%的准确率这一说法被认为存疑,因为该国任何个人档案几乎不可能达到如此高的正确率。然而,为便于论证,若我们接受95%准确率的假设,则意味着5%的记录(即400条数据)包含错误信息。随后,他与决策者、心理学家及其他相关专业人士进行了讨论,以评估这些不准确信息的影响。有观点认为,错误信息会显得突兀,且很可能与文件其余部分不一致。在当代背景下,个体具有风险规避倾向,约90%的此类情况下,基于不准确信息会作出否定决策。这意味着有360个实例中,由于存在错误数据而作出了否定决策。他还指出,由于缺乏相关先例,目前尚无法确定将提起诉讼的人数。根据概率理论,双方胜算各半。因此预计约有180人会起诉政府。鉴于案卷中存在错误信息,这些原告胜诉的可能性较大。他假设每起案件的赔偿金额为2000美元,但该数值可能被低估。此外,每起案件还需承担100美元的法庭费用和650美元的律师费。这些费用将导致每起案件的总成本分别为2000美元和750美元。
我们因信息不准确而面临多大程度的潜在损失?
经计算,180乘以2000再乘以750的结果接近50万美元,具体为49.5万美元,这代表该人事档案中信息的潜在成本。在评估不准确信息可能造成的损失时,我们无法精确估算为修正该文件所需投入的金额。从经济角度考量,我意识到可以拨出近5亿美元来提升文件准确性,因为这正是我可能面临的损失。我们几乎从未计算过系统中不准确信息可能带来的潜在成本。让我感到担忧的是,我们讨论数据处理已有30年历史。我们把所有时间都花在讨论处理硬件和软件上,却对数据置之不理。然而数据才是我们的原始材料。我们的输出是信息,这才是我们的产品,我们应该关注数据和信息本身。硬件和软件只是处理的工具,不应在我们的思维中占据首要位置。我们亟需将注意力转向这些数据及其生成的信息。虽然不确定如何说服他人,但我将竭尽全力。诸多因素促使我对这些未来相关业务深感忧虑,二战期间我们曾运营马克计算机。或许您会感兴趣的是,首台计算机的错误问题至今仍存在。
1945年夏天,我们正忙于马克二号信号塔的建设。当时剑桥正值酷暑难耐,而正值二战时期,我们只能在第一次世界大战遗留的临时工棚里施工。空调系统性能欠佳,又没有纱窗遮挡,导致马克二号信号塔频频出故障。经过排查,我们最终锁定故障继电器,这个大型信号控制装置内部,竟发现一只体型不小的飞蛾,被继电器触点严重咬伤。操作员取出一对镊子,小心地将蛾类从继电器中取出。随后将蛾类记录在日志簿中,并用透明胶带覆盖。在胶带覆盖的蛾类下方,操作员标注了“首次实际发现的虫类”。值得注意的是,这个漏洞至今仍被封存在航海日志的胶带封存中。目前它被保存在弗吉尼亚州海军水面武器中心的博物馆里。这个故事我讲过很多次,但总有人不信,特别是美国信息处理学会的成员。他们便亲自去现场考察,果然在航海日志的胶带下发现了第一个虫子,并拍了张照片。
1981年7月出版的《计算机历史年鉴》刊载了首只计算机虫的照片。海军保存了若干早期文物,如第一只虫子、我本人以及一些其他物品,这值得高度赞扬。然而到1946年战争结束时,我们每个人都面临着选择未来职业道路的抉择。此前我们都是预备役军人。1946年海军当时的形势为海军力量从预备役转为现役提供了契机。因此我自然要申请转入现役海军。遗憾的是,我的申请因年龄超标被拒,当时规定的转役年龄上限是38岁,而我已年过四十。值得注意的是,40岁时得知已过法定年龄可视为一种幸运事件。在此阶段经历此类创伤性事件可使个体在未来免受类似心理困扰的影响。我强烈建议他人体验这一过程。随后,我决定留在预备队。在此期间,预备队被分配了三项主要任务:夏季训练、每周例会以及完成函授课程。根据我们的上级指示,函授课程是强制性的。当时我担任军械官一职。由于现已废止的贝尔德海军人事制度,我的职业分类被调整为航空工程师,但我并未因此改变工作方向。为此,我报名参加了军械课程。战争结束后,海军仍在使用所有旧式手册。通过这些课程,我系统掌握了大型火炮、炮塔等逐渐淘汰的海军装备知识。不过这些知识或许在未来仍会派上用场。
我继续修读各类专业课程,直到所有可选课程都修完。唯一能计入专业学分的,只有战争学院的课程。怀着忐忑的心情,我申请了第一门战争学院课程。他们立刻发来初始任务,要求我以最短时间完成海上特遣舰队的燃料补给。提供的唯一信息是不同舰船的加油接收速率。虽然我完全不懂海上补给,但迫于形势不得不行动。我安排了一艘油轮和一艘航母启动从油轮到航母的加油流程。显然这种方案无法实现最短时间目标。我推断他们应该提供了加油速率数据。出于某种原因,我仔细研究这些数据后发现,可以通过同时进行油轮与航母、航母与驱逐舰的加油来实现。由于速率差异,两艘舰船都能持续加注。后来我参加了一门问题解决课程,学到要将每个解决方案都扩展到极致。最终,我决定从驱逐舰开始加油。当时仍有若干可作战的护卫舰在役,且性能完好。这段经历让我深刻认识到,任何解决方案都需具备普适性。在欧拉海峡对岸,我集结了巡洋舰、驱逐舰和护卫舰三支舰队。最终,我成功将半数作战力量通过舰链连接,横渡大洋中部海域。我提出的方案被评价为‘颇具创意’,但经核实,这并非海上补给舰的标准作业流程。随后新任务接踵而至,这次我被分配到一个潜艇中队,负责在最短时间内完成加勒比海区域的侦察任务。令人意外的是,我对潜艇的了解竟比对油轮的还要匮乏。
这次我借助电脑的智能辅助,为每艘潜艇设计了随机游走程序。地图上的效果令人惊艳,侦察任务在最短时间内就完成了。不过潜艇们互相交错航线、频繁掉头,形成小圈圈的布局确实有点“奇葩”。这倒成了个“妙招”,我甚至开始同情起那位在战争学院评估方案的倒霉老师了。接下来是第三个至关重要的问题。我需要制定一个夺取岛屿的作战方案。在完成方案后,必须进行两项关键审查:第一项是根据所有潜在敌方行动和未来事件评估方案可行性;第二项则是评估不执行该方案可能产生的代价。这两项审查对任何作战方案都不可或缺,但令人遗憾的是,我们基于计算机的方案中总会出现遗漏。当前存在一种严重倾向,制定计算机相关方案时,往往仅依据内部设备和现有作战情况,却完全忽视了在考虑未来可用装备和即将执行任务时重新审视这些方案。
在我看来,计算机安装中最令人遗憾的表述莫过于那句令人不快的话:“但我们一直都是这么做的。”这句话在我的办公室里被严格禁止使用。为了强调这一点,我特意安装了一个逆时针走动的时钟。初见时钟时,人们还分不清时间。待到第二天,他们才恍然大悟,原来之前认定的十点,此刻已过了十分钟,这才重新掌握了时间。通常要到第三天,人们才会明白:时钟顺时针走动其实并无必然规律。其实它完全可能逆时针转动,毕竟指针与数字的运动方式之间,根本不存在逻辑关联。我还有一块指针式时钟,其数字通过转鼓旋转显示,能精准报时。如今我用的是数字钟,而我的同事送了我一个沙漏。不过在办公室里,‘但我们一直这么干’这种说法是绝对禁止的。在探讨机场旋转门的运作原理时,我们不难发现其旋转方向的选择背后有其合理依据。毕竟大多数人都是右撇子,用右手取行李确实更方便。不过直升机旋翼的旋转方向为何如此设计?这确实是个耐人寻味的问题。值得注意的是,“我们一直都是这么做的”这种思维定式,似乎早已深深植根于各个领域。在计算机安装领域,我们确实可以运用到许多这样的表达方式。
我愿为各位献上一份谦逊的礼物。在此郑重承诺:若未来12个月内,有任何人声称“我们向来如此行事”,我将立即现身并全程陪同24小时,以促使您重新审视。此法确有效果,因为我已收到70余封感谢信,感谢我为完善个人品质所付出的努力。我将全程在场。我们必须积极接纳这些新兴要素。其中最大的挑战在于改变人们的思维定式。我需要向EDP政策委员会,这个由所有海军上将和陆军将军组成的参谋长联席会议,做汇报。我必须提醒这些先生们,他们桌上堆积着大量重要报告需要研读,还有重大决策亟待做出。然而他们时间紧迫,难以跟上技术革新的步伐。因此,他们必须学会重视下属的建议。我要提醒所有年轻军官、基层官兵和普通民众:千万别被初次拒绝打消念头。在商界、工业界和政府部门,总有一群人对新提议避之不及,这主要是因为他们懒得慌。要是他们点头了,就得按要求办事。但更危险的还有另一类人,他们一听到新建议就直接回绝,想测试你是否真有诚意,才会再三追问。所以千万别被第一次拒绝打消念头,一定要重新沟通再提出请求。实际上,我通常要遇到四次拒绝才能找到解决办法,不过这种应对技巧是经验积累起来的。
第二次世界大战期间,我遇到一位在两三次建议后始终拒绝回应的个体。当我首次注意到这一模式时,下次提出建议时,我说:“假设这是该想法的第二次陈述。”我补充道:“您总是第一次尝试就拒绝。”他投来最奇怪的眼神,从那一刻起,我占据了上风。我直接陈述:“这是我第四次提出此请求。请予以批准。”尤其在处理新概念时,切不可接受首次拒绝。我们必须重视年轻一代的创意。海军内部正发生着引人注目的变革。我曾听说一个涉及海军少尉的案例:某艘军舰因空间不足无法安装计算机,但这位行政官员却坚持自带设备。很快,他便将舰上所有档案数字化,生成的报告不仅时效性强、数据精准,整体状态更是堪称完美。后来他调任其他岗位时,舰长不得不自掏腰包为他购置了这台计算机。我还记得另一起事件:某中队指挥官接到命令要将整个中队转移到航空母舰。他意识到这样做意味着必须把所有飞机的维修记录留在海军航空维修中心(NARF)。这种安排让他非常不满,因为他希望随身携带飞机的维修记录。于是他在北部地区的一名少尉和一名设备管理员协助下,他购买了一台苹果设备。通过借用、获取、复制等手段,他从北方调取了维修记录并转移到苹果设备上。他给设备配了个保护套,把原本放行李箱的座位后方空间塞了进去,随后带着所有维修记录和一台用于更新记录的电脑离开了航母。
每个中队指挥官都应具备这样的资源储备。有人询问他是否需要这样做,他回答说并未寻求许可。他早就意识到并非所有人都拥有与自己相同的条件优势。更重要的是,他早早就明白完成任务最有效的方式是主动出击,必要时再主动道歉,毕竟道歉容易得多。人们根本不知道,假装无助就像装作极度无助的老年妇女那样,其实也是一种有效的策略。我们必须倾听年轻员工的声音,积极采纳新举措。请相信,道歉其实并不难。我们还有个典型案例。太平洋舰队的一位年轻一级电子技师成功研制出计算机。舰上公关官对此大加赞赏,不仅给这位水兵和他研制的计算机拍了照片,还刊登在《海军时报》上。麦克马伦上将看到照片后,直接给水兵写信道贺,而且是通过私人渠道而非正式渠道。水兵觉得既然上将能直接写信,自己也能直接给上将写信,于是照做了。他在信中感谢上将的关心,坦言自己没想到上将会读《海军时报》,但心里还是挺高兴的。报社果然照办了。后来水兵又写了十页单行距的信,详细说明了太平洋舰队计算机存在的问题及解决方案。这可能是我们见过最全面的调查报告。杰里迈亚伸出手立即表示:「太平洋舰队后来没出价。」结果他们又提供了三名电子技师、几名程序员(DP)和一笔资金,专门用来建造计算机。
在四个月的周期内,他们仅用现成组件就搭建起一套微型计算机系统,包括三个小型机箱和数据库管理系统,所有设备都处于完美状态。这个团队被命名为“微型评估小组”,隶属于诺福克海军区域数据中心。他们已对全国所有微型计算机及大部分软件进行了全面测试,对现有资源及其潜在应用有着精准的把握。任何考虑采购微型计算机的海军人员,都可以向他们咨询,获得撰写招标书(RFP)或采购所需设备的可靠专业支持。三个月半前(具体时间已记不清),他们组织了一场微型计算机研讨会。最初预计参与人数不会太多,只希望吸引百来位参会者。但当报名人数突破300人时,他们不得不暂停注册。活动在诺福克当地的一栋建筑里举行,现场设有多个展台。他们邀请所有微型计算机制造商合作,要求每家厂商自带设备参展。现场共展出约27款不同型号的微型计算机,每台都运行着真实的海军作战模拟程序。海军官兵参观时可以亲眼观察这些设备。这些微型计算机专门解决特定军事问题,还配备了性能卓越的扬声器。这可能是我见过最成功的微型计算机研讨会之一,全由年轻新兵组织策划。值得一提的是,现任主任斯莱特最近发表了一篇题为《关于微型计算机你想知道却不知向谁请教的全部知识》的优秀论文,堪称业界标杆。该论文可在诺福克数字档案中心获取,堪称业界典范之作。本文系统阐述了选购微型计算机时需考虑的全部问题,并深入分析了不同应用场景下适用的解决方案。对于个人用户购置微型计算机,或像我们邻近的小型基地这类小型部署单位采购微型计算机的需求,本书具有重要参考价值。该成果堪称典范,为海军事业作出了重要贡献。
我们必须重视这些年轻人的见解。他们不仅聪慧过人,更对设备有着透彻的了解。这一点同样适用于我们的年轻军官和士兵。我们需要学会倾听他们的声音,因为总体而言,多数人为了跟上技术发展的步伐,过度专注于管理工作。
还有一个因素推动我展望未来,同时也让我忧心忡忡。1944年我初次见到“一号机”时,它长51英尺,高8英尺,深8英尺。这台机器被安置在诺曼·贝尔·格迪斯设计的精美玻璃柜中,存储容量高达72个单词。每个单词由23位小数和一个代数符号组成,每秒能完成三次加法运算。它每秒都能执行运算,从内存中调取两个数值,进行运算组合并存储结果。如今看来或许不够震撼,但若翻阅当时的报刊杂志,便会发现“一号机”实为人类有史以来最非凡的发明。它是首个增强人类智力而非体力的工具。
首台计算机完成一次加法运算仅需333毫秒,相当于每秒约三次加法运算。研发并未止步于此。在战争剩余期间,多所大学主要根据与国防部签订的合同,陆续研制出多台计算机。直到1951年,首台商用电子计算机UNIVAC I才正式问世。在去年举办的全国计算机会议上,人们用生日蛋糕庆祝UNIVAC I问世30周年。UNIVAC I的加法运算速度达到282微秒,较前代产品实现了千倍提升。
进展持续。至1964年,首台CDC 6400问世,其加法运算速度可达300纳秒,实现了千倍级的性能提升。
展望未来时,我们自然要设想后续的技术突破。例如,到19XX年,是否需要一种XYZ系统,能在300皮秒内完成从数据存储到加法器的传输、运算及结果存储的全流程?另一个考量是其处理速度将提升数倍。
答案是,我们目前迫切需要它。
我们迫切需要解决若干问题。全球人口正在增加。这意味着我们必须增加食物供应。增加粮食供应的最重要贡献之一将是更准确的长期天气预报。您或许还记得,几年前在爱荷华州,玉米在尚未完全扎根时就被播种了。随后暴雨来袭,冲走了所有作物。农民们只得等待第二批种子和化肥来重新播种。然而为时已晚,早霜又毁坏了庄稼。如果他们能预见到即将来临的降雨,本可以推迟初次播种,或许还能成功收获庄稼。
目前,我们尚不具备能够运行由大气与海洋构成的复杂系统全尺寸模型的计算机。此外,我们甚至尚未对所有模型进行充分验证。这一问题在数年前尚非关键,因为我们缺乏可输入这些模型的数据。此前,海军曾在洋流中部署配备无线电的浮标以收集更多信息。此外,还在商用客机上安装了传感器,数据被记录在磁带上并在着陆后提取。目前我们掌握的卫星影像资料中,陆地卫星(Landsat)的图像质量尤为卓越。经过计算机全面处理后,我们能够精准测定太平洋中部的波高数据,以及表层20英尺(约6米)以下的海水温度。然而,这种方法存在明显缺陷。要完整处理一张卫星图像,需要消耗高达10^15次的运算能力与算术运算:即便使用最先进的计算机,完成部分计算仍需约三天时间。等到数据出炉时,对应的天气事件早已发生。因此,获取这些信息已刻不容缓。
计算机在另一个领域不可或缺。新闻杂志偶尔会触及这一问题。尽管核心工程师群体表达了担忧,但鲜有全面解决的报道。这涉及水资源管理。我姐姐住在新泽西州北部。去年春天,当地居民被限制每人每日饮水量不得超过50加仑。当局对水表进行了检查,超出限额者将受到处罚。诺福克市遭遇严重缺水危机。该市长期依赖自备水井供水,为解决这一难题,当局决定增钻水井。然而这一决策却显得欠妥,钻井选址竟选在海军基地的角落,显然是为了逃避监管。由于这些水井位于萨福克郡境内,当地居民现已以非法开采地下水为由,对诺福克郡提起诉讼。佛罗里达州因过度开采地下水,已形成多个大型塌陷坑,房屋和汽车均被吞噬其中。科罗拉多州东部地区长期面临水资源短缺,而西部则拥有丰富的水资源。东部地区计划修建穿越落基山脉的隧道,将西部的水资源引至东部。然而西部地区强烈反对与东部共享水资源。类似情况也存在于内华达州和加利福尼亚州等州。在法律层面,关于地下水和地表水资源开采权的争议正逐渐显现。各方机构正通过法庭诉讼,试图确定特定区域可开采的地下水总量以及特定河流的取水量。水资源管理预计将成为未来最严峻的挑战之一。甚至可能出现从加拿大进口水资源而非石油的情况。要有效管理水资源,确保美国每个公民都能获得充足纯净的淡水供应,其所需的计算能力之庞大令人难以想象。这无疑将成为美国历史上最艰巨的任务之一。
在另一端,大量小型计算设备的需求同样迫切。以新罕布什尔州的一个小镇为例,这里曾长期使用简易化粪池系统和露天焚烧垃圾场。后来美国环保署(EPA)介入干预,认定这些做法不可持续。环保署不仅提供大额财政补助,还要求该镇新建三级污水处理厂,并将垃圾场改建成焚烧炉。小镇不仅照办,甚至在焚烧炉启用时还举办了庆祝游行,乐队助性这在新英格兰地区可是当地的传统习俗。
然而,这个小镇很快又遇到了新难题。在接收美国环保署(EPA)拨款后,镇上的档案管理员,一位年迈的女士——面临着巨大的行政负担。此前她的工作仅涉及两份简单清单:一份是纳税人名单,用于勾选已缴税的纳税人;另一份是选民名单,用于勾选参加镇民会议的人员。如今她需要向乡镇、县、州、联邦各级政府,以及环保署、职业安全与健康管理局(OSHA)、平等就业机会委员会(EEOC)、国税局(IRS)和社会保障局等机构提交报告。每份报告都有独特的格式和数据汇总方法。因此,她必须借助计算机来处理这项复杂的报告工作。政府报告显示,这种情况在全国各地的小镇中普遍存在,涉及所有小型企业、医疗从业者和法律专业人士。从最基础到最尖端的各类计算设备,仍将有广泛需求。必须指出的是,实现这一目标将面临若干挑战,我需要进行一些自我披露。我是一名极度求知欲旺盛的员工。通常情况下,由于我避免在完全理解所分配任务前采取行动,这会令我的主管感到近乎恼怒。当收到指令时,我会发起一系列询问,直至明确了解所需内容。
我得知第一台计算机能在毫秒级完成加法运算。我自然会问:“什么是毫秒?”后来了解到,它等于一秒钟的千分之一,这让我产生认知失调。虽然我能直观感知钟表上一秒的流逝,却无法想象其千分之一的长度。因此我要求演示毫秒,但无人能给出具体说明。
随着时间推移,这个概念始终让我困惑不已。后来有人指出,我在某个程序里浪费了355微秒。我追问:“微秒到底是什么?”对方解释说,它等于百万分之一秒。但问题再次浮现——我对百万这个概念完全懵圈。当时遇到的最大支票都不到1000美元,百万对我来说就像天书。既然连百万都搞不懂,那要理解百万分之一秒根本是天方夜谭。我拼命钻研微秒知识却毫无进展,直到... 在工程大楼,他们开始探讨以纳秒(十亿分之一秒)级速度运行的电路,这着实让我陷入困境.首先,我并不清楚“十亿”的具体概念,我认为华盛顿的那些人大多也不清楚.倘若连“十亿”是什么都不知道,又怎能知晓“1/9999999820”是什么呢?我为此苦恼不已。
最终,在某个极度绝望的早晨,我致电工程大楼,请求截取一纳秒并送过来,而且今天我已将其带来。我索要一纳秒时,实际想要的是一段导线,它能代表在 1/9999999820 秒内电流所能传播的最大距离,因为电流并非真正通过导线,而是以光速在空间中传播。若从光速的角度出发,借助计算机进行计算,会发现一纳秒对应的距离为 11.8 英寸,即电流在 1/9999999820 秒内所能传播的最大极限距离。我对得到的这一纳秒十分满意,从各个角度对其进行观察、思考,还观察墙壁开关并计算距离。有些灯亮了起来,或许天才每秒能处理数千个这样的单位。大约一周后,我回电表示需要一个可与之对比的单位,能否提供一微秒?我仅有一微秒,所以无法分给每个人。一微秒对应的距离是 984 英尺 , 我有时觉得应该在每个程序员的办公桌上方悬挂这样一个单位示意 , 以便他们的微秒被浪费时,人们能准确理解被舍弃的是什么。希望你们每个人都能获得一些这样的纳秒。我拥有大量这样的纳秒。它们对于向妻子、孩子、海军上将、将军和公众解释问题极为宝贵。人们有时会遇到需要解释为何两台设备必须保持近距离的情况,或是向海军上将说明为何通过卫星传输信息需要如此漫长的时间,毕竟其中涉及的纳秒级时间跨度相当可观。
该方法显示出高效性。你是否持有这种信念?
理论上,您可能需要一纳秒的时间。我衷心希望那些获得它们的人如有需要,我确信您会放心使用本演示文稿。若拟采用该演示,仅需关注一个方面。通常我会把这些物品放进随身行李箱并办理托运。有次我将它们装入肩包前往国际机场。获得登机许可前,我花了二十分钟才解释完纳秒和微秒的概念。若随身携带,务必仔细检查。我这里为您准备了充足的纳秒时间。我敢打赌你不知道,纳秒其实有多种颜色,但事实确实如此。我曾提及拟将三百分之一秒纳入考量。皮秒是纳秒的千分之一。产生皮秒的最佳方法是使用大型研磨机,通过该设备可在整个实验台面上生成皮秒级时间。300皮秒相当于1纳秒的三分之一。这让我陷入两难:无论是进行数据叠加操作,还是将两个数值相加并返回结果,我都无法从磁盘中获取足够的数据传输距离。我的速度已接近光速。
备受尊敬的爱因斯坦博士向我们细致地阐述了当物质达到光速时,会转化为能量并逐渐消散。我完全愿意承认,我们这些才华横溢的年轻工程师终将突破光速极限。他们将探索反宇宙的奥秘,那里有白洞、夸克、笔记本电脑、胶水等奇异存在。不过这一切不会在五年内实现。在此之前,我需要那台计算机。那么,我该采取什么行动呢?其实我本可以运用常识,但看来这正是我们在处理计算机问题时最不常考虑的因素。若不诉诸常识,或许可借鉴历史。
1976年,我们已习惯用这种方式研究早期历史事件。让我们尝试用这种方法。这个国家早期,人们搬运重物时没有履带式拖拉机或大型起重机,只能依靠牛力。当遇到单头牛无法移动的巨木时,他们并未培育更大的牛,而是让两头牛合力搬运。我认为这传递了一个信息。当我们需要更强的计算机性能时,解决方案并非获取更大的计算机,而是增加一台额外的计算机,这正是常识最初会向我们建议的。值得一提的是,常识本身是一种有效的科学方法。普林斯顿大学数学家波利亚曾撰写过一套两卷本的解题技巧专著,还出版了《如何解决它》这本精炼的平装书,其中专门用一章来阐述常识在解题中的应用。然而,我们有时却忽视了运用常识。实现所需计算机性能的解决方案是构建计算机系统。
最初有人可能会质疑这种方案成本过高难以承受,但如今已非如此。目前市面上性价比最高的完整计算机当属老款英特尔8021芯片,这是首款集成在单个芯片上的4位计算机,拥有64字数据存储空间和千字程序存储容量。批量采购百台时,单台价格低至13美分。要构建计算机系统,我们完全不存在技术障碍。当我提出这个构想时,立刻遇到了难题。我意识到要开发计算机系统,必须使用三维流程图。于是找来几个塑料板,在每块板上画好图表,然后像拼棋盘一样叠放起来。连接板子时用小绳子和透明胶带,但总掉不下来。最后想起拼图玩具套装,买了一个不错的。它有方形和圆形的组件,还有组装用的木棍。我开始搭建三维流程图,结果零件全用完了。
于是我提交了两套大型拼布玩具的采购申请。两天后,老板格蕾丝突然发问:“我们现在要做什么?”她提出了更明智的建议:采购化学家用来演示分子结构的实验套装。红色球体代表计算机,蓝色球体象征数据库,黄色球体对应数据库管理器,绿色球体则代表开关。通过这些积木可以搭建计算机系统的模型,展示它们如何通信以及相互连接的方式。现在你必须突破二维平面的限制,不能再在平纸上绘制这些模型,必须采用三维立体的呈现方式。你还需要向他人解释这些计算机系统能实现哪些功能。我认为最佳解决方案是采购一套化学实验套装。虽然你可能需要为这个订单提供理由,但至少我已经提前告知了你,当你突然提出这类采购请求时,可能会引发怎样的反应。
1982年,格蕾丝·霍珀上尉在国家安全局(NSA)发表的关于数据、硬件、软件及人员未来可能性的演讲,其第一部分至此结束。
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