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《信息简史》 发表评论(0) 编辑词条

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·考德里的第一本英语词典(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,第一位程序员、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。
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基本信息编辑本段回目录

信息简史 [平装]   
~ 詹姆斯·格雷克 (James Gleick) (作者), 高博 (译者) 
出版社: 人民邮电出版社; 第1版 (2013年12月1日)
外文书名: The Information:a History,a Theory,a Flood
丛书名: 图灵新知
平装: 458页
语种: 简体中文
开本: 16
ISBN: 9787115331809
条形码: 9787115331809
商品尺寸:  23 x 17 x 2.2 cm 
商品重量:  703 g 
品牌: 人民邮电出版社
ASIN: B00G6CY2R8

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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
推荐作序
雷 军(小米董事长,金山软件董事长)
吴 军(《浪潮之巅》、《数学之美》作者)
刘 钢(中国社会科学院哲学所研究员)
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田溯宁(宽带资本董事长,亚信创始人)
俞敏洪(新东方董事长)
徐小平(真格基金创始人,新东方联合创始人)
刘韵洁(中国工程院院士)
汤涛(香港浸会大学数学系主任,北京大学客座教授)
王桥(东南大学信息科学与工程学院教授)
姬十三(果壳网CEO,科学松鼠会创始人)
联合推荐
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年甫一面世便登上《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。

名人推荐

《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——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)
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最壮丽的
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。我个人最感兴趣的是第3章“两本词典”(第一本英语词典以及著名的《牛津英语词典
》)。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)
《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”。
——吴军(《浪潮之巅》、《数学之美》作者)
大家常说,我们身处一个“信息时代”。但转念想想,其实我们对于“信息”了解得并不多。詹姆斯?格雷克的《信息简史》让我们对信息有了全新的认识,这是
一段愉快的阅读体验(尽管你需要耐下心来慢慢品味)。因此,我愿意向所有有兴趣理解我们的世界、我们的时代,以及它是怎样发展而来,又将走向何处的读
者推荐这本书。
——姬十三(果壳网CEO,科学松鼠会创始人)

媒体推荐

《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》

作者简介编辑本段回目录

詹姆斯•格雷克(James Gleick)
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,相继被翻译成了二十多种语言。
他是最早一批投入Internet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。

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推荐序一
推荐序二
推荐序三
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引子
第1章会说话的鼓(似是而非的编码)
第2章持久的文字(心智中并无词典)
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)
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!)
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?)
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)
第7章信息论(我想要的不过只是一颗寻常的大脑)
第8章信息转向(形成心智的基本要素)
第9章熵及其妖(你无法通过搅拌将果酱和布丁区分开来)
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)
第11章跃入模因池(它其实就是寄生在了我的大脑里)
第12章认识随机性(僭越之罪)
第13章信息是物理的(万物源自比特)
第14章洪流过后(一本宏大的巴别相册)
第15章每天都有新消息(或者诸如此类)
尾声(意义的回归)
参考文献
致谢
图片版权
译后记

序言编辑本段回目录

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。
贝尔系统早在1897年就聘请了公司的第一位数学家乔治•阿什利•坎贝尔。他是明尼苏达人,曾在哥廷根和维也纳学习。他很快遇到了早期电话传输中的一个严重问题:信号在电路中会失真,传输距离越长,失真就越严重。坎贝尔给出的解决方案既用到了数学,也用到了电气工程学知识。[5]他的老板则被告知不必太在意两者的差别。香农在学生时代就对成为工程师还是成为数学家犹豫不决,然而在贝尔实验室,不管愿不愿意,他都要面对电路和继电器。不过,他最乐此不疲的还是钻研抽象符号。大多数通信工程师都专注于物理问题,如放大和调制、相位失真以及信噪比降级等,香农则喜欢博弈和谜题。他最早被密码学吸引,始于年少时阅读埃德加•爱伦•坡的侦探小说。他像喜鹊一样搜集故事里的蛛丝马迹,试图去破解疑案。在麻省理工学院做研究助理的第一年,他的工作是操作一台百多吨重的原型计算机——万内瓦尔•布什制造的微分分析机。这台机器使用巨大的旋转齿轮、机轴和机轮来解微分方程。在22岁那年,香农在硕士论文中把一个19世纪的思想,即乔治•布尔的逻辑代数,应用到了电子电路的设计上。(逻辑和电,这是多么不寻常的组合!)后来,他又有机会与数学家、逻辑学家赫尔曼•外尔合作,后者教给他什么是理论:“理论允许意识‘跳出自身的影子’,超越经验而把握超验,但这只能借助抽象符号实现(这一点是不证自明的)。”[6]
1943年,英国数学家、密码破译专家阿兰•图灵为了一个加密方面的任务造访了贝尔实验室。午餐期间,他与香农就人造思维机器的设想交换了意见。(“香农不仅仅想向这样一台大脑中输入数据,他还想把文化的东西灌输进去!”图灵惊呼道,“他想给它来点儿音乐!”[7])香农同样也和诺伯特•维纳打过交道,维纳曾在麻省理工学院教过他,并在1948年提出了“控制论”这门研究通信和控制的全新学科。与此同时,香农也开始特别关注起电视信号来,不过视角比较独特。他在想,可否采用某种手法打包和压缩电视信号,从而更快地加以传输。逻辑和电路的结合产生了新的结晶,就像是基因和编码的结合一样。为了寻找一种统一的框架来梳理他头脑中的各种想法,香农开始着手整合一种有关信息的理论。

理论的原材料在20世纪早期的世界里随处可见,信件和口信、声音和影像、新闻和指令、数字和图表、信号和标识,不一而足。无论是通过邮局、电线还是电磁波,它们都在川流不息地流动着。然而,还没有一个词能够概括所有这些东西。香农在1939年写给麻省理工学院的万内瓦尔•布什的一封信中写道:“时断时续地,我一直在研究传递信息(intelligence)的一般系统的某些基本属性。”[8] intelligence一词有着悠久的历史,语意丰富。托马斯•埃利奥特爵士在16世纪写道:“现在intelligence作为一个文雅的说法,用来表示通过相互交换信件或口信达成协议或约定。”[9]不过除此之外,这个词还有了其他多个含义。一些工程师,尤其是贝尔电话实验室的工程师,开始使用information一词。他们用这个词来表达一些技术性概念,如信息的数量、信息的测量等。香农后来也采纳了这个用词。
为了能应用于科学领域,必须给信息(information)一词赋予某些特定含义。回首三个世纪前,当时物理学的发展已经到了难以突破的地步,但随着艾萨克•牛顿将一些古老但意义模糊的词(力、质量、运动,甚至时间)赋予新的含义,物理学的新时代开始了。牛顿把这些术语加以量化,以便能够放在数学方程中使用。而在此之前,motion(运动)一词(仅举此一例)的含义就与信息一样含混不清。对于当时遵循亚里士多德学说的人们而言,运动可以指代极其广泛的现象:桃子成熟、石头落地、孩童成长、尸体腐烂……但这样,它的含义就太过丰富了。只有将其中绝大多数的运动类型扬弃,牛顿运动定律才能适用,科学革命也才能继续推进。到了19世纪,energy(能)一词也开始经历相似的转变过程:自然哲学家选取这个原本用来表示生动有力或强度的词,使之数学化,从而赋予了它在物理学家自然观中的基础地位。
信息这个词也不例外,它也需要一次提炼。
而对它加以简化、精练,并以比特度量后,人们发现信息几乎无处不在。香农的理论在信息与不确定性、信息与熵,以及信息与混沌之间架起了桥梁。它的出现最终引发了光盘和传真机、电脑和网络、摩尔定律以及世界各地的“硅巷”。信息处理、信息存储以及信息检索等也应运而生。人们开始将铁器时代和蒸汽时代之后的时代称为信息时代。“人类曾经以采集食物为生,而如今他们重新要以采集信息为生,尽管这看上去有点不和谐。” 马歇尔•麦克卢汉在1964年如此评论道。[10]时值电子计算和赛博空间(cyberspace)刚刚出现,他的预言走在了时代的前面。
现如今,我们已经可以清晰地认识到,信息是我们这个世界运行所仰赖的血液、食物和生命力。它渗透到各个科学领域,改变着每个学科的面貌。信息理论先是把数学与电气工程学联系到了一起,然后又延伸到了计算领域。在英语国家称为“计算机科学”的学科,在一些欧洲国家则被称为了“信息科学”。现在,甚至连生物学也成为了一门研究讯息、指令和编码的信息科学。基因封装信息,并允许信息的读取和转录;生命通过网络扩散;人体本身是一台信息处理器;记忆不仅存储在大脑里,也存储在每一个细胞中;如此等等。而随着信息理论的兴起,遗传学也得以迅猛发展。DNA是信息分子的典型代表,是细胞层次上最先进的讯息处理器——它是一份字母表、一种编码,用60亿比特的信息定义了一个人。进化生物学家理查德•道金斯认为:“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。”[11]生物体中的所有细胞都是一个错综复杂的通信网络中的节点,它们一刻不停地传输和接受信息,不停地编码和解码。进化本身正是生物体与环境之间持续不断的信息交换的具体表现。
“如此看来,信息环路成为了生命的基本单位。”研究细胞间通信长达30年之久的维尔纳•勒文施泰因如是说。[12]他提醒我们,信息一词在科学中比在日常生活中具有更为深刻的内涵:“它意味着一种组织和有序的普适原理,也是对此的精确衡量。”基因在文化上的对应物是模因(meme)。在文化的演化过程中,模因扮演着复制者和传播者的角色——它可能是一股思潮、一阵时尚、一封“连锁信”,又或是一种阴谋论。运气不好的话,模因也可能是种电脑病毒。
随着货币逐渐完成从实体到比特的转身,从而能够存储到电脑内存和磁条上,使世界金融得以在全球神经网络上运行如仪,经济学也逐渐认识到自身实际上是一门信息科学。即便是在货币看上去是一种物质财富,在口袋、货舱或银行金库里显得沉甸甸时,它也是一种信息。无论是硬币、纸币,还是金币、贝壳,它们都只不过是阶段性的技术,用以表明谁拥有什么的信息。
那么,原子呢?物质有它自己的“通货”,而所有科学中最硬的物理学看起来似乎已经臻于成熟。然而,物理学同样发现自身受到了一种全新思维模式的冲击。第二次世界大战以后,物理学家迎来了他们的黄金时代,当时科学界的重大新闻似乎都是有关原子裂变和核能利用的。物理学家将自身声誉和研究资源都押在了研究基本粒子及其相互作用规律、建造巨型加速器,以及发现夸克和胶子上。对于这门高高在上的学科而言,通信研究简直与它风马牛不相及。在贝尔实验室时,香农没有考虑过物理学的事,而粒子物理学家也不需要比特。
而后,突然之间,他们需要了。渐渐地,物理学家和信息理论学家殊途同归。比特是另一种类型的基本粒子:它不仅微小,而且抽象——它存在于一个个二进制数字、一个个触发器、一个个“是”或“否”的判断里。它看不见摸不着,但当科学家最终开始理解信息时,他们好奇信息是否才是真正基本的东西,甚至比物质本身更基本。他们提出,比特才是不可再分的核心,而信息则是万事万物存在的本质。对此,物理学家约翰•阿奇博尔德•惠勒(他的研究跨越20世纪和21世纪,是与爱因斯坦和玻尔都曾合作过的最后一位健在者 )就用了一句颇具神谕意味的、由单音节词组成的句子加以概括:“万物源自比特(It from Bit)。”[13]“任何事物——任何粒子、任何力场,甚至时空连续统本身”都源于信息。这为我们提供了另一种方式来解读观察者悖论:实验结果会因为它是否被观察到而受影响,甚至被决定。观察者不仅在观察,而且还在提问和讲述,而这些提问和讲述最终都必须由离散的比特表示出来。惠勒有点隐晦地写道:“我们所谓的实在(reality),是在对一系列‘是’或‘否’的追问综合分析后才在我们脑中成形的。所有实体之物,在起源上都是信息理论意义上的,而这个宇宙是个观察者参与其中的宇宙。”因此,整个宇宙可以看作一台计算机——一台巨大的信息处理机器。
而解开这个谜团的关键就是不见于经典物理学的所谓量子纠缠(quantum entanglement)现象。一旦粒子之间或量子系统之间发生了量子纠缠,那么即便相隔广袤的时空,它们的基本属性也仍然相互关联。即使相隔数光年,它们仍然能够共享某些实际存在,但又不只是实际存在那么简单的东西。这时会出现幽灵般的佯谬,无法解释,除非我们最终能够理解量子纠缠是如何编码信息的,无论是以比特的形式,还是以其量子力学对应物——量子比特(qubit)的形式。当光子、电子以及其他基本粒子发生相互作用时,它们实际是在做什么呢?其实是在交换比特、转换量子态以及处理信息,而物理定律就是处理信息时所用的算法。因此,每一颗正在燃烧的恒星、每一个星云、每一粒在云室中留下幽灵般痕迹的粒子,都是一台信息处理器,而宇宙也在计算着自己的命运。
那么,宇宙的计算量有多大?速度几何?它可以容纳多少信息,内存空间又有多大?能量和信息之间有着怎样的联系?翻转一个比特的能量开销又是多少?这些问题可不好回答,但它们也不像乍听上去那么神秘莫测。物理学家和量子信息学家(这是种新兴职业)正并肩奋斗来解答这些问题。他们计算之后,给出了初步的答案。(惠勒认为,“整个宇宙的比特数,无论以何种方式计算,都是10的一个很大次方”。[14]而根据塞斯•劳埃德的说法,宇宙的运算能力“不会超过在 个比特上执行 次基本逻辑运算”。[15])他们也以全新的视角来审视热力学的熵,以及臭名昭著的信息吞噬者——黑洞。惠勒因而宣称:“未来,我们将学会用信息的语言去理解和表达全部物理学。”[16]

随着信息的功能越来越多,变得难以计数,它开始显得有些过多了。现在人们会抱怨说,“TMI(too much information,信息过多)”。信息疲劳、信息焦虑以及信息过剩,是我们遇到的新问题。而信息过载这个魔头及其恼人的走狗,如电脑病毒、电话忙音、网页死链以及PowerPoint演示文稿等,也让我们深受其害。所有这一切,同样多多少少也和香农有牵连。世界变化得实在太快。约翰•罗宾逊•皮尔斯(就是那个提出了“晶体管”这个名字的贝尔实验室工程师)在回顾香农提出信息论时可能受到的影响时说道:“现在很难还原在香农之前的人们所面对的世界图景。尽管我们可以阅读他们留下的著作,但我们很难重拾那种无邪、无知而蒙昧不察的状态。”[17]
不过,我们对于过去确实有了新的认识。早在《新约•约翰福音》里就有说,“太初有道(word)”。而我们称自己的物种为“智人”(Homo sapiens),也就是有智慧的人;后来又有人单独区分了其中的现代人(Homo sapiens sapiens),也就是“智人中的智人”。普罗米修斯赠予人类的最宝贵的礼物,到底还不是火种:“我为人类发明了数,这是所有科学中最最重要的,还有排列字母的技术,这是缪斯诸艺的创造之母,借此可以把一切都牢牢记住。”[18]字母表是诸信息技术中的奠基性技术。而电话机、传真机、机械计算器,以及最终的电脑,它们只是用以存储、操作和传递知识的种种工具中的晚近发明。这些有用的发明已经融入我们的文化当中,成为我们日常词汇的一部分。比如谈到“数据压缩”,我们知道这和“压缩某种气体”的“压缩”截然不同。我们也知道信息可以被处理为信息流,被解析、分拣、匹配和过滤。iPod和等离子电视已成为我们家居的一部分,而发短信和用搜索引擎也融入了我们的日常技能。我们掌握这些技能,精于此道,才蓦然发现信息在生活中无处不在。但其实它一直都在那里。它曾经同样遍布于我们祖先的世界中,不论是实实在在的花岗岩墓碑,还是隐隐约约的窃窃私语,到处都有它的身影。打孔卡片、收银机、19世纪的差分机以及电报线路,都为编织那张我们身处其中的信息网作出了贡献。每一种新出现的信息技术,都在当时催生了信息存储和传输的新需求。随着印刷术的发明,出现了新的信息组织工具,如汇编词汇的字典、梳理知识的百科全书,以及整理事实的年鉴等。很少有信息技术会彻底过时,每一种新兴技术都会为其前辈技术赋予新的理解。因此,托马斯•霍布斯在17世纪时就抵制他所在时代的新媒体炒作,说:“印刷术的发明,固然是天才之举,然而较之于字母的发明,并没什么大不了。”[19]在某种程度上,他说得没错。每一种新出现的媒介,都会对人类思维的性质加以改造。长远来看,所谓历史,就是信息逐步从自发到自觉的一个过程。
有些信息技术在当时就会受到重视,有些则不会。但有一种技术,长久以来被严重误解,这就是非洲会说话的鼓。
注释
[1] Robert Price, “A Conversation with Claude Shannon: One Man’s Approach to Problem Solving,” IEEE Communications Magazine 22 (1984): 126.
[2]“晶体管”一词由约翰•罗宾逊•皮尔斯创造。“比特”一词则由约翰•怀尔德•图基(John W. Tukey)最早提出。
[3] Interview, Mary Elizabeth Shannon, 25 July 2006.
[4] Statistical Abstract of the United States 1950. 更准确的数字是:3186家无线电广播电台和电视台、1 5000份报纸和杂志、500万册图书和宣传手册,以及400亿件信函。
[5] George A. Campbell, “On Loaded Lines in Telephonic Transmission,” Philosophical Magazine 5 (1903): 313.
[6] Hermann Weyl, “The Current Epistemological Situation in Mathematics” (1925), quoted in John L. Bell, “Hermann Weyl on Intuition and the Continuum,” Philosophia Mathematica 8, no. 3 (2000): 261.
[7] Andrew Hodges, Alan Turing: The Enigma (London: Vintage, 1992), 251.
[8] Letter, Shannon to Vannevar Bush, 16 February 1939, in Claude Elwood Shannon, Collected Papers, ed. N. J. A. Sloane and Aaron D. Wyner (New York: IEEE Press, 1993), 455.
[9] Thomas Elyot, The Boke Named The Governour (1531), III: xxiv.
[10] Marshall McLuhan, Understanding Media: The Extensions of Man (New York: McGraw-Hill, 1964), 302.
[11] Richard Dawkins, The Blind Watchmaker (New York: Norton, 1986), 112.
[12] Werner R. Loewenstein, The Touchstone of Life: Molecular Information, Cell Communication, and the Foundations of Life (New York: Oxford University Press, 1999), xvi.
[13] John Archibald Wheeler, “It from Bit,” in At Home in the Universe (New York: American Institute of Physics, 1994), 296.
[14] John Archibald Wheeler, “The Search for Links,” in Anthony J. G. Hey, ed., Feynman and Computation (Boulder, Colo.: Westview Press, 2002), 321.
[15] Seth Lloyd, “Computational Capacity of the Universe,” Physical Review Letters 88, no. 23 (2002).
[16] John Archibald Wheeler, “It from Bit,” 298.
[17] John R. Pierce, “The Early Days of Information Theory,” IEEE Transactions on Information Theory 19, no. 1 (1973): 4.
[18] Aeschylus, Prometheus Bound, trans. H. Smyth, 460–461.
[19] Thomas Hobbes, Leviathan (London: Andrew Crooke, 1660), ch. 4.

后记编辑本段回目录

译后记
(我们是谁,我们来自哪里,我们去向何方)
我的反应是以深刻的内省和实证精神为坚实基础的,是作为暗喻的回声,是作为信息的游戏——同小孩子单纯的鹦鹉学舌有着本质区别。
——村上春树(1988)
前几日信手翻阅最新一期的《连线》(Wired)杂志,读到了下面这段描写人类活动的文字:
仅仅一天之内,人类就会产生数以百万计的书籍写作那么大的价值。在全球范围内,我们一共发送了1546亿封电子邮件,发了4亿条微博,还在WordPress上写了超过100万篇博客文章,并留下了200万条博客评论。在Facebook上,我们一共写了16亿字。总之,我们每天会在电子邮件和社交媒体写上约3.6万亿字,这相当于3600万册图书(作为对比,整个美国国会图书馆才不过拥有约2300万册图书)。
刚刚读完《信息简史》的您一定还有印象:美国国会图书馆的信息量,正是当年克劳德•香农勾勒的信息量估算表中位于顶端的最大信息量载体。而现如今,借助触手可及、无孔不入的信息输出和接收工具,人类每天需要面对的新生信息已经超过了过去几千年以来的总和。即使在中国的偏远地区生活的人们,也已经看上了电视,用上了手机。如果说仅仅数年前,人类还在被爆炸的信息巨擘挟带着向前踉跄,那么以今天的视角来看,说主流社会已经完全把运行的基础切换到了信息流动之上亦不为过。不是吗?人们已经学会了在每一次购物之际,都会将欲购商品与全球所有的同类商品从质量到价格、从包装到物流全方位地比较一番;在每一次旅游出行之前,都不仅会查看交通路线,并且会研究各种攻略,了解程度之详尽甚至使当地人相形见绌。政府在制定政策之前,也早已不再采用传统方法通过人工手段收集所需的材料,而是通过各种专家模型在接收实时海量数据的条件下,完成带有多方博弈和风险预估的精密计算。更不必说现代的商业和军事战争,已经实实在在地演变成了信息战,比对方提前一秒掌握信息,都有可能将形势彻底扭转。
正是因为信息已经真正地变得无所不在,所以人们往往会忽略它的存在。就像自然数,就像空气,就像语言,就像时间,人类在蒙昧未开的时代就已经先入为主地被它们所占领。结果,对它们的理解反而成了最困难的事。对于一出生就以为是自然而然的事物,对其展开思辩、追本溯源,除了要在浩如烟海的资料中披荆斩棘之外,更大的障碍来自于太擅长自欺的人心。很多时候,真理和真相不是没有近在眼前,甚至变换着各种表现想引起我们的注意,我们却对其视而不见。但是信息与上面列举的这些事物相比,又有几个很显著的特点。首先,信息并不是一种能够以意识直接接触,并通过直观感受就能够得出认识的事物,它需要经过抽象的过程才能完成认识。其次,虽然信息在本质上只是一种二元选择,但要从具体的物理过程中分析出信息量的度量方法,却决不像乍看之下那么简单。事实上,当代的科学分析发现,信息极有可能与决定万物根本属性的熵增方向,与物理学中事物的运动和相互作用中最神秘莫测的量子力学,以及将信息与视界隔绝开来的黑洞息息相关。再次,信息虽然在人类社会实践和科学实验中以各种各样的原始形式发展了成百上千年,但是对它建立了真正的理性认识,却还是上个世纪中叶左右的事。这些特点都意味着,趁着人类还没有忘记信息主宰一切的时代之前的社会和科技形态,在这样关键的时间点上进行一次深刻的反思,是极其重要、功德无量的。更难得的是,也还仍然来得及。
所以,《信息简史》就是这样的一本书。它的前半部分描写了人类饱含着艰辛,又照耀着智慧光芒的一部历史。这里面包括非洲部落的原始通信工具、人类口语从神话传说到哲学论证的演化进程、作为符号固定剂的书写运动和通信标准化的辞书和码本、机械时代的巨匠先驱打造的工程奇迹,直至逐渐将信息的意义外壳彻底剥离,建立近代和现代的通信系统,并通过数学和理性将无关紧要的细节去除,洞察到信息的本质。作为承前启后的历史人物,克劳德•香农终于发表出了一篇宏论:《通信的数学理论》。这是人类第一次系统、全面、理性地认识信息,也是第一次赋予了“信息”一词精准的定义,从此奠定了一门新的学科——信息学。而几乎与此同时,图灵和哥德尔也分别达到了密码学和形式系统的巅峰,这真是信息史上的英雄时代!接下来,我们就看到信息学犹如一股洪流,在一个又一个的领域里掀起了颠覆性的革命:心理学、热力学、遗传学、传播学、量子力学,不一而足。每一门学科在经受了信息学洗礼后,面貌都焕然一新,不仅在技术上有了长足的进步,而且更重要的是在哲学思辨上大大地深化了。书的收尾用了浓墨重彩,讲述了信息学如何通过建立“全球知识”和全人类范围内的关系连接,深刻地改造了人类的社会形态和生活方式。全书以意义的解构和重新建构为线索,在几乎一切细节上都铺陈了大量精确到位、有血有肉的史实。可以说,关于信息学前世今生的全部主要内容,在本书中都可以找到权威、详尽的参考。原书的副标题是“一部历史,一个理论,一股洪流”,可以说是史中有论,论中有情,情中有理。这确实是一部科学传播读物中的上佳之作。
当初接手这本书的翻译时,对原著的难度之高可谓始料未及。译到第2、3章时,才发现里面有大量的涉及考古学和语言学的专业翻译要求。但彼时已经深深被原著博大精深的编排和风趣生动的文字吸引,欲罢而不能。在此处,幸得家父高学栋博士在文科的专业和内容方面的双重指导。而全书翻译成稿以后,又得图灵公司楼伟珊、李松峰编辑的费心润色,达于句词,本书在可读性方面,才总算有了交代。最终的定稿还经东南大学信号与信息处理学科主任、哈佛大学访问科学家王桥教授通读,提出了修改意见数十条。加上本人初译时的些微努力,《信息简史》乃六易其稿,方得定案。其中虽然艰辛反复难以备述,却同时又是一个与作者的天才思想和史学探索亲密接触的极高享受。现在这成果就呈现在读者面前,希望大家能免其苦,而尽其乐。
本书成稿过程中,承香港浸会大学数学系系主任汤涛教授,上海交通大学计算机科学系黄林鹏、张尧弼和梁阿磊教授,EMC中国卓越研发集团林应经理和林向东工程师,SAP美国劳佳工程师和SAP中国范德成工程师看顾,以及图灵社区上的网友acid-free、贾洪峰,对译稿提出过意见,对本人提出过鼓励。更要感谢父母和爱妻沈靓全家对我在翻译全过程中倾力投入而对家事疏于过问的谅解和支持。希望本书的出版,能给你们带来快乐。


于EMC中国卓越研发集团
2013年11月

文摘

版权页:



另一方面,普通制图员的图纸也不足以把这部机器描述清楚,毕竟它不只是一台机器。它是一个动力系统,许多部件具有多种模式或状态,或静止或运动,其影响会通过错综复杂的途径传播出去。那么到底有没有可能在图纸上把它描述清楚呢?为此,巴贝奇专门设计了一种新的形式工具,用他的话来说就是“机械记法”。这是一种符号语言,它不仅要再现机器的物理形态,还要再现其更难以把握的属性:时序和逻辑。这可是一番了不得的雄心,巴贝奇自己也颇为自得。1826年,在《论一种利用符号表示机械动作的方法》一文中,他自豪地向皇家学会报告了自己的成果。这种方法部分借助了分类。他分析了运动或能量通过系统进行“传播”的不同方式,而这些方式是多种多样的。一个部件可以简单通过直接连接到另一个部件上而受到影响,“比如固定在转轮上的钉子,或在同一根轴上的转轮和副齿轮”,它也可以通过“强烈的摩擦力”而连接到另—个部件并受到影响。一个部件可能被另一个部件持续不断地驱动,“就像转轮被副齿轮驱动的那样”,也可能被间断地驱动,“就比如转轴转一圈才将螺栓抬起一次的情况”。在这里出现了逻辑分支的景象:由于机器某些部分的状态不同,传播的路径也会发生变化。巴贝奇的机械记法是他在数学分析符号记法方面的研究的自然延伸。正如数学一样,机械也需要严密清晰的过程。他写道:“日常语言的形式实在太过冗赘而难当此任。而符号,如果选择得当、应用广泛的话,将会以一种通用语言的姿态出现。”对于巴贝奇来说,语言从来都不是细枝末节的问题。
1828年,巴贝奇最终赢得了一个大学教职,而且还是剑桥大学备受尊敬的卢卡斯数学教授教席。过去牛顿曾担任该教席。与在牛顿的时代一样,巴贝奇的工作并不繁重。 

信息、香农与信息论(《IEEE信息论学报》,2011) 编辑本段回目录

原文链接

塞尔希奥·贝尔杜(Sergio Verdú,普林斯顿大学工程与应用科学学院教授)

“引人入胜的思辨”,这是《纽约时报》上一篇书评对于《信息简史》的赞誉。而该书序中的这段文字则无疑有着某种音乐般的韵律:

“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。

詹姆斯·格雷克,按照图书护封上的说法,是“当今对于科学和现代科技首屈一指的作传者”,曾写过《混沌》、《费曼传》等畅销书。而《信息简史》是格雷克至今为止最为雄心勃勃的写作项目,也是其写作天赋得到最充分体现的作品。

读者将会在书中从多个角度回顾历史,遭遇到科技史上众多英雄人物以及一位出类拔萃的超级英雄。如果说比特是该书的主线,那么我们还会面对许多偏离主线的有趣叙述以及反复出现的支线情节,它们明智地采取了不同于主线按时间顺序叙述的方式。这使得书中的章节划分略显武断,但也使得《信息简史》一书非常生动好读。从中我们也能感受得到,格雷克上下求索信息概念及其诸多层面的令人惊叹的热情。

三千五百年前,生活在地中海东部的闪米特人发明了最早的字母表,其中约有二十多个用来给语音编码的字母。原先只能通过短暂的人类记忆传递的文学、法律以及宗教,成了这种新的数字记录媒体的杀手级应用。虽然跨越时间的通信解决方案已经实现,但以超出人或马的速度跨越空间的通信解决方案又在哪里呢?撒哈拉以南非洲的土著居民发展出了一种奇怪的鼓语,传递的是元音的声调,并通过额外添加一个声音序列以帮助还原被丢弃的辅音中的信息。不妨把这想象成一种适用于确定性信道的联合信源信道编码器。就在这篇79页的不朽之作在《贝尔系统技术期刊》上发表后几个月,一位英国传教士出版了《非洲会说话的鼓》一书,而这也是《信息简史》第一章的主题。

工程师在“地球的神经系统”一章在故事中登场了。在傅里叶和拉普拉斯的时代,出现了一个覆盖法国的远距离传讯系统,其发明者克洛德·沙普称之为“le télégraphe”。很快,众多信号塔就出现在了如开罗、加尔各答、旧金山等地的山顶上。但这个系统会受到两个挥之不去的问题的困扰:误差积累和天气影响。到了19世纪30年代,借助新近由普林斯顿大学教授约瑟夫·亨利发明的中继器,英国人库克和惠特斯通、美国人摩尔斯和维尔发展出了最早的商用电报。速度(以每分钟传递的字符数计)是电报的题中应有之义,也是摩尔斯和维尔发明一种非预先约定、长度可变的信源代码的动机。而更早之前,一种长度可变但没有考虑字符出现频率的信源代码恰是由高斯发明的,当时是用于他与韦伯之间的短距离电报通信(其中没有用到中继器)。

《信息简史》中的英雄人物之一是英国数学家查尔斯·巴贝奇。格雷克用了一整章篇幅来叙述他在19世纪尝试设计一部计算机器的英勇却不幸最终失败的努力。当时,在两个半世纪前由纳皮尔提出的对数,已经得到广泛应用,用来方便乘法运算。但手工计算的对数表错误百出,因而巴贝奇决定设计一种自动计算机器。他甚至预见了一种可编程的机器,不是由手动摇杆而是由蒸汽驱动。巴贝奇的年轻合作者和程序员则由于性别原因没有资格进入大学就读,她就是诗人拜伦的女儿,爱达·洛夫莱斯。她深刻地认识到,自动计算机应当不只局限于计算出大量数,它应当能够执行任意序列的逻辑运算。爱达为巴贝奇的机器设计了软件,但巴贝奇设计的硬件却因当时的工艺限制而无法变成现实,最终资金耗尽,不了了之。

但蒸汽和对数很快就将结合到了一起,尽管不是以巴贝奇设想的方式实现。热力学(“蒸汽机的理论研究”)成为了“熵及其妖”一章的主题。这一章或许是整本书中最不成功的章节之一,不过这恐怕并不奇怪,毕竟正如著名的物理学家阿诺·索末菲所说的:

热力学是一门有趣的学科。你第一遍看它时,觉得一点都不懂。你第二遍看它时,觉得除了一两小点外都懂了。当你第三遍看它时,你知道自己并没有懂,但那时它你已经很习惯,不再会给你带来不安。

格雷克写道,熵“被证明是一个可度量的物理量,就像气温、体积或压力”,不过这个描述并不十分准确。格雷克延续了一个沿袭已久的迷思,即香农最重要的成就是重新发现了这个知名的物理量:

香农是从头构建了熵的数学理论……在统计力学中,熵度量的是一个物理系统的微观状态的不确定程度,即处于所有可能微观状态中的一种的概率。这些可能微观状态的出现概率不一定相等,因此,物理学家的公式是:S=-∑pilogpi

而在信息论中,熵度量的是一条讯息的不确定程度,即身为由信源发出的所有可能讯息中的一条的概率。这些可能讯息的出现概率不一定相等,因此,香农的公式是:H=-∑pilogpi

事实上,玻尔兹曼和吉布斯原本打算计算的是积分,非不是均值。不过在1877年,玻尔兹曼在考虑分子只能处于有限数量的微观状态(位置/速度)的情境时,确实得到了与公式(1)相近的结论。量子力学的出现则对这样的逼近给予了更坚实的支持。到了1948年,对于公式(1)作为统计力学上的熵在量子情境下的表述,香农知道得很清楚。

近来对于物理定律的描述越来越多地用到了概率,因而也越来越多地依赖于信息的角色,或者正如惠勒不乏诗意的发挥所述,“万物源于比特”(it from bit)。而另一方面,由于物理学共同体中潜藏的物理学帝国主义本能,再加上香农从统计力学中借用了熵概念的“原罪”,一些物理学家甚至提出了“信息是物理的”(information is physical)主张。对于这些口号和争论,我们信息论界一直以来采取的漠视态度,如何导致了一种不良的文化,使得我们极力避免涉及种种超出我们原有领域的探索,这一点想必应该是一个很好的支线故事。

值得称赞的是,对于诺伯特·维纳,格雷克避免了太多信息论历史叙述中常见的一个错误,即拔高和歪曲维纳在其中所扮演的角色,甚至胡说八道,称维纳之于模拟信息就如同香农之于数字信息。在《控制论》一书中(该书与《通信的数学理论》在同期出版),维纳将最早提出以f1为概率密度函数的连续熵(的负值)是“曲线f1(x)所包含信息量的合理度量”的设想归功于冯·诺伊曼,并讨论了连续熵在不同限制条件下的最大值(最小值)问题,以及条件连续熵与非条件连续熵之间的差异。在其自传《我是个数学家》中,他继续有诸如“信息量的香农—维纳定义(因为两人功劳各半)”之类的提法。但不幸的是,香农和维纳都曾把连续熵简单称为“熵”。因此,难怪格雷克未能指出至关重要的一点,即不同于针对离散熵的公式(2),连续熵并不是信息的一种度量,它也不具有什么操作意义(比如,它不是工程师感兴趣的某个最优化问题的解)。事实上,没有证据表明,维纳曾想到过信息论核心的熵概念的操作意义(相反,这是由香农的信源编码定理指出的)。

在《信息简史》提到的众多英雄人物中,其中一位是名副其实、有勋章可证的英雄:安德雷·柯尔莫哥洛夫曾荣膺苏联的社会主义劳动英雄的荣誉头衔。他也是“认识随机性”一章的核心人物,这一章不长,但对算法复杂度进行了精彩的介绍。其中格雷克介绍了这位杰出的俄罗斯学者对信息论作出的一些重要贡献:他热情地接受了香农的论文(与此形成鲜明对比的是,他对控制论的嗤之以鼻),尽管这篇论文一开始被大西洋两岸的主流数学家所怀疑;建立了信息论的第一个数学学派(算法信息论);将熵引入遍历理论;还提出了ε-熵的定义。但格雷克还是忽略了一项重要贡献,即柯尔莫哥洛夫率先引入了通用数据压缩的概念。

在一门学科的奠基性论文开篇的第二段中就说:

通信的这些语义因素,与其工程学问题无关。

那这门学科势必会引发一些抗议。对此,格雷克以可敬的学术素养和敏锐的幽默感,捕捉到了当时社会科学家对于信息论的失望之情:没有语义、只有毫无意义的哔哔声,简直令人恐惧!格雷克花了整章的篇幅介绍了信息/通信概念对于社会科学的影响(第8章“信息转向”)、信息洪流(第14章“洪流过后”)以及模因(第11章“跃入模因池”)。模因之于思想,就如同基因之于活的生物体,因而它也要遵循适者生存的演化法则——《模因学期刊》不过只是个早期的牺牲品。

《信息简史》中还有很多其他吸引人的历史侧面,涉及诸如文字、词典、维基百科及其纸质前辈、DNA编码、密码学、量子信息/计算等方方面面。但在这里我打算最后提及故事中的一位超级英雄。《信息简史》做出了卓越的努力,提升了克劳德·香农原先被主流科学史所低估的地位。对此,格雷克进行了充分的调查研究,详细地描述了香农在密歇根的青少年生活、在MIT的研究生生活(包括他写作的被誉为20世纪最重要的硕士论文的毕业论文、他在微分分析机上的工作,以及他关于基因的代数学的未发表的博士论文)、在普林斯顿高等研究院的短暂经历、战时从事的密码学研究,以及在贝尔实验室完成《通信的数学理论》的过程等。*此外,克劳德·香农与诺尔玛•莱沃和贝蒂•摩尔的婚姻,以及他对小设备、独轮车、抛球等的热情,也得到了应有的描述。书中还提及了他在用不甚可靠的部件设计可靠的计算机、最大流最小割定理、给机器编程使之下国际象棋等方面的贡献。但随后香农就从故事中突然消失了。读者盼着了解这位在三十多时就给世界带来了变革的天才在后来又发生了什么,读到最后却不得不失望而归。

*通过对贝蒂·香农的采访,格雷克透露了,克劳德·香农是最后一批从贝尔实验室在纽约西村的旧总部搬往在新泽西默里山的新总部的研究员之一。因此,信息论不是诞生在一个给了我们电灯泡、晶体管、摩尔斯代码、调频广播和彩色电视的州,而是诞生在一个给了我们抽象表现主义和嘻哈音乐的城市。

如果说有什么不足的话,格雷克强化了一个非专业人士的常见误解,即认为香农的主要贡献是引入或重新发现了熵的概念。书中没有提到关键的、用比特度量可能性以及相关性。此外,格雷克也未能指出,信息论主要讨论的是定理而非定义,关注的是提出并回答与信息压缩、传输等的算法相关的问题,努力提高算法的有效性。读者读到了冗余度和香农限,但他们还是不知道为什么信道容量会对高通来说意义重大,毕竟光速似乎对于法拉利来说意义不大。

考虑到格雷克在写作上的天赋,我不禁设想,要是他继续写下去,用通俗易懂的文字介绍自1948年以来人们对于香农限(或用学报的通常说法,香农定理)研究所取得的进展以及遗留的问题,那该有多好。那样的话,他可能会提到很多我们作为专业研究者所掌握的漂亮的公式,以及这些公式在工程上的意义。更为可惜的是,尤其考虑到前面他对19世纪的信息技术的精彩叙述以及他过往在普及现代科学技术上的成就,《信息简史》根本没有提到在过去63年里,人们在香农限上所取得的技术进步。书中没有提及用于将图像和声音转化为比特的各种算法,也没有提及以越来越快的速度将比特转化为声音以便通过电话线传递数据的各种努力。书中没有讲到在纠错码方面的精彩故事,始于汉明码,终于LDPC码。而在无损数据压缩方面,书中只讲到霍夫曼为止,这无疑遗漏了后来信息论当中的一颗明珠:神奇的Lempel-Ziv算法。书中也没有讲到随着无线通信技术革命的兴起,信息论的复兴。读者想必会对某些涉及iPhone的基础理论产生兴趣,也会很高兴地知道,原来香农可以回答这样的问题:为什么信号越强,下载速度越快?

尽管书中已经指出:

香农的理论……最终引发了光盘和传真机、电脑和网络、摩尔定律以及世界各地的“硅巷”。

但读者还是会误以为,现在的信息论仍然差不多是1948年时的老样子。对此,我们势必需要一本更大的书。

(楼伟珊译)

詹姆斯·格雷克的信息史(杰弗里·农贝格,《纽约时报》,2011) 编辑本段回目录

 

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Timothy Goodman

詹姆斯·格雷克的信息史

杰弗里·农贝格(Geoffrey Nunberg,加州大学伯克利分校信息学院教授)

原刊于2011年3月20日《纽约时报》书评版,原文链接

18世纪的法国数学家、哲学家让·勒朗·达朗贝尔曾说过:“宇宙在那些知道如何一以贯之的人看来只是一个事实、一个真理。”詹姆斯·格雷克就找到了这样一个一以贯之的视角,并将其体现在了他的新书书名(The Information: A History, A Theory, A Flood)的头一个词上。他在“信息 ”一词中使用了定冠词,而这通常是我们用来表示一类事物时的做法,如宇宙、以太,以及互联网。格雷克认为,信息不只是我们不堪重负的图书馆和Web服务器中存放的那些内容,它是我们这个世界的“血液、食物和生命力”。人类意识、社会、地球上的生命,乃至整个宇宙,归根结底都是比特。

为了支持自己的论点,格雷克梳理了人类五千多年来与信息遭遇的历史,上迄文字的发明,下至最近约半个世纪信息融入各门科学,被当作一条公理看待。这是一次真正的宏大叙事,而其中的关键时刻则出现在1948年(晶体管的发明也在这一年),当时一位有着密码学和电话学背景的年轻数学家,克劳德·香农,在贝尔实验室的技术期刊上发表了一篇题为《通信的数学原理》的论文。对于香农来说,通信仅涉及如何通过有噪信道传递讯息,并使得对方能够将其还原出来。至于该讯息是否含有意义,用他的话说,“与工程问题无关”。试想电视游戏节目《幸运之轮》里的游戏,随着卡片翻转,显露出越来越多的字母,可能的答案的范围也越来越小,虽然答案可能是任何东西,如一个日常英语短语、一个波兰人姓氏,又或是一堆车牌数字。无论讯息是什么样的,其中每个信号的贡献(不无启示地,香农将这称为信号所带的“信息”)都可以用二进制数字(如0和1)来计量。为方便起见,二进制数字(binary digit)的说法被他精炼成了比特(bit)一词。

香农的这篇论文开辟了一个全新的领域——信息论,后者将在工程学和计算机科学中得到广泛应用。除此之外,它还把原本只是与请求电话接线员相关的“信息”一词变成了知识界的流行语,流行之广甚至让香农特意撰写了一篇文章《科学时尚》(“The Bandwagon”),来委婉地提醒人们不要滥用这个词。但不同于当时另一门同样蔚为时尚的新学科——由诺伯特·维纳在同年提出的控制论,信息论最终改变了从经济学到哲学的许多学科的面貌,并给生物学和物理学昭示了一种全新的思考方式,而控制论(cybernetics)最终热潮消退,仅留下了一个有用的前缀(cyber-)。

20世纪50年代,DNA结构的共同发现者弗朗西斯·克里克,在描述蛋白质如何复制核酸序列时,仍然是把“信息”一词放到了引号当中。但很快,细胞生物学家在谈论信息、编码(codes)、文库(libraries)、字母表(alphabets)、转录(transcription)等词时,便不再含有隐喻的意味。用格雷克的话来说,“基因本身由比特构成”。与此同时,当物理学家探索量子力学中被爱因斯坦称为“鬼魅般的”悖论时,他们开始把信息视为一种物质,宇宙中的其他万事万物都由此而来。正如物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒的一篇论文标题所说的,“万物源自比特”(“It From Bit”)。

在书中,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:比如,香农曾建造过一台可对罗马数字进行算术运算的机器(THROBAC-I);又比如,英国维多利亚时代的通才查尔斯·巴贝奇,曾写信给世人丁尼生,对其诗句“每分钟都有一个人去世/每分钟也有一个人降生”中的算术提出了异议,因为这样生死相抵,人口就不会有变化。

不过不同于混沌,信息的历史有人类参与其中。在一系列章节中,格雷克不仅追溯了大家耳熟能详的故事,比如文字的发明和《牛津英语词典》的编纂等,也讲到了一些人们不那么熟悉的编码和通信手段。比如在18世纪后期,早先于塞缪尔·摩尔斯的电报,法国的沙普兄弟发明了最早的“远距离传讯系统”。这是个包括上百座通信塔的网络,每座塔上设有指示信号的横梁和悬臂。通过这个网络,只要天气合适,政府可以在不到一天的时间内把讯息从巴黎传递到波尔多。当时的一位法国议员甚至把沙普兄弟天才的信号传递系统誉为人类的四大发明之一,与指南针、印刷术和火药相提并论。而当沙普兄弟借助视觉的远距离传讯系统被更民主(而不是仅被政府所掌控)和适应性更强的电报所取代后,为了节省费用,电报用户想到了用缩写来表示常用短语的做法,比如用gmlet表示“give my love to“(问候某人)——这不就是后来的手机短信吗?尽管当时还没有这种说法。

格雷克对于这些内容的叙述引人入胜,但他对于信息系统的关注偶尔会使他夸大一些技术,如印刷术和电报的实际影响。比如,他提到,正是字母表的发明才催生了科学和哲学的发展以及”人类自我意识的真正起始“。这里他复述了英国古典学家艾里克•哈夫洛克的论调,但这种论调现在基本上已经被学界所驳斥。

类似这样的失误大多都还是小错,但格雷克叙述中脱离社会语境的倾向在该书的最后几章导致了更大的问题。在这些章节中,他不再把信息作为一个科学概念进行解释,而是把它作为一种日常关切加以考察,同时也将自身的角色从科普作家转换成了预言家。在他看来,正在吞没我们、让我们忧虑的”信息“,只是构成所有生物和实体世界的原初物质的一种体现。用他的话来说,我们是”信息的造物“,而不仅仅只是由自身的基因或化学物质所构成。

在副标题为”意义的回归“的跋中,格雷克认为,如果想要理解信息怎样成为信念和知识的源泉,我们必须抛弃香农”无情地牺牲掉意义“的做法,因为这恰好牺牲了”赋予了信息以价值和目的“的东西。事实上,香农并没有如此彻底地牺牲意义,以至于完全忽视它,就像交通工程师毫不关心高速公路上的车辆里到底装载着什么东西。他之所以会这样做,是因为倘若把信息想象成某种具有意义的东西,那么你不得不把它从数学定义中摆脱出来,这时你剩下的只有”信息“这个词本身。而在日常使用中,”信息“是个不怎么好理解的词(即便经过最近的修订后,《牛津英语词典》对这个词历史的梳理依然无法令人满意)。”信息“就如同”客观性“(objectivity)、”素养“(literacy)等词,对于这些词,我们很容易从一个意义不小心滑到另一个意义,却无人(甚至包括我们自己)意识到主题已经发生了转换。

这种意义的飘忽不定尤其体现在”信息时代“的说法上。这个说法兴起于20世纪70年代,也就是在那时,我们开始把计算机等称为”信息技术“。如果我们在比特和带宽的意义上谈论信息,那么计算机显然可以被这样叫。但这种说法也使得我们会误以为,磁盘中存储的东西与让我们感到不堪重负、同时应该人人有权接触或者应该免费的东西是一回事。

就像其他大多数撰文谈论信息时代的人一样,格雷克也无法避免这种语义上的滑转。当他描述信息爆炸时,他以字节来计量信息的增长,并引用了一连串不断增大的词头(千,兆,吉,太、拍、艾,现在更有泽和尧),以此来反映智能手机、平板电脑、游戏主机以及服务器农场的迅猛增长。

然而,在比特和意义之间没有直接的道路连通。一方面,它们的单位不对应:《战争与和平》的文本占据的磁盘空间比一段麦当娜的音乐视频占据的磁盘空间要少,那么可以据此判断两者的意义大小吗?而更为重要的是,”信息“是否就是任何能存储在硬盘、纸张或磁带上的东西呢?当然,对于思科或希捷这样的公司来说,事情就是如此,毕竟它们毫不在意所提供的字节是用来编码《魔兽世界》,还是用来编码婴儿跳舞的家庭视频。(美国人一年中所消费的电子游戏的字节数,比所有其他媒体,如电影、电视、纸质媒体和互联网等的总和还要多。)

但这些并不是我们在忧虑日益扩大的信息鸿沟或主张信息的自由交换对健康的民主来说必不可少时所想到的东西。在这种对社会而言重要的意义上,信息(这时它可存储、可转移,且具有与语境无关的重要性)既不是自古有之,也不是无所不在。它是现代媒体和现代国家的产物(瓦尔特·本雅明将其出现的时间定在了19世纪中期),并且它只是周围比特洪流中的一小部分。

不过即便是这种意义上的信息,被包围其中的我们也感到有点不堪重负,就像当初的人们曾被莱布尼茨所谓的”数量骇人且还在持续增加的书籍“压得喘不过气来一样。作为回应,17世纪的作者们编纂了各种索引、书目、合集和百科全书,以便沙里淘金。而在思考如何将信息变成有用知识的难题时,格雷克认为,博客和聚合器、像维基百科这样的合成网站,以及”广泛的、协同的过滤器“现在正起着类似的功能。他还写道,就像在任何一个旧技术被打断的时刻,”旧的知识组织方式也不再管用“。

但知识不只是信息经过评估、变得可理解那样简单。比如,”医学信息“会使人想起利用Google搜索”背痛“、”维生素D“时得到的海量结果,而”医学知识“则会令人想到那些负责创新、维护和传播已有知识的机构和组织。事实上,你可以说,搜索引擎最重要的功能是帮助找到我们仍在使用的”旧的知识组织方式“(如美国国家卫生研究院、美国证券交易委员会、《牛津英语词典》、BBC、纽约公共图书馆、ESPN等)在网络上的延伸。维基百科的编辑方针也要求条目要基于”可靠的、已出版的来源“,这就剔除了绝大多数博客,更不用说维基百科本身了。

这些想必格雷克都不会否认,但他侧重于把信息视为主要驱动力和无所不在的物质,这使得他描述的信息世界更像是与更广阔的人类世界无关,而不像是它的一种延伸。用他的话来说,”人类知识日渐融入网络,融入云“(这里他使用了更多这样表示一类事物的定冠词,所用的语气则是此类话题通常会有的先知语气)。他在全书最后一段话中描绘了一幅发人深省的图景:人类游走在博尔赫斯所想象的巴别图书馆(其中收藏了用每一种语言写成了每一本可能的图书,不论真假),在书架之上细细搜寻,以期”从一片嘈杂和混乱中找出几行意义“。但即便有朝一日真的变成这个样子,我们仍然可以得到很多帮助,找到值得阅读的图书。这些帮助不仅来自社交网络和博客,也来自图书馆、出版社以及其他旧式信息秩序的守护者。而像《信息简史》这样精彩的、愉悦智力的作品,尽管略有瑕疵,无疑应该在他们提出的值得阅读的书单中占有一席之地。

(楼伟珊译)

詹姆斯·格雷克劫后余生的教训(《连线》,1999年8月) 编辑本段回目录

戴维·戴蒙德 撰

原文链接

詹姆斯·格雷克是当今美国最流行、写作也最通俗易懂的科普作家之一。他的作品包括畅销书《混沌》、《费曼传》以及即将出版的《越来越快》(在这本众所期待的书中,他将检讨技术对于现代生活的加速效应)。不过,他对于面对面的交流并不十分热衷,所以当我首次写邮件给他,希望进行一次采访时,他的回复显得有点回避。他写道,自己仍处在长期住院后的恢复期,并且正在忙着写一本书:“我希望,除了极少的中断外,这一年剩下的日子都用于专心写作,而且在我看来,这样的采访也并不是桩有趣的二人活动。”

不过,如果我坚持,我可以到他的郊外住所去见他。他写道:“欢迎来此短暂访问。”他的话里并没有彻底拒之门外的意思。的确,门看上去是关着的。但我能感觉得到,在门的另一侧,格雷克手握门把,正等着看我是否会知难而退。

1998年8月,我首次驱车前去拜访。格雷克与其妻子辛西娅·克罗森现在完全住到了郊外,住所距离纽约城约一个小时的车程。通往他家的道路蜿蜒而漫长,弥漫着这个夏天的落叶的气味。“大着胆开到山顶,拐弯时离山崖边远点”,格雷克先前曾这样提醒。

这是幢弗兰克·劳埃德·赖特风格的漂亮房子,由大理石和雪松木构成,坐落在哈德逊河东岸的普特南县,四周丛林掩映,不远处就是哈德逊河。我停下车时,园艺工人正在铺设草皮,格雷克的黑色拉布拉多寻回犬阿斯特罗也从草坪上站了起来。随即一位年轻的瑞士姑娘弗丽达打开一扇新刷过清漆的玻璃木门,邀我进去。她是位康复专业学生,正在帮助格雷克进行恢复。

格雷克拄着拐杖在起居室迎接了我。从他个人网站的照片上,你看到的是一位相当英俊的四十多岁中年男人,浅棕色的头发略显凌乱,一双探寻的眼睛则给粗犷的面庞增添了活力。但他的脸实际看上去要显得柔和许多。他身高一米八,上穿褪色的棕色Polo衫,下着棉质短裤和凉鞋,露出了左腿的义肢和右腿厚厚的石膏。

寒暄过后,格雷克蹒跚地挪到了露台,坐进了躺椅当中。他首先说道,他并不十分明白我为什么要来,而他又为什么“在此时”值得我的关注。

这种轻微的坏脾气并不让人意外。在同事当中,格雷克广受尊重,但谈不上讨人喜欢。人们对他的评价各不相同,从“说话简要”到“马基雅维里主义者”,不一而足。他们注意到,对于智力跟不上自己的人,他会三言两语草草了事。不过,对于这种名声,他倒乐于接受。我们一度谈到了杰出的物理学家弗里曼·戴森,格雷克曾写过他。

“他看上去是个真正的好人”,我说。

“他就是个好人”,格雷克说到这不由笑了起来。

“其实,你也是个好人。”

“不,我不是,”他回答道,“我完全是个混蛋。”

中午,克罗森与我们一起就餐。克罗森曾长期在《华尔街日报》担任记者和编辑。她非常热情和友好,跟我说起了她和格雷克是如何结识的。那是在1977年,当时格雷克哈佛毕业头一年,在明尼阿波利斯担任一份短命的当地报纸的编辑主任,而她是刚毕业进入报社的年轻职员。说到这,克罗森边从冰箱中取出食物,边笑着说,“我跟老板好上了”。

有了克罗森在身边,格雷克略微放松了一些。在相互交换回忆和称赞时,他提到了克罗森1995年出版的《真实的谎言》(Tainted Truth),她在书中讨论了统计学如何被用来扭曲现实。

“这是本极其精彩的书”,他说着说着,突然兴奋起来,提出全国的每个编辑都应该读上一读。“这本书在哪里都得到了正面的书评,除了《纽约时报书评》,它把书指派给了蠢蛋……”说到这他停住了,“我不应该随便批评别人的。”

克罗森起身要走开,她背后的墙上有许多家庭照片,有庆祝聚会的,有格雷克背着一个孩子的。她忽然开始说起,格雷克早年在《纽约时报》时,写过一个简短的栏目,叫做“新闻后续”。

“他们现在已经没有这个栏目了,”她说得很快,“我记得有一篇讲的是西北航空一次航班上的乘客。当时飞机下降了六千多米,飞机上的人都以为死定了。所幸飞机又恢复正常,人连伤都没伤到。但这就像经历十秒钟的极度恐惧,这些人后来说,这改变了他们的生活。”

“我不记得有这样一篇,”格雷克说道,“想必我是有意忽略掉了。你想上楼看一下我的办公间吗?”


1997年12月20日上午,在新泽西州西米尔福德镇的格林伍德湖机场,格雷克驾驶的实验飞机在距离跑道头前18米处坠毁。格雷克夫妇的养子哈里,一个经常同父亲一起飞行的、活泼勇敢的八岁男孩,在撞地后随即死亡。格雷克在变形的机身里被困了半小时,在救援人员准备将他从残骸中拉出来时,他首先询问了哈里的情况,然后就昏了过去。格雷克失去了一条腿,另一条也几乎不保。他在纽约大学的腊斯克康复医学研究院待了五个月。

格雷克是在80年代后期开始驾机飞行的。当时他是《纽约时报》的文字编辑,需要在周末上班,因此周中有时间参加飞行培训课程。飞行不仅满足了他个性中喜爱冒险的一面,也激发了其中技术极客的一面。

“飞行曾是段美好的经历,”他说道,“你必须脑袋转得飞快,必须培养起对于空气快速流过机身时的物理学的本能理解。为了进行操控,你得手脚并用,全神贯注,不过现在我是做不到了。除此之外,你还有其他东西要注意,比如飞行通讯、导航等。”

Rutan Long-EZ 160

后来格雷克想到了个“疯狂的主意,要买一架二手的自制飞机”。所以在1997年8月,他花三万五千美元买下了一架有着十一年机龄的Long-EZ轻型飞机。这架飞机的机身由合成玻璃纤维和泡沫塑料构成,机翼为鸭式布局(即一对小型机翼在前,一对产生升力的更大机翼在后),机身内则有一发后置的引擎。飞机通过组装就可完成。联邦航空管理局(FAA)将Long-EZ归为“实验飞机”,也就是说,FAA对其的监管较为宽松。不过,这种机型有着良好的可靠性声誉,并常被用来为政府研究收集数据。

当然,对于这些飞机来说,可靠性是相对而言。根据美国实验飞机协会的数据,76%的自制飞机都曾遭遇过一次事故,小的如机翼刮到机库的门,大的则是机毁人亡。这个比例要高于小型私人飞机,更要高于航线飞机。

FAA虽然不监管实验飞机的设计和建造,但会对申请的飞机评估其适航性,以决定是否颁发适航证。尽管如此,这仍是些需要谨慎对待的航空器。格雷克的飞机与不久前约翰·丹佛失事身亡的飞机是同一种,并且与其他所有实验飞机的飞行员一样,他也被要求在机身上安装一块警示牌,上写着:“乘客注意:这是架自制航空器,并未遵从航空器相关的联邦安全法规。”

这次事故的原因尚未查明,国家运输安全委员会的最终报告要到今年(1999年)夏天才会出炉。到时,机械故障和驾驶员操作失误都有可能。如果是前者,格雷克将被免于追究责任,但如果最终判定是由于重大过失导致了事故,那么他将面临犯罪指控,不过这可能性很小。

坠机事故发生后,纽约媒体这个小圈子内的一些人认为没有必要等待报告出炉,事件的性质本质就似乎足以拿来进行谴责。当时流传的一个疑问是:在一架组装而成的飞机里飞行,难道真的是最明智的父子活动吗?

在哈里的纪念仪式上,克罗森在发言中公开回击了这种异议,当时格雷克还在医院,要靠着吗啡止痛。她回忆起哈里是如何热爱飞行,而詹姆斯又是如何一直以来细心地做着维护工作,并指出在自己看来,冒险是享受生活必不可少的一部分。她说道,对于这次冒险,她和詹姆斯“将在剩下的日子中承受这次决策的后果”。

而对于格雷克来说,他要经受的不只是悲痛,还有艰难的身体恢复(他要重新学会走路),以便尽早回归工作。事故发生后不久,时任《纽约时报杂志》总编的杰克·罗森塔尔,恐怕也是格雷克在那里最大的粉丝,就致电克罗森进行了慰问。她建议,他可以给格雷克发电子邮件慰问。于是在接下去的几周乃至几个月时间,格雷克通过电子邮件与罗森塔尔进行了交流,后者也由此得出结论,“工作能在很大程度上帮助詹姆斯走出来”。

“在医院待上五个月,你就能发现谁是你真正的朋友”,格雷克回忆起在那段艰难的时刻帮助过他的人时这样说道。罗森塔尔经常过来探望,在1998年2月,他建议格雷克开始重新撰写他那档广受欢迎的技术专栏“飞快向前”(“Fast Forward”)。于是在病房里,格雷克开始撰写一篇关于数字存储的文章,文章随后在4月面世了。

当时,格雷克偶尔会跟罗森塔尔谈起,他难以集中注意力,甚至有时会“一整天都在想哈里”。他也发现,一段五分钟或十分钟的步行就会带来几乎难以承受的痛苦。但即便如此,他还是愿意接受重新开始工作的机会。

后来格雷克再也没有回原来在布鲁克林高地的家庭住所,那里有太多回忆:他的头两本书是在那里完成的,他还在那里边让哈里坐在腿上,边打着如《毁灭战士》、《横扫千军》等电脑游戏。

“当时我无法回去”,对于不回旧居的决策他这样说道。因此,格雷克和克罗森搬到了已经开始修建的、在普特南县的周末住所。

“这原本并不是一个适合长期居住的地方,”他说着,声音开始变得激动起来,“如果希望单独在树林里居住,这个房子是很不错。但如果你是九岁大的孩子,这个地方就很糟了。想找小伙伴玩玩?想都别想。相较之下,布鲁克林高地对于男孩子来说就好得多。他可以随时跑出去,找到隔壁的同伴。”


在我首次拜访之后的几个月里,格雷克继续每周两次接受物理治疗,并在跑步机上进行了大量时间的锻炼。闲时,他会在网上打打桥牌,偶尔也会跟几位好友面对面打上几轮。在附近购物中心的停车场上,他学会了如何驾驶他的新车,一辆内置GPS的墨绿色雷克萨斯GS-400。他也发现了一个成年人生活在树林里可能遭遇的在文化生活方面的不便利。他抱怨道:“我在《纽约时报》上读到的电影,在当地的卖场里根本见不到踪影。”

11月,我再次前去拜访。这时的哈德逊河谷层林尽染,橙红黄色,一片斑斓;枫叶、橡树叶、悬铃木叶在秋日的阳光下烁烁闪光。这次格雷克穿的是卡其色的西装,“我打算我们开车兜一圈来的”,他笑着说。

在我们缓步走向汽车时,我注意到,格雷克的步伐尽管仍有点一瘸一拐,但已是好了很多。他的新义肢有个液压控制的膝关节,这让他走路顺畅许多。他的精神也好多了。他的书已经基本完成,而他的医生也告诉他,如果恢复顺利,最终他走路时只会略有异常,不过这一切都还不确定。

格雷克开着新车沿着哈德逊河行驶,他还向我展示了车载的GPS。闪亮的屏幕上指示了按照预定路线要怎么拐弯,但他并没有理睬,而是跟我谈起了他快完成的书。这本书的想法最早是由克罗森提出来的。

“我试图考察现代生活中许多、许多我相信是变得越来越快的东西,我要探寻它们变得越来越快的原因以及对我们的影响,”他说道,“我们都知道联邦快递和即食布丁,但这并不意味着,对于我们追求速度所引致的各种后果,我们有全面的认识。”

从小到大,格雷克显然也是在不断追逐当中,满怀热情和好奇地对待生活。他的父亲是曼哈顿一名成功的律师。他的母亲是一位时事通讯的编辑,曾服务过尤金·麦卡锡的总统竞选,也曾写过一本解释时间的童书。詹姆斯很早就体现出了非凡的智力。他的姐姐伊丽莎白·格雷克,现居住在伦敦,是《时代》周刊的作者,她回忆起詹姆斯在三两岁就开始阅读。她说道:“人们总是谈论,他是如何聪明,又是如何专注。”

在就读于里弗代尔预科学校(Riverdale Country School)时,格雷克在数学和科学方面名列前茅。但在1972年进入哈佛学院后,他意识到自己并不具备成为一流数学家的天赋。(他在高等数学课上会感到“茫无头绪”。)因此,他主修了英语文学和语言学,并开始寻找自己的热情所在。他在校报《绯红报》(Harvard Crimson)找到了归属感,由此决定投身于新闻事业。其中一篇值得注意的文章是,他对于伦纳德·伯恩斯坦一系列关于音乐和语言学的讲座的严厉评论。格雷克反复形容讲座“在智力上失于浅薄”。

在明尼阿波利斯那份当地报纸倒闭后,格雷克加入了《纽约时报》,并在数年的时间里最终升至城市新闻助理编辑。但他一直保持着对于科学的兴趣,1983年,他首次为《时代》周刊撰写文章,是关于侯世达的封面报道。这位数学家和语言学家最知名的作品就是《哥德尔、艾舍尔、巴赫》。很快,格雷克在《纽约时报》每周的科学版面占有了一席之地,并逐渐磨练出了将复杂的科学和技术问题转换成通俗易懂的文字的能力。

格雷克从他写作的许多题材中找到了一个共同的主题,即它们都是试图在看似随机的事件和结构中找寻模式,而这正是混沌理论的理论核心。他对混沌理论了解越多,就越对此感兴趣。他说道:“许多科学知识不一定与我们日常关心的东西有关联,但混沌理论不是这样,这门科学整合了所有其他学科。”

当时他写过一篇杂志文章,是关于科学家研究系统的非线性行为的,比如爱德华·洛伦茨意外发现,微小的输入可能会在远离起源地的地方导致巨大而复杂的输出。随后出版商找上了门,于是格雷克请了四个月的假,开始专心写作《混沌:开创新科学》。他夜以继日地工作,但还是花了两年时间才最终完成。《混沌》在1987年出版后,一跃进入畅销书榜,也在混沌科学家之间引发了小小的不和。对于突如其来的名声,他们的反应各不相同。

“格雷克的书改变了整个研究领域的氛围,”J. 多因·法默这样说道,他是加州大学圣克鲁斯分校“混沌团体”的成员,也是书中的明星之一,“人们开始把他们太当回事。而那些被忽视的研究者则不免对那些被关注的人心生不满。于是事情就变得丑陋起来。”

默里·盖尔曼是一位诺贝尔物理学奖得主,在80年代曾在加州理工学院教授混沌理论,他抱怨格雷克的书把这门学科的“重要性夸大了”。虽然书中也提到了盖尔曼,但他对于科普记者并无好感,还不惮其烦地指出,在法语中,表示“普及”之意的词是vulgariser,而这也含有“庸俗”之意。

“我以为,最好是由科学家自己来做科普工作,就像我写的《夸克与美洲豹》,”他说道,“科学家写书介绍自己的发现,这在过去一度是习以为常。如果我没搞错的话,这在许多年里曾变得不再流行,但现在又重新成了时尚。这我喜欢。”


《混沌》一书为格雷克赢得了七位数的收入、两本书的预付金,以及作为作家的自由。他的下一个项目转向了理查德·费曼复杂而迷人的生平。这位曼哈顿计划的资深参与者、加州理工学院的传奇教师,以及基本上重写了量子电动力学的诺贝尔物理学奖获得者的传记《费曼传》在1992年一出版,便又引发了一阵热潮。

在经过数个月马拉松式的写作后,格雷克几乎没怎么喘息,便又瞅准机会加入到最早一批的因特网创业中。他平时喜欢通过打视频游戏和网络桥牌进行调整和放松。但在1992年前后,打网络桥牌面临的一个问题是,联上网络的过程十分恼人———你首先要得到一个Unix远程服务器的shell账号,然后还要敲入一串串复杂的指令来联上网络。格雷克认为有办法可以做得更好。他联系了在曼哈顿桥牌俱乐部结识的一个程序员乌代·伊万特林(Uday Ivatury),商量是否可以共同来做这件事。伊万特林当时没读过格雷克的书(到现在他也没读),但他欣赏格雷克的思路,因而同意进行合作。

经过几个月的紧张工作后,在1993年11月,格雷克和伊万特林推出了他们的Pipeline互联网接入服务。他们的主要优势在于,提供了用户友好的图形界面,这在某种程度上也预示了万维网之后的趋势。服务很快获得了成功,在最初六个月内,用户数每月翻了一番,而其他许多互联网接入服务商也纷纷请求许可使用其核心软件。在服务推出十四个月后,Pipeline以一千万美元股票的价格出售给了总部在弗吉尼亚州赫顿镇的互联网接入服务商PSINet。在几个月后,随着PSINet的公开上市,这些股票的价值翻了数倍。格雷克得到了其中一半多点的收入,其股票价值在PSINet公开上市时价值达到了约一千五百万美元,后来最高时更达到了二千八百万美元。

在这一番天降横财后,格雷克回归写作。在罗森塔尔建议下,他开始在《时代》周刊撰写一个新专栏“飞快向前”。在四年的时间里,他在专栏中评估了技术的各种限制和不足,以及种种试图定义其未来的努力。其中一个他喜欢谈论的主题是,技术自己计划着自己的走向————互联网就是最好的例子。

在专栏中,格雷克作出了一些错误判断,比如在1994年把AOL称为恐龙。(“我必须承认,对于一只恐龙来说,斯蒂芬·凯斯至今为止做得相当不错。”他现在说道。)但更多时候,他的判断正中矢的,比如对于在1996年末和1997年初非常热门的推送(push)技术(《连线》杂志曾对此做过封面报道),他在1997年3月就写道:“对于推送的炒作是近几年来最愚蠢的一次吹捧……它的失败现在就可以预见。”

不过,格雷克在这个时期最重要的文章恐怕还是1995年的一篇封面报道,题为“不要让微软破坏资本主义”。当时美国司法部已经与微软就早先的反垄断指控达成了协议,但格雷克是最早一批意识到反垄断问题仍未解决且会愈演愈烈的知名记者之一。“[微软]事实拥有且有意维持垄断,尽管其律师矢口否认”,格雷克写道。他指出,微软的目标在于,控制住“能决定现代软件设计的一系列标准和架构”。

微软对于这篇文章大为不满,公司的公关负责人帕姆·艾德斯特罗姆(Pam Edstrom)随即联系了众多记者(包括《纽约时报》的约翰·马尔科夫),提出这其中明显存在利益冲突。毕竟格雷克仍然与PSINet有着密切的利益联系,而PSINet是UUNet的直接竞争对手,后者13%的股权恰好属于微软。

虽然艾德斯特罗姆不承认存在针对格雷克的有组织的打压操作,但格雷克说,比尔·盖茨本人曾确认了这一点,但是拒绝作出道歉。“一年后,在一次斯图尔特·艾尔索普组织的会议上,我面对面向他指出了这一点,”格雷克说道,“我说:‘你的公关人员为什么要针对我暗地里搞小动作?’他回答说,没有搞小动作这回事,“只是我们认为,你有些东西大家应该知道”。”据格雷克所说,盖茨还表示,“我都可以给你看名单”,看联系了哪些记者。

“当时他对于这些东西并不以为耻,”格雷克说道,“不像现在,他总是试图强调,自己不从事具体操作。”


即将在9月出版的《越来越快》一书,其开篇和结束都放在了美国海军天文台授时中心主任,格诺特·M.R.温克勒的办公室。在书的一开始,格雷克解释了确定时间的精致过程。世界各地的原子钟数据通过卫星汇聚到巴黎郊外的国际度量衡局,并由此确定出协调世界时。

而在书的最后,格雷克提出了一种极其吸引人的观点:时间可以被度量,但无法被控制。

“我以为,温克勒不是真正制定步调的人————至少对你而言不是,”格雷克写道,“当然,你可以根据他的时钟给自己的手表对时,但你仍是自己的时间的掌控者……你要想到,时间是由人类定义、分析、度量甚至建构的。更有益处的做法可能是,把时间想象成连续的时间流,而不是一系列分割的时间段,或者找到各种方法挥霍你所节省下来的时间。”

“又或者至少要意识到,”他总结道,“无论是技术,还是高效率,都无法帮你获取更多时间,因为时间不是一样你失去的东西,正如它也不是一样你曾拥有的东西。”

在书中,格雷克描绘了一个处于剧变当中的世界。比如,相较于以前要在亚洲各国首都之间递送胶片的新闻报道方式,彼得·詹宁斯借助手提式卫星上传设备“偷”得了十数小时的时间。又比如,相较于符合预算但延后六个月上市的产品,超出一半预算但按时上市的产品具有更高的利润率,因此成功的公司总是想方设法压缩一切,从研发到供应链上的各个环节。甚至古典音乐电台都截去了乐章间数秒的间断,“使得听众从速度为行板的乐章马不停蹄地跳到了速度为小步舞曲的乐章”。

我们的生活正从纳秒迈入飞秒,又从太字节跃至拍字节,而格雷克也从中发现了众多惊喜:“不妨把一分钟新闻视为一种精炼至极致的艺术形式,就如同俳句或微型油画……而这种快速切换的图像就像长诗中晦涩的典故,使人感到似曾相识又想不起具体如何。”


最近我约格雷克又见了次面,这次是在4月的曼哈顿,在那里他和克罗森买了一套公寓。他告诉我:“这段时间感觉忙坏了,不过我还是要抽时间打打桥牌。”当我问及事故如何改变他对于时间的认识时,他回答道:“现在还太早,不好说。”

我们约在他新住所附近的一家餐馆会面。我看到,他把拐杖抛在一边,便迅速坐进了餐位里。

他把带来的原稿堆在了桌上。由于先前已经读过,我知道这是本内容和写法都很精彩的书,但它在两方面让我当时读后感到若有所缺。首先,我告诉他,书里没有太多对社会加速所带来的利弊的直接分析。格雷克很好地说明了,我们的生活都在提速,但我还是期望看到一些结论,比如高速的生活环境是会使我们做出更好的商业决策,抑或是更糟的决策。其实我想知道:这种“越来越快”是好事,还是坏事?

格雷克皱了皱眉,对此进行评判并非他写作这本书的初衷。而在我的坚持下,他的表态并不太出意外地站到了支持高速前进的一方。“人们常有这种虚假的怀旧情绪,怀念时间还不是金钱的原始社会,”他说道,“但每次人类要在那种生存方式与另一种更复杂、更忙碌的生存方式之间作出选择时,我们无一例外都选择了后者。我们反复作出这种选择,这一事实显然并不一定意味着我们都是傻子。可能我们的选择是对的,而之所以我们会对其后果产生困扰,只是因为我们尚未思考透彻。”

其次,这本书对于格雷克本人及其与时间的个人经验基本上只字未提。这是为什么?

“这样大概会显得我太过自大、自恋、讨巧或别的什么吧,”他回答道,“但其实你无需费劲就能看出,我写的是我的个人经验。有时我会觉得自己也有‘时间紧迫症’。我不希望提前太早到机场,会想尽办法只为节省一点点时间。所以你或许可以把这本书视为我自己对此一次长篇大论的自我合理化。”他说完也笑了起来。

“你在生活中浪费过许多时间吗?”我问道,“我看不出来你有这样。”

“你为什么会认为我没有呢?”

“因为你在这么短的时间里取得了如此多的事业成就,其中每一项大概都会让大多数人感到志得意满。”

“这是太过奖了。但我要说,在有所作为与浪费时间之间并没有什么联系。你读过我的书,更应该知道这一点。不是说有所作为的人不浪费时间,也不是说浪费时间的人就不能有所作为。事实上,这种概念本身是有问题的。你无法浪费时间,也无法节约时间,你只能选择自己在每一刻做什么。”

格雷克翻检着原稿,看是否还有什么更新需要告诉我。翻到献词页时,他停住了。上面写着:

献给哈里

无尽地思念

(楼伟珊译)

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http://www.ituring.com.cn/article/39394

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