今天是2月14日,来自美国军方及政府部门代表,还有许多著名
科学家与工程师,挤在宾夕法尼亚大学(University of
Pennsylvania)这个10X16公尺的大房间,大家却不是在庆祝情人节。
一位陆军将领轻轻按下电钮,装置在房间三面墙上的机器立刻亮
灯又发出嗡嗡怪叫,开始进行数学运算。司仪大声喊道:“ENIAC活
了!ENIAC活了!各位,你们见证的是人类历史上第一台全电子化多
用途数码电脑。ENIAC开启的是一道小门,未来的电脑时代将一飞冲
天。”
大家热烈鼓掌,纷纷涌向总工程师埃克特(Presper Eckert)及
工程主任莫利(John Mauchly)握手道贺,工程小组的其他组员也围
上来激动地抱在一起。
看准一个空隙,记者赶快挤到莫利面前,大声问:“莫利博士,
能不能请你介绍一下ENIAC?”
莫利一开口,全场安静下来,他说:“ENIAC是‘电子数值积分
及计算机’(Electronic Numerical In-tegrator and Computer)
的简称。其他详细资料,你们手上的新闻稿写得清清楚楚。”
他所说的资料,我刚才已经消化过了。ENIAC是宾州大学摩尔(
Moore)电机工程学院,与美国军方的弹道研究所(Ballistic
Research Laboratory)联合研发的新电脑,“除了拥有1万8000枚真
空管之外,还包括7万个电阻器、1万个电容器、6000个开关。它高30
公尺,厚1公尺,运作时消耗140千瓦电力。”建造这一台完全电子化
的电脑,正是这位宾州大学物理学家莫利所提出的。
建造能计算的机器,是人类长久的梦想,从古至今也出现过各种
不同的计算仪器。远的不说,数学家阿塔纳索(John Atanasoft)在
1939年就首次使用真空管造出电动数码电脑(electro-mechanical
digital computer)的雏型。同年,哈佛大学的Howard Aiken与IBM
合作,开始建造全自动的计算机,这个Harvard Mark I在1944年完成
,也是电动机器,体积巨大,通过在纸带上打小孔输入程序指令,控
制机器的运算程序。
我想知道的是,如此庞然大物,他的主要功能是什么?
莫利听了我的问题,侧过头去望着旁边的戈德斯坦(Herman
Goldstine),他代表弹道研究所协调ENIAC工作。戈德斯坦把我拉到
一旁说,关于ENIAC的主要功能,因为是军事秘密,他可以私底下告
诉我,但谈话内容不能见报。
(因为他这句话,害得我这篇报道被冷藏50多年,等军方秘密文
件相继解密后才得以见天日。)
戈德斯坦解释说:“弹道研究室的一项主要工作是为炮兵部队编
制投弹表。炮兵知道敌方位置之后,必须计算出炮筒的水平及垂直角
度,让炮弹准确打中敌方。投弹表提供的就是计算后的的资料。”
这其实是复杂的数学问题,炮弹重量、发射火药的威力、风速及
方向、空气温度及密度等都必须考虑在内。刚结束的二次世界大战,
因为有了空中战机,目标移动速度越来越快,炮兵必须有更快的计算
工具。
之前一些更原始的计算器,因为使用大量电动继电器(relay)
,机械元件的反应速度有局限,例如计算两个10位数相乘需要3秒钟
,比使用桌上计算机的人工计算只快5倍。莫利在1942年就向戈德斯
坦提起,如果全部采用电子元件,就可以打破机械速度的局限。在戈
德斯坦的推荐下,弹道研究室决定资助ENIAC的研究,估计ENIAC的运
作速度将比人工快千万倍。
原本是数学教授的戈德斯坦,一谈到速度就眉飞色舞,他说:“
速度是非常重要的,那些能取代10个人或100个人的机器虽然重要,
它只减轻工作负担,却不可能是现代社会产生革命性改变。电子化电
脑是一种完全不同的机器,许多复杂的计算能在瞬时内完成,人们能
想象及完成以前人类所无法做到的任务,人类生活将进入一个全新的
纪元。”
戈德斯坦还当场朗诵作者科姆里(L. Comrie)的文章。
“滴、滴、滴。3秒钟完成1000次乘法。时钟继续滴嗒,1小时可
以完成整百万次计算。
“这是现实,不是未来梦想,完全超越凡尔纳(Jules Verne)
与威尔斯(Wells)的科幻小说,就如诗人丁尼生(Tennyson)所说
的:
极目将来,穿透肉眼之穷尽
世界远景,未来奇妙尽收眼前。”
ENIAC的“子孙”
ENIAC如果来到今日,一定认不出它的后代。才不过50多年,今
日的电脑在运算速度、记忆及体积方面已大不相同。
■速度
ENIAC:每秒进行5000次加法计算
现在的Pentium微处理器:每秒进行几千万次加法计算
■记忆容量
ENIAC:存储200个数字
现在的电脑:最少有32兆字节(megabyte)的RAM,存储3200万个数
字
■体积/重量
ENIAC:高30米,厚1米,占地160平方米(约等于两间三房式组屋)
,重30吨
现在的一般笔记电脑:长30公分,宽21公分,重量不到3公斤。
未来电脑是梦想还是梦魇?
“Hal,请把舱门打开。Hal,你听到我说话吗?”
“我听到,戴夫,可是我不能那么做。”
“为什么?”
“这次的任务太重要了,我不能让你破坏它。”
“Hal,你在说什么?”
“你和法兰克密谋要拉掉我的电源,我不能让此事发生。”
“Hal,你从哪里得到这印象?”
“虽然你们在舱里想方设法使我听不到你们的声音,可是从嘴唇
动作我可读出你们谈话的内容。”
对话中的Hal并不是人,而是发现号太空船上的中央电脑,它不
只能导航太空船、与太空人下棋、寻找木星周围的外星人,最后还能
会设计杀死船上的太空人。
好莱坞导演库柏利克在1968年把克拉克(Arthur Clarke)著名
科幻小说《2001年太空历险》拍成电影,这是最令人毛骨悚然的一幕
。这个能看能听能想,又具有感情的Hal,成为许多人心目中未来电
脑的模型。
IBM研发的“深蓝”电脑在1997年5月的公开比赛中击败世界棋王
卡斯帕罗夫,创造电脑战胜人脑划时代纪录后,许多人又担心起来,
拥有高等人工智能的Hal是不是快出现了?
美国麻省理工学院曾召集一群电脑专家,以Hal为例子探讨电脑
科技各领域的发展。研讨内容最后收集在《Hal的传说:2001年梦想
及现实中的电脑》,人工智能专家斯多克(David Stock)总结各家
看法之后在总论中说:
“2001年快到了,大家或许会问,为什么还未实现造出Hal的梦
想?广义来说,在电脑发音、电脑硬件、电脑下棋及电脑任务策划方
面,我们甚至已超越Hal的水平,这些都是范围比较狭窄的科技专业
。可是在不易界定的语言解读及常识方面,我们比Hal落后太远了。
或许我们应该问个非科技的问题,大家是否要支持类似研究计划去发
展这类人工智能?”
披上战争外衣争取发展资源
听戈德斯坦大发诗兴后,我想起在53年后(1999年),那时候的
世界电脑软件业大哥大比尔·盖茨会出版一本书,书名是《与转念同
快的商业世界》(Business@The Speed of Thought)。他在前言中
写道:
“如果80年代的主题是品质,90年代是企业再造,那么公元2000
年后的关键就是速度。当经营速度快到某个程度,企业的重要的本质
即跟着改变。”
书的副题是“使用数码神经系统”,这是他推销自己的微软公司
产品的宣传词,书中似乎要给人这样的印象,速度革命是因为有了数
码神经系统才开始。“前人种树,后人遮荫”,事实却是,他们在20
世纪最后几年所享受的,其实是ENIAC及之前之后许多“计算器”所
种下的树荫。
当我的头脑转念间从未来回到现在,ENIAC的总工程师埃克特刚
好走出电脑室,我立刻追上要求独家访问。他急着上厕所,为了摆脱
我的纠缠只好答应。以下是5分钟后我们在厕所外的问答。
□记者:为什么叫它ENIAC?
■埃克特:那是在一次会议上,国防部负责承包工程的科学家奇隆(
Paul Gillon)的神来之笔。这名字其实大有学问。我们最初只是要
造一台电子数值积分器(electronic numerical intergator)来解
决弹道计算问题。奇隆有先见之明,知道我们会越轨,所以在后面加
上“及计算机”(and computer)。计算机是泛称,什么都可以计算
,以后发展出其他用途,他也不会被上头责难。
□记者:研究弹道问题难道不是你们真正的目标吗?
■埃克特:老实说,如何开炮打人,不是我们想搞的事。我们有兴趣
一般工程科学问题,弹道是其中之一。或者说弹道是最好的外衣,使
别人愿意出钱赞助。参与的科学家各有兴趣,莫利与戈德斯坦也参加
讨论,所以建造过程中我们不断修改设计,用途及规模越来越大。最
初估计一年半可以完成,后来却搞了两年半,ENIAC的规模却因此比
原先设计扩大了三倍半。
□记者:过程中有什么趣事吗?
■埃克特:建议被接受后,我着手编写工程规格,包括材料零件的规
格,还在实验室里养了一笼老鼠。大家都知道,老鼠有时候钻进大型
仪器中咬坏电线,造成破坏,所以用在ENIAC上的电线,我会先把样
品丢进老鼠笼,再把老鼠饿几天,老鼠不咬的电线我们就采用。听起
来好像笑话,不过建造ENIAC牵涉的问题实在太广了。
□记者:那ENIAC的真正用途是什么?
■埃克特:我们要建造一个机器,完成前人无法计算的问题。你知道
,过去两三百年,科学家以数学概念或方程式总结客观世界许多规律
,可是运用在实际问题上却需要长时间来计算。例如天文学家可以花
十年或几十年计算星体运行轨道时。他们可以慢慢计算,我们工程师
却必须在短时间内解决问题。虽然知道原理,也有方程式,却无法快
快计算出来。那种感觉就像面对满橱罐头,手上却少了罐头刀一样。
□记者:是战争提供机会让你们实现梦想?
■埃克特:因为战争他们才会提供资源建造ENIAC。我很庆幸不需要
扛枪上战场杀人,老实说,那不是什么有生产力的事。相反地,我参
与ENIAC的研究,也坚信战争结束后它会有其他更重要的用途。
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