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从手指到AI 人类如何算数

时间:2020-12-22  来源:未知  作者:本站小编
原标题:从手指到AI 人类如何算数

清华大学科学博物馆展示的计算器具。叶雨婷摄

人类是如何计算的?

我们时常能够看到,小朋友们喜欢掰着手指数数。对于进化程度尚不高的人类祖先,手指为人类计算历史写下了里程碑式的第一页。

不久前,中国第一家综合类收藏型科学博物馆——清华大学科学博物馆携手合肥子木园博物馆,以“运筹”“机巧”“掣电”3个单元,展示了80件东西方历史上重要的计算器具。

其实,该馆目前已经收集到4000多件科学仪器藏品,并对历史上实物已经失传、带有文字记录的中外著名科学仪器和技术发明进行研究性复原。此次展览的80件计算器具中,博物馆研究制造团队经过深入研究,复制了古巴比伦数学泥板、战国竹简《算表》,复原了列奥纳多·达芬奇的里程计、宋代的计里鼓车,用乐高搭建了古希腊安提凯希拉装置,研制了席卡德计算器、帕斯卡计算器和莱布尼茨计算器的互动模型。

计数是算数的基础,人的10个手指成为最简单方便的技术工具,这大概也是十进制计算的根本原因。在古代世界,“手指计数法”被发挥到了极致。现在的人们可能想象不到,欧洲中世纪的手指计数方法,甚至可以用两只手来表示多达9999的数字。直至今日,手指计数仍然在口语、手语和手势交流中广泛使用。

作为人类早期计算实践的起点,除手指,我们的祖先还利用绳结、算筹、算数等来代表离散数的单元,以移动和排列这些单元的方式来实行简单的运算。对于较为复杂的运算和函数,人们会将计算结果排列成表格或采用比例规、计算尺、列线图等模拟计算装置,这些早期的计算工具主要依赖手动,没有分化出明确的输入和输出装置。

在我国,2017年,清华大学出土文献研究与保护中心发现了人类最早的十进制计算器《算表》,并在同年获得吉尼斯世界纪录认证。《算表》呈表格形态,核心部分是由“九”至“一”及其乘积“八十一”至“一”构成的九九乘法表。《算表》还可以通过丝线交叉,运用交换律将两位数乘法转换为4个交叉点数字相加,实现快捷运算。

而随着人类社会不断发展,这样的计算器具已经不够用了。

17世纪,机械计算器的构想首次付诸实践,19世纪中叶真正实现商用。机械计算器的广泛使用,符合迅速发展的资本主义市场经济和大工业生产的内在要求。差分机和分析机是机械计算器发展的顶峰,分析机已经具备了程序控制的思想,也预示着未来电子计算机的发展方向。

但诞生于20世纪中叶的电子计算机则是科技史上的一次伟大综合。把电力引入计算机器,极大地提升了人类的计算速度。从此,计算不再只算术,而是智能活动,计算机也不再只是计算工具,而成了人工智能。

如今,到处可见的智能手机不再被称作“计算器具”。这种对计算的遗忘,恰恰证明了计算已经深陷在人类活动的每个角落。世界的数字化也让一切问题都化为计算问题。

计算器具无处不在,但却隐而不彰,预示着人类或将进入智能计算的AI时代。(叶雨婷)




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