计算机与世界
时代的春意和哲学的新意
乔天庆、陶笑眉著
武汉出版社（2002.04）
著作连载 9 (2003.04公布于熵信息复杂性网站)（图略）
四、虚拟与真实——影像与景象
今天的计算机已具有一种纯粹由比特构成的、称为“虚拟现实”（Virtual Reality,简写为 ＶＲ）的环境。ＶＲ造就了一个虽然在事实上不是这样，但在功效上却是这样的环境，“它 给使用电脑者提供一种身处三维世界的幻觉。这是一种三维的数字化构造，这种构造既是建 筑意义上的又是信息意义上的，它营造出一个微观与宏观维度的景象。”ＶＲ不仅仿真、逼 真，而且“超真”。目前，ＶＲ主要用于建筑、工程和设计上，而戴上“信息手套”进入虚 拟宇航驾驶舱、坦克驾驶舱中的受训者与接受实地驾驶训练的受训者比较，前者能快速进入 实习状态，节省了大量资金。
卡内基-梅隆大学研制了一套取名为“虚拟访谈”系统，爱因斯坦是这个系统的第一个访谈对象。为了了解相对论和这位科学家的私生活，你可以与人造的爱因斯坦举行一场看起来几乎和现场直播没什么两样的电视采访。此系统能迅速对每个问题进行语法分析，并从500盘 录像带中选出最佳答案后将你和爱因斯坦合成在一起，形成一个完整的采访场景。
英国联合新闻社推出了世界上第一个虚拟节目主持人爱诺娃（Ananova），她以极其鲜明的 个性特征在屏幕上闪亮登场。28岁的爱诺娃是一个有着绿眼睛和绿头发的成熟女性。她喜欢 在体育馆里运动，也喜欢与朋友聊天。她对于足球有着很深的见地，也总是热情地追逐着资 讯信息。她是个不折不扣“网虫”，常常在网上读书、看电影、听音乐或玩游戏。尽管说起 来一点破绽也没有，实际上她不是一个真人。爱诺娃是一个基于电脑技术衍生出来的虚幻人 物，被设计出来担任英国联合新闻社的新闻主持人。当你告诉她诸如关闭新闻窗口时，她真 的能帮助你做到。“按照程序，她被设计成为有个人行为，能像一个真正的新闻阅读者或节 目主持人那样能看并且能做一些事情，她能够立刻为你进行一对一的广播。而如果你订了一 个依据个人兴趣的收藏夹，她可以在你需要的任何时间为你播报你立刻就想得知的信息。而 在真实世界里没有哪一个主持人能够做到这一点。当你对俄罗斯政坛频繁变动之类的新闻厌 倦时，当你不愿意收听那些战争报道或凶杀案件的新闻时，或者当你喜欢的新闻正在播报而 你正好没空时，一切就让爱诺娃来帮你轻松安排吧！有了爱诺娃，你可以随心所欲地设置你 的个人新闻，她会用”“平和而充满灵性”的嗓音为你进行单独播报。在联合新闻社信息数 据库的基础上，爱诺娃可以告诉你最新的体坛动态，也可以为你传送突发新闻。而你可以通 过互联网或者是电视接收信息，甚至是用移动电话或其他通讯设备。爱诺娃装备了可以将信 息转换成语音的软件，伴随着不同的节目内容，爱诺娃还能够活泼地在脸上露出不同的表情 。例如当她为你娓娓述说一个凄凉的故事时，她就会在编程输入的悲伤的表情中随机地选一 个，并通过她的脸庞表现出来。“也许她的眉毛会上扬，或轻轻地摇头，以至于其他一些表 情和动作”，“她还能够认识一些特定的单词，并在辩认出之后当播报时加以强调。”英国 电信运营商Orange公司为此表示，它已经动用9500万英镑（约合1.44亿美元）现金从Press Association公司手中收购了Ananova公司。
日本一家公司动用几十名电脑图像艺术家用了２年时间设计了一个计算机软件，创造了一个 电脑世界中的虚拟歌手，她的名字叫伊达恭子，她有16岁的妙龄，无可挑剔的美貌，柔蜜又 略带沙哑的歌喉。有她的星座、嗜好与血型。她灌制过一张激光唱片《爱之交流》。她身材 美妙，穿半截紧身短衫，修长的双腿外穿高筒线袜，脚蹬厚底鞋。她的嗓音，身材，性格， 举手投足，一颦一笑等等，都经过了精心的安排。她没有一般歌星身上总会有的缺点，也永远不会变老，也不会因为结婚而退出歌坛。她能连续唱无数个小时而不会累倒，并且随叫随 到，任由支使，不耍性子，不发脾气，直到你满意为止。她能讲７种流利的语言。如果需要 ，她还可以拥有人们所能想到的各种优点。伊达恭子的出现，使流行乐坛发生了变化。喜欢 她的不仅有那些爱听流行音乐的少男少女和歌迷，而且还有电脑软件消费者。现在，越来越 多的人把她请到家里。美国、法国、加拿大、意大利、马来西亚、香港各地，都有人为她设 立网上歌迷俱乐部。电脑公司由此得到启发，准备推出更多的虚拟形象。
美国虚拟人物公司在网上发表了一个虚拟人物西尔维（Sylvie），她不会跳舞不会唱歌，她 是一个会说话的软件机械人。她是结合了对话、表情与语音科技而开发出的第一个有脸有嘴 能说话的对话软件，她能与人进行对话，只是你要用键盘与她对话。对话软件利用了计算机 的快速处理信息的能力，能在文字档案库中寻找与问题相关的资料。如果你用键盘输入大篇 文章的话，她能大声朗读出来，成为一个阅读器。
一种未来的虚拟情境中的的网上人际关系正在开始建立，今后人们在电脑的虚拟情境中会有 广阔的符合个人意愿的世界，并且会与虚拟世界有越来越丰富多彩的交往。
有人认为在因特网上最有趣的消遣非虚拟现实莫属。因为这是一种模拟现实或假想现实的游 戏，让人有亲临其境的感觉。如此引人入胜的虚拟情境会改变人际关系吗？
1996年，由当时的杭州大学开发的《虚拟故宫》系列在北京中国人民革命军事博物馆举行的 863十周年成果汇报展览会上引起了轰动。跨上一辆不能移动的真实自行车，戴上一个特制 的头盔，就能到故宫作一次虚拟漫游。最先映入眼帘的是形象逼真的天安门城楼，穿过午门 跨上金水桥，越过太和门，就到了太和殿广场。到了金銮殿的宝座前，看到殿内72根挺拔的 柱子，其中还有6根是盘龙金柱。随着骑车速度的快慢，故宫的景色也如同骑手看到的那样 ，景色忽而飞过，忽而姗姗走来。故宫的三大殿和三大宫尽收眼底，给人以身临其境的感受 。出了神武门，拿掉头盔，眼前的故宫已不翼而飞。这就是引人入胜的虚拟故宫游。《虚拟故宫》追踪了国际上先进的虚拟现实技术，对我国的航天、航空事业有重大的应用前景。前 杭州大学正在开发的“虚拟座舱系统”建造了包括我国新型歼击机和美国F19等三个机种的 座舱模型，戴上头盔显示器和数据手套，在一个小房间里，就可以驾驶这些新机种，直上蓝 天，俯冲、侧翻，做各种特技飞行。
在美国一个防御分析模拟中心，虚拟现实技术把受训士兵置于一辆坦克操作台，演习参加波 斯湾战争中的一次坦克战。为了使演习逼真，有关人员在实战场地测量了履带痕迹、距离和 弹坑。参加过虚拟坦克训练的士兵，在海湾战争中的沙漠战场上，能以少胜多，打败了多于 自己5倍数量的坦克，共摧毁伊拉克的苏制T72坦克2400多辆。
20世纪80年代中期，在美国宇航局研究中心就使用了一种“遥现技术”，操作人员戴上头盔 式显示器 ，就能得到在现场的机器人通过视觉传感器和听觉传感器得到的见闻，这和人在现场的见闻 一样。这时由人操纵的特殊的机械手根据现场需要作出的动作，就能控制那个机器人作相同 的动作。杭州大学正开发的视觉追踪人机界面系统可望把眼动这一客观心理反馈给计算机， 让电脑了解你要做什么，将来人就可以用思维控制机器：收电视，开汽车、飞机、飞船，操 作机器人。
美国海军以微软公司的“模拟飞行”游戏作为训练飞行员的模拟飞行的工具，借此让飞行员 更真切地感受飞行的临场感，预计海军方面将进一步改良模拟飞行的版本使它能更适合每一 个海军成员练习模拟飞行时所需。海军将为其T-34C飞行中队成立一个能灵活运用“模拟飞 行”软件的场地，除了微软公司将帮助规划仪器、仪表等设备外，还有模拟德克萨斯州等地 风土地貌的舞台布景供飞行员做练习之用。美国海军教育训练中心主任表示：使用这套海军 版“模拟飞行”的海军官校学生在练习中大多数学生有不错的分数表现；仅有少数的学生分 数在令人不满意的平均之下。他强调：海军方面视这次以电脑游戏“模拟飞行”做模拟测验 只是一次测试，并不是要替代其他传统而主要的飞行模拟练习。除了海军的学生外，他们也 准备将这套电脑游戏推广到全美69所大专院校中，由海军所主持的人才培训单位里。这套微 软的模拟飞行电脑软件同时也包含了一套由公司设计的、能发动核子攻击的潜水艇软件。海 军教育训练中心主任说：他准备以这套包含核子攻击潜艇的软件作为训练较低阶军官的教材 ，让他们去想像、体验潜艇这一装备，让他们不只是专注在他们个人自身的职责以及工作内 容。（http://www.gznet.com 2000年 1月 28日）
我国北京科技大学研制的VR-2型汽车驾驶模拟装置充分发挥了实时交互式三维图像技术的优 势，在3米宽的弧形大屏幕上投影出与实际道路极为近似的活动景象，使驾驶员有身临其境 的视觉感受。设计者们也研究了一种力学模拟装置。它能很好地模拟汽车操纵时出现的力学 现象，同在实际道路上行驶时完全一样。这一装置研制成功以来，经过半年多的试运行，已 经培训出100多名学员，并全部通过考试取得驾驶执照。用汽车驾驶虚拟现实系统训练驾驶 员时能模拟出许多危险性极大的突发情况，如模拟制作出突然闯入汽车前方的行人，使驾驶 者有更丰富的驾驶经验。
在海湾战争中，许多新应征入伍的美国飞行员很惊奇地发现操纵各种新型轰炸机一点也不难 ，跟自己在虚拟飞行游戏中学到的一样，甚至投弹、抖翼等细节也一模一样。不仅飞行可以 仿真学习，坦克、舰船、军事演习都能够仿真学习。由于网络虚拟技术的进展，美国军队已 运用所谓“防御仿真Internet”将其在全球的种种军事装备联合起来搞网络仿真坦克战。海 湾战争中就运用了这一系统。虚拟现实技术有助于战斗人员在冲突之前就看到他们进攻中的 不利之处。
进入20世纪80年代以来，有两个词愈来愈频繁地出现在我们的日常生活中，预示着人类的文 化构成 正在悄悄地发生着意味深长的变化，这就是虚拟现实和交互式娱乐。高速电脑的普及使栩栩 如生的真人影像与数码语音可以不费吹灰之力地在电脑上以极为低廉的价格获得，导致世界 有名的迪斯尼也开办起电脑游戏公司。人类文化正在遭受着游戏电脑化的洗礼：维特根斯坦 说语言是一种游戏，德里特把哲学看成是符号的游戏，后现代主义文学致力于文字游戏，这 些年来又卷起了融入高科技牵动许多人的游戏热潮。1994年，冠以“交互式电影”美称的电 脑游戏“银河飞将三代”问世，游戏中的演员全部由好莱坞职业演员出演。游戏主角、人类 一个联邦的王牌飞行员（也就是你的化身）可以用键盘、鼠标操纵这名王牌飞行员在令人眼 花的图像中穿行，经历恋人被俘的痛苦，忍受上司的挖苦，同伴的嫉妒，享受女机械师的媚 眼，在三维星图前布置巡航路径与作战方案，然后亲自驾驶着各式各样的飞船，率领属下完 成一个又一个惊心动魄的任务，拯救行将被外星人摧毁的地球。操纵者的每个动作与整个战 争游戏的结局相关，有一千个游戏者就有一千个游戏结局。在多如牛毛的三国类游戏中，“ 反三国”式的梦想可以靠你来实现，贤君刘备（就是你的化身）也会一统天下，荣登大宝。 人的梦想过去只能在下意识、幻想或者是电影状态中才能见到，如今哪怕是最疯狂的想象也 可描绘成实实在在地、生动地出现在你的眼前图像，而且可以定格凝固，不会转瞬即逝，但 是在实际生活中不一定能存在这种景象。在精英级游戏《文明》中，你可以成为世界各大文 明之一的创始人，然后尽你的聪明才智和想象力去发展你期望的文明，内政、外交、军事、 工农业生产、科学技术，这一切过去都只有历史伟人才能担当的职责就会虚拟地落到你的身 上，同你个人的全面素质相关连。
电影工业在八十年代出现了停滞的低迷时期。引导电影走出这次低迷状态的主要角色之一是 计算机。计算机带来了崭新的电影语言和视觉感受。由于精神产品对计算机的运算能力、存 储能力及媒体转换能力等提出了更高的要求，用计算机处理电影影像及声音的技术曾被认为 是数字媒体技术的制高点。最近几年来，计算机图形技术有了长足的进步，它已经能够创造 出与摄影机拍摄的影像相似的画面。例如，1999年圣诞节期间在美国上映的故事片《小老鼠 斯图亚特》（我国片名译为“精灵小鼠弟”。作者注。），其中的主角是一只拟人化的聪明 、热情的小老鼠，它在电影中完全是用计算机创作出来的，形象非常逼真传神，如果不提示 ，很多人都会想：“这只老鼠是怎么训练出来的？”这只训练有素的小老鼠身穿西装，站立 行走，对它而言，尽管人类世界是一个硕大无比的世界，但它虽然没有了父母仍然能与人侃侃而谈，并在其中找到了一种归属感，一种家庭的温暖。斯图亚特遇到了各种敌人和朋友， 体会到了真正的友谊和忠诚。同时，一个三人之家也发现其实人类和斯图亚特也有相似的地 方，人们应该有勇气做真实的自我，任何时候都不要放弃自己的梦想。为了完成影片高难度 的动画要求，本片共动用了127名计算机工程师，电脑动画师和技术人员。斯图亚特的造型 先由一些灰色的线条组成，一旦确定后，它便变成了高清晰度的模型，然后再附上皮肤、毛 发、服装和相应的光线。毛发的长度、颜色、柔韧度都决定了这个造型是否可爱机灵，为此 ，技术人员经过多次组合，在这个小东西的头上安装了45万根毛发，其中耳朵旁边占去30% ，再给小东西加上酒窝、胡须等等，于是呈现出一个眼睛圆圆的大大的，浑身毛茸茸的，充 满生机的小鼠弟。这个形象被认为是1999年最佳的计算机图形表达之一。对一些既可用传统 特技手段实现也可以通过计算机实现的场景，今天决定导演作出选择的原则只有一个：性能 价格比。在这部影片中还有5只宠物猫，这倒是好莱坞动物中心的真猫，为了让这些猫能够 胜任角色，动物中心花费了几个月的时间对它们进行了针对性训练。
在好莱坞历史上票房收入前10名的影片几乎都和数字技术的使用及数字虚拟空间的设计有密 切联系。高居榜首的就是全球票房收入超过18亿美元的《泰坦尼克号》，影片中500多个电 脑特技为一个世纪末的灾难故事提供了一个辉煌的舞台。而《侏罗纪公园》、《星球大战》 、《狮子王》、《阿甘正传》、《迷失的世界》、《真实的谎言》等为中国观众熟悉的影片 ，也大量采用了特技手段和电脑技术，造成的奇观成为这些影片共同的商业卖点和艺术亮点 。《真实的谎言》中导弹拖着人飞行的镜头，在现实中是不可能有的，这是电脑特技造就的 产物。《阿甘正传》中，导演以1000名群众演员表演的反战示威场景，复制虚拟成了五万多 人的示威场景，而且阿甘还有幸和已不在人世的几位美国前总统会见握手。《侏罗纪公园》 中亿万年前已绝迹的恐龙又栩栩如生地重现，《龙卷风》中令人心悸的龙卷风，都是电脑的 特技制作。中国电影《紧急迫降》的20多分钟的特技镜头中，使用了5分钟的电脑三维图像 和大量的模型与数字处理结合的影像，创造出波音飞机空难危机的奇观效果。《冲天飞豹》 中用数字技术想象了中国的新型战机，并用180多个三维动画镜头表现了高难度的战机飞翔 动作。电脑作为一种特技手段已经为电影的视听效果、艺术能力带来了震动性的影响。数字 技术为艺术家提供的舞台必然会越来越广阔。当然，电脑的虚拟现实的本领也是有其极限的 ，它做不到重塑人的灵魂，也无力揭示生命的瞬间现实。
五、脑力与体力——富与穷
世界各国经验表明：科学技术发明在技术上运用后，所创造的价值要超过研究与开发费用的 10倍以上。邓小平明确指出：“科学技术是第一生产力”。在世界经济一体化的局势下，财 富正进入重新分配的时期，靠科学和技术致富的事例比比皆是。
当代，有一个每24小时就产生一位百万富翁的小区，那就是计算机的圣地，美国的“硅谷” 。据美国《福布斯》杂志2000年6月公布的资料，1955年出生的美国微软计算机软件公司总 裁比尔·盖茨拥有的财富位居世界榜首。从１９９４年起，他连续七年独居世界首富宝座。 到１９９9年4月底，他的个人财产曾达到1000亿美元。从１９９６年到１９９７年的一年中 ，他的财富增加了约２５０亿美元，每天增加人民币约４．５亿元。如果他睡在这些钱堆成 的2米见方的大床上，他每天就要从30公里高的床面跳到地面。如果他的体重是80公斤，那 么他的每一两体重价值7200万美元，比黄金还贵14万倍。若以比尔1998年的财富增长速度， 一万美元的票子也不值得他花时间俯身弯腰检起；于是产生了一个“弯腰指数”来衡量人所 拥有的财富。到2000年，因股票下跌，比尔的个人资产仍为600亿美元。美国前五名富翁中 ，三名靠电脑发家。而比尔·盖茨与以往的钢铁大王、汽车大王等富翁迥然不同，他依靠比 特建立了他和他公司的财富。微软公司的股票价值一度在世界排名第一，超过２０００亿美 元。据分析，美国市场价值最高的公司在微软软件、通用电器、思科网络和英特尔芯片四家 公司之间争夺拉锯。全球有200名巨富的财产达到一万亿美元以上，这相当于在全球金融市 场上的全部流通资金。《福布斯》杂志公布的名单，指出了一个令人震惊的事实：电脑、互 联网与证券业一样，不仅是创造世界巨富的行业，电脑、互联网还使富者更富。
在市场经济中，金钱通常是实力的标志。比尔·盖茨在十几年当中，白手起家、运用头脑中 的比特创建了全球最大的金钱王国。人们为了获得含有高信息量的比特，就要按照市场经济 规则实行等价交换，金钱则是物与物交换的通用筹码。可见，比特具有物质性，比特是人类 生存的必要条件。
比特的0和1是矛盾的对立统一，存在于宇宙的一切事物中。因此比特必然也渗透在社会领域 的各行各业内，发挥出物质力量的作用。
在复杂的事物发展过程中，有许多的矛盾存在，其中必有一种是主要的矛盾，由于它的存在 和发展，规定或影响着其他矛盾的存在和发展。事物的性质，主要地是由取得支配地位的矛 盾的主要方面所规定的。比尔·盖茨的微软公司制作的计算机软件在全世界得到了广泛的应 用，由软件销售获得的巨大财富启示我们，在人类生活的诸领域里，科学技术这个第一生产 力，也正通过软件的作用产生了不可估量的影响，管理着和形成着人类千姿百态的意识流， 并将这些意识流转化为难以估量的物质财富和精神财富，引导社会走向进步或者甚至倒退。
比尔的巨大财富实际上折射了科学技术转化而成的社会巨大的生产力。
我国最年轻的女富豪是一位年仅24岁的上海女孩杜冰蟾，她是世界上提出重大发明的年龄最 小的发明家。1990年，中国教育电子公司曾出资1亿元人民币想购买她的汉字全息码技术。 她12岁开始研究汉字部首，每天只睡几个小时，除了吃饭上学，所有的时间都埋头书房，研 究的草稿用麻袋装，她将汉字200多个部首删、减为100个部首，每删去一个部首都如同在悬 崖上攀登，耗尽心血和青春。汉字全息码问世后，许多世界名校邀请她去继续学习都被她拒 之门外。她的公司拥有众多的中国科学院院士、教授等，她称他们为爷爷、伯伯、老师。有 人预计，她光是汉字全息码软件一项的收益，在中国即可用亿元计算。
重庆一名16岁中学生李琪缘，2000年同美籍华人合伙成立维特网信息有限公司，他出任老总 。双方各占50%的股份，只过了几个月，他就成了百万富娃。他从一个电脑盲开始学习电脑 ，在网上设立了“琪缘工作室”，1999年5月8日以美国为首的北约悍然轰炸中国驻南大使馆 ，他在自己的网站上进行声讨，发表了抗议北约暴行的专题报道，他给好几家大网站做过网页。1999年底，他以个人的网站和网络技术同华人注册成立信息公司。现在，他每天只能休息两三个小时。
至于靠软件、靠网络闯出天下的大有人在，如中国的求伯君，王永民，美国雅虎公司的华人杨致远，中国五大网络的掌门人等等。
和网络、信息技术等相关的“新经济”使个人收入差距正在扩大。赢者通吃，败者全失，在美国出现了穷人更穷，富人更富的情况，在全球则出现了穷国更穷的趋势。在中国也可能出 现有知识的人占有社会主要财富的情况。
在因特网上也有另一类想发财的偷儿。美国联邦调查局逮捕了一名涉嫌制造网上诈骗的23岁 学生，他利用在网络工作的便利，炮制并散发了有些商界要人的谣言，导致一家公司的股价 暴跌60%，而他本人则乘机做空头大赚一笔，净进账25万美元。
六、计算机与人的寿命——长寿与短命
在新千年2000年中有一件举世瞩目的大事。5月10日，美国总统作出了“毕生最光荣的一项宣布”：人类基因组工作框架图绘制完成，这幅图就是人类全基因组DNA序列图。6月26日美 国总统在白宫又宣布人类基因组草图历经10年时间已经完成，克林顿评价这一科学成果的深 远意义时说“人们将世世代代铭记住这一天。”英国首相以卫星电视的形式参加了这个发布 会。2001年2月，参与人类基因组计划（HGP）的科学家宣布了他们绘制了“正式版”人类基 因 组图谱。将要由美国、英国、法国、日本、中国科学家共同于2001年彻底完成的人类基因组 计划，是人类生命科学史上最伟大的工程，它将破解能控制各种病症的基因密码，最终解开 人类生老病死的奥秘。
人类只有一个基因组，大约有5万至10万个基因。迄今为止，我们不能确定所有基因的位置 和功能，尽管我们已经知道控制人类生老病死的物质是基因，也找到了几千个基因在染色体 上的位置，但我们没有了解全部基因所在的确切地点以及它们究竟控制着生命的哪一个方面 ，我们还不能破译这小小的基因上所承载的生命奥秘。20世纪80年代中期，美国科学家首先 提出人 类的基因组计划并由美国政府1990年10月正式启动，耗资30亿美元。这个计划要画出一张人体基因组图谱，找到46条染色体上30亿个碱基对（约10万个基因）的准确位置，破译人类遗 传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。人类基因组的这张图一旦绘制成功， 就可以按图索骥，寻找并确定人类的所有基因，揭开5000多种遗传病以及与遗传密切相关的 癌症、心血管疾病等目前还无法治愈的疾病的病因，制订较好的药物研制方案，甚至生活起 居、饮食习惯等也能根据基因情况作出调整，我们的健康水平就会大大提高。
在获得基因组草图时，用超级计算机进行了480亿亿次计算，从而在历史上第一次对人类遗 传密码进行线性排列。英国政府的一位高层科学家表示，未来的人寿命将比目前增加一倍， 并有活到1200岁的潜力。那时人人都是中国神仙传里的长寿老人彭祖。人满为患也可能产生 世代间的对立。因基因缺陷产生的基因歧视也可能形成新的种族歧视或人与人之间的歧视。 基因技术也会带来新的伦理问题。 在2.25平方厘米面积芯片上承载几千到上百万个基因点的生物芯片可以显示人体所有生病的 基因，这种生物芯片的制作技术要依靠基因图的破解。参照基因范本的基因诊疗方法将产生 具有革命性的新医学。
七、Windows与Linux——垄断与分享
1968年，15岁的保罗-艾伦和13岁的比尔-盖茨是一群喜欢软件的中学生的首领，他们每天晚 上去到DEC公司帮助寻找DEC软件中的错误。盖茨在编制一个学生座次排序软件时，偷偷地加 进一些指令，使自己成为班上几乎惟一一个周围坐满了女生的男孩。他只要在一个计算机终 端上敲出14个字母，就可以控制DEC公司的计算机系统，他也侵入过华盛顿大学与赛柏网络 相连的CDC计算机，导致与之相连的所有计算机同时中断工作，他也因此被强制远离计算机 一年。盖茨成了一名黑客，艾伦也是。“黑客”(hacker)一词源于英语动词hack,意思是劈 ，砍，又引申为辟出，开辟，干了一件出色的工作。黑客在20世纪60年代被用来形容美国精 英集中 的大学中独立思考却奉公守法的计算机迷，是个褒义词。早期西方黑客的风格带有60年代那 种无所顾忌的特点，他们仇视现存事物，厌倦战争，主张无限制的自由，反抗任何形式的束 缚。在《数字化生存》一书中尼葛洛庞蒂有一个看法，“科学家曾下意识地想保持计算机的 神秘性，就好像中世纪的僧侣，刻意维护自己独尊的地位”，在计算机一步步向统治机器演 变的过程中，许多知识成为禁地，黑客也就应运而生。黑客的道德准则包括对计算机的使用 应该是不受限制的和完全的；所有的信息都应当是免费的；怀疑权威，推动分权；你可以在 计算机上创造艺术和美；计算机将使你的生活变得更好。开创了计算机王国的黑客英雄们习 惯于将辛苦积累的知识与信息无条件地与大家共享，这种共享精神在其他工业中极为罕见， 早期的黑客和后来的一些黑客其道德准则不可同日而语。不过，那时的盖茨也发表过一封公 开信反对软件的自由拷贝，它曾被标志为自由软件开始没落。以后的几代黑客中有些走上了 歪路，人们为了把他们从真正的黑客中区分出来，称之为“垮客”Cracker。
不可避免地，钱商们来到了生钱的地方，植根于黑客精神的微机业在金钱上的成功，最终斩 断了微机业与其祖根的联系。1981年，一家名为Symbolics的公司雇用了美国麻省理工学院 一个研究室的大部分“黑客”，美好时光从此结束。免费软件的设计停止了，代之以赢利性 的商业软件，安置密码等，一切瞒和藏的方法无所不用其极。1995年澳大利亚军方就发现微 软公司的Windows95软件会把他们的信息悄悄地传给微软公司。1999年3月，有人发现微软的 视 窗98软件会在用户不知道的情况下将一串识别码传送给微软公司的网站，9月又有人发现视 窗98、视窗2000软件的密码系统中留有一道后门，命名为“NSA密钥”（NSA是美国国家安全 局的缩写）。1999年，盖茨的微软公司被美国的检察官指控垄断，2000年4月3日，联邦法官 杰克逊作出了微软“违法垄断”的裁决。
在版权、专利、知识产权等传统文化大行其道的今天，以当年第一代的黑客、1953年出生的 斯特尔曼为代表的商业社会反叛者倡导免费软件，或者叫做自由软件（freeware），他们也 创导共享软件（shareware）。流行的软件按其提供方式和是否赢利，可以分为三种模式， 商业软件、共享软件和自由软件。商业软件由开发者提供技术服务，用户只有使用权，但不 得进行非法拷贝、扩散和修改；共享软件在免费使用一段时间后，缴纳使用费后开发者就提 供相应的升级和技术服务；而自由软件则由开发者提供软件全部源代码，用户可以免费使用 、拷贝、扩散和修改；用户也有义务将自己修改过的程序代码公开。90年代，软件业逐渐成 为投资者心目中的金矿。1993年和1994年开始的商业躁动中，很多公司放弃了曾经高举的自 由的旗帜，把因特网看成利益角逐的赛场。公开源代码、协作开发、即时反馈互相交流的发 展道路被废弃，代之以集中的、封闭式的软件产品计划和开发过程，其结果是创新色彩的消 退和支持率的下降。芬兰赫尔辛基大学生、1970年出生的列努斯·托维尔德（Linus Tovald s）始终没有放弃源码共享、思想共享的轨道，他用自己的智慧破译盖茨的商业软件，然后 把它公布于众。他听说他的行为使盖茨损失了不少美元时甚是高兴。商业软件通常由一些不 知所云的机器代码组成，使用者一般不会破译。偶尔，像微软这样的公司会送你网上使用的 浏览器，但是你不可能读懂它。而免费软件不同，这种软件的源代码是公开的，每一个感兴 趣的人都可以使用，每一个使用者都可以对它修改，三个臭皮匠合个诸葛亮，何况在网上有 许多高手，必然不断产生出更完美的软件设计。早在1983年，斯特尔曼组织了一个完全立足 于开放软件的源代码的群体，叫做“GNU”。1998年,免费的计算机操作系统Linux宣布加入G NU，强壮了自由软件联盟GNU的阵势。Linux操作系统是托维尔德在UNIX操作系统上开发创造 的。芬兰的富裕、福利、教育和文明使这个国家的人民富于同情、共享的感情。托维尔德在 大学的网络服务器上公布了Linux的源代码，为数不多但思想自由的编程高手为Linux的完善 提供了大量的建议，还把自己编写的程序代码插入其中，从一开始Linux就是智慧的集晶。
它得到世界许多电脑迷的支持，不断被完善发展，在因特网上已经形成一个Linux社区，很 多人既是某个部件的作者又是整个系统的使用者。无数的黑客和使用者通过网络使Linux从 起初的1万行指令发展到今天大约100万行以上，Linux已经成长为一个功能完善、稳定可靠 的操作系统。1999年Linux 一飞冲天，成为万众瞩目的焦点，编程高手和黑客们的追捧、业 界大公司的鼎力支援再加上媒体的持续炒作，Linux等自由软件的热潮在很短时间内就席卷 世界各地。Linux是微软的强硬对手。人人为我，我为人人是Linux社区的道德标准， Linux 系统的用户日益增多，功能越来越强。Linux确立自己的地位和影响力所用的时间只有闻名 全球的Windows的一半。
据不完全统计，实现国民经济信息化如果全部购买商业软件，中国将支出约几千亿元。1998 年9月，我国各大电脑公司宣布支援Linux，1999年国家开发出红旗Linux操作系统。
根据预测，各种形式的嵌入式数字设备和信息家电的数量将在2005年全面超过个人计算机的 数量，其商业前景十分广阔。在这个潜力巨大的市场上，Linux是比其他操作系统更为完美 的解决方案。源代码开放、自由和高度可以定制等优势的充分发挥，是Linux继续成功的关 键。2000年初，由Linux创造者列努斯·托维尔德,金融大鳄乔治-索罗斯，微软创始人之一 的世界二号富翁艾伦等参与的一家公司推出了名叫克鲁梭（Crusoe）的芯片，内置有托维尔 德的Linux操作系统，它性能优良、能耗超低，体积只有Intel计算机芯片的四分之一。从手 持电脑到网络电器到传统笔记本电脑，移动计算设备市场将随着克鲁梭的出现而发生一场翻 天覆地的变化。
2000年初微软公司的最主要对手——Sun公司将其操作系统的最新版本Solaris完全免费向公 众开放，公布全部源代码。而Solaris是世界市场占有率最高的服务器操作系统之一。
三十年河东，三十年河西，人间正道是沧桑。在软件业发展历程中，垄断与分享的态势不会 停息。
八、计算机的发展——微与巨,笨与智,快与慢,单与多,精与滥,海 与洋
世界上第一台电子计算机是第二次世界大战中因为计算炮弹弹道曲线的需要，直到1946 年才 制成的。这台名叫ENIAC的电子计算机运算速度约为每秒５０００次加法运算，重量30吨， 占地150平方米，科学家到机房里工作要戴上耳塞以防失聪。经历了五十多年的变革，计算 机所使用的元器件由电子管、晶体管、集成电路直到今天一个指甲盖面积上集成了几百万个 电子器件的超大规模集成电路，更向纳米技术领域进军，体积越来越小，重量越来越轻。于 是出现了小得快使人看不见了的便携式计算机和人们通常能见到的随身携带的笔记本电脑， 它们的功能都很强大。这是计算机向微小型的方向发展。
计算机发展的另一个方向是巨型的高性能计算机，它被人称为高科技中的高科技。目前，世 界高性能计算机基本上为欧美发达国家所控制，在前500强中，美国、加拿大占据了60%，欧 洲占27%，日本占11%，其他国家仅占2%。
我国1999年9月制造出峰值运行速度为3840亿次的“神威1号”高性能计算机，它能做出10天 的天气预报，而原来用美国允许出口的计算机只能做出7天的天气预报，使用它开展了人类 基因电脑克隆系统这一国家重要科研项目的研究。用了它只要10个小时就得到原来在亿次级 计算机上要10年才能得出的地震找油结果。用它模拟新药在人体内的反应所要进行的筛选20 万个分子的工作量过去要花费几年时间，现在只要3个月。
2000年6月IBM公司制出每秒钟能进行12.3万亿次运算的计算机，它在1秒钟内所完成的工作 相当于一个人用计算器花1000万年的时间才能完成的工作。
美国IBM公司正研制的、估计2005年左右成功的“蓝色基因”超级计算机，其运算速度要达 到每秒钟1０００万亿次。“蓝色基因”将帮助人们探索深层次的生命奥秘，可用于了解和 演示人体氨基酸如何自己重组为蛋白质的过程。但即使对300个氨基酸进行的这类研究过程 也要蓝色基因巨型机运算10年。
2001年4月，俄罗斯科学家声称他们已研制出首台真正意义上的人工智能的“神经”计算机 ，这种计算机的智商几乎与人脑毫无二致，因为它完全基于人脑细胞工作的原理制成，智商 程度高出此前研制的所有计算机。
在计算机界有一条莫尔法则，说的是电脑处理能力与一个芯片上集成的晶体管数量的平方成 正比。根据的测算，CPU的实际处理能力每18个月翻一番。几十年来计算机运算速度越来越 快，而价格却降至原来的万分之一，进化速度之快令人瞠目结舌。计算机已经由科学家殿堂 里的供物变成了寻常百姓家的工具。统计表明，到1999年底止全球个人电脑总数已达到4亿4 千万台。
计算机问世50多年来，运算速度已提高了100亿倍，CPU的连线宽度目前已细微到0.2微米。 今天的奔4处理器的内核只有邮票大小，却容纳了4200多万个晶体管。最迟到2020年，电路 线宽将不可避免地达到只有单个分子大小的物理极限，这意味着传统计算机将走到终点。为 了更加升高运算速度，超级电脑的下一个目标是量子计算机。量子计算机已经初露端倪，20 01年量子信息国际学术会议上指出，具有5000个量子位（比特）的量子计算机可以在大约30 秒内解决传统超级计算机要100亿年才能解决的大数因子分解问题。还有一种用脱氧核糖 核酸制造的分子计算机，美国南加洲大学的数学家伦纳德-阿德勒曼已经用它解决了一道数 学难题，据《科技日报》2001年底介绍，以色列已成功地研制出纳米级DNA计算机，运算速 度达到每秒10亿次，精确度高达998%。正在策划明日超级电脑的工程技术人员发现， 双螺旋结构分子的DNA用以表示信息 的方式和硅片以0和1处理信息的方式极为相似，但DNA的效率要高得多。1克DNA分子可容纳 的信息量竟相当于1万亿张CD唱片，研究人员已借助于DNA解答多变量的、难住了普通电脑的 数学题，并称之为基因电脑。
机器人和象棋大师比赛曾引起众人的关注，著名的“深蓝”计算机可以在3分钟内对500亿 步棋进行分析并作出选择，但是人们仍然不满意计算机只能是大脑一部分功能的延伸，目前 最先进的计算机，在思维、推理、抽象等等方面仍无法与人脑相比，只能进行数学严格计算 和逻辑推理判断运算。世界各国正在开发具有能独立处理事件的智能计算机。根据研究，人 类大脑的左右两部分是有分工的，左脑承担推理思考，右脑承担感知、认识、学习。目前的 电子计算机，从模拟人类大脑功能方面看，是属于承担推理思考能力、进行数值计算的左脑 型。智能计算机应是模拟直观感知、认识和学习的右脑型。从计算机的发展过程中又提出了 开发人类右脑功能的研究任务。
在数学中，有理数在数轴上只占极少数，在数轴上大量的是无理数，在人类求知过程中也还 有大量的未知数，因此，对计算机的信息处理更快、更强的追求是永无止境的，迫切需要的 。计算机的发展总在升级，也总是能够升级。
在网络迅速发展的同时人们也越来越惊喜和诧异，没想到网上竟然有这么多的知识和朋友， 感叹着世界真是其大无比，感受到信息爆炸的滋味。大量的信息使人无所适从，就像刘姥姥 进大观园什么都想看什么都想问，以至在网上漫游最后迷失了方向。信息的精与滥、乏与泛 的矛盾出现了，信息的归纳与分类行业也出现了，杨致远的雅虎网站和许多搜索工具使人们 在网上搜索个人所需的资料时强力有效。杨致远发了财。尽管这样，人们还是常常为能否找到自己感兴趣的内容而忧心忡忡或者沙里淘金，在快速的搜索中又寻觅到新的迷茫。
信息的储存从一张软盘存放360KB，一只硬盘存放几十MB,到现在一张光碟上存放600MB，存放在四张光盘上的全套72卷中国大百科全书已经上市，人们把这称为海量存储，这曾经引起我们的惊喜已成过去，后来，在DVD上能存放20GB，人们又把它称为洋量储存，然而新世纪初来自中国科学院的消息说已经研制出迄今世界上信息存储密度最高的有机材料，其信息容 量比现有光盘高100万倍。按照这种密度，可将美国国会图书馆的所有信息存放在一块方糖大的盘上；又有消息说以后的全息光盘要从125G 提高到1000G ，这些又应该创建一个什么名词来说明这种储存方式呢？
计算机中乏味的二进制数０和１组成的千百万条指令所构成的程序以及声音、图像信息的电 子模拟信号的数字化处理DSP（参看“预备知识”）给出了从文字、声音到图像的多种媒体 处理方式，加上计算机从单机工作到多机联网，这些使人类社会的通讯方式发生质的变化， 从地球这端到地球背端的文字、声音、图像以及虚拟现实技术都能够得到实时的多媒体传输 。信息的数字化处理和计算机联网促进了电脑、通讯及消费性电子等产业的整合和融通。促进了西方国家经济增长，失业减少，社会持续繁荣发展。我国８６３科研攻关国家计划已针 对计算机、通讯、家电融合的趋势作出了部署，把具有通信、多媒体和家电功能的“算通机 ”（参看“预备知识”）列为攻关项目，以迎接“后ＰＣ时代”的到来。
美国等发达国家已经开始着手下一代互联网（NGI）的开拓，我国也正抓住这一机会抢占桥头堡。