計(jì)算概論-計(jì)算機(jī)文化、程序設(shè)計(jì)

PAGE計(jì)算概論—計(jì)算機(jī)文化、程序設(shè)計(jì)IntroductiontoComputing:ComputerCulture,andProgramming閆宏飛陳翀編著byHongfeiYanandChongChen2015/9/16PAGEiv內(nèi)容簡(jiǎn)介本書主要是匯編各書和參考資料而成，比較系統(tǒng)地介紹了計(jì)算機(jī)文化，和程序設(shè)計(jì)。通過(guò)這兩部分有機(jī)的結(jié)合（前者占1/3，后者占2/3），即理論與實(shí)踐結(jié)合，使學(xué)生理解和掌握有關(guān)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的基本概念和基本原理，對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科有全局性的認(rèn)識(shí)；學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，熟練掌握Python語(yǔ)言編程技術(shù)，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。本書層次分明，由淺入深，具有學(xué)習(xí)和實(shí)用雙重意義。本書可作為高等院校各專業(yè)一、二年級(jí)學(xué)生的教學(xué)參考書和技術(shù)資料，對(duì)廣大從事計(jì)算機(jī)相關(guān)研究和應(yīng)用開發(fā)的科技人員也有很大的參考價(jià)值。從2015年秋季學(xué)期開始，程序設(shè)計(jì)部分講授Python語(yǔ)言變成。所以去掉本書的下篇C++編程，有待更新。有興趣C++編程的讀者可以參閱之前的講義。前言《計(jì)算概論》是普通高校面向理工科低年級(jí)學(xué)生開設(shè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課。課程前1/3部分為計(jì)算機(jī)文化，后2/3部分為程序設(shè)計(jì)。任教此課兩年來(lái)，發(fā)現(xiàn)沒有合適的教材，因此根據(jù)授課經(jīng)驗(yàn)，匯編各書和參考資料，編成此書。編者2009年1月于北大燕園目錄前言計(jì)算概論 i第1章引論 11.1計(jì)算機(jī)科學(xué) 21.2摩爾定律 31.3ScopeofProblems 51.4計(jì)算機(jī)科學(xué)有著主宰未來(lái)社會(huì)的強(qiáng)大威力 8上篇計(jì)算機(jī)文化 10第2章計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 112.1ComputerIntroduction 112.1.1TURINGMODEL 112.1.2VONNEUMANNMODEL 272.1.3Computercomponents 292.1.4History 332.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)漫游 382.2.1InformationisBits+Context 392.2.2ProgramsAreTranslatedbyOtherProgramsintoDifferentForms 412.2.3ItPaystoUnderstandHowCompilationSystemsWork 432.2.4ProcessorsReadandInterpretInstructionsStoredinMemory 442.2.5CachesMatter 502.2.6StorageDevicesFormaHierarchy 512.2.7TheOperatingSystemManagestheHardware 532.2.8SystemsCommunicateWithOtherSystemsUsingNetworks 592.2.9ImportantThemes 612.2.10Summary 66第3章數(shù)據(jù)和數(shù)的表示 693.1數(shù)據(jù)的表示 693.1.1 數(shù)據(jù)的類型 693.1.2 計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù) 703.1.3 表示數(shù)據(jù) 713.1.4 十六進(jìn)制表示法 783.1.5 八進(jìn)制表示法 79第4章程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和開發(fā)環(huán)境 824.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 824.1.8Practiceset 894.2開發(fā)環(huán)境（有待更新） 92下篇程序設(shè)計(jì) 98第5章C++基礎(chǔ) 995.1Python程序結(jié)構(gòu)（Structureofaprogram） 995.2變量和數(shù)據(jù)類型（VariablesandDatatypes） 995.3常量（Constants） 99第6章Variables:ADeeperLook 1006.1Memoryorganization 1006.2Variablescope 102第7章算法 1047.1TheRoleofAlgorithmsinComputing 1057.1.1Algorithms 1057.1.2Algorithmsasatechnology 1107.2算法的概念 1137.3算法的三種基本結(jié)構(gòu) 1137.4算法的表示 1147.5介紹幾種基本算法 1147.6迭代與遞歸 114第8章程序設(shè)計(jì) 1158.1簡(jiǎn)單計(jì)算題 1158.2模擬 1158.3可模型化的問題 1168.4動(dòng)態(tài)規(guī)劃 116Introduction(Beginner) 117Elementary 120Intermediate 121Upper-Intermediate 123Advanced 124參考文獻(xiàn) 128第1章引論?PAGE82?引論計(jì)算機(jī)文化這個(gè)詞的出現(xiàn)到被廣泛認(rèn)可的時(shí)間并無(wú)確切的考證，但基本上是在20世紀(jì)80年代后期。計(jì)算機(jī)開始是一種裝置，進(jìn)而到一門學(xué)科，再發(fā)展成為一種“文化”，它對(duì)人類的影響力之大的確令人驚嘆。計(jì)算機(jī)文化是指能夠理解計(jì)算機(jī)是什么，以及它如何被作為資源使用的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，計(jì)算機(jī)文化不但是知道如何使用計(jì)算機(jī)，更重要的是知道什么時(shí)候使用計(jì)算機(jī)。在當(dāng)今世界，幾乎所有專業(yè)都與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)。但是，只有某些特定職業(yè)和學(xué)科才會(huì)深入研究計(jì)算機(jī)本身的制造、編程和使用技術(shù)。用來(lái)詮釋計(jì)算機(jī)學(xué)科內(nèi)不同研究領(lǐng)域的各個(gè)學(xué)術(shù)名詞的涵義不斷發(fā)生變化，同時(shí)新學(xué)科也層出不窮。五個(gè)主要的計(jì)算機(jī)學(xué)科（disiplineofcomputing）包括ComputingCurricula2005:TheOverviewReportComputingCurricula2005:TheOverviewReport,/education/curric_vols/CC2005-March06Final.pdf計(jì)算機(jī)工程學(xué)（ComputerEngineering），是電子工程的一個(gè)分支，主要研究計(jì)算機(jī)軟硬件和二者間的彼此聯(lián)系。計(jì)算機(jī)科學(xué)（ComputerScience），是對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的傳統(tǒng)稱謂。主要研究計(jì)算技術(shù)和執(zhí)行特定任務(wù)的高效算法。該門學(xué)科為我們解決確定一個(gè)問題在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)是否可解，如可解其效率如何，以及如何作成更加高效率的程序。時(shí)至今日，在計(jì)算機(jī)科學(xué)內(nèi)已經(jīng)派生了許多分支，每一個(gè)分支都針對(duì)不同類別的問題進(jìn)行深入研究。軟件工程學(xué)（SoftwareEngineering），著重于研究開發(fā)高質(zhì)量軟件系統(tǒng)的方法學(xué)和實(shí)踐方式，并試圖壓縮并預(yù)測(cè)開發(fā)成本及開發(fā)周期。信息系統(tǒng)（InformationSystems），研究計(jì)算機(jī)在一個(gè)廣泛的有組織環(huán)境中的應(yīng)用。信息技術(shù)（InformationTechnology），指計(jì)算機(jī)相關(guān)的管理和維護(hù)?！队?jì)算概論》課程關(guān)注的是計(jì)算機(jī)學(xué)科。較大規(guī)模的致力于計(jì)算機(jī)科學(xué)的組織有：美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（AssociationofComputingMachinery,簡(jiǎn)稱ACM）；美國(guó)電氣電子工程師協(xié)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，簡(jiǎn)稱為IEEE）。1.1計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門包含各種各樣與計(jì)算和信息處理相關(guān)主題的系統(tǒng)學(xué)科，從抽象的算法分析、形式化語(yǔ)法等等，到更具體的主題如編程語(yǔ)言、程序設(shè)計(jì)、軟件和硬件等。作為一門學(xué)科，它與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、軟件工程和計(jì)算機(jī)工程有顯著的不同，卻通常被混淆，盡管這些學(xué)科之間存在不同程度的交叉和覆蓋。/wiki/計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的課題是：計(jì)算機(jī)程序能做什么和不能做什么（可計(jì)算性）；如何使程序更高效的執(zhí)行特定任務(wù)（算法和復(fù)雜性理論）；程序如何存取不同類型的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)）；程序如何顯得更具有智能（人工智能）；人類如何與程序溝通（人機(jī)互動(dòng)和人機(jī)界面）。計(jì)算機(jī)科學(xué)的大部分研究是基于“馮·諾依曼計(jì)算機(jī)”和“圖靈機(jī)”的，它們是絕大多數(shù)實(shí)際機(jī)器的計(jì)算模型。作為此模型的開山鼻祖，邱奇-圖靈論題（Church-TuringThesis）表明，盡管在計(jì)算的時(shí)間，空間效率上可能有所差異，現(xiàn)有的各種計(jì)算設(shè)備在計(jì)算的能力上是等同的。盡管這個(gè)理論通常被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)，可是科學(xué)家也研究其它種類的機(jī)器，如在實(shí)際層面上的并行計(jì)算機(jī)和在理論層面上概率計(jì)算機(jī)、oracle計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)。在這個(gè)意義上來(lái)講，計(jì)算機(jī)只是一種計(jì)算的工具：著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Dijkstra有一句名言“計(jì)算機(jī)科學(xué)之關(guān)注于計(jì)算機(jī)并不甚于天文學(xué)之關(guān)注于望遠(yuǎn)鏡。”。計(jì)算機(jī)科學(xué)根植于電子工程、數(shù)學(xué)和語(yǔ)言學(xué)，是科學(xué)、工程和藝術(shù)的結(jié)晶。它在20世紀(jì)最后的三十年間興起成為一門獨(dú)立的學(xué)科，并發(fā)展出自己的方法與術(shù)語(yǔ)。早期，雖然英國(guó)的劍橋大學(xué)和其他大學(xué)已經(jīng)開始教授計(jì)算機(jī)科學(xué)課程，但它只被視為數(shù)學(xué)或工程學(xué)的一個(gè)分支，并非獨(dú)立的學(xué)科。劍橋大學(xué)聲稱有世界上第一個(gè)傳授計(jì)算的資格。世界上第一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)系是由美國(guó)的普渡大學(xué)在1962年設(shè)立，第一個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)院于1980年由美國(guó)的東北大學(xué)設(shè)立?，F(xiàn)在，多數(shù)大學(xué)都把計(jì)算機(jī)科學(xué)系列為獨(dú)立的部門，一部分將它與工程系、應(yīng)用數(shù)學(xué)系或其他學(xué)科聯(lián)合。計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)是ACM設(shè)立的圖靈獎(jiǎng)，被譽(yù)為是計(jì)算機(jī)科學(xué)的諾貝爾獎(jiǎng)。它的獲得者都是本領(lǐng)域最為出色的科學(xué)家和先驅(qū)。華人中首獲圖靈獎(jiǎng)的是姚期智博士。他于2000年以其對(duì)計(jì)算理論做出的諸多“根本性的、意義重大的”貢獻(xiàn)而獲得這一崇高榮譽(yù)。1.2摩爾定律/wiki/Moore%27s_LawMoore'slawdescribesalong-termtrendinthehistoryofcomputinghardware.Sincetheinventionoftheintegratedcircuitin1958,thenumberoftransistorsthatcanbeplacedinexpensivelyonanintegratedcircuithasincreasedexponentially,doublingapproximatelyeverytwoyears.ThetrendwasfirstobservedbyIntelco-founderGordonE.Mooreina1965paper.Ithascontinuedforalmosthalfofacenturyandisnotexpectedtostopforanotherdecadeatleastandperhapsmuchlonger.圖1-1CPUTransistorCounts1971-2008&Moore’sLaw,GrowthoftransistorcountsforIntelprocessors(dots)andMoore'sLaw(logarithmicverticalscale)AlmosteverymeasureofthecapabilitiesofdigitalelectronicdevicesislinkedtoMoore'slaw:processingspeed,memorycapacity,eventhenumberandsizeofpixelsindigitalcameras.Alloftheseareimprovingat(roughly)exponentialratesaswell.Thishasdramaticallyincreasedtheusefulnessofdigitalelectronicsinnearlyeverysegmentoftheworldeconomy.Moore'slawdescribesthisdrivingforceoftechnologicalandsocialchangeinthelate20thandearly21stcenturies./view/17904.htm計(jì)算機(jī)第一定律——摩爾定律Moore定律。歸納起來(lái)，主要有以下三種“版本”：集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個(gè)月就翻一番。微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降一倍。用一個(gè)美元所能買到的電腦性能，每隔18個(gè)月翻兩番。a圖1-2ComputerSpeedupMoore’sLaw:“Thedensityoftransistorsonachipdoublesevery18months,forthesamecost”(1965)半導(dǎo)體集成電路的密度或容量每18個(gè)月翻一番Moore'sLawisstillvalid.

Hislawhasnothingtodowiththespeedoftheproccesor.

Ithastodowiththenumberoftransitotrswhichisstilldoubleingeverycoupleofyears.

Caseinpointthereisnowmultiplecoresinthesamespaceinsteadofonecore.戈登·摩爾（GordonMoore），CPU生產(chǎn)商Intel公司的創(chuàng)始人之一。1965年提出“摩爾定律”，1968年創(chuàng)辦Intel公司。摩爾1929年出生在美國(guó)加州的舊金山。曾獲得加州大學(xué)伯克利分校的化學(xué)學(xué)士學(xué)位，并且在加州理工大學(xué)（CIT）獲得物理和化學(xué)兩個(gè)博士學(xué)位。50年代中期他和集成電路的發(fā)明者羅伯特·諾伊斯（RobertNoyce）一起，在威廉·肖克利半導(dǎo)體公司工作。后來(lái)，諾伊斯和摩爾等8人集體辭職創(chuàng)辦了半導(dǎo)體工業(yè)史上有名的仙童半導(dǎo)體公司（FairchildSemiconductor）。仙童成為現(xiàn)在的Intel和AMD之父。1968年，摩爾和諾伊斯一起退出仙童公司，創(chuàng)辦了Intel。Intel初期致力于開發(fā)當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)工業(yè)尚未開發(fā)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，后來(lái)，Intel進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，專攻微型計(jì)算機(jī)的“心臟”部件--CPU。1.3ScopeofProblemsWhatcanyoudowith1computer?Whatcanyoudowith100computers?Whatcanyoudowithanentiredatacenter?/wiki/Distributed_computing#ProjectsProjects:Avarietyofdistributedcomputingprojectshavegrownupinrecentyears.Manyarerunonavolunteerbasis,andinvolveusersdonatingtheirunusedcomputationalpowertoworkoninterestingcomputationalproblems.ExamplesofsuchprojectsincludetheStanfordUniversityChemistryDepartmentFolding@homeproject,whichisfocusedonsimulationsofproteinfoldingtofinddiseasecuresandtounderstandbiophysicalsystems;WorldCommunityGrid,anefforttocreatetheworld'slargestpubliccomputinggridtotacklescientificresearchprojectsthatbenefithumanity,runandfundedbyIBM;SETI@home,whichisfocusedonanalyzingradio-telescopedatatofindevidenceofintelligentsignalsfromspace,hostedbytheSpaceSciencesLaboratoryattheUniversityofCalifornia,Berkeley(theBerkeleyOpenInfrastructureforNetworkComputing(BOINC),wasoriginallydevelopedtosupportthisproject);LHC@home,whichisusedtohelpdesignandtunetheLargeHadronCollider,hostedbyCERNinGeneva;and,whichisfocusedonfindingoptimalGolombrulersandbreakingvariouscryptographicciphers./English/Main/wiki/Folding@home/group/pandegroup/images/FAH-May2008.png/folding/Folding@home是如何工作的呢？Folding@home是一個(gè)研究研究蛋白質(zhì)折疊，誤折，聚合及由此引起的相關(guān)疾病的分布式計(jì)算工程。使用聯(lián)網(wǎng)式的計(jì)算方式和大量的分布式計(jì)算能力來(lái)模擬蛋白質(zhì)折疊的過(guò)程，并指引我們近期對(duì)由折疊引起的疾病的一系列研究。圖1-3Folding@home圖1-4Shrek?DreamworksAnimation,renderingmultipleframesofhigh-qualityanimationHappyFeet?KingdomFeatureProductions;LordoftheRings?NewLineCinema圖1-5SimulatingseveralhundredorthousandcharactersIndexingtheweb(Google)Google（）是一個(gè)搜索引擎，由兩個(gè)斯坦福大學(xué)博士生LarryPage與SergeyBrin于1998年9月發(fā)明，GoogleInc.于1999年創(chuàng)立。Google網(wǎng)頁(yè)搜索技術(shù)是來(lái)源于信息檢索技術(shù)。Google的“網(wǎng)頁(yè)快照”功能，能從Google服務(wù)器里直接取出緩存的網(wǎng)頁(yè)。SimulatinganInternet-sizednetworkfornetworkingexperiments(PlanetLab)/PlanetLabisaglobalresearchnetworkthatsupportsthedevelopmentofnewnetworkservices.Sincethebeginningof2003,morethan1,000researchersattopacademicinstitutionsandindustrialresearchlabshaveusedPlanetLabtodevelopnewtechnologiesfordistributedstorage,networkmapping,peer-to-peersystems,distributedhashtables,andqueryprocessing.PlanetLabcurrentlyconsistsof1128nodesat511sites.Speedingupcontentdelivery(Akamai)美國(guó)Akamai是國(guó)際上最大的CDN服務(wù)商,它巨大的網(wǎng)絡(luò)分發(fā)能力在峰值時(shí)可達(dá)到15Gbps。Akamai公司是為數(shù)不多的旨在消除Internet瓶頸和提高下載速度的幾家新公司之一,是一個(gè)致力于網(wǎng)絡(luò)交通提速的“內(nèi)容發(fā)布”公司，是波士頓高技術(shù)區(qū)最卓越的新興企業(yè)之一。Akamai公司向全球企業(yè)提供發(fā)送互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容，匯流媒體和應(yīng)用程序的服務(wù)(目前，該公司為15個(gè)國(guó)家的企業(yè)管理著8000多臺(tái)服務(wù)器)。1998年，丹尼爾.L和麻省理工學(xué)院的一些研究人員一起創(chuàng)立了這家公司,他在麻省理工學(xué)院的碩士論文構(gòu)成了Akamai公司最初的“自由流”（Freeflow）技術(shù)的核心。根據(jù)美國(guó)航空公司的消息，丹尼爾.L31歲，在2001年9月11日撞擊紐約世界貿(mào)易中心的被劫持飛機(jī)上遇難。1.4計(jì)算機(jī)科學(xué)有著主宰未來(lái)社會(huì)的強(qiáng)大威力《大數(shù)據(jù)，變革公共衛(wèi)生》（英）維克托·邁爾-舍恩伯格，（英）肯尼思·庫(kù)克耶2009年出現(xiàn)了一種新的流感病毒。這種甲型H1N1流感結(jié)合了導(dǎo)致禽流感和豬流感的病毒的特點(diǎn)，在短短幾周之內(nèi)迅速傳播開來(lái)。全球的公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)都擔(dān)心一場(chǎng)致命的流行病即將來(lái)襲。有的評(píng)論家甚至警告說(shuō)，可能會(huì)爆發(fā)大規(guī)模流感，類似于1918年在西班牙爆發(fā)的、影響了5億人口并奪走了數(shù)千萬(wàn)人性命的大規(guī)模流感。更糟糕的是，我們還沒有研發(fā)出對(duì)抗這種新型流感病毒的疫苗。公共衛(wèi)生專家能做的只是減慢它傳播的速度。但要做到這一點(diǎn)，他們必須先知道這種流感出現(xiàn)在哪里。美國(guó)，和所有其他國(guó)家一樣，都要求醫(yī)生在發(fā)現(xiàn)新型流感病例時(shí)告知疾病控制與預(yù)防中心（CDC）。但由于人們可能患病多日實(shí)在受不了了才會(huì)去醫(yī)院，同時(shí)這個(gè)信息傳達(dá)回疾控中心也需要時(shí)間，因此，通告新流感病例時(shí)往往會(huì)有一兩周的延遲。而且，疾控中心每周只進(jìn)行一次數(shù)據(jù)匯總。然而，對(duì)于一種飛速傳播的疾病，信息滯后兩周的后果將是致命的。這種滯后導(dǎo)致公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在疫情爆發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期反而無(wú)所適從。在甲型H1N1流感爆發(fā)的幾周前，互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌公司的工程師們?cè)凇蹲匀弧冯s志上發(fā)表了一篇引人注目的論文。它令公共衛(wèi)生官員們和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們感到震驚。文中解釋了谷歌為什么能夠預(yù)測(cè)冬季流感的傳播：不僅是全美范圍的傳播，而且可以具體到特定的地區(qū)和州。谷歌通過(guò)觀察人們?cè)诰W(wǎng)上的搜索記錄來(lái)完成這個(gè)預(yù)測(cè)，而這種方法以前一直是被忽略的。谷歌保存了多年來(lái)所有的搜索記錄，而且每天都會(huì)收到來(lái)自全球超過(guò)30億條的搜索指令，如此龐大的數(shù)據(jù)資源足以支撐和幫助它完成這項(xiàng)工作。發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)人們?cè)诰W(wǎng)上檢索的詞條辨別出其是否感染了流感后，谷歌公司把5000萬(wàn)條美國(guó)人最頻繁檢索的詞條和美國(guó)疾控中心在2003年至2008年間季節(jié)性流感傳播時(shí)期的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。其他公司也曾試圖確定這些相關(guān)的詞條，但是他們?nèi)狈ο窆雀韫疽粯育嫶蟮臄?shù)據(jù)資源、處理能力和統(tǒng)計(jì)技術(shù)。雖然谷歌公司的員工猜測(cè)，特定的檢索詞條是為了在網(wǎng)絡(luò)上得到關(guān)于流感的信息，如“哪些是治療咳嗽和發(fā)熱的藥物”，但是找出這些詞條并不是重點(diǎn)，他們也不知道哪些詞條更重要，更關(guān)鍵的是，他們建立的系統(tǒng)并不依賴于這樣的語(yǔ)義理解。他們?cè)O(shè)立的這個(gè)系統(tǒng)唯一關(guān)注的就是特定檢索詞條的頻繁使用與流感在時(shí)間和空間上的傳播之間的聯(lián)系。谷歌公司為了測(cè)試這些檢索詞條，總共處理了4.5億個(gè)不同的數(shù)字模型。在將得出的預(yù)測(cè)與2007年、2008年美國(guó)疾控中心記錄的實(shí)際流感病例進(jìn)行對(duì)比后，谷歌公司發(fā)現(xiàn)，他們的軟件發(fā)現(xiàn)了45條檢索詞條的組合，一旦將它們用于一個(gè)數(shù)學(xué)模型，他們的預(yù)測(cè)與官方數(shù)據(jù)的相關(guān)性高達(dá)97%。和疾控中心一樣，他們也能判斷出流感是從哪里傳播出來(lái)的，而且他們的判斷非常及時(shí)，不會(huì)像疾控中心一樣要在流感爆發(fā)一兩周之后才可以做到。所以，2009年甲型H1N1流感爆發(fā)的時(shí)候，與習(xí)慣性滯后的官方數(shù)據(jù)相比，谷歌成為了一個(gè)更有效、更及時(shí)的指示標(biāo)。公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的官員獲得了非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。驚人的是，谷歌公司的方法甚至不需要分發(fā)口腔試紙和聯(lián)系醫(yī)生——它是建立在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上的。這是當(dāng)今社會(huì)所獨(dú)有的一種新型能力：以一種前所未有的方式，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得有巨大價(jià)值的產(chǎn)品和服務(wù)，或深刻的洞見?；谶@樣的技術(shù)理念和數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，下一次流感來(lái)襲的時(shí)候，世界將會(huì)擁有一種更好的預(yù)測(cè)工具，以預(yù)防流感的傳播。數(shù)據(jù)重構(gòu)商業(yè)，流量改寫未來(lái)，舊思想漸漸消失，逐漸變成數(shù)據(jù)代碼。馬云的一個(gè)交易平臺(tái)，年成交量是1萬(wàn)億，相當(dāng)于17個(gè)省的GTP，導(dǎo)致以后得商鋪?zhàn)獠怀鋈ィ?0%的書店，服裝店，鞋店，精品店將倒閉！中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)，沉睡難醒，怎么都不相信，一個(gè)馬化騰，就可以在短短幾個(gè)月內(nèi)，一個(gè)微信軟件的運(yùn)用，差不多可以把這兩個(gè)巨頭在電話和短信的收費(fèi)利用方面趕盡殺絕！目前（2013年9月）阿里金融的眾多業(yè)務(wù)已經(jīng)基本具備了銀行的“內(nèi)核”。余額寶、阿里小貸、支付寶已經(jīng)間接實(shí)現(xiàn)了銀行三大核心業(yè)務(wù)“存、貸、匯”的功能。金融“攪局者”——阿里巴巴再次向人們展示了它的“破壞力”。近日，坊間傳聞，阿里巴巴擬成立的阿里網(wǎng)絡(luò)銀行注冊(cè)資本為10億元，提供小微金融服務(wù)，業(yè)務(wù)范圍包括存款、貸款、匯款；并稱申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)銀行牌照的資料已遞交證監(jiān)會(huì)。更有傳聞稱，央行2013年9月6日開會(huì)聽取了阿里巴巴集團(tuán)關(guān)于籌建網(wǎng)商銀行的設(shè)想?yún)R報(bào)，阿里巴巴方面的回應(yīng)稱網(wǎng)商銀行的籌建可能選址溫州。網(wǎng)絡(luò)銀行沖擊傳統(tǒng)實(shí)體銀行。例如淘寶根據(jù)賣家記錄，判斷賣家信譽(yù)度，作為貸款的依據(jù)，從而提供對(duì)長(zhǎng)尾分布中后80%人的貸款，這在傳統(tǒng)銀行業(yè)務(wù)中是很難實(shí)現(xiàn)的。上篇計(jì)算機(jī)文化上篇的主要目的是向讀者介紹有關(guān)計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的基本概念和基本原理，使讀者能夠?qū)τ?jì)算機(jī)學(xué)科有全局性的認(rèn)識(shí)。第2章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.1ComputerIntroduction 本節(jié)大部分內(nèi)容取自下面這本書的第一章。等號(hào)線之間內(nèi)容是編者加的。FoundationsofComputerScience,2e,byBehrouzForouzanandFirouzMosharraf,CengageLearningBusinessPress,December5,2007http://www.cengage.co.uk/forouzan/Thephrasecomputersciencehasaverybroadmeaningtoday.However,inthisbook,wedefinethephraseas"issuesrelatedtothecomputer".Thisintroductorychapterfirsttriestofindoutwhatacomputeris,andtheninvestigatesotherissuesdirectlyrelatedtocomputers.WelookfirstattheTuringmodelasamathematicalandphilosophicaldefinitionofcomputation.Wethenshowhowtoday'scomputersarebasedonthevonNeumannmodel.Thechapterendswithabriefhistoryofthisculture-changingdevice...thecomputer.ObjectivesAfterstudyingthischapter,thestudentsshouldbeableto:DefinetheTuringmodelofacomputer.DefinethevonNeumannmodelofacomputer.Describethethreecomponentsofacomputer:hardware,data,andsoftware.Listtopicsrelatedtocomputerhardware.Listtopicsrelatedtodata.Listtopicsrelatedtosoftware.Discusssomesocialandethicalissuesrelatedtotheuseofcomputers.Giveashorthistoryofcomputers.2.1.1TURINGMODELTheideaofauniversalcomputationaldevicewasfirstdescribedbyAlanTuringin1937.Heproposedthatallcomputationcouldbeperformedbyaspecialkindofmachine,nowcalledaTuringmachine.AlthoughTuringpresentedamathematicaldescriptionofsuchamachine,hewasmoreinterestedinthephilosophicaldefinitonofcomputationthaninbuildingtheactualmachine.Hebasedthemodelontheactionsthatpeopleperformwheninvolvedincomputation.Heabstractedtheseactionsintoamodelforacomputationalmachinethathasreallychangedtheworld.Perceptualknowledge(感性認(rèn)識(shí))計(jì)算機(jī)組成部分/~course/cs101/2008/video/computer_components.flvIntroductiontoComputerHardware/~course/cs101/2008/video/intro2computer_hardware.flvInstall/~course/cs101/2008/video/flvplayer_setup.exe,ifyourcomputercannotshowvideos.圖2-1Motherboard(主板：集成多個(gè)部件、適配器，提供它們之間的互聯(lián))主板(MainBoard)又名主機(jī)板、系統(tǒng)板、母板，是PC機(jī)的核心部件。PC機(jī)的主板包括CPU、芯片組（Chipset）、高速緩存（Cache）、ROM_BIOS芯片、CMOS芯片、內(nèi)存RAM、總線通道、軟硬磁盤接口、串行和并行接口、USB接口、擴(kuò)展槽（Slots）、直流電源插座、可充電電池以及各種條線。圖中從上到下，左到右：內(nèi)存條，磁盤、光驅(qū)等的數(shù)據(jù)線接口；CPU風(fēng)扇（一般下面是散熱器，和CPU）；棕色AGP槽：只能接顯卡；白色PCI槽：能接顯卡、網(wǎng)卡、聲卡等。圖2-2CPU=運(yùn)算器+控制器圖2-3AlanTuring,founderofcomputerscience,andartificialintelligence/2008/0331/788473.shtml圖靈是舉世罕見的天才數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家，僅僅在世42年。他的英年早逝,像他橫溢的才華一樣，令世界吃驚與難以置信。生命雖然短暫，但那傳奇的人生，豐富多彩的創(chuàng)造力和智慧而深邃的思想，使他猶如一顆耀眼的明星，持續(xù)地照耀著人間后世在科學(xué)的浩瀚太空里探索未來(lái)的人們。自上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)逐漸成為影響人類社會(huì)的最重要的工業(yè)之一。支持技術(shù)與工業(yè)發(fā)展的理論基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)科學(xué)。眾所周知，“諾貝爾獎(jiǎng)”是世界上最負(fù)盛名的獎(jiǎng)項(xiàng),但僅用于獎(jiǎng)勵(lì)那些在物理、化學(xué)、文學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與促進(jìn)世界和平等方面做出開拓性重大貢獻(xiàn)的人士?！皥D靈獎(jiǎng)”則是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng),有“計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)”之稱。設(shè)立這個(gè)大獎(jiǎng)，既是為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，也是為了紀(jì)念一位天才數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)的奠基人艾蘭·圖靈。二戰(zhàn)中英國(guó)的“超級(jí)機(jī)密”/07/0605/17/3G88T9VA00011T1U.html英國(guó)記者安東尼·布朗寫的《兵不厭詐》一書中，在敘述第二次世界大戰(zhàn)英軍與德軍在北非戰(zhàn)場(chǎng)決戰(zhàn)時(shí)有這樣一段話：“阿拉曼戰(zhàn)役一開始，隆美爾軍隊(duì)失敗的命運(yùn)就注定了?！∶罓査扇〉拿恳粋€(gè)重大軍事行動(dòng)都被‘超級(jí)機(jī)密’暴露。隆美爾成了最沒有希望的將軍了。他給希特勒的一系列密電，蒙哥馬利都通過(guò)‘超級(jí)機(jī)密’看到了……而希特勒發(fā)給隆美爾的復(fù)電，蒙哥馬利有時(shí)甚至比隆美爾看到得還要早……”神秘的布萊奇雷莊園在倫敦郊外的一片綠樹叢中，有一個(gè)神奇的莊園——布萊奇雷莊園。它是一幢維多利亞式建筑，但奇怪的是，在這座裝飾華麗的大廈周圍，還有不少小窩棚，看上去極不協(xié)調(diào)。這是一個(gè)什么地方呢？原來(lái)，這是英國(guó)密碼破譯機(jī)構(gòu)的所在地。那些小窩棚是因?yàn)槠谱g工作量增大，莊園的房間容納不下那么多人員和設(shè)備而倉(cāng)促蓋起來(lái)的。在這座神秘的莊園里，聚集了眾多的杰出人才。但這些人留著長(zhǎng)發(fā)，衣冠不整，身著破破爛爛的花呢上衣，或是穿著皺皺巴巴的燈芯絨褲子，看上去行為又有些古怪。他們之中有的是數(shù)學(xué)家和語(yǔ)言學(xué)家，有的是國(guó)際象棋大師和方格字跡填寫專家，也有的是電氣工程師和無(wú)線電專家，更有銀行職員和博物館館長(zhǎng)。這里是一個(gè)充滿神秘色彩的地方，除了在這里工作的人員以外，只有英國(guó)國(guó)家首腦人物和最上層的情報(bào)官員才能到這里來(lái)。至于其他的人，無(wú)論職務(wù)再高，也“謝絕入內(nèi)”。這里工作人員的任務(wù)只有一個(gè)，就是利用先進(jìn)的機(jī)器，破譯德軍發(fā)出的密碼電報(bào)。后來(lái)，從這里發(fā)出的情報(bào)一律使用一個(gè)代號(hào)——“超級(jí)機(jī)密”?！俺?jí)機(jī)密”便是來(lái)自布萊奇雷莊園的情報(bào)。正是來(lái)自布萊奇雷莊園的“超級(jí)機(jī)密”，使蒙哥馬利在阿拉曼戰(zhàn)役中大大受益，成為他的得力“助手”?！鞍Ｄ岣耨R”密碼機(jī)要了解“超級(jí)機(jī)密”的情況。還要從第二次世界大戰(zhàn)開始的數(shù)年前德國(guó)納粹使用的一種特殊密碼說(shuō)起。納粹在獲取德國(guó)政權(quán)后，使用了一種不同于當(dāng)時(shí)所有國(guó)家使用的新的軍事密碼，這種軍事密碼是由一臺(tái)機(jī)器編制的。這臺(tái)機(jī)器被恰如其分地稱作“迷”（enigma,譯音為“埃尼格馬”）。1938年6月，英國(guó)情報(bào)六處的副處長(zhǎng)孟席斯上校接到了他在東歐的一名特工吉布森少校的報(bào)告：一名拒絕說(shuō)出自己真實(shí)姓名的波蘭猶太人通過(guò)英國(guó)駐華沙大使館同吉布森接觸，聲稱他曾在德國(guó)首都柏林制造“埃尼格馬”機(jī)器的秘密工廠當(dāng)過(guò)技術(shù)員和理論工程師。后來(lái)因?yàn)樗仟q太人，被驅(qū)逐出德國(guó)?，F(xiàn)在，他提出可以憑自己的記憶為英國(guó)制造一部最新式的軍用“埃尼格馬”密碼機(jī)，而作為報(bào)酬他要求一萬(wàn)英鎊以及給他及其親屬頒發(fā)英國(guó)護(hù)照，并允許他們?cè)诜▏?guó)居住。孟席斯上校接到這個(gè)情報(bào)后，向英國(guó)情報(bào)當(dāng)局作了報(bào)告。后來(lái)經(jīng)過(guò)1個(gè)月的調(diào)查和甄別，英國(guó)情報(bào)局認(rèn)為這個(gè)猶太人的話是可信的，因此決定答應(yīng)他的條件。于是這個(gè)猶太人被秘密轉(zhuǎn)送到法國(guó)。英國(guó)情報(bào)人員為他安排了一個(gè)十分秘密的居住地點(diǎn)，并為他的復(fù)制密碼機(jī)的工作提供了必要的條件。那人憑借自己的回憶，不久就復(fù)制出一臺(tái)“埃尼格馬”密碼機(jī)。用英國(guó)密碼分析局人員的話來(lái)說(shuō)，“那是一部完美的密碼機(jī)，是仿制工程的一個(gè)奇跡”。仿制出來(lái)的“埃尼格馬”密碼機(jī)看上去很像一臺(tái)老式辦公用打字機(jī)。它的前部有一個(gè)普通的鍵盤，但是在上端真正打字機(jī)的鍵敲打的地方，則是閃現(xiàn)微光的另一個(gè)字母的扁平面。當(dāng)操縱者觸動(dòng)鍵盤上的某個(gè)鍵時(shí)，譬如字母“A”，另一個(gè)不同的字母，譬如“P”便閃現(xiàn)在機(jī)器上端。操作時(shí)，密碼員按動(dòng)字母“A”鍵，電路沿彎曲的復(fù)雜線路一連穿過(guò)4個(gè)轉(zhuǎn)子，然后撞擊反射器，再沿不同的線路返回穿過(guò)轉(zhuǎn)子線路，機(jī)器上便閃現(xiàn)出“P”字母。隨著轉(zhuǎn)子的變換，電子線路也隨之完全改變，而改變轉(zhuǎn)子或線路，就意味著產(chǎn)生一組組新的編碼。按照這種方法譯成密碼的電文，發(fā)給擁有同樣一臺(tái)機(jī)器的電報(bào)員后，對(duì)方把機(jī)器的轉(zhuǎn)子和插頭調(diào)整到像“發(fā)送”機(jī)器一樣的位置，那么他只要打出密碼，上述發(fā)報(bào)過(guò)程即可顛倒過(guò)來(lái)，從而準(zhǔn)確地還原電文。由于機(jī)器編碼復(fù)雜，如果沒有“埃尼格馬”密碼機(jī)，即便是最出色的數(shù)學(xué)家也需要進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間研究才能破譯，而此時(shí)，對(duì)于瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，這種過(guò)時(shí)的情報(bào)價(jià)值已大打折扣了。同時(shí)，“埃尼格馬”密碼機(jī)的調(diào)節(jié)程序十分復(fù)雜，并且經(jīng)常變化，如果不了解變化無(wú)窮的調(diào)節(jié)程序，那么即使是拿到了機(jī)器也無(wú)濟(jì)于事。這個(gè)猶太人仿制的密碼機(jī)，在剛開始的確幫了英國(guó)人的大忙。然而好景不長(zhǎng)，僅僅一年以后，即到了1939年夏季，德國(guó)人又制造出了更加先進(jìn)和復(fù)雜的密碼機(jī)。這樣，英國(guó)的情報(bào)人員又不得不想盡一切辦法破解新的謎團(tuán)。正當(dāng)英國(guó)情報(bào)人員被德國(guó)新式密碼機(jī)所困擾時(shí)，波蘭軍事情報(bào)部門出于戰(zhàn)略上的考慮，將他們數(shù)年工作的破譯成果，以及仿制的樣機(jī)轉(zhuǎn)讓給了英軍情報(bào)部門。為了對(duì)付來(lái)自德國(guó)的威脅，波蘭情報(bào)部門很早就開始對(duì)納粹密碼機(jī)的研究工作了，他們所取得的成果超過(guò)了英國(guó)。波蘭人轉(zhuǎn)讓給英國(guó)的除了有“埃尼格馬”樣機(jī)外，還有可以確定密鑰設(shè)置，解開其密碼的“博姆”機(jī)。波蘭的“埃尼格馬”樣機(jī)和“博姆”機(jī)的圖紙抵達(dá)英國(guó)不到一星期，德國(guó)軍隊(duì)便開過(guò)了波蘭邊界。消息傳到布萊奇雷莊園，專家們默默無(wú)言。英國(guó)情報(bào)專家諾克斯緩步走到窗前，兩眼濕潤(rùn)，喃喃自語(yǔ)道:“波蘭，就像一名在倒下之前將自己的利劍遞給盟友的武士，了不起啊!”解譯專家諾克斯與圖林英國(guó)情報(bào)人員在富于創(chuàng)造性的波蘭人奠定的基礎(chǔ)之上，向德國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)的機(jī)密發(fā)起了最后沖刺。由于兩個(gè)關(guān)鍵人物的出色表現(xiàn)，加快了解開納粹謎團(tuán)的步伐。這兩個(gè)人一個(gè)是諾克斯，另一個(gè)是圖林。諾克斯是一個(gè)又高又瘦的中年人，戴著一副高度近視的眼鏡，他是個(gè)數(shù)學(xué)家。第一次世界大戰(zhàn)中，他進(jìn)入英國(guó)海軍部的密碼分析局，同其他學(xué)者一道，成功地破譯了幾乎所有德國(guó)當(dāng)時(shí)的外交和軍事密碼。其中，頗具戲劇性的是德國(guó)三個(gè)字母的海軍旗語(yǔ)密碼，是他在一次洗澡時(shí)靈感偶發(fā)而破譯的。第一次世界大戰(zhàn)后，他留在了由英國(guó)外交部政府密碼學(xué)校控制的密碼分析局，當(dāng)時(shí)幾乎所有的英國(guó)密碼破譯人員都認(rèn)為，諾克斯是世界上第一流的密碼專家，是少見的密碼破譯奇才。圖林是諾克斯的助手，是一位身材矮胖結(jié)實(shí)的年輕人。圖林畢業(yè)于英國(guó)劍橋大學(xué)，他在上學(xué)時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的數(shù)學(xué)天才，令校長(zhǎng)和數(shù)學(xué)系的師生們十分驚嘆。這個(gè)奇怪的年輕人經(jīng)常有許多奇妙的設(shè)想和構(gòu)思。他在進(jìn)入英國(guó)政府的密碼學(xué)校后，專門從事這方面的機(jī)械研制工作。在這里，他的天才得到了充分發(fā)揮。經(jīng)過(guò)諾克斯和圖林的共同努力，一部“萬(wàn)能機(jī)器”終于研制成功了。這部?jī)擅锥喔?，外形像一個(gè)老式鑰匙孔的機(jī)器，實(shí)際上是一部最早的機(jī)械式數(shù)據(jù)處理機(jī)。使用它可以把“埃尼格馬”的密碼解密。隨著越來(lái)越多的數(shù)據(jù)輸入和使用人員經(jīng)驗(yàn)的積累，使用這種機(jī)器解密的效率越來(lái)越高。“超級(jí)機(jī)密”使英國(guó)贏得主動(dòng)1940年5月的一天，天空明凈，陽(yáng)光明媚。在大選中剛剛獲勝不久的丘吉爾正在他的辦公室忙碌著。這時(shí)，已經(jīng)提升為情報(bào)六處處長(zhǎng)的孟席斯走到首相的辦公桌前，向他遞交了一張紙條。丘吉爾接過(guò)紙條掃了一眼，只見上邊寫著有關(guān)德國(guó)空軍人員的調(diào)動(dòng)和駐丹麥德軍的補(bǔ)給分配等詳情。這份情報(bào)價(jià)值不大，丘吉爾看后就隨手將它扔到了桌上。但是，當(dāng)首相抬起頭來(lái)看到站在他面前的孟席斯時(shí)，突然意識(shí)到了什么。他重新拿起情報(bào)仔細(xì)看著，然后抬頭問道：“是它？‘超級(jí)機(jī)密’？”孟席斯微笑著站在那里，他什么話也沒說(shuō)。其實(shí)已無(wú)需回答什么了，他那一臉掩飾不住的喜悅早已說(shuō)明了一切！這張小小的紙條的意義非同尋常，它們正是布萊奇雷經(jīng)過(guò)幾年努力破譯的第一批“埃尼格馬”密碼情報(bào)。從這一天起，“超級(jí)機(jī)密”就成為了丘吉爾及盟國(guó)在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)中的一張王牌?！俺?jí)機(jī)密”問世之時(shí)，也正是不列顛之戰(zhàn)激戰(zhàn)正酣之時(shí)。這次戰(zhàn)役為它提供了展現(xiàn)威力的大舞臺(tái)。當(dāng)時(shí)，正在英格蘭上空與德軍奮戰(zhàn)的英國(guó)皇家空軍并不知道，“超級(jí)機(jī)密”就像一只無(wú)形的巨大手臂支撐著他們。常常是戈林剛剛下達(dá)命令，布萊奇雷便立刻截獲并將其破譯，傳到皇家空軍的戰(zhàn)斗機(jī)指揮部。這樣，在德國(guó)戰(zhàn)機(jī)從法國(guó)基地起飛之前，英國(guó)空軍指揮官就可以知道起飛飛機(jī)的數(shù)量和要轟炸的目標(biāo)，從而有針對(duì)性地采取相應(yīng)的防御措施。在整個(gè)第二次世界大戰(zhàn)期間，“超級(jí)機(jī)密”是英國(guó)一個(gè)最機(jī)密、最重要、最可靠的情報(bào)來(lái)源。為了保住這一情報(bào)渠道的安全，英國(guó)情報(bào)部門從一開始就采取了一系列極其嚴(yán)格的保密措施，布萊奇雷莊園是絕對(duì)機(jī)密的地方，除了戰(zhàn)時(shí)內(nèi)閣和軍方少數(shù)幾個(gè)決策人物外，沒有人了解其中的內(nèi)幕。戰(zhàn)時(shí)內(nèi)閣明確規(guī)定，“超級(jí)機(jī)密”情報(bào)只能口頭向英軍作戰(zhàn)的指揮員傳達(dá)，不得以任何文字形式出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上，以防止德軍繳獲“超級(jí)機(jī)密”文件。除少數(shù)幾個(gè)高級(jí)將領(lǐng)外，其他指揮官都不知道戰(zhàn)爭(zhēng)情報(bào)的來(lái)源，他們只是知道這是絕對(duì)可靠的情報(bào)。另外，為了防止德軍可能從英國(guó)對(duì)抗措施的有效程度上推斷其密碼已被破譯，所有“超級(jí)機(jī)密”情報(bào)都偽裝成來(lái)自其他渠道，如間諜，德國(guó)的叛徒、繳獲的德軍文件、納粹人員的疏忽失密等。在布萊奇雷莊園的數(shù)百名專家，是當(dāng)之無(wú)愧的無(wú)名英雄。他們當(dāng)中幾乎沒有職業(yè)軍人，對(duì)軍銜、職稱和權(quán)力也很陌生。但是，他們憑著滿腔的愛國(guó)熱情，憑著對(duì)納粹暴行的痛恨和對(duì)事業(yè)的獻(xiàn)身精神，不僅在戰(zhàn)時(shí)，甚至在戰(zhàn)后30年中也未曾泄露一絲一毫有關(guān)“超級(jí)機(jī)密”的內(nèi)幕。正如首相丘吉爾稱贊的，他們是“下金蛋的鵝，從不咯咯地叫”。直到英國(guó)政府宣布“超級(jí)機(jī)密”保密期結(jié)束，他們才和人們講起自己當(dāng)年的事情。1942年10月下旬，隆美爾的給養(yǎng)頻頻告急，如不能及時(shí)得到供應(yīng)，他的部隊(duì)將難以支撐下去。希特勒督促有關(guān)人員盡快派出軍需船運(yùn)送給養(yǎng)，并發(fā)電報(bào)通知了隆美爾。當(dāng)隆美爾收到這封電報(bào)時(shí)，英國(guó)的布萊奇莊園已經(jīng)把它破譯了出來(lái)。很明顯，如果隆美爾得到這些軍用物資，他就可能站住腳跟。所以，必須堅(jiān)決阻止這些軍需品的運(yùn)送。然而德國(guó)人這次派出的5艘運(yùn)輸船沿不同航線行駛，而且海上大霧彌漫，如果這5艘船只都遭到襲擊，“超級(jí)機(jī)密”就會(huì)有被暴露的危險(xiǎn)。10月26日午夜已過(guò)，負(fù)責(zé)監(jiān)督“超級(jí)機(jī)密”保密程序的溫特博瑟姆用保密電話向丘吉爾說(shuō)明了他進(jìn)退兩難的處境：哪一個(gè)更重要？是擊敗隆美爾？還是保護(hù)“超級(jí)機(jī)密”？丘吉爾躊躇了好半天也沒有做出決斷。直到最后，才下令擊沉這些船只。這是在第二次大戰(zhàn)中，丘吉爾甘愿冒“超級(jí)機(jī)密”被暴露的風(fēng)險(xiǎn)的幾次不多的行動(dòng)之一。1小時(shí)之內(nèi)，英國(guó)皇家空軍就接到了炸沉這些運(yùn)輸艦的命令。27日天剛亮，20架英國(guó)轟炸機(jī)就分別從盧卡和哈勒法機(jī)場(chǎng)起飛，在托布魯克沿海霧中追上了第一只運(yùn)送給養(yǎng)的“普羅什比納”號(hào)，這艘船護(hù)航嚴(yán)密。在戰(zhàn)斗中，皇家空軍的20架飛機(jī)損失了6架，但“普羅什比納”號(hào)還是被擊沉了。后來(lái)，皇家空軍的飛機(jī)又在托布魯克西北的霧中借助照明彈發(fā)現(xiàn)了“特里波里諾”號(hào)油輪。這只船也被擊沉了。它的伙伴，另一只油輪“奧斯蒂亞”號(hào)于28日拂曉被魚雷擊沉。同一天拂曉，皇家空軍的飛機(jī)在托布魯克以北100公里的地方發(fā)現(xiàn)了“扎拉”號(hào)，也用魚雷擊沉了它。它的同伴“布里俄尼”號(hào)雖然勉強(qiáng)進(jìn)入了托布魯克，但在卸汽油之前也被美國(guó)飛機(jī)擊沉了。隆美爾得知此事后大發(fā)雷霆。恰恰在他的部隊(duì)進(jìn)入這次戰(zhàn)役中最激烈的戰(zhàn)斗時(shí)，英國(guó)人卻一夜之間幾乎把他的全部軍需品報(bào)銷了，這種高度的巧合使隆美爾對(duì)此事產(chǎn)生了深深的懷疑，于是他給德國(guó)本部發(fā)了一份長(zhǎng)電，要求調(diào)查一切可能泄密的來(lái)源，搞清楚在海上有霧的情況下英國(guó)人到底是怎么發(fā)現(xiàn)這些運(yùn)輸船只的。但是，直到戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，德國(guó)人最終也沒能弄明白問題究竟出在哪里。/link?url=1HK4__HXhXm1rsWwApxU_JRCg0tJBwTIJSLP376kXnW4aNsHbZUqGuULvA56ynmURmQl8MgFr7cx-xzFKzO6Q_在眾多的世界級(jí)科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)中，諾貝爾獎(jiǎng)是最高級(jí)別的獎(jiǎng)，它為科學(xué)家所帶來(lái)的榮譽(yù)可謂至高無(wú)上。但是100多年來(lái)人們不斷要問，為什么沒有設(shè)立諾貝爾數(shù)學(xué)獎(jiǎng)?答案簡(jiǎn)單明了，即諾貝爾在他的遺囑中決定的獎(jiǎng)勵(lì)是授予在物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域作出最重要發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家；另外，授予寫出優(yōu)秀文學(xué)作品的作者以及對(duì)世界和平事業(yè)作出杰出貢獻(xiàn)的人。答案雖簡(jiǎn)單，但是是什么讓諾貝爾作出決定不獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)學(xué)家卻也似乎成了一個(gè)難解的數(shù)學(xué)難題。史學(xué)家們現(xiàn)在越來(lái)越多地相信這樣一種事實(shí)，即諾貝爾忽視數(shù)學(xué)是受他所處的時(shí)代和他的科學(xué)觀的影響。諾貝爾16歲的時(shí)候就終止了公立中學(xué)的教育，也沒有繼續(xù)上大學(xué)，之后只是從一位優(yōu)秀的俄羅斯有機(jī)化學(xué)家Zinin那里接受了一些私人教育。事實(shí)上，正是Zinin在1855年把諾貝爾的注意力引向硝酸甘油。諾貝爾不愧是一位19世紀(jì)典型的、極賦天才的發(fā)明家，他的發(fā)明似乎更多地來(lái)自于其敏銳的直覺和非凡的創(chuàng)造力，而不需要借助任何高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，其數(shù)學(xué)知識(shí)可能還不超過(guò)四則運(yùn)算和比例率。而那時(shí)，也就是19世紀(jì)的下半世紀(jì)，化學(xué)領(lǐng)域的研究也一般不需要高等數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)在化學(xué)中的應(yīng)用發(fā)生在諾貝爾去世以后。諾貝爾本人根本無(wú)法預(yù)見或想像到數(shù)學(xué)在推動(dòng)科學(xué)發(fā)展上所起到的巨大作用，因此忽視了設(shè)立諾貝爾數(shù)學(xué)獎(jiǎng)也不難理解。另有國(guó)外學(xué)者認(rèn)為這件事可能與諾貝爾的愛情受挫有關(guān)，諾貝爾有一個(gè)比他小13歲的女友，維也納婦女SophieHess，后來(lái)諾貝爾發(fā)現(xiàn)她和一位數(shù)學(xué)家私下交往甚密。對(duì)于他的女友和那位數(shù)學(xué)家私奔一事諾貝爾一直耿耿于懷，直到生命的盡頭諾貝爾還是個(gè)單身漢。也可能正是這件事讓諾貝爾在敘述“諾貝爾基金會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)章程”時(shí)把數(shù)學(xué)排除在外。雖然沒有人知道諾貝爾沒有設(shè)立諾貝爾數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的確切原因，但不可否認(rèn)的是，盡管沒有諾貝爾數(shù)學(xué)獎(jiǎng)，但20世紀(jì)以來(lái)數(shù)學(xué)研究和發(fā)展的腳步從未停歇過(guò)。細(xì)數(shù)得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)的“中國(guó)人”！誰(shuí)說(shuō)莫言是中國(guó)得諾獎(jiǎng)第一人？/world/item/01723b3e55141ec16c15e96a“美籍華人”是個(gè)極其滑稽的詞匯。中國(guó)人創(chuàng)造出如此滑稽的詞匯，概因自己內(nèi)心深處極度自卑的心理。照此邏輯，如今的美國(guó)人統(tǒng)統(tǒng)是“美籍英人”、“美籍法人”、“美籍愛爾蘭人”、“美籍越南人”…………“美籍華人”用的最多的地方，可能是諾貝爾獎(jiǎng)。那么，咱們來(lái)梳理一下，到底哪些既是“華人”、又是“中國(guó)人”得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)。1，先說(shuō)幾個(gè)“偽中國(guó)人”丁肇中（1976年物理學(xué)獎(jiǎng)），在美國(guó)出生，自動(dòng)獲得美國(guó)國(guó)籍。李遠(yuǎn)哲（1986年化學(xué)獎(jiǎng)），1974年加入美國(guó)國(guó)籍，1994年放棄美國(guó)國(guó)籍，獲獎(jiǎng)的時(shí)候是美國(guó)人。朱棣文（1997年物理學(xué)獎(jiǎng)），在美國(guó)出生，自動(dòng)獲得美國(guó)國(guó)籍。崔琦（1998年物理學(xué)獎(jiǎng)），加入美國(guó)國(guó)籍時(shí)間不祥，但肯定早于1998年。對(duì)于這4個(gè)人，諾貝爾獎(jiǎng)主頁(yè)上的介紹寫的是USA。別激動(dòng)，中國(guó)人不要自豪。2，然后說(shuō)一個(gè)“我不是中國(guó)人”錢永健先生獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后。大陸一些媒體紛紛強(qiáng)調(diào)“錢永健是錢學(xué)森的侄子”。那時(shí)我才知道，諾貝爾獎(jiǎng)是要看重侄子關(guān)系的，那么，眾多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的叔叔、大伯、阿姨、姑姑、舅舅、二大爺、三姥爺?shù)膰?guó)籍是否都應(yīng)該強(qiáng)調(diào)一下呢？某些愛國(guó)人士歡呼雀躍，以為錢永健是“我中華民族的驕傲”。可恨的是，錢永健這個(gè)家伙，完全繼承了美國(guó)人民的誠(chéng)實(shí)與直率，他很嚴(yán)肅認(rèn)真地說(shuō)“我不是中國(guó)人，我是美國(guó)人”，讓中國(guó)的愛國(guó)人士非常失望，簡(jiǎn)直要說(shuō)錢永健數(shù)典忘祖了。3，再說(shuō)一個(gè)“曾經(jīng)是中國(guó)人”高行健，憑借小說(shuō)《靈山》獲2000年諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)，諾貝爾獎(jiǎng)主頁(yè)上的介紹寫的是France。高先生1997年加入法國(guó)國(guó)籍。高行健未能享受“美籍華人”待遇。他獲獎(jiǎng)消息傳來(lái)，國(guó)內(nèi)某些人不但不歡呼，反倒說(shuō)高行健水平太差，不該獲獎(jiǎng)。真是奇怪。搞得法國(guó)人都看不下去了，說(shuō)你們中國(guó)人干嘛污蔑我們法國(guó)人。注意，高行健獲獎(jiǎng)的是中文小說(shuō)，中國(guó)人本應(yīng)“自豪”一番的。4，一個(gè)雙重國(guó)籍的人賽珍珠女士，憑借其小說(shuō)《大地》（TheGoodEarth），獲1938年諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)她是美國(guó)、中國(guó)雙重國(guó)籍。不過(guò)，賽珍珠在受獎(jiǎng)演說(shuō)中明確說(shuō)“我也為我的祖國(guó)——美利堅(jiān)合眾國(guó)而受獎(jiǎng)”，看來(lái)，這個(gè)“中國(guó)名額”咱是爭(zhēng)不過(guò)來(lái)了。仍然可以自豪一下。賽珍珠出生近4個(gè)月就來(lái)到中國(guó)，并在中國(guó)生活了近40年，可以說(shuō)把自己最美好的年華都留在了中國(guó)。賽珍珠病逝后，按其遺愿，墓碑上只鐫刻“賽珍珠”三個(gè)漢字。對(duì)這樣一位熱愛中國(guó)的女士，我們本可自豪一番。但中國(guó)文學(xué)史很少提賽珍珠，如同我們?cè)?jīng)在中國(guó)文學(xué)史上抹殺胡適、林雨堂、梁實(shí)秋諸多人一樣。5，一個(gè)西藏人1989年，14世達(dá)LAI喇MA（丹增嘉措他的名字經(jīng)常過(guò)敏），獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)。先聲明；我們堅(jiān)決反對(duì)達(dá)和尚分裂國(guó)家的陰謀。然后，再來(lái)分析：達(dá)和尚1959年流亡到印度，成立了西藏流亡政府，但是印度只給這些流亡的藏民提供援助，并不讓他們加入印度國(guó)籍，所以說(shuō)達(dá)賴?yán)锏膰?guó)籍一直沒有更換過(guò)。諾貝爾獎(jiǎng)主頁(yè)上的介紹寫的是Tibet。西方人一直是把Tibet與China分列的。但是，按照中國(guó)人一貫的做法，西藏是中國(guó)的一部分，所以，達(dá)和尚是獲得諾貝爾獎(jiǎng)中國(guó)人。至于是否要為此自豪，那是另外一回事。6，兩個(gè)臺(tái)灣省的中國(guó)人1957年，李政道楊振寧獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。這兩個(gè)人加入美國(guó)國(guó)籍的時(shí)間分別是1962年、1964年。他們倆獲獎(jiǎng)當(dāng)時(shí)毫無(wú)疑問是中國(guó)人，諾貝爾獎(jiǎng)主頁(yè)上的介紹寫的是China。為什么一向喜歡自豪的中國(guó)人要故意放棄這次自豪的機(jī)會(huì)呢？概因李政道楊振寧的國(guó)籍是中華民國(guó)，是臺(tái)灣培養(yǎng)出來(lái)的。如果當(dāng)時(shí)以他們倆自豪，那就是長(zhǎng)臺(tái)灣志氣，滅大陸威風(fēng)。7，一個(gè)中國(guó)大陸的中國(guó)人2012年，莫言獲得諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)！舉國(guó)歡騰！盼了這么多年，終于有一個(gè)根正苗紅的了！到此，我們梳理出一個(gè)結(jié)果了：我們承認(rèn)臺(tái)灣、西藏都是中國(guó)的一部分，我們就必須說(shuō)；有4個(gè)中國(guó)人獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)。/wiki/圖靈圖靈被視為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父。1931年進(jìn)入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院，畢業(yè)后到美國(guó)普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位，二戰(zhàn)爆發(fā)后回到劍橋，后曾協(xié)助軍方破解德國(guó)的著名密碼系統(tǒng)Enigma，幫助盟軍取得了二戰(zhàn)的勝利。圖靈對(duì)于人工智能的發(fā)展有諸多貢獻(xiàn)，例如圖靈曾寫過(guò)一篇名為《機(jī)器會(huì)思考嗎？》（CanMachineThink?）的論文，其中提出了一種用于判定機(jī)器是否具有智能的試驗(yàn)方法，即圖靈試驗(yàn)。至今，每年都有試驗(yàn)的比賽。此外，圖靈提出的著名的圖靈機(jī)模型為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的邏輯工作方式奠定了基礎(chǔ)。/~course/cs101/2008/video/alan_turing.flvAshortvideodescribingthelifeandunfortunatedeathofAlanTuring./wiki/姚期智姚期智，美籍華人，計(jì)算機(jī)科學(xué)家，2000年圖靈獎(jiǎng)得主，是目前唯一一位獲得此獎(jiǎng)項(xiàng)的華人及亞洲人。目前是清華大學(xué)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心教授。因?yàn)閷?duì)計(jì)算理論，包括偽隨機(jī)數(shù)生成，密碼學(xué)與通信復(fù)雜度的諸多貢獻(xiàn)，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）決定把該年度的圖靈獎(jiǎng)授予他。/question/580709714.html2000年至2010年，轉(zhuǎn)眼十年。遙想21世紀(jì)的第一個(gè)春天，2000年度圖靈獎(jiǎng)被授予華人計(jì)算機(jī)科學(xué)家姚期智。這個(gè)消息如此振奮人心，有著“計(jì)算機(jī)世界的諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的圖靈獎(jiǎng)，35年來(lái)首次迎來(lái)一位亞裔學(xué)者，姚期智也是首位獲此殊榮的中國(guó)人。姚期智生于上海長(zhǎng)在臺(tái)灣，人生的前20年浸潤(rùn)在中國(guó)傳統(tǒng)文化中。1967年，21歲的姚期智從臺(tái)灣大學(xué)畢業(yè)后赴美國(guó)哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)物理，并于1972年獲得博士學(xué)位。姚期智深深熱愛著科學(xué)研究，強(qiáng)烈的興趣吸引著他津津樂道其中，他說(shuō)：“我比較喜歡新奇的東西，有新的方向我就喜歡去看一看，試一試?！痹诩又荽髮W(xué)作博士后研究時(shí)，姚期智發(fā)現(xiàn)，新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)有著主宰未來(lái)社會(huì)的強(qiáng)大威力，他敏銳地意識(shí)到這門十分重要的新興學(xué)科具有巨大發(fā)展空間。于是這位年輕人作出了一生中的重要決定：放棄苦學(xué)8年的物理學(xué)，轉(zhuǎn)而投向計(jì)算機(jī)科學(xué)研究。兩年后，他順利取得伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)博士學(xué)位。姚期智以敏銳的科學(xué)思維，不斷探索新的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，先后在麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等名校從事教學(xué)研究。1986年至2004年，他曾任普林斯頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授，成為計(jì)算理論方面的頂尖科學(xué)家。姚期智是這樣一位科學(xué)家——把艱苦工作視作無(wú)上樂趣。他認(rèn)為科學(xué)研究具有獨(dú)特的美感，迸發(fā)創(chuàng)造性觀點(diǎn)時(shí)那“HappiestMoment”（最快樂的瞬間），是科學(xué)研究者最大的幸福。他所發(fā)表的近百篇學(xué)術(shù)論文，革命性地改變了人們對(duì)“信息應(yīng)如何有效地存儲(chǔ)”的認(rèn)識(shí)。姚期智作為國(guó)際上計(jì)算機(jī)理論方面最拔尖的學(xué)者，在偽隨機(jī)數(shù)生成、密碼學(xué)與通信復(fù)雜度等多個(gè)科研領(lǐng)域?qū)耀@殊榮。他是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)人文及科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士及臺(tái)灣中央研究院院士。他曾獲得美國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)喬治·波利亞獎(jiǎng)，及以算法設(shè)計(jì)大師克努特命名的首屆克努特獎(jiǎng)，美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）也把2000年度的圖靈獎(jiǎng)授予他。人生宛如一出圓舞，總要回到情系千里的故土。出國(guó)多年，姚期智仍然心系祖國(guó)，他認(rèn)為中國(guó)的圖靈之路走了三分之一，“希望能為中國(guó)和同胞盡點(diǎn)微薄之力”。2004年，姚期智決定將57歲以后的人生回歸中國(guó)大陸，開創(chuàng)科學(xué)研究的新舞臺(tái)。他毅然辭去了普林斯頓大學(xué)終身教職，賣掉了在美國(guó)的房子，正式加盟清華大學(xué)高等研究中心任全職教授?！拔宜鶎W(xué)的東西能有機(jī)會(huì)在我出生的中國(guó)生根，有條件在該領(lǐng)域?yàn)橹袊?guó)培養(yǎng)出世界級(jí)的研究人員來(lái)，我覺得這是一件非常有意義的事情?！钡角迦A大學(xué)僅1年半，姚期智就發(fā)起了志在培養(yǎng)國(guó)際計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)軍人物的“軟件科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”。他最看重清華有許多很好、很有潛力的學(xué)生，“我回中國(guó)的一個(gè)目的，就是希望在短時(shí)間內(nèi)，在中國(guó)，至少在我的研究領(lǐng)域，能夠創(chuàng)造出一流的研究環(huán)境?！币ζ谥菆?jiān)定地說(shuō)，“我們要建立一個(gè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的‘超級(jí)公路’，使得我們的學(xué)生從本科生開始，一直到研究生、教授，在中國(guó)工作可以比世界任何其他地方機(jī)會(huì)更好，也更感到榮耀?！倍潭處啄?，姚期智帶領(lǐng)他的清華團(tuán)隊(duì)在理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究方面頗有斬獲。除填補(bǔ)了中國(guó)在《美國(guó)科學(xué)院院刊》等前沿國(guó)際刊物上發(fā)文的空白，在2006年理論計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域最頂級(jí)的學(xué)術(shù)會(huì)議FOCS上，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系