《世界是数字的》读书笔记

Posted 2020-06-27

《世界是数字的》读书笔记

    首先我们来解释“世界是数字的”这个名字，数字其实也就是数字化的意思。数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。

当今时代是信息化时代，而信息的数字化也越来越为研究所重视的。数字化是软件技术的基础，是智能技术的基础。软件中的系统软件、工具软件、应用软件等，信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。例如图像的数据量很大，数字化后可以将数据压缩至10到几百倍；图像受到干扰变得模糊，可以用滤波技术使得变得清晰。这些都是经过数字化处理后所得到得结果。 数字化是数字计算机的基础，若没有数字化技术，就没有当今的计算机，因为数字计算机的一切运算和功能都是用数字来完成的。因此用数字媒体就可以代表各种媒体，就可以描述千差万别的现实世界。

在书中介绍了三个部分：硬件，软件，通信。

硬件包括逻辑构造和物理构造，以及摩尔定律。逻辑构造：一个处理器（CPU）、一些主存储器（内存）、一些大容量存储器（磁盘）和各种各样的其他部件，一组叫做总线的线缆把所有这些连接起来，在各部件之间传输信息。所以能实际观察和触摸硬盘、集成电路芯片、制造芯片所用的晶圆等东西便是物理构造。由于计算能力大体上可以用晶体管数量来代表，这就意味着计算能力只要两年或更短时间就能翻倍，也就是说，20 年下来可以翻十番，集成度提高 2 的 10 次方也就是大约 1000 倍，经过 40 年则可以提高 100万倍或更多。这种指数式增长，也就是通常说的摩尔定律。

软件包括算法，编程与编程语言，以及软件系统。算法是忽略具体实例而对过程进行的一种抽象或理想化的描述，是分毫不差且没有歧义的“菜谱”。算法通过一组确定的基本操作来表达，这些操作的含义是完全已知且明确的。算法描述了应用这些基本操作的一系列步骤，涵盖所有可能的情况，而且保证最终能够停止。编程与编程语言，程序则不是抽象的，它陈述了一台真正的计算机要完成某个任务所必须执行的具体步骤。现在的编程语言多达几千种甚至上万种，主要的有汇编语言和高级语言两种。每种语言都代表了对效率、表达力、安全性和复杂性的取舍。软件系统主要由操作系统和应用程序组成。 操作系统是软件中的基础层，它负责管理计算机硬件，并为其他被称作应用程序的程序运行提供支持。“应用程序”是表示所有在操作系统平台上完成某种任务的软件或程序。

通信,在我们这个“三足鼎立”的世界里，通信是除硬件、软件之外的第三极。通信系统是无远弗届，无所不在的。重要的是理解其中的信息流动、谁能够查看这些信息，以及信息是如何得到控制的。协议，即系统之间交换信息的规则，也非常重要。

   最后引用书中的话来结尾，“诸君务必牢记一点，无论今天的技术多么千变万化，人是不变的。无论从哪方面来看，现代的人类与几千年前的人类并没有太大区别。”