信息传
推荐序二 信息时代,每个人的必修课
  郑纬民清华大学教授,中国工程院院士

  我非常高兴为吴军的《信息传》一书作序。作为吴军在清华大学读书时毕业设计的指导教师,我非常高兴看到他这些年事业有成,并且能够不断地写出佳作。《信息传》一书通过讲述信息前世今生的故事,揭示了信息技术发展的规律。

  我和今天每一个人一样,都有幸见证了信息革命。正是因为有信息革命,我们才得以过上人类历史上最好的生活,也正是因为赶上了信息革命的浪潮,中国才在短短的 40 年间完成了西方国家 200 多年才得以完成的现代化历程,并且给了今天无数青年人自身发展的机会。因此,我们每一个人都有必要了解信息技术,了解它的本质和发展规律。

  我们通常理解的信息革命始于 20 世纪 60 年代,特别以 1965 年摩尔博士提出了著名的摩尔定律为标志。对于摩尔定律,大家并不陌生,因为我们每一个人今天的生活都受益于此。当每过 18 个月,和计算机相关的产品性能翻番时,很多原来想都不敢想的事情都变成了可能。30 多年前,当吴军还是一个在我们实验室做课程设计和毕业设计的学生的时候,能够每秒钟完成一亿次计算的计算机在世界上都属于超级计算机了,其价格超过当时一架小型喷气式飞机;20 年前,我主持研制清华集群计算机系统时,我们已经将超级计算机的性能提升了上万倍;今天,任何一款智能手机的计算、存储和网络传输能力,都远远超过 30 年前的超级计算机,而最快的计算机则能在一秒内完成万亿亿次的计算。正是因为信息技术以如此高的速度进步,才使全社会信息化和智能化得以实现。

  对于这段历史大家都感同身受,但是信息技术何以能够如此快速的发展,它今后会遵循什么样的发展规律,这是很多人不清楚的,也是我读这本书最感兴趣的地方。

  信息科学和技术发展的历史可以大致分为两个阶段——1936 年图灵提出可计算性理论和 1948 年香农提出信息论之前的自发阶段,以及之后的自觉阶段。在信息科技发展的早期,虽然出现了电报、电话、无线电、录音录像等近现代信息技术,有了莫尔斯编码、早期密码学、载波通信、布尔代数等和信息相关的理论,但是人们对信息科技的规律缺乏本质了解,以至很多成功具有很大的偶然性,并且要以大量的失败为代价。比如,特斯拉在无线通信上的失败,巴贝奇在计算机上的失败,都是因为缺乏理论指导所致。至于在信息保密等方面的失败,则更是家常便饭。

  到了 20 世纪中期,特别是第二次世界大战以后,信息理论的成熟为信息技术的发展以及产业的形成奠定了基础,此后的阶段可以讲是信息科技史上的自觉阶段。科学家和工程师所做的事情,其实就是在图灵和香农等人理论的指导下,有目的地不断寻找新的方法,改进技术,采用新的工艺。由于避免了很多不必要的失败,成功才成为这个领域的常态。了解了信息科技发展的这段历史,我们就会明确今后应该如何努力了。

  今天,人们习惯于用摩尔定律来概括信息技术和产业发展的规律。一个技术、一个行业能够在半个多世纪里按照翻番的速度发展,这是人类历史上的第一次。为什么在历史上只有信息产业能够做到这一点,《信息传》一书中给出了答案。首先,在信息产业中原材料成本的占比非常低,它们不过是沙子和铜线,在这个产业中有价值的是附加在廉价材料上的技术;其次,是工程师有意识地按照摩尔定律规定的速度发展新技术、采用新技术,才使得这个行业能够几十年保持高速增长。这其实也在做事方法上启发了我们今天的每一个人,那就是重视技术,同时要不断学习新的技术。作为一个在信息领域奋斗了 50 年的科研人员,我对此深有感触。在这个领域,任何人都需要终身学习,接受新思想,否则就会落伍。至于今后摩尔定律是否会失效,《信息传》一书也给出了答案,那就是今后需要朝着用更少的能量,传输、处理和存储更多的信息方向发展。

  沿着这个思路往前看,信息领域发展的空间依然非常巨大。实际上,用更少的能量,传输、处理和存储更多的信息,也是对摩尔定律的另一种诠释。书中用了一个很形象的例子来说明能量和信息的关系:如果我们采用 1946 年埃尼亚克(ENIAC)的技术实现 2016 年的计算机 AlphaGo(阿尔法围棋)的功能,需要消耗掉数百万个三峡发电站的发电量,而今天它所消耗的仅仅是一栋楼的用电量而已。对于能量和信息的关系,我作为一位计算机行业资深的研究人员深有体会。早在 2002 年,我主持研制了高性能嵌入式 CPU(中央处理器)——THUMP107,就是在保证与当时流行处理器同等处理能力的前提下,将处理器的功耗降低了很多。

  我相信今后这将是信息产业发展的方向,特别是在万物互联(IoT)兴起之后,信息产业追求的将是同等能耗下处理和存储能力的提升,而不是简单追求高性能。要将近两个世纪信息科技的历史写清楚不是一件容易的事情。所幸的是,吴军在这方面做得很出色。这本书写得通俗易懂,妙趣横生。这一方面是因为他具有丰富的个人经历,另一方面也得益于他在清华大学读书时注重文理兼修。吴军从清华大学计算机系毕业之后,先后从事过语音识别和人工智能领域的科研工作,并且长期在工业界担任科研主管,有着良好的理论基础和行业经验。他的这本《信息传》具有很强的逻辑性,并且对现象背后的规律性进行了全面总结和深刻分析。

  今天,我们的国家正在经历从过去那种科技含量较低的发展模式向以技术为驱动的发展模式的转变,正在从过去工业社会向智能化社会转型。《信息传》一书不仅是科技产业的研究人员和从业者很好的参考书,也能够帮助每一个生活在信息时代的人更高效地了解信息,了解信息科技和信息产业,在新的时代找到自己的位置。
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信息传
----吴军
  70多年前,这个星球上极为聪明和智慧的头脑,时常聚集在纽约比克曼酒店,讨论后工业时代层次的科学问题,其中包括冯·诺伊曼、图灵、维纳和香农等人。在一次讨论中作为信息史上划时代的杰出人物香农指出,信息的意义就在于消除对未知世界的不确定性,建立新时代的世界观和方法论。 从20世纪中期开始,信息成为衡量经济发展和科技进步简单而直接的指标,深刻影响和决定着我们的生活。我们能够说得出来的对人类产生巨大影响的发明创造,一大半都和信息有关,包括电报、电话、电影、无线电、大众传媒、计算机、移动通信、卫星技术、互联网等。可以讲,信息技术的发展历史,就是半部技术和商业进步的历史。 本书将信息的发展史分为自发和自觉两个阶段,对信息发展脉络进行了详细地梳理,为我们了解信息的本质和发展规律提供了一个全新的框架和视角。 理解信息不仅有助于我们在工作和生活中进行有效决策,也有助于我们理解未来经济发展的趋势。同时,书中讲述的成功的人、成功的做事方法,也能够为我们提供有益的借鉴和启发,让大家能够获得可重复性的成功和可叠加式的进步。
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