“大家”閱讀
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,讀者并不缺乏信息,但一些真正具有傳播價(jià)值的內(nèi)容,卻往往淹沒(méi)于信息洪流之中。力求將最有價(jià)值的信息,最有銳度、溫度、深度和多維度的思考與表達(dá),最值得閱讀的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)原創(chuàng)內(nèi)容,快速呈現(xiàn)給讀者,是《世界文化》與騰訊《大家》建立合作的初衷與共同努力的方向?!尽按蠹摇遍喿x】每期將臻選《大家》所匯聚的中文圈知名學(xué)者、專欄作家的最新文章,與讀者分享“大家”眼中的“世界文化”。
今年的4月30日是信息時(shí)代之父——克勞德·香農(nóng)(Claude E. Shannon, 1916—2001)的百歲誕辰。為了迎接這樣一個(gè)深具標(biāo)志意義的日子,總部設(shè)于紐約、43萬(wàn)成員分別來(lái)自全球160多個(gè)國(guó)家的電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE),已開展了一連串的慶?;顒?dòng)。原因很簡(jiǎn)單,如果沒(méi)有兼具數(shù)學(xué)家、電子工程學(xué)者和密碼學(xué)家身份的香農(nóng)做出的偉大貢獻(xiàn),就不會(huì)有信息理論(information theory)的橫空出世,也很難想象信息技術(shù)、個(gè)人電腦和互聯(lián)網(wǎng)的誕生,更不會(huì)有當(dāng)今我們所處的這個(gè)信息化時(shí)代。
正如教科書中對(duì)信息理論的描述:“我們目睹的不只是科技的變遷,更是心態(tài)的變遷?!_地說(shuō)是在1948年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)博士提出一個(gè)新的資訊理論,此理論以精妙的數(shù)學(xué)表述,使我們得以將所感知到的模擬現(xiàn)象(例如影、音),轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的位元。數(shù)字化語(yǔ)言的好處是可供機(jī)械判讀,而且可通過(guò)電腦快速處理,信息在傳輸過(guò)程中幾乎可免于任何扭曲或遺失?!?/p>
因?yàn)橄戕r(nóng)的卓越貢獻(xiàn),電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)特別以他命名設(shè)置了地位崇隆的 “香農(nóng)獎(jiǎng)”(the Claude E. Shannon Award),而首屆獲獎(jiǎng)?wù)哒窍戕r(nóng)本人。另一個(gè)例子亦可證明他的舉足輕重:若你有機(jī)會(huì)走入貝爾實(shí)驗(yàn)室的大堂,你將會(huì)看到“唯二”的兩尊半身塑像,一個(gè)是亞歷山大·貝爾,另一個(gè)就是香農(nóng)。
對(duì)于這個(gè)信息化時(shí)代的誕生,催生者除了香農(nóng)之外,至為關(guān)鍵的還有另外兩個(gè)人:英國(guó)的布爾(George Boole,1815—1882)和圖靈(Alan Turing,1912—1954)。如果沒(méi)有他們之間的那種充滿神奇與奧秘的知識(shí)“協(xié)作”過(guò)程,當(dāng)前信息化時(shí)代的一切必將無(wú)有可能。就知名度和個(gè)人財(cái)富而言,他們?nèi)诉h(yuǎn)遠(yuǎn)不及被視為信息化時(shí)代英雄的比爾·蓋茨和史蒂夫·喬布斯,但他們的偉大程度絕對(duì)是有過(guò)之而無(wú)不及,因?yàn)闆](méi)有布爾、香農(nóng)和圖靈,就不會(huì)有計(jì)算機(jī)、光盤或任何的數(shù)字化通訊傳播設(shè)備,不會(huì)有互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),也不會(huì)有后來(lái)能夠打敗人腦的超級(jí)計(jì)算機(jī)深藍(lán)、人工智能系統(tǒng)華生或阿爾法狗。
因?yàn)?014年電影《模仿游戲》的全球映演,圖靈在“二戰(zhàn)”期間破解德軍密碼機(jī)Enigma的重大貢獻(xiàn),他的同性戀身份,以及他對(duì)“會(huì)思考的機(jī)器”的研發(fā)做出的努力,已經(jīng)廣為人知。比香農(nóng)年長(zhǎng)四歲的圖靈,1943年前往美國(guó)電報(bào)電話公司(AT&T)下設(shè)的貝爾實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行短期研究訪問(wèn),與1941年開始任職于該實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)相遇。個(gè)性孤僻、不善社交的圖靈遇到同樣不喜歡社交的香農(nóng),原本應(yīng)該是兩條并行線,但兩人之間卻因?yàn)楣餐难芯颗d趣而經(jīng)常在午茶時(shí)間促膝對(duì)談,并且不時(shí)擦出思想火花。
在他們相遇之際,他們兩人各自參與了“二戰(zhàn)”期間英美兩地密碼學(xué)的研究,但雙方都因?yàn)楸C芤蠖荒芟驅(qū)Ψ綍乘裕簣D靈負(fù)責(zé)的是解密任務(wù),成功破譯了德國(guó)軍事通訊與指揮調(diào)度潛艇的密碼系統(tǒng);而香農(nóng)則負(fù)責(zé)通訊加密任務(wù),確保美國(guó)總統(tǒng)羅斯福和英國(guó)首相丘吉爾之間的跨大西洋電話通信無(wú)法被敵軍破解。因?yàn)檫@些任務(wù)的保密性質(zhì),他們的話題轉(zhuǎn)向這兩個(gè)天才的另一個(gè)共同興趣:會(huì)思考的機(jī)器。
他們都相信機(jī)器可以像人腦一樣思考,也都相信若設(shè)計(jì)一臺(tái)會(huì)下西洋棋的機(jī)器,有朝一日它可能勝過(guò)優(yōu)異的棋手!圖靈心中構(gòu)想的是和人腦一樣會(huì)思考的機(jī)器,而曾經(jīng)學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、神經(jīng)學(xué)和語(yǔ)言學(xué)的香農(nóng)想象的,則是一臺(tái)比人腦還更會(huì)思考的機(jī)器?;貞浰麄冎g的對(duì)話,圖靈曾經(jīng)說(shuō)道:“香農(nóng)不光要把數(shù)據(jù)輸入這個(gè)機(jī)器(大腦),他還要讓它能夠演奏音樂(lè)!”圖靈自己對(duì)這樣的“超級(jí)大腦”沒(méi)有興趣,他要的是“一個(gè)普通的大腦,就像AT&T總裁那樣的大腦”。
他們兩人在獨(dú)立研究的情況下,各自結(jié)合了數(shù)學(xué)、邏輯和編碼理論,同樣都對(duì)后來(lái)電子、數(shù)字化計(jì)算機(jī)的誕生做出了舉足輕重、無(wú)人可匹敵的貢獻(xiàn)。值得一提的是,這兩個(gè)不世出的天才,都一樣對(duì)信息(資訊)的測(cè)量和計(jì)算方式抱有濃厚興趣,而且分別提出了信息的基本單位:圖靈提出的是一種叫做“分板”(ban)的單位,香農(nóng)提出的則是“位元”(bit)。這兩個(gè)單位的基礎(chǔ)原理相近,但后來(lái)的歷史證明,是“位元”而非“分板”,成為數(shù)字時(shí)代通行于信息世界的單一貨幣。
除了參與協(xié)助美國(guó)軍方在飛彈射控技術(shù)與密碼學(xué)方面的研究,香農(nóng)也被稱為“信息理論之父”。1950年代以后,他的影響力幾乎無(wú)所不在,特別是后來(lái)逐漸成形的數(shù)字化時(shí)代,每個(gè)數(shù)字化時(shí)代的子民,無(wú)人不直接領(lǐng)受到來(lái)自香農(nóng)的思想瑰寶。香農(nóng)到底有多么重要?正如南加州大學(xué)的索羅門·哥隆所說(shuō):“就像是形容發(fā)明字母的人對(duì)文學(xué)有多大的影響?!笨的藸柎髮W(xué)的托比·博格也說(shuō):“這是歷史上極少數(shù)的例子,建立新知識(shí)領(lǐng)域,不但提出所有正確的問(wèn)題并加以證明,同時(shí)又能全部解答。”
這一切是怎么發(fā)生的?如果談及圖靈,則不能不同時(shí)提到香農(nóng),反之亦然。那么,在談及香農(nóng)時(shí),同樣不能不提到布爾,反之亦然。香農(nóng)的存在意義和貢獻(xiàn),由此可以察知。在命運(yùn)的驅(qū)使下,這三個(gè)從小被當(dāng)作神童看待的天才,跨越時(shí)空,分別地(其實(shí)又是共同地)開創(chuàng)了電腦運(yùn)算、交換電路、密碼學(xué)與人工智慧的領(lǐng)域,并且為今天我們所知的數(shù)字化和大數(shù)據(jù)時(shí)代鋪下不可或缺的棋盤:圖靈被稱作電腦之父、人工智慧之父,香農(nóng)被稱為信息理論之父,而布爾代數(shù)及其數(shù)學(xué)邏輯的重要性,同樣是不在話下。
香農(nóng)和圖靈可說(shuō)是生在同一時(shí)代的“瑜亮”,但彼此之間卻至為難得地惺惺相惜,幸運(yùn)地曾經(jīng)在人生際遇中短暫相逢與相知,看到對(duì)方眼里的智慧靈光,并且同時(shí)感到“吾道不孤”。
布爾與香農(nóng)素未謀面,畢竟兩人的年紀(jì)相差100歲。如果沒(méi)有布爾的邏輯代數(shù)和數(shù)學(xué)邏輯,解決了“真/偽”和“與”“或”“非”等邏輯關(guān)系,香農(nóng)后來(lái)勢(shì)必難以發(fā)展出他的信息理論和交換電路;但若沒(méi)有香農(nóng)巧妙地將布爾代數(shù)與交換電路結(jié)合起來(lái),與圖靈同樣是英年早逝的布爾可能還會(huì)繼續(xù)埋沒(méi)在小范圍的數(shù)學(xué)和邏輯學(xué)領(lǐng)域,而不可能因?yàn)橄戕r(nóng)的思想建構(gòu)和發(fā)明,得以使布爾代數(shù)成為可以演算任何資料與數(shù)據(jù)的電子數(shù)字化電腦的基礎(chǔ),并且促使后世幾乎所有的電子/數(shù)字化通訊傳播技術(shù)成為事實(shí)。無(wú)怪乎自2015年起,愛爾蘭科克大學(xué)(布爾最后任教的學(xué)校)與麻省理工學(xué)院(香農(nóng)的母校,也是他最后退休的地方)聯(lián)合布置了為期一年的“布爾/香農(nóng)聯(lián)合志慶活動(dòng)”,以紀(jì)念布爾的兩百歲誕辰和香農(nóng)的百歲誕辰,表彰這兩位對(duì)人類卓有貢獻(xiàn)的杰出學(xué)者。
香農(nóng)最廣為人知與影響力宏大的著作是1948年發(fā)表于貝爾實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部科學(xué)刊物的《(通訊)傳播的數(shù)學(xué)理論》一文。該文發(fā)表后,信息(資訊)、熵、不確定性、重復(fù)性、渠道容量、位元,以及信號(hào)和噪音等概念吸引了來(lái)自各個(gè)研究領(lǐng)域?qū)W者的目光。當(dāng)時(shí),這篇長(zhǎng)達(dá)79頁(yè)的論文,各方索求者眾,一時(shí)洛陽(yáng)紙貴,香農(nóng)成為不同領(lǐng)域科學(xué)界交相討論與贊譽(yù)的對(duì)象。當(dāng)時(shí),香農(nóng)才30歲出頭,剛剛走入婚姻生活。其實(shí),早在此之前,也就是1938年,年僅22歲的香農(nóng)完成并出版了他的碩士論文《繼電器與交換電路的符號(hào)分析》,史無(wú)前例地結(jié)合了布爾代數(shù)和電子交換電路這兩個(gè)原本風(fēng)馬牛不相及的領(lǐng)域。因?yàn)閷懙锰昧?,這本論文被后人譽(yù)為“至今寫得最好的一本碩士論文”。1940年,香農(nóng)完成了跨界到遺傳學(xué)領(lǐng)域的博士論文《理論遺傳學(xué)的代數(shù)》,發(fā)現(xiàn)了孟德爾遺傳學(xué)和愛因斯坦相對(duì)論之間的數(shù)學(xué)關(guān)系!但從此以后,他完全不再碰與遺傳學(xué)相關(guān)的東西。同一年,香農(nóng)獲得當(dāng)年度全美工程學(xué)界聯(lián)合頒發(fā)的諾貝爾獎(jiǎng)。
香農(nóng)誠(chéng)可謂是一位無(wú)視于學(xué)科疆界、冒險(xiǎn)犯難的拓荒者,自由出入的漫游者!毫無(wú)疑問(wèn)地,布爾、圖靈和香農(nóng)都是人間少有的天才,但香農(nóng)更勝一籌的是:他是個(gè)興趣廣泛、無(wú)所不精通的全才。
香農(nóng)不喜歡社交,喜歡獨(dú)自一個(gè)人工作。當(dāng)貝爾實(shí)驗(yàn)室從紐約格林威治村搬遷至新澤西州后,香農(nóng)堅(jiān)持留在舊址工作,除了偏好獨(dú)立研究之外,另一理由是他喜歡晚間到實(shí)驗(yàn)室舊址附近的爵士夜總會(huì)聆聽南方音樂(lè)。
香農(nóng)還有一個(gè)終身不殆的嗜好,他不只是喜歡思索抽象的理論,更喜歡動(dòng)手發(fā)明大量看似無(wú)用的小玩意,并且樂(lè)在其中,不斷改良更新。比方說(shuō),喜歡在貝爾實(shí)驗(yàn)室廊道騎獨(dú)輪車的香農(nóng),為了驗(yàn)證人類能夠騎多小的獨(dú)輪車,他動(dòng)手改裝獨(dú)輪車并反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后做出了任何人都騎不了的超小型獨(dú)輪車!
除了獨(dú)輪車,他愛玩耍,也愛自己DIY發(fā)明些新鮮玩意:一個(gè)有三根手指、會(huì)下棋的機(jī)器手,而且每當(dāng)吃掉對(duì)手的棋子時(shí)還會(huì)發(fā)出嘲笑聲;一個(gè)能夠自動(dòng)在空中拋接三個(gè)球的機(jī)器(香農(nóng)本人可以同時(shí)維持在空中拋接四個(gè)球);“終極機(jī)器”——一個(gè)貌似雪茄盒的機(jī)器,不知情的訪客按下雪茄盒外的把手后,頂蓋會(huì)緩緩開啟并伸出一支機(jī)械手,彎曲向下關(guān)掉開關(guān),并且在頂蓋關(guān)閉前縮回盒子里;還有一個(gè)會(huì)自動(dòng)修理自己的機(jī)器手(自動(dòng)更換機(jī)器自身壞掉的電力繼電器)。
他還喜歡公開展示他發(fā)明的會(huì)闖迷宮的電子老鼠“奚修斯”:這只電子老鼠非比尋常,會(huì)自行通過(guò)嘗試錯(cuò)誤的方式學(xué)習(xí)并記憶,從而成功地走出迷宮。另外,他還發(fā)明了一個(gè)不是二進(jìn)位、而是以羅馬數(shù)字運(yùn)算的電腦……
這些發(fā)明當(dāng)中,有一大部分似乎是純粹好玩,但其中也有一些看似無(wú)用的發(fā)明,為后來(lái)人工智慧和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展奠下重要基礎(chǔ)。
或許是因?yàn)樗缫炎C明了自己的學(xué)術(shù)成就,貝爾實(shí)驗(yàn)室基本上也對(duì)香農(nóng)采取放任態(tài)度,并未對(duì)他的研究有過(guò)太多干涉。有人曾說(shuō),AT&T當(dāng)時(shí)獨(dú)占電信事業(yè),有本錢給予旗下優(yōu)秀科學(xué)家充分的研究自主性,無(wú)需處處以工作績(jī)效和成果產(chǎn)值來(lái)評(píng)量或限制這些天才。這真是非常令人羨慕的研究環(huán)境,讓貝爾實(shí)驗(yàn)室的眾多天才得以一個(gè)個(gè)發(fā)光發(fā)熱,并且對(duì)人類科學(xué)與技術(shù)史的進(jìn)展做出重大貢獻(xiàn)。
不過(guò),AT&T也不是沒(méi)有失策之處,其中之一是未能接受香農(nóng)在1954年的提議,未能同意投資制造為了兒童教育用途而設(shè)計(jì)的小型電子/數(shù)字化電腦(相對(duì)于當(dāng)時(shí)大型的模擬/機(jī)械式電腦)。不過(guò),后來(lái)由艾德蒙·柏克利開發(fā)推出商業(yè)銷售的GENIAC(電子/數(shù)字化個(gè)人電腦的雛形),還是得到了來(lái)自香農(nóng)的協(xié)助。
1958年,香農(nóng)主動(dòng)求去,希望離開貝爾實(shí)驗(yàn)室。AT&T為了留住他,提出誘人的加薪建議,香農(nóng)不為所動(dòng),不過(guò)他和貝爾實(shí)驗(yàn)室的合作關(guān)系一直維持到1972年。從1958年開始,他開始專任麻省理工學(xué)院教職。但香農(nóng)教授在教學(xué)方面不怎么在行,當(dāng)時(shí)該校的另一位學(xué)者彼得·艾理亞斯這么描述:“香農(nóng)對(duì)教書的想法就是談些自己研究的事,但沒(méi)人聽得懂?!辈坏綆讉€(gè)學(xué)期,香農(nóng)主動(dòng)向校方要求不再教學(xué)。大多數(shù)時(shí)間里,他越來(lái)越少到學(xué)校里的研究室,主要都在自己的家里工作。他也不再發(fā)表論文,多數(shù)時(shí)候他也拒絕慕名而來(lái)的各種拜訪,拒絕回復(fù)向他提出各種請(qǐng)求的來(lái)信,整個(gè)人幾乎消失于公眾視野。
這個(gè)時(shí)候,他才不過(guò)40多歲。不發(fā)表論文,毫無(wú)功利心地做他自己感興趣的研究,設(shè)計(jì)發(fā)明一些新奇好玩的玩具。不缺錢的香農(nóng)教授,領(lǐng)有麻省理工學(xué)院的優(yōu)渥薪資,曾在接受難得的訪問(wèn)時(shí)說(shuō),他做研究不為商業(yè)目的,甚至是“無(wú)所為而為”,他感興趣的是知識(shí)上有挑戰(zhàn)性而且可以讓他樂(lè)在其中的研究。不過(guò),有趣的是,自承對(duì)金錢毫無(wú)興趣的香農(nóng)夫婦,因?yàn)楣善蓖顿Y而累積了大量財(cái)富。他對(duì)于應(yīng)用他的信息理論于投資組合一事,具有獨(dú)到心得。可惜的是,他雖想寫關(guān)于投資組合績(jī)效和技術(shù)分析的論文,但一直未能完成并發(fā)表。根據(jù)威廉·龐士東的說(shuō)法,在1986年的時(shí)候,有人比較77位投資經(jīng)理人的績(jī)效,只有一臺(tái)Apple II電腦和老婆的香農(nóng),投資績(jī)效卻完勝其中的74位;與當(dāng)時(shí)1200多檔共同基金的績(jī)效相比,香農(nóng)的投資績(jī)效也打敗了其中的1000檔以上。更神奇的是,巴菲特在1965年買下柏克夏·海瑟威公司,至1995年為止,30年的綜合報(bào)酬率是27%,而香農(nóng)從1950年代末期至1986年投資組合的報(bào)酬率是28%——就報(bào)酬率而言,連玩股票都能贏過(guò)股神巴菲特,信息理論大師香農(nóng)可真是“人生勝利組”?。?/p>
1976年,香農(nóng)正式從麻省理工學(xué)院退休。因?yàn)樗罹雍?jiǎn)出,淡出公共領(lǐng)域,潛心與妻子過(guò)著屬于自己的小日子,而且沉浸在自己廣泛的研究興趣之中,香農(nóng)幾乎已成了縹緲不可及的傳說(shuō)人物,甚至漸漸變得不真實(shí)起來(lái)。終于,1985年,香農(nóng)難得出席一場(chǎng)遠(yuǎn)在英國(guó)舉行的學(xué)術(shù)研討會(huì),低調(diào)進(jìn)出并聆聽各個(gè)場(chǎng)次的研討,一整天在現(xiàn)場(chǎng)卻無(wú)人認(rèn)出他的身份。直到有人認(rèn)出他,并在會(huì)場(chǎng)傳開消息之后,現(xiàn)場(chǎng)的大批學(xué)者像是粉絲一樣趨前致意并索取簽名。有人形容,當(dāng)時(shí)的情景有如牛頓突然出現(xiàn)在當(dāng)今物理學(xué)的研討會(huì)一樣。
但從那時(shí)以后,香農(nóng)的健康狀態(tài)發(fā)生變化:因?yàn)榘柎暮DY,他逐漸失去記憶,也無(wú)法辨明這個(gè)日漸復(fù)雜與快速變化的世界。因此,1990年代中期,當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)崛起并開始向全世界普及之際,仍然在世的香農(nóng)甚至可能不知道這個(gè)新興產(chǎn)物其實(shí)正是脫胎于他當(dāng)年一手打造的信息理論!但天曉得,也許這正是他異于常人的智慧,或是幸運(yùn),又或者是兩者兼而有之。畢竟,香農(nóng)沒(méi)有辜負(fù)這個(gè)時(shí)代,是他(和布爾、圖靈等人)創(chuàng)造了這個(gè)時(shí)代。