如果说计算机和由计算机组成的网络是这个时代的标志，肯定没人持有异议，除非他不属于这个时代。然而，在摆弄计算机的芸芸众生中，对计算机有真正了解的又有多少呢？我相信，绝大多数人都把计算机当作一种技术，可恰恰相反，计算机的本质不是技术，而是概念。造成这种现象的原因有很多，其中很重要的一个就是计算机类书籍的出版。
近年来，计算机类图书的出版在国内也算是风头占尽、风光无限。硬件操作和软件使用之类的图书铺天盖地、层出不穷，其销量在当前的图书市场上也是最为喜人的，这充分反映了大众对计算机这个学科和产业的认同与迷恋；同时，这同样也充分反映了国内出版业的低水平。面对整个计算机学科，整个国家的出版业都只是沉湎于操作和使用知识的传播上，而不思量如何引领读者理解计算机的真正精髓，悲莫大焉！
正如刘华杰和孔昭君在“计算机文化译丛”总序中所说的，计算机早已渗透到国民经济和社会生活的各行各业，对于计算机的理解无疑要超出技术层面，而要达到文化层面。目前，国内属于计算机文化范畴的图书除了河北大学出版社出版的“计算机文化译丛”外，还有中国人民大学出版社出版的“网络文化丛书”以及中国水利水电出版社出版的“万水计算机文化丛书”，但影响非常有限，这方面的工作做得还远远不够。
对计算机的理解要超出技术层面，这话说得非常好。但这种“超出”应该是两方面的。一方面是如上面所说的计算机或网络文化丛书那样，从技术层面转向文化层面，可以称之为“外超”；另一方面则是“内超”，即对计算机本身的理解也必须超越技术层面，而达到其本质：概念。被称为“天才小子”的丹尼尔·希利斯的新作《通灵芯片——计算机运作的简单原理》堪称后一种超越的典范之作。
大多数计算机书籍讲的不是计算机的操作，便是计算机的制造技术。希利斯在《通灵芯片》一书中要阐述的则是概念，因为概念才是计算机的根本。计算机是迄今为止最为复杂的人造物，但他认为，从本质上说，它又非常简单。计算机依赖的是概念，对技术的依赖没有我们想象的那么大，原理是计算机能够计算的真谛。当今的计算机应用电子技术，主要由晶体管和导线组成，但根据同样的原理，亦可采用阀门和水管，或棍杆和绳子来实现。希利斯就曾成功地干过类似的事情。他回忆到：“在加尔各答我读了乔治·布尔的那本书，不久还真用灯泡和开关造了个玩井字游戏的机器。这是我对计算机的初次尝试。”有趣的是，作为他的朋友和老师的克劳德·香农也曾用灯泡和开关造过一个玩井字游戏的机器。因此，计算机的本质凌驾于技术之上。
不仅计算机的制造凌驾于技术之上，计算机所处理的也不是技术，而是概念。计算机的真正威力在于它不仅能处理概念的表示形式，而且能处理概念本身，能察知各种理念之间的关系。“更深的蓝”战胜卡斯帕罗夫时所走出的那一步就是一个超乎逻辑的走法，这让当时在场的人士惊讶不已。因此，计算机执行的不只是冷冰冰的逻辑，它是一种具有想象力的机器。计算机时代是个“玩”概念的时代，追本朔源，原来计算机本身“玩”的就是概念。
计算机看似复杂，实则简单。要把握计算机的本质，只需抓住计算机设计的三个基本原则：功能抽象原则、通用计算机原则和与第一个原则相对立的模拟生物进化原则。
功能抽象原则奠定了现有计算机的结构：分层体系。“计算机结构是应用这一原则的范例——有许多层次，一再重复。”计算机之所以容易理解，是因为当你关注分层体系中某一层发生的情况时，无需考虑较低层次的细节。正是功能抽象原则使概念独立于技术。
计算机的结构是一个经典的功能抽象分层体系，而计算理论的核心则是通用计算机。这个概念是计算机科学的先驱、英国数学家阿兰·图灵于1937年提出的。现在人们习惯将“通用机”称为图灵机，即一个有限状态机加上一条无限长的带子。有限状态机也是极为简单的，如汽车上的里程表就是一个有限状态机。
可别小看了这个简单的图灵机，因为任何物理装置可以进行的计算，只要有足够的时间和存储空间，都可由图灵机来完成。这意味着，模拟人脑的功能是可能的。
然而，一个严格依赖分层体系的系统容易发生灾难性故障。
一方面，单独一个低层部件的故障可能波及整个系统，产生灾难性的结果，尽管可以采用冗余法来避免，但冗余技术只能避免事先估计到的故障。随着系统越来越复杂，要做到这一点非常困难。另一方面，功能正常的各部件在相互作用过程中，也会产生意料不到的行为。几年前，美国东部有几条长途电话线路，就曾因为运行于不同转接站上同一软件的两个版本之间存在未曾料及的交互作用，而使系统瘫痪，致使线路停止呼叫达数小时之久。
上述问题就其本身而论，并非机器或软件本身固有的弱点，而是工程设计方法所带来的。但是，人脑远比计算机复杂，为何人脑却可以容忍糟糕的概念、错误的信息，甚至部分功能的缺失，而不会引起整个系统的瘫痪呢？这为计算机的设计指出了另一条途经，即在计算机上模拟生物进化的过程。
模拟进化方法的关键是把分层体系设计的复杂度重负转移到计算机的组合能力上。模拟进化的过程包括创造物种的进化过程和创造个体的成长过程，这两个过程相互作用、相互促进。进化过程善于创造新奇的结构，但拙于调整已有的缺憾；成长过程恰相反，在自适应过程中不断弥补不完善进化结构中的缺陷。根据鲍德温效应，将这两个过程结合起来，进化的速度将加快。因此，思维机器的前景是令人乐观的。
可以说，正是这三个原则，而不是技术，伴随着计算机科学的整个历史，制约了也决定着计算机的未来发展。理解了这三个基本原则，也就从根本上把握了计算机。
如果你是一个计算机爱好者而没有听说过丹尼尔·希利斯的大名，那真是一大遗憾。希利斯受大脑固有的并行计算能力的启发，永远地改变了计算机技术，他建造的连接机CM5最多包括16000个处理器；9岁时，他用一个单放机和两张磁盘做出了他的第一台“计算机”；1983年，在人工智能的先驱之一马文·明斯基的建议和鼓励下，27岁的希利斯建立了思维机器公司，第二年，著名的物理学家、诺贝尔物理奖获得者理查德·费曼也加入了该公司。希利斯还打破了被业界看作颠簸不破的安达尔定律；现在他又有了一个奇怪的想法，要建造一个巨大无比的钟，朗瑙之钟，有金字塔那么大。这个钟1年才走一下，100年才敲一下，过1000年钟里的布谷鸟才会出来。
希利斯回顾自己的成长历程，深为自己读到的第一本关于计算机的书是一本经典之作而庆幸。那本经典之作指的是19世纪的逻辑学家乔治·布尔的《思维法则研究》一书。
20世纪60年代，希利斯家住加尔各答。“我在印度时周围什么技术也没有。甚至用英语写的技术书都很难得到。英国领事馆有一个图书馆，图书馆里有一本乔治·布尔的书叫《思维法则研究》，书中他提出了我们现在所说的布尔代数。我喜欢这本书的书名。这本书对我来说太高深了，但我记得从中学到了与或非等概念。”这样，希利斯第一次熟悉了数字计算机的基本理论。该书激起了希利斯的想象：真有思维法则？希利斯从中发现了简单逻辑运算的惊人力量和普遍意义。
《思维法则研究》一书让希利斯从接触计算机的第一天开始，就紧紧抓住了计算机科学的核心，他日后所取得的巨大成就与此有极大关系。然而我们的大多数读者读到的第一本书、甚至是读到的所有关于计算机的书，都是关于计算机硬件和软件操作的书，因而只能在计算机科学的外围打转，而没有深入领会到计算机科学的根本。这或许是我们有计算机天才，却产生不了计算机科学大师的原因之一。
曾受益于乔治·布尔的希利斯，秉承着前辈的精神，也为当今的读者们奉献了一本更为绝妙的计算机科学的入门书——《通灵芯片》。如今的读者有福了，因为读者可以免去读《思维法则研究》一书的艰辛晦涩，尽情享受《通灵芯片》一书的简洁明了、通俗易懂，而又不以失去知识上的深度和广度为代价。该书意在使读者融会贯通：从简单的物理过程一直深入到自组织系统的学习和适应功能。
写出这样的一本书，并非易事。如希利斯在“致谢”中所说的，要在一本短篇论著中，对计算机的概念作追本朔源的综述，表面看来似乎是件简单不过的事情。但很快就发现，面对这么大的一个题目，写一本短篇著作，远比一本长篇巨著困难。写好这样的一本书，对计算机科学非得有深刻的理解与把握不可。《通灵芯片》一书可谓是神来之笔，可喜的是，该书的翻译也很到位。
（《通灵芯片——计算机运作的简单原理》，上海科学技术出版社1999年12月第1版，定价：10．00元）
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