内容推荐 吉米·索尼、罗伯·古德曼著的《香农传(从0到1开创信息时代)(精)》讲述了克劳德·香农,从零开始构建出一门全新的科学,奠定了当今信息时代的基础。他率性地工作,严肃地游戏,从不认为这两者之间有区别,并为任何吸引他注意力的好奇心而感到高兴。他将枯燥的技术性科学转变为大量富有魅力的谜题,而解决谜题的方法是成年人的游戏之道。 信息早在香农之前便已存在,被认为是一封电报、一张照片、一段话,乃至一首歌。而在香农之后,信息被完全抽象为比特。香农通过把握信息的本质,使我们当今的世界成为可能——我们现在可以从太空将捕捉到的地球的照片完整地传回地球,尽管香农没有写出保护这一图像免于错误与失真的代码,但是他早已证明了这种代码的存在。 香农是一位罕见的科学天才,既满足于制作可以自动穿越迷宫的电子老鼠、杂耍机器人和喷火小号,又是研究数字电路的先驱,发明了首台能下国际象棋的电脑,首台可穿戴电脑。他的天才都展现在他为自己设置的谜题上,展现在他充满游戏精神的思维里。他的思想都留下了他深层次洞察力的烙印。 目录 引言 一个天才的游戏人生 第1章 小镇男孩的科学基因 第2章 安娜堡的大学生活 第3章 机械大脑 第4章 麻省理工学院里的开关 第5章 与众不同的年轻人 第6章 放弃遗传学研究 第7章 贝尔实验室中一流的应用数学家 第8章 生活中的挣扎 第9章 火力控制研究 第10章 战时研究 第11章 密码学研究 第12章 与图灵的友谊 第13章 贝尔实验室的三人组 第14章 无尽的黑暗 第15章 从情报到信息 第16章 信息论炸弹 第17章 信息论史上的里程碑 第18章 杜博的批评 第19章 维纳的控制论 第20章 终身伴侣 第21章 信息狂热 第22章 服务于美国国家安全 第23章 人造机器 第24章 游戏之王 第25章 建设性不满 第26章 香农教授 第27章 股市“密码 第28章 发明家的天堂 第29章 关于杂技的研究 第30章 京都奖 第31章 阿尔茨海默病 第32章 余震 致谢 参考文献
序言 一个天才的游戏人生 在关于他身份的传言开始泛滥之前,这位清瘦的白发 男子已经在于英国布莱顿举行的国际信息论研讨会上进进 出出闲逛了好几个小时。起初,只有零星几个人来索要签 名,后来他们排成了长队,挤满了走廊。在晚宴的时候, 研讨会主席拿着麦克风宣布:此刻场内有一名“我们这个 时代最伟大的科学家”,他将与大家分享几句话。瞬间, 这名清瘦的白发男子的声音被淹没在雷鸣般的掌声里。 当掌声终于渐渐平息,众人只听到了一句:“这很荒 谬!”他没有再说什么,而是从口袋里拿出了3个球,开始 表演抛接杂耍。 之后,有人问主席如何看待刚才发生的一幕。他说: “这就好像牛顿出现在一场物理学会议上。 1985年,这位杂耍匠人的工作早已结束,但从另一个 角度来说,工作又才刚刚开始。当时距离克劳德?艾尔伍德 ?香农在研究成果中勾勒出信息的概念已经过去了近40年, 他的那篇学术报告堪比“信息时代的《大宪章》”,而得 益于他的理念所构建的世界才刚刚开始形成。如今我们正 生活在那个世界里:我们所发送的每一封电子邮件,所播 放的每一张DVD光盘、每一份音频文件,所加载的每一个网 页都要归功于克劳德?香农。 他并不在意自己做出的贡献,对热门的科学潮流无动 于衷,与各类事物、各种观点绝缘,甚至对他自己(尤其 是他自己)也并不关心。他是一个可以关起门来长期闭口 不言的人,认为自己最有价值的想法都是在斯巴达式的单 身公寓和空无一人的办公楼里产生的。香农的一位同事将 他的信息论称作“炸弹”,它覆盖的范围令人惊叹—他几 乎是从零开始构建了一种全新的科学;令人震惊而好奇的 是,他可以一连好几年,只字不向他人提及自己正在进行 的研究。 当然,信息早在香农之前便已存在,正如惯性之于牛 顿。但在香农之前,几乎没有人认为信息可以是一种理念 ,是可测的量,或是可适配硬科学的主体。在香农之前, 信息是一封电报、一张照片、一段话,乃至一首歌。而在 香农之后,信息被完全抽象为比特(bit)。发送者不再重 要,意图不再重要,媒介不再重要,甚至它的意义也不再 重要:一通电话、一段被抓取的莫尔斯电报、一页侦探小 说,都可以用通用代码表示。正如几何学家将沙子的圆和 太阳的圆归为同质,物理学家将钟摆的摆动与行星的轨迹 归为同质一样,克劳德?香农通过把握信息的本质,使我们 当今的世界成为可能。 香农能够如此熟练地使有形的世界抽象化,还能够颇 具天赋地操纵它,这是他一生的难解之谜。他天生就喜欢 摆弄小发明:将带刺的铁丝网围栏用作电报线、搭建谷仓 里的临时升降机、制作自家后院里的手推车,这些故事都 在述说着他在密歇根某小城里度过的童年时光。后来,他 成为更高级别的发明家,吸引了范内瓦?布什的关注(布什 很快成为美国最有实力的科学家,以及对香农影响最大的 导师)。布什将香农带入麻省理工学院,让他承担起养护 微分分析仪,如房间般大小的模拟计算机,“大量磁盘上 的轴、齿轮、线路以及滚轮”的工作,这些刚好是那个年 代最先进的、具备思考能力的机器。 香农对使用电子开关控制巨型机械的研究,使他洞察 到了数字时代的基础:开关能够做到的远不止通过电路控 制电流,它们可以被用来评估我们能够想到的任何逻辑陈 述,甚至还能“做出决定”。一系列二元选择(开/关、真 /假、1/0)原则上可以模拟大脑的行为。正如沃尔特?艾萨 克森所指出的,这一飞跃“成为所有数字计算机的基础概 念”。这是香农在抽象领域做出的第一个了不起的贡献。 那一年,他只有21岁。 一篇“可能是20世纪最重要、最著名的硕士论文”使 他能够与布什、艾伦?麦席森?图灵、约翰?冯?诺依曼这样 的思想家接触并合作,和香农一样,他们都是我们这个时 代的奠基人。这使他时常加入(通常是不情愿地卷入)与 美国国防研究委员会的合作,秘密地研究密码学和火力控 制系统,并在“二战”期间为丘吉尔和罗斯福的越洋电话 提供加密保障。这也让他加入了贝尔实验室,一个(自认 为)与其说是电话公司的分支部门,不如说是“天才之家 ”的工业研发机构。“大家在贝尔实验室做得非常好,” 香农的一位同事说道,“他们做的事在其他人看来根本是 不可能的。”香农自己尝试的“不可能”是“分析一般情 报(信息)传输系统的基本特征,这些情报(信息)传输 系统包括电话、无线电、电视、电报等”。从数学角度看 ,这些系统似乎在本质上毫无共同之处,直到香农证明了 其根本上的同一性。这是他在抽象领域做出的第二个了不 起的贡献。 在他的论文《通信的数学理论》发表之前,科学家们 已经可以追踪电子在电线中的运动,但要证明他们的观点 可以被客观地测量和操控,则要依靠香农的论证。他总结 道,所有的信息,无论信源、发送者、接收者还是它的意 义,都可以通过比特序列有效地表示,比特是信息的基础 单位。 在《通信的数学理论》之前,长达一个世纪的常识与 反复进行的工程试验都认为通信必然会伴有噪声—这是物 理世界要求我们付出的代价。然而香农证明了信道噪声是 可以被克服的,由A点发出的信息总是可以(不仅仅是经常 能够)在B点被完全接收。香农向工程师提供了使信息数字 化并将其可靠发送(或者,准确地说,可能伴有少量随机 误差)的概念工具,直到他证实噪声可控之前,该结论一 直被当作不可能实现的理想主义。一名工程师惊叹不已: “他怎么会有这样的洞察力,甚至怎么会想到这种可能性 ,我完全不知道。” 在我们的电话、电脑、卫星电视,以及被代码0和1操 控的、地球之外的空间探测器的电路里,这种洞察力的影 响无处不在。1990年,“旅行者1号”探测器将它的相机镜 头由太阳系边缘转向了地球,“咔嚓”一声捕捉到了我们 赖以生存的地球家园的照片,照片被压缩至不足1像素大小 —卡尔?萨根称之为“悬浮在阳光下的尘埃”。它最终穿越 了40亿英里1的距离,被传回了地球。克劳德?香农没有写 出保护这一图像免于错误与失真的代码,但在40多年前, 他早已证明了这种代码的存在。事实的确如此。这是他遗 产的一部分,他的贡献还包括互联网所依赖的数字信息的 无尽流动,以及让我们将自身定义为“现代人”的无所不 包的信息。 刚过而立之年的香农成为美国科学界最耀眼的一颗“ 明星”,各大媒体蜂拥而至,各种奖项纷至沓来。然而, 在他短暂的名望巅峰(此时他的信息论已经成为解释从地 质学到政治,再到音乐等一切事物的流行语),香农发表 了一篇只有4段内容的文章,善意地敦促世界切勿盲目追捧 他所引领的“潮流”。除了天赋使然,他对其他一切都不 感兴趣,也几乎不知道野心、自我、贪婪或实现成就的其 他丑恶驱动力为何物。他最具价值的思想成果等待了数年 才被发表,而他的兴趣也已转移到了自己热衷的领域。他 在32岁完成了一系列开拓性的工作之后,本可以继续当科 学名人、创新代言人,去做另一个伯特兰?罗素、阿尔伯特 ?爱因斯坦、理查德?费曼或史蒂夫?乔布斯式的人物,可他 却转行,去搞发明了。 他的发明包括被命名为“忒修斯”的、可以自动穿越 迷宫的电子老鼠,能够在他家散步的“建造模型”龟,IBM (国际商用机器公司)“深蓝”的远祖—首台能下国际象 棋的电脑,首台可穿戴电脑,代号为THROBAC(全称是“简 约的罗马数字反向计算机”)的使用罗马数字进行运算的 计算机,以及私人定制的独轮车队。多年来,他一直致力 于科学地研究“杂耍”。 当然,还有终极机器:由一个盒子和一个开关构成, 只需轻击一下开关,齿轮呼呼转起,盒子里就会弹出一只 机械手;将开关复位,机械手就会缩回去。香农通过这样 的方式淡出了人们的视线。毕生致力于通信的思想家们, 几乎没有谁像他这样沉默寡言。我们从文件资料中去探索 这个人,他仿佛杳无踪迹:他是一个憔悴的、呆头呆脑的 人,是一个几乎完全由炒作者塑造出来的人物。 但他对于满足自己的好奇心和认真地做游戏的追求贯 穿一生:他是罕见的科学天才,既满足于制作杂耍机器人 和喷射小号,又是研究数字电路的先驱。他率性地工作, 严肃地游戏,从不认为这两者之间有任何区别。他的天才 都展现在他为自己设置的谜题上,展现在他充满游戏精神 的思维里:他想知道一盒电动开关如何模仿人的大脑,想 知道为什么没有人会说“XFOML RXKHRJFFJUJ”(符号独 立且等概出现),这些思想都留下了他最深层次洞察力的 烙印。倘若说,当前的时代特征里承载着一些时代奠基人 的性格印记,或许有些夸张,那么不妨思考一下,对于我 们而言,众多至关重要的事物正是本着游戏精神而被构建 起来的,岂非一件乐事?
导语 拥有天才的头脑、非凡的洞察力、内向的性格,这些似乎都是一个天才所应有的标配,而且与他共事的都是那个时代*的天才科学家——冯·诺依曼、范内瓦·布什、诺伯特?维纳。然而香农在32岁完成了一系列开拓性的工作之后,就放弃了自己科学名人、创新代言人的荣耀,转行继续他儿时的兴趣——搞发明。有人评价香农融合了理查德·费曼的玩兴和爱因斯坦的天赋,这本书却为我们描述了一位将工作与游戏结合到极致的科学天才的传奇人生。在独轮车、电子老鼠、弈棋机、机械手等各类“游戏”中,香农逐渐淡出了人们的视线,他继续沉默寡言、杳无踪迹…… 吉米·索尼、罗伯·古德曼著的《香农传(从0到1开创信息时代)(精)》是一部伟大科学家的传记,激发科学探索精神迈出了第一步。 书评(媒体评论) 《香农传》告诉我们,想要成为天才并不需要模 仿其他天才。克劳德?香农富有创造力、丰富绚烂的一 生验证了,游戏精神对于工作而言是多么重要。 ——《Inc.》 这是一本关于一位20世纪伟大的科学家的充满魅 力的作品。读者们都会喜欢上这位现代‘达?芬奇’的 。 ——《财富》 在娓娓讲述传奇故事、激发读者遐想方面,索尼 和古德曼全力以赴。他们的写作既保持了适当程度的 敬畏,又避免了夸大其词。 ——《金融时报》 这本令人期待已久的传记,刻画了一位古怪而超 群的天才,全书富有洞察力,遍布人文情怀。 ——沃尔特?艾萨克森,《史蒂夫?乔布斯传》作 者 这本简洁而权威的传记,描绘了一位寡言少语却 见解非凡的人。 ——西尔维亚·娜萨,《美丽心灵》作者
精彩页 第2章 安娜堡的大学生活 香农在高中阶段,数学、科学和拉丁语都拿到了A,其他科目则是B,16岁的他以这样的成绩毕业了。他把成绩单寄到了密歇根大学,随信附寄了3页纸的表格,填错的地方就随意地用笔划掉。 8.你在高中阶段赚过钱吗? 赚过。 如何赚钱的? 卖资料和传递电报。 那一年,他申请了密歇根大学。同年,他的姐姐从这所大学毕业。像姐姐一样,克劳德也被录取了。在他眼里,大学所在的安娜堡是他见过的最富有人文精神的地方。 安娜堡位于盖洛德东南195英里处,是一座满布陡峭山丘与山谷的城市,缓慢流淌的休伦河冲击着山体,形成了大量泥泞的浅滩和低矮的坡地。受休伦河制约,安娜堡发展成为一座工业城镇—河岸遍布锯木厂和面粉厂,推动了当地经济的发展。大量移民涌入这里,他们主要来自德国,也有希腊人、意大利人、俄国人和波兰人。不同种族的差异日渐明显,而教会又加深了社会地位与宗族的联系。在20世纪初,安娜堡约一半的人口是一代移民或者二代移民。 安娜堡到处是精力充沛的乐观主义者。1901年,在这个将会发生大萧条和两次世界大战的世纪之初,《安娜堡阿耳戈斯民主党人报》曾激动地宣布“即将到来的世纪毋庸置疑将是人类最富有、最美好的时代”。即使是在1929年10月股市崩盘后,《安娜堡每日新闻》也将报道的重点集中在股票价格的短暂回升,而非这场灾难性的暴跌上。甚至在1929年12月,在价值超过300亿美元的资产蒸发后,银行收回贷款、制造业瘫痪,而安娜堡的市长爱德华?斯特布勒先生仍旧充满信心,向当地人保证经济将会复苏,这座城市终将挺过风暴。 在1932年的总统选举中,安娜堡公然挑战了整个密歇根州。富兰克林?罗斯福以压倒性的优势赢得了密歇根州和其他41个州的选票,但安娜堡仍坚定不移地支持胡佛。《安娜堡每日新闻》的社论宣称经济终会复苏,并呼吁选民不要将经济困难归咎于胡佛总统。胡佛的共和党伙伴沿袭了安娜堡的支持,这是少数几个胡佛总统的声誉仍能有积极回馈的地方之一。 密歇根大学也有着这座城市沉着的自信。“我一点儿也不气馁”,大学校长A.G.鲁思文说道,“我必须承认,削减资源使我能够在组织中做出一些变革,我认为,从长远来看,这大有裨益。”然而,克劳德?香农入学的时候已是1932年的秋天,这所大学坚定的积极态度已经跌到谷底。金融危机迫使安娜堡最大的雇主、经济引擎密歇根大学不再扩招、停止长期规划的基建项目,并且将教职工收入削减了10%。 然而,香农仍是幸运的。要是他早一二十年,在20世纪初进入密歇根大学,他就不会从大学的建设工程转型中获益了。 工程学院的院长莫蒂默?库利是一位非同寻常的富有进取精神的大学管理者,在他的领导下,该学院的“入学人数从不足30人增加到超过2000人,教学团队由只讲授几门课程的3位任课教师扩大到超过160名教授和工作人员,开设了好几百门课,办公室也由临时使用的、1720平方英尺1的空间扩大到超过50万平方英尺的配备精良的教学楼”。工程学院的学生人数甚至超过了医学院和法学院的学生人数。当它的规模似乎要扩大到超出密歇根大学最大的学院—文学院时,库利院长被解雇了:“带着标志性的笑容,他向哈维?古尔丁教授大声说:‘看吧,古尔丁,我们还是会超越他们的。’”库利彬彬有礼、阅历颇丰,在政治上眼光独到,他刚到密歇根大学的时候,还在海军军营里担任蒸汽工程和钢铁与造船专业的教授。4年后,海军才批准了他的辞职申请,密歇根大学便立即向他授予教职。 1895年,密歇根大学要求工程学院时任院长查尔斯?格林规划建造一座全新的教学楼,以容纳学校不断增加的学生数量。格林要求用50000美元来建造一所精巧的U形建筑,这个要求得到了校方的批准。然而大楼还没来得及动工,格林就去世了,库利接替他担任了院长。他被要求评估前任院长的计划和预算。库利回答道:“先生们,如果你们看看我们的竞争对手—其他工程学院,你们就会毫不犹豫地批准25万美元的拨款。”库利毫不夸张的肯定态度打动了董事会,他的请求也迅速得到了批准。 P15-18 |