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大家好
这一节我们介绍
计算与自动计算
人类对自动化的梦想与追求
由来已久
也正是因为有梦想有追求
才最大程度的
改变了人们的生活
比如
工业革命之前
天气炎热了
您只能靠扇子去热
地主老财
达官显贵
弄个丫鬟伺候
然后
有了电风扇
只要接上电源
就可以自动的为你扇扇子
再后来
又有了空调
农耕时代
人们借助于体力
用石堆
也叫堆厩来充米
后来利用水的势能
造出了自动的水碾机
算是迈出了重大的一步
工业革命后
有了碾米机
如此辛苦的工作
才得到了彻底的解放
我们不难从电影电视
甚至生活中看到铁匠和铁匠铺
工业革命后
钢铁厂等企业的自动化生产线
几乎让铁匠铺
这样的手工作坊
退出了历史的舞台
水浒里面的神行太保戴宗
可以日行千里
夜走八百
但这只是一个神话故事
工业革命之后
有了自行车
有了汽车
火车
乃至飞机
日行千里
夜走八百
也就变成了现实
那么计算呢
计算本来是人类大脑
经过计算后所特有的功能
特别是在原始社会
人们只要做简单的心算
就足够了
随着改造自然
以及社会发展的需要
计算的难度
强度
复杂度等
越来越大
人们对计算方法
计算工具进行了大量的研究
取得了丰硕的成果
这其中
人们对自动计算充满了期待
也进行了积极的探索
所谓自动计算
就是计算过程
不再依赖于人类的大脑
而是按照某种步骤和程序
机械的 自动的完成计算
从而得到计算结果
因此
自动计算的要点应该是
计算过程可以分解
计算子过程机械化
机械化的过程可以自动的进行
那么
计算能自动化吗
计算能够自动进行
就意味着大脑的功能
能够物化延伸
当然是了不起的革命
长期以来人们孜孜以求
最终把梦想变成了现实
那么人类是怎么实现的呢
数学家们
首先从理论上进行研究
提出了自动计算的理论模型
也就是图灵机
为自动计算
奠定了坚实的理论基础
图灵机以机械的方式
刻画了计算过程
并根据确定的计算规则
完成计算过程的自动化
也就是说
图灵机在理论上
证明了计算可以自动化
那么从物理上
怎么实现计算的自动化呢
经过艰苦的探索和努力
人们解决了一系列的问题
典型的比如
一 从人力到蒸汽动力
再到电力
人们解决了自动计算的动力问题
二 有了电
一种称之为晶体振荡器的器件
就可以产生
频率非常稳定的电信号
控制器
就是根据它来驱动 协调
各部件的工作
也就是说
晶体振荡器
控制了自动计算的节奏
三 以指令驱动的方式
实现自动计算
在这里
指令就相当于
图灵机中的计算规则
若干指令的序列就构成了代码
CPU就相当于图灵机的控制器
存储器就相当于图灵机的纸带
BUS总线
就相当于图灵机的读写头
也就是说
能进行自动计算的图灵机
在这变成了现实
四 那么包含
计算指令的代码和数据
来自何处呢
当然来自求解问题的思路和方法
以及待处理的原始数据
有了算法
就可以编写特定的程序
然后交给计算机执行
这样就可以得到
我们想要的结果
整个计算过程
不再依赖于人
这就是自动计算的全过程
好
本节涉及的一些内容
后面还会展开讨论
如果你一时没有理解
也没有关系
继续往下学习
然后回过头来仔细品味
就能理解自动计算的内涵
好 这一节就讲到这
谢谢大家
-1.1 计算思维及其教育
--Video
-2.1 计算是什么
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-2.2 计算与自动计算
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-2.3 计算机及其计算本质特征（I）
--Video
-2.4 计算机及计算的本质特征（II）
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-3.1 数的表示与模拟计算
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-3.2 数的表示与数字计算
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-3.3 二进制加法运算的机器化
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-3.4 “九九归一”的加法运算
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-3.5 二进制之优越性及问题与代价
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-4.1 从数学危机到图灵机
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-4.2 图灵机的计算能力
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-4.3 什么问题都能计算吗？
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-4.4 冯•诺依曼机及其发展与演化
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-4.5 从算盘到图灵机——机械计算的本质
--Video
-4.6 电子计算机——透过现象看本质
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-5.1 思维可机械计算吗（I）
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-5.2 思维可机械计算吗（II）
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-6.1 量子理论
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-6.2 量子计算机
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-7.1 人类求解问题之过程
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-7.2 基于计算（机）的问题求解过程
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-7.3 面向过程的结构化设计方法学
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-7.4 面向对象之方法学
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-7.5 面向对象技术
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-7.6 抽象
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-7.7 计算学科中的抽象
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-7.8 时间与空间及其相互转换
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-7.9 技术层面的其他方法学
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-7.10 认知层面的其他方法学
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-8.1 算法与程序
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-8.2 算法设计方法——枚举
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-8.3 算法设计方法——递推
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-8.4 算法设计方法——递归
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-8.5 算法设计方法——分治
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-8.6 算法设计方法——仿生
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-9.1 机器间的通信方式
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-9.2 数据转发方法
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-9.3 网络分层体系结构
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-9.4 有趣的对称加密技术
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-9.5 难解的非对称加密技术
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-9.6 数字签名及其应用
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-9.7 从自然智能到人工智能
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-9.8 符号主义的基本思想
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-9.9 连接主义Ⅰ
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-9.10 连接主义Ⅱ
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-9.11 行为主义的基本思想
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-9.12 机器翻译的愿景与困难
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-9.13 峰回路转的自然语言处理
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-9.14 信息传输中的问题与挑战
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-9.15 重复传输与冗余编码
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-9.16 校验与校验和
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-9.18 自纠错技术及应用
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-9.19 两种简单的数据压缩方法
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-9.20 哈夫曼编码
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-9.21 数据压缩极限与LZ压缩方法
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-9.22 大海捞针的搜索引擎
--Video
-9.23 网页排序方法（PageRank）
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-10.1 计算文化
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-期末考试--作业
