作者：筱恬

01

数字化，全球发展的必然趋势

最近，聊天机器人ChatGPT火了。

这款由美国人工智能研究公司OpenAI开发的新产品，一经推出就吸引了全世界的目光。人们惊讶地发现，它实在是太强大了！

从国家逸事到生活常识，从学术科普到人文哲学，任何领域似乎都难不倒ChatGPT。它能够无懈可击地回答所有提问，简直就是无所不知。

如此逆天的本领，让世界网友为之震撼。很快，全网就掀起了和ChatGPT聊天的热潮。人们的那股狂热劲儿，就连世界首富马斯克看了都忍不住感慨。

图源：摄图网

可见，数字化的精髓，便在于将这个世界上浩如烟海的纷繁信息都以简单的0和1来体现，也就是通过二进制把物理世界映射或迁移到数字世界。但这并非易事。从技术层面上来说，实现的关键在于一点——研发出能用离散字节形式存储和处理信息的装置。

所谓离散，顾名思义就是不连续。它是信息转化为二进制数据后的最大特点之一，与连续的模拟信号正好相反。

那么问题又来了——“离散”为何看似简单却如此强大？在数字化过程中，它又是如何实现的？在《离散的魅力：世界为何数字化》（以下简称《离散的魅力》）这本书里，便为我们揭晓了答案。

就拿结构方面来说。全书结构条理分明，共分为了四大部分——

第一部分介绍了离散的必要性，也就是可靠计算要面临的各种障碍，比如噪声、信号缺陷、量子隧穿等等；第二部分介绍了两个和离散密切相关的技术，即傅里叶分析和噪声环境中的编码技术；第三部分针对在实现离散过程中遇到的瓶颈难题进行了探讨，这些领域可谓是当代科学知识的极限，复杂而颇具挑战；第四部分则结合当前的技术水平，对计算机未来的发展进行了展望，并引出了量子计算的能力以及机器人时代等问题。

每一部分的内容各自独立，又互相关联。通过阅读，读者将顺着书中的思路，抽丝剥茧般探寻答案。

而在知识点的阐述方面，本书以“离散”为核心，触类旁通地分享了很多相关的知识，比如比特音乐、图灵机、量子黑客攻击等等。这种由点及面、举一反三的科普，有助于读者将所有知识串起来，从而对数字化形成系统而全面的认知。

•解读深入浅出，晦涩知识不再难懂

与此同时，这本书的行文通俗易懂，以读者更能接受的方式对专业内容进行了解读。

比如，在介绍什么是模拟计算机时，书中列举了著名的“梅顿周期”。在公元前5世纪，古希腊天文学家梅顿证实，235个太阳月恰好就是19年。为了验证这一发现，作者提到可以制作两个啮合的齿轮，一个有19个齿，另一个有235个齿。这其实就相当于一个模拟计算机，它能够模拟太阳和月球的运动，并以此方式显示它们在轨道上的位置及其相对相位。

相比枯燥的解释，这种与趣味实例相结合的方式更为生动形象，无疑能更好地激发读者的阅读兴趣，也更加便于理解。

另外，对于一些结论性的概念，本书也不局限于仅仅告诉读者现成的结果。以模拟信号的特点为例。众所周知，模拟信号容易受噪声破坏，但为什么噪声不可避免？噪声最初又是来自哪里？书中针对这些问题进行了深入分析，并贯穿到不同的章节里，结合相应的专业知识逐步给出了答案。

高深的信息学知识，就这样被掰开揉碎，不再晦涩难懂。即便是非专业人士，入门也不再困难。

•有科普亦有延伸，引导读者在思考中有所收获

值得一提的是，除了科普数字化以外，书中还有很多延伸的内容。比如在全书的最后一部分，作者抛出了一系列开放性的问题。

它们有的从实际生活出发，并给出了解决方案——基于信息的离散性，某台计算机可以瞬间连接到其他10亿台计算机中的任何一台。那么，我们该如何设计一个连接系统，以完成如此惊人的事情？

有的结合了最前沿的科研成果，对未来进行了展望——利用量子力学，未来的计算机能不能超越当前，在计算效率上突破目前的极限？

有的充满了辩证性，值得认真讨论——在你看来，能够正确执行程序的计算机是否跟大脑一样是“有意识”的？

有的看似天方夜谭，却能引发深思——如果机器是有意识的，而且能感觉到疼痛和痛苦，那么作为人类，我们是不是有道德责任去考虑这种痛苦，并为这些机器提供一个道德指南针？

这些问题都是在数字化时代可能或必将会面临的。如实呈现并加以探讨，不仅能引发读者的几多思考，同时也将启发人们去探寻更多关于离散和计算机方面的知识。

04

写在最后

上世纪四十年代，信息论及数字通信时代的奠基人克劳德·香农发现，世界上所有的信息都可以利用二进制逻辑来表示。这一研究成果奠定了信息处理的数学理论基础，由此开启了人类社会的数字化时代。

现如今，全面的数字化转型早已渐入佳境，全球发展进入了崭新的纪元。

那么，就让我们不妨打开这本《离散的魅力》，以“离散”这一小小的概念作为切入点，揭开数字化的奇妙面纱，读懂这一伟大技术变革的深刻内涵吧！

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《离散的魅力》

这是一本讲解机器数字化发展的图书，解读为何离散这个如此简单的理念却如此强大。

全书共分为四大部分：第一部分介绍可靠计算要面临的各种障碍，如噪声、信号缺陷、量子隧穿等；第二部分讲解两个改变我们生活的基本概念，即傅里叶分析和噪声环境中的编码技术；第三部分则向更为复杂和有挑战的领域进军，详述当代科学知识的极限，讨论了本质上很难解决的问题的定义；在最后一部分，作者进行了能否超越当前的计算机，突破当前计算极限的途径等思考，并引出了量子计算的能力以及机器人时代等问题。

本书为信息技术类科普读物，适合广大对计算机科学、信息技术感兴趣的读者阅读。