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[# 系统基础] 计算机扫盲贴|第十二章_总结

小执念 古黑浩劫论坛大牛 2017-2-2 13:05 |显示全部楼层

可遇不可求的事:故乡的云,上古的玉,随手的诗,十九岁的你。

管理员
        本书到现在已经介绍了很多基本概念。读过这本书之后,你都学到了哪些东西?哪些在将来可能比较重要?五到十年之内,我们仍然需要解决哪些计算问题?哪些已经过时,或者说已经不重要了?# R2 J# ?# K2 Q4 j) P

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计算机扫盲贴|第十二章_总结 whatis.jpg
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        计算机与通信系统外在的形态和细节无时无刻不在变化。我们讲到的很多技术要点只是为了帮助大家理解事物背后的工作原理,这些地方不必过于深究。毕竟,大多数人容易理解具体的事例,不容易明白抽象的概念。而计算机和通信领域中抽象的概念实在是太多了。
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( m6 m: \5 S0 e7 y2 z+ B/ S        对硬件部分来说,应该明白计算机的构成,它如何表示和处理信息,某些术语和数字的含义,以及计算机随着时间推移都有了哪些变化。
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        软件方面,关键是要知道怎么精确地描述任务,包括抽象的算法(同时考虑数据量的増加在多大程度上延长计算时间)和具体的程序。知道软件是由什么构成的,不同的编程语言怎么编写程序,程序怎么变成软件(通常是基于组件构建起来的),这样就能理解我们所用软件背后的秘密。但愿讲编程的那几章也会让你跃跃欲试,亲自动手写出一些代码来。
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        通信系统是无远弗届,无所不在的。重要的是理解其中的信息流动、谁能够查看这些信息,以及信息是如何得到控制的。协议,即系统之间交换信息的规则,也非常重要。8 j* S2 D6 W/ Y- ^+ n$ i7 Y

8 F; I8 H* m: L& Q, {        协议的内容影响深远,由今天互联网中的身份认证问题可见一斑。不少计算方面的概念对理解这个世界很有帮助。比如,我经常会区分逻辑结构与具体实现。6 P) r" c! t1 e$ R+ Z

1 C* z& {& Y5 [5 a# ]3 v        这个根本问题有无数种表现方式。计算机就是一个典型的例子。无论其制造方式变化得有多快,其逻辑架构一直以来并没有太大不同。甚至可以认为,所有计算机的逻辑特征都是一样的,即它们都可以完成相同的计算。# J2 p: p5 z' B  ]- o; K# E
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        从软件角度看,代码作为一个抽象层,隔离了具体的实现。实现可以改变,而使用它们的代码可以不变。虚拟机、虚拟操作系统,甚至真正的操作系统都是利用接口来分离逻辑结构与具体实现的。( ?2 m5 l% |( ]( _, ~! T
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        想一想,编程语言也具备这个功能,有了它我们才可以跟计算机对话,就好像所有计算机都能听懂我们的话一样。当然,编程语言也是我们人类可以理解的。
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1 i. D. A0 X& s$ W$ [$ [/ u7 M& c+ D" n        计算机系统是设计上多方权衡、不断取舍的极佳范例,提醒我们设计中永远不可能处处如意,天下没有免费的午餐。桌面电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机,同是计算设备,但它们在尺寸、重量、计算能力和成本等约束条件上,则分别作出了明显不一样的取舍。
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- V9 u5 ^. j/ j" P7 M, l! g        计算机系统也是把大型、复杂系统切分成小型、易管理(可独立创建)组件的好例子。软件分层、API、协议和标准莫不如此。
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        我在导论中提到的“通用”对于理解数字技术同样重要。下面就来概括一下。/ q" E4 T9 ]+ a0 T* ]
       
: {7 x3 Y# Z3 q; p        首先是通用的数字信息表示。化学有100多个元素,物理有十几个基本粒子。而数字计算机只有两个元素,0和1,其他一切都由此衍生出来。比特可用来表示任何信息,从最简单的真假、是否、对错之类的二元选择,到数字、字母,乃至一切事物。0 Q5 ?' }! Z( `7 ^' w
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        复杂的事物比如购物、浏览和手机历史中关于你生活的点点滴滴,则是由简单的数据项组成,后者又可以用更简单的形式来表示,如此往复,直到表示成一个一个的比特。- i* y8 A# ?. i4 M- y; E. {
       
  a" h; _" h4 N6 L1 U; [        其次是通用的数字处理器。计算机是操作比特的数字设备。告诉处理器做什么的指令,被编码为比特,而且通常与数据保存在同样的存储器中。改变指令可以改变计算机行为,而这也正是计算机之所以成为通用机器的原因所在。
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* q3 y' ^% r+ H( N6 i5 t6 e        比特的含义取决于上下文,一个人的指令可能是另一个人的数据。虽然有适合处理某种数据的特定技术存在,但复制、加密、压缩、错误检测等等操作全都可以在比特的层面上执行,与比特所表示的事物无关。
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2 Y6 P/ L, C- T        运行通用操作系统的通用计算机取代各种专用设备的进程还将继续。未来很可能出现根据生物计算原理设计的其他处理器,或许还会出现量子计算机。但是,数字计算机还会伴随我们很长时间。
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# F' z* R; }# w  I* w) x        第三是通用的数字网络,网络中从一个处理器传输到另一个处理器的数据和指令,同样也都是比特。互联网和电话网有可能融合为一个更通用的网络,恰似我们亲眼见证的计算和通信功能融合于今天的手机。" |8 L  I: d5 K: n4 P$ P! _
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        互联网肯定会向前发展,至于是沿续其随心所欲、自由发展的特点,还是会受到商业和政府更多的制约,并没有明确的答案。(我想多半是后者,很不幸啊。)
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        最后,通用的数字系统无所不在。在整合多领域技术进步的基础上,数字设备向着小型、廉价和高性能的方向发展。某一领域的技术进步,比如存储密度,经常会影响到所有数字设备。
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8 J7 R3 ~' q0 T+ w5 `/ u$ f        数字技术的核心限制和存在的问题仍然一如既往,对这些应该做到心知肚明。技术给社会带来了无数积极的东西,但随之而来的则是很多新式难题或既有问题复杂化。以下是几个最重要的问题。
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$ S9 H# B: ?0 c' w3 ?! d9 j4 ]* @' m2 F        个人隐私不断受到来自商业和政府机构的威胁。我们个人的数据还会继续快速增长,而个人隐私保护可能会比现在的状况更不乐观。互联网从一开始就让人很容易匿名,特别是一些不良行为,要想匿名很容易。" Z* p& S8 }. {3 {4 z& l+ b

/ k2 N  G( B7 j1 _* e9 _        不过今天,即使是善意的行为,想要真正匿名都很困难。某些国家政府要求实名上网的提案非但不会给好人带来益处,反而给坏人提供了帮助和支持(仅此一点,就没有什么可取之处)。7 l* f1 K) [0 S0 a

. Z) ^( l: K* @" O4 P  F        一言以蔽之,哪个国家的政府都希望自己国家的公民能够被轻易定位和监控,但又支持其他国家的异议人士匿名。大大小小的公司都渴望尽可能多地了解当前和潜在用户的情况。信息一旦上网,则永远无法消除。没有什么可行的办法能召回数据。
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! |: B- B/ x& O; y        微型摄像头和麦克风,以及通过网页跟踪记录手机位置等监控技术一直在改进,而急遽降低的存储成本和处理成本,让完整地跟踪拍摄一个人的日常生活并将其数字化,变得越来越可行。
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# j! m" g% r( F( }  E        如果要把你有生以来的所见所闻全部拍成视频保存起来,得需要多大的硬盘,这么大的存储空间花费几何?假设你今年20岁,那么需要的硬盘是10TB,购买这么大的存储空间在今天只要2500元,以后一定还会更便宜。好啦,就算是把一个人一辈子都录成视频,多花10倍、20倍也绝对足够了。, t7 E& ]5 P( Y  {
       
3 F9 w/ D8 P' p* A) X- h, R        个人、公司和政府的安全也是始终存在的一个问题。不知道大家听到网络战之类的词汇后有什么感觉,反正可以确定的是,所有个人,还有稍大一些的公司,都潜在或经常受到某种网络攻击的威胁。
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        在一个没有任何成本就可以将数字内容复制无数份,而且没有任何成本就可以将这些副本传播到世界任何地方的环境下,版权是极难保护的。进人数字时代之前,音乐、电影和图书的制作和发行都需要成本,而且需要专业背景和特殊设备,因此这些创意产品的版权保护效果至少还是可以接受的。
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# ?. l- M% y6 b5 G/ s! \  f# C' Z        但这个时代已经过去了。传统版权保护及合法使用正在被授权许可和数字版权管理(DRM,Digital Rights Management)所取代,后者无法阻止真正的盗版,却给普通人造成了很多麻烦。该如何保护作者、作曲家、表演者、电影制作人和程序员的利益,同时确保他们的工作成果不会永久保密?+ w7 n* C8 a6 `0 }! }
       
8 y  o( |% U$ I% I& d. r        专利是一个严重的问题,而且越来越严重。随着越来越多的设备都内置了由软件控制的通用计算机,我们怎么保护创新者的合法权益,同时防止某些人利用手中过于宽泛或研究不足的专利来敲诈勒索?
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        资源分配,特别是像频段这样稀少但有价值的资源如何分配,始终是一个有争议的话题。既得利益者,比如手里已经握有资源的大型电信公司,占有先天的优势,它们可以通过金钱、游说和既有的网络效应来巩固自己的地位。
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        司法管辖权也是一个难题,因为信息可以流动到世界的任何一个角落。在一个地区合法的商业和社会行为,到了另一个地区可能就是违法的。法律体系远远没有跟上时代的步伐,矛盾已经随处可见。7 I6 p4 q* T! x) w. ?% k

7 B7 f* H) ]1 ^/ ?5 }3 G: m4 ^/ f        比如,美国的跨州征税问题,欧盟和美国之间数据隐私规定相互抵触的问题,再比如打专利或诽谤官司挑选法院时,原告会选择判决结果可能更有利于自己的司法管辖区,而不管犯罪现场或被告在哪里。
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% X7 h& o- k( i+ i6 _8 y- k% j        监管可能是最大的问题。政府希望控制自己的公民在互联网上的言论和行为,事实上所有媒体都越来越多地面临这种监管问题。公司希望控制自己的用户和竞争对手的行为。0 F2 z: ^2 A. G2 ^4 l4 |# ?3 _" F- {
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        个人呢,当然愿意把政府和公司的触角限制在一定范围内,但长路漫漫,前途未卜。
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9 e+ a0 b* e8 f! g4 \* i9 q        最后,小伙伴们务必牢记一点,无论今天的技术多么千变万化,人是不变的。无论从哪方面来看,现代的人类与几千年前的人类并没有太大区别。抚今追昔,历史上干好事的人有多大比例,今天也差不多;历史上干坏事的人有多大比例,今天同样也差不多。
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        没错,社会、法律和政治都在适应技术变革,但这是个缓慢的过程,步调并不一致,而且世界不同角落的解决方案也各不相同。未来几年的发展变化一定会更加激动人心。希望这本书能够帮上你的忙,让你能够更加明智地预见、应对并积极影响其中一些不可避免的变化。+ U. C3 M) k5 }2 G& }8 i

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评分

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弓长张 「出类拔萃」 2017-2-2 13:11 来自手机 |显示全部楼层

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Hash 「出类拔萃」 2017-2-2 13:09 来自手机 |显示全部楼层

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完结撒花~~期待新的系列~#m266:
黑啤 「初入古黑」 2017-6-8 22:59 |显示全部楼层

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无论今天的技术多么千变万化,人是不变的。这句总结的很精彩,可惜后面两句明显狗尾续貂了,任何两个特定的时代,好人坏人的比例显然是浮动的。最关键的是,除了好人与坏人,这世界还存在巨量的吃瓜群众。
左岸云烟 「出类拔萃」 2018-1-20 23:33 |显示全部楼层

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高手云集 果断围观#j327:
眼泪早已泛滥 「出类拔萃」 2018-1-21 13:23 来自手机 |显示全部楼层

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君甚吊,家翁可知?#y445:
lmxf215 「初入古黑」 2018-4-23 12:51 |显示全部楼层

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