第五節 妙用無窮(1 / 3)

盡管電腦算得飛快,可是,有一個問題,用它也算不清楚!

這是什麼問題呢?這就是:電腦到底有多少種用途?

前幾年,有人說是1000種。

後來,有人說是10000種。

最近,有人說100000種。

還有人說,超過1000000種!

這確是一個用電腦也算不清楚的問題!因為電腦的用途越來越多,越來越廣……

“數學教授”

電腦,當上了“數學教授”!

前麵已經提到,當世界上第一台電子計算機“埃尼阿克”剛剛誕生,人們就用它迅速算出了圓周率,結果查明:英國數學家夏克斯花費15年心血算出來的圓周率,從小數點後528位起,統統算錯了!

1976年,號稱世界三大數學難題一的“四色問題”,被人們用電子計算解決了,這件事震驚了世界!

所謂“四色問題”,也就是“四色定理”。這個世界數學難題,並不難懂:畫地圖時,要求相鄰兩國塗有不同顏色。那麼,一幅地圖至少要用四種顏色。

這個定理看上去並不複雜,但是,如果要用數學方法加以求證,卻非常複雜。自從1840年數學家莫別烏斯提出關於“四色定理”的猜想以來,130多年間,多少人想著手解決這一世界難題,都望而卻步!

為什麼呢?這是因為要解決這一世界難題,必須進行200億次計算。如此大量的計算,一個人即使從出生開始算起,直到離開人世,也無法算完!

1976年,美國伊利諾斯州立學數學阿家阿沛爾和哈肯,使用電腦,解決了這一世界難題。阿沛爾和哈肯用3台電腦進行計算,用了1200多小時,終於計算了出來!

這件事充分說明,科學家手中有了電腦,真可以說是“如虎添翼”!

順便說一下,在1967年,曾有人用電腦算圓周率,算出了小數點後的第50萬位小數!

如果把這50萬位小數印出來,便要印成一本厚厚的書!

“馬後炮”

“馬後炮”本來是一句象棋術語。然而,如今人們常愛說的“馬後炮”,卻是“事後諸葛亮”的意思。這裏要說的“馬後炮”,是什麼意思呢?讓我從天氣預報說起。

嘿,天氣預報也是一個很複雜的數學問題哩!原來,氣象台每天都收到各地氣象台用電報報來的當地各種氣象資料,如溫度、氣壓、風力、風速等等。氣象台的工作人員把這些資料用十分複雜的氣象公式進行計算,再以計算結果為依據進行天氣預報。

在電腦發明之前,為了預報3個小時後的天氣,一個人起碼得算好幾年才能算H{來。如果打算盤的話,100個人要算3個月!等到算出來,哪裏還叫什麼天氣預報?成了“馬後炮”啦!

有人估計,為了使天氣預報不成為“馬後炮”,氣象台必須雇用6萬多名計算人員,也很難使他們在短時間內“協同作戰”;更何況人多手雜,很容易出錯。

這樣,氣象台隻好憑經驗進行預報,往往不準確。如雷陣雨預報的準確率,隻有60%左右。

如今,有廠電腦這位“神算手”,天氣預報再也不會成為“馬後炮”了。一台每秒鍾能運算三、四萬次的小型電腦,隻消花20分鍾,就能作出四天內的天氣預報。如果用大型高速電子計算機,那就更快了。

據上海氣象台統計,自從采用電子計算機計算,雷陣雨預報的準確率就從60%提高到92%以上。這對於農業生產,特別是在“三夏”、“三秋”大忙季節時,該是多麼重要!

自從人們成功地發射了氣象衛星之後,氣象衛星與電子計算機緊密配合,更進一步提高了氣象預報的準確率:氣象衛星居高臨下,高瞻遠矚,不斷把它從高空中“看”到的地球氣象情況告訴電子計算機。經電子計算機高速“妙算”,便迅速地作出了準確的天氣預報。

在1977年7月,中國淮河流域暴雨如注,眼看那猛漲的洪水就要決口泛濫,淹沒大片農田。為了保住人民的生命財產,有關部門曾決定炸堤排洪。然而,氣象台的電子計算機根據氣象衛星發回來的資料進行計算,斷定暴雨很快就會過去,不必炸堤。

果真,雨住了,天晴了,淮河的水位不斷下降。河堤沒有決口,大片農田也安然無恙。

唉,如果不是用電子計算機迅速作出判斷,而是用人工算上幾月幾年,這樣的“馬後炮”,將會給生產帶來多大損失!說起“馬後炮”,在這裏順便談談炮。

炮跟數學的關係也很密切。就拿高射炮打敵機來說,飛機在高速飛行,要想準確地擊中它,就得迅速而準確地算出射擊“提前量”——炮彈朝敵機前若幹距離射去,當炮彈達到那裏時,敵機正好飛到那裏,就被擊中。

提前量的計算十分複雜,跟敵機的速度、高度、角度、風向等有關。如果用筆算的話,一個人要連續算24小時,用算盤算,起碼也要1.5個小時。等算出來,敵機早不知飛到哪兒去了,真的成了“馬後炮”!在過去,打炮跟天氣預報一樣,也是靠經驗估計。

如今,有了電子計算機,能夠“神機妙算”,迅速、準確地算出提前量,並且自動控製高射炮進行射擊,大大提高了射擊命中率。

隨著科學技術的進步,現在已從大炮時代進入導彈時代。

對付導彈,不那麼容易。

遠程導彈,從幾千公裏外起飛,能夠準確地命中目標。

有的導彈裝有核彈頭,叫做“核導彈”。核導彈具有強大的破壞力量。

當核導彈起飛時,常常同時還有幾枚以至幾十枚假導彈一起起飛。這樣,來個真真假假,叫你真假難分。

怎麼辦呢?請電腦幫忙。

當遠程雷達一發現敵方的導彈起飛,電腦就迅速算出導彈的飛行高度、路線、方向,還能分辨出真假來。電腦自動控製反導彈(又叫攔截導彈)起飛,在半途中把敵人的核導彈摧毀。

這樣驚心動魄的“導彈之戰”,如果沒有電腦,來個“馬後炮”,那後果簡直不堪設想!

在“知識爆炸”麵前

書,已經越來越多;雜誌,也越來越多。

有人估計,現在世界上各圖書館的圖書,總共有7.7億種,約幾百億冊。現在世界上每年出版的新書,大約有100萬種。每年發表的論文,大約有600萬篇。

每隔7—10年,世界上每年出版的新書數目,要翻一番;發表的論文篇數,也要翻一番。

古人提倡“讀書破萬卷”。如今,麵對如此眾多的圖書,即使是“讀書破萬卷”,還遠遠不夠哩!

有人曾計算過,一個化學家,如果每天花8個小時閱讀化學方麵的新書,那麼他讀完一年內全世界出版的化學新書,要花40年!當他剛剛讀完,那40年間新出的化學書,又不知要讀到何年何月呢!

科學家們麵對著越來越多的新書、新論文,說道:“真是‘知識性爆炸’!”

還有人統計過,科學家如果用手工的方法,去圖書館裏一頁頁查找資料,那麼,查資料要占去全部科研時間的三分之一!

怎麼辦呢?請電腦當圖書管理員!

著名數學家華羅庚教授在訪問英國倫敦,聽說那裏的圖書館是電腦管理的,就試著查閱一下他自己的著作。

很快的,電腦上打字機打印出華羅庚教授的著作目錄。華羅庚一看,就連他在1930年發表的第一篇論文——刊登在《科學》雜誌第15卷上——都沒有遺漏掉!

在查出目錄之後,如果你要全文,電腦會迅速地把資料全文借給你;你如果想留存一份,它可以用複印機複印一份給你。

為什麼電腦能夠管理圖書呢?

原來,電腦能夠把各種資料信息,加以分類,貯存起來。它具有很強的“記憶力”。

在希臘,有人把希臘所有的文學作品,化為信息,輸入電了算機,讓它“記住”。這樣,如果有人引用了希臘文學作品中的某一句話,想與原文核對一下,隻消遵照一定的方法按定電腦的電鍵,電腦就會告訴他引文究竟對或者錯。如果你隻知道某一個句子,不知道出處,電腦還能告訴你這一句出於哪本書第幾頁第幾行。這本書是哪一年由哪一家出版社出版的。

在美國,如今把許多圖書館的電腦聯合起來,組成一個網。你的電腦上了網,輸入需要查找的圖書書名,顯示屏上就會出現你所需要的圖書資料。這麼一來,讀者“足不出戶”就可以讀萬卷書,用不著跑到圖書館裏。

另外,由於各圖書館的電腦聯成一個網,各圖書館都可以慷慨地為你提供資料。例如,美國貝爾研究所就把25個圖書館的電子計算機同組成一個網,通過終端設備,可以隨時為八個州的十萬多讀者提供資料。

電腦的這種本領,叫做“網絡”,意即用“網”聯“絡”,或者說是組成一個聯“絡”的“網”。

科學家們認為,在將來,如果把全世界各個圖書館都用電腦管理,組成一個巨大的網,這樣,讀者利用電腦上網在家裏就可以查閱世界上任何一本已經出版的書!

考證《紅樓夢》

在本書開頭,曾講到電腦考證莎士比亞著作的故事。電腦如今還考證了中國文學名著《紅樓夢》呢!

研究和考證《紅樓夢》,已經成了一門專門的學問——“紅學”。

在“紅學”中,有一個爭論不休的難題:《紅樓夢》總共120回。有人認為,這120回都是曹雪芹寫的;有人不同意,說前80回是曹雪芹寫的,後40回是高鶚補寫的。

美國威斯康星大學講師“紅學”研究者陳炳藻用電腦研究《紅樓夢》。他把前80回和後40回中所用的形容詞、名詞、副詞、動詞、虛詞,分類輸入電腦。

電腦經過分析、計算,得出結論:前80回與後40回的“用詞習慣”是差不多的。也就是說,前80回與後40回是同一個作者寫的。

陳炳藻的論文,得出了這一結論,不過,人們都一致認為,用電腦研究《紅樓夢》,這是“紅學”研究工作中的一個可喜的新開端!

在中國台灣省的台北大學,目前正有人用電腦把《紅樓夢》中詞彙加以分類,準備編一部厚厚的《紅樓夢詞彙辭典》哩!

這麼一來,電腦博得了一個新的美稱——“電子紅學家”!

更有趣的是,電腦還能為古書“補遺”呢。

第二次世界大戰結束後,在死海附近發現一大批古代書籍。經考古學家鑒定,那是1700年意大利古代學者阿奎那斯的著作。由於是在死海附近發現的,這些古書被稱為《死海古籍》。

遺憾的是,這些古書已經殘缺不全。怎麼辦呢?人們請電腦來“補遺”!原來,人們把這部長達150多萬字的巨著,輸入電腦,使電腦“懂”得著作的用詞習慣。這樣,遇上某幾處缺了幾個字,電腦就能按著作者的用詞習慣加以補正。

同樣,人們在拉丁美洲也發現了三本殘缺不全的用古代的瑪雅文字寫成的手稿。目前,還在請電腦加以“補遺”。

還有一件十分有趣的事:《蒙娜麗莎》這幅著名的油畫,是意大利文藝複興時期畫家達·芬奇的傑作。多少年來,人們反複欣賞、研究這顆畫苑名珠。最近,人們用電腦研究《蒙娜麗莎》,得出了新的結果——經電腦計算,在畫麵中,蒙娜麗莎的臉占199.11平方厘米,一隻手占169.86平方厘米。據此,可推算出蒙娜麗莎的身高,大約為168至173厘米。

不再做“會說話的啞巴”

如果說,世界上有“會說話的啞巴”、“識字的文盲”,你一定會感到奇怪。

是的,世界上確實有“會說話的啞巴”:一個不會說外語的人,遇上外賓或者來到外國,如果沒有翻譯在場,那就隻好像啞巴似的,用手勢表達自己的意思。

是的,世界上確實有“識字的文盲”:一個隻識本國文字而不識外文的人,在閱讀外文報時,目不識丁,豈不成了文盲?

要想不成為“會說話的啞巴”、“識字的文盲”,就要學習外文。不過,一般的人,學一、兩門外語還可以,全世界有那麼多的國家,那麼多的語言,怎能門門精通?

然而,外語是通向另一個世界的橋梁。多懂一門外語,會使你多懂許多知識。怎麼辦呢?可以請電腦充當“翻譯”!

“翻澤電腦”——好易通的出現,給人們帶來了諸多方便。它隻有普通的筆記本那麼大,可以隨身攜帶。這種“翻譯電腦”雖然小,本領卻不小,能夠互譯七種文字:英文、中文、法文、德文、意大利文、日文和西班牙文。

比如,一個英國人來到日本,不會講日語,他可以拿出“翻譯電腦”,把要說的話按照英語掀動“翻譯電腦”上的英文字母鍵,然後掀一下日語鍵,於是,“翻譯電腦”的顯示屏上,馬上顯示出這句話的日譯文。這樣,一個不懂日語的英國人,不斷撳動“翻譯電腦”上的電鍵,就能在顯示屏上用日文表達自己的意思。

同樣,一個不懂英語的日文人,也可以借助於“翻譯電腦”,把日文譯成英文,把自己的意思告訴英國人。

這樣,一些不同國籍的人,在“翻譯電腦”的幫助下,便可以進行交談。

當然,把“翻譯電腦”作為學習外語的工具,那也很好。比如,你把一句英文譯成西班牙文,譯得對不對呢?隻消跟“翻譯電腦”顯示屏上出現的西班牙文對照一下,就可以知道答案了。

不過,由於“翻譯電腦”中貯存的單詞有限,隻能進行一般簡單的日常會話翻譯。在大型電腦中輸入詞彙、語法指令,可以把一篇文章、一本雜誌甚至大部份的著作,自動譯成另一種語言。現在,美國國會圖書館裏,有700多種期刊是用電腦譯成各種文字的。

不過,電腦目前還隻能翻譯語法比較簡單的科學技術著作。用它翻譯文學作品,譯錯的地方就比較多。特別是用它翻譯詩歌,常常錯誤連篇。這也難怪電腦。即使由人來翻譯詩歌,也甚為吃力——因為詩的語言精煉,語法複雜,最難翻譯。

用電腦進行翻譯,一般經過四個步驟:

第一,把原文輸入電腦;

第二,按照電腦內貯存的“詞典”,把各個單詞譯出來;

第三,把譯文單詞按語法規律進行組合;

第四,把譯文打印或顯示出來。

當然,現在電腦的“翻譯水平”還不夠高。科家們正在研究“語言翻譯電腦”。這種新型的電腦,能夠“聽”懂人們的話,隨即翻譯成另一種語言“說”出來。這樣,你隻消帶著“語音翻譯電腦”,就可以同外賓直接交談,用不著不停地按鍵,方便多了。

它,準時提醒你

人們常愛說:“忙糊塗了!”

事情一忙,當然會丟三拉四!

在德國,便曾有過一個給自己寫信的人。此人名叫歐立希,是德國著名的化學家,是重要的藥物——“六〇六”的發明者。

在研究“六〇六”的時候,歐立希非常忙,成天泡在實驗室裏。晚上,倦了,就在實驗室裏的長椅上躺一會兒,拿幾本書當枕頭。

他一忙,常常忙糊塗——把父親、母親的生日忘了。

歐洲人是很重視生日的。每逢父親、母親生日,兒女總要帶上禮物,去慶祝一番。歐立希忙糊塗了,怎麼行呢?

歐立希自有妙計。他事先把寫好給自己的信,交給一位親戚,叫他到了指定的日期,把信丟進郵筒。於是,歐立希便會收到自己的信。

比如,有一封信是這樣寫的:

親愛的歐立希,7月8日是你父親的生日,你別忘了給他送去一個大蛋糕。

日夜工作著的歐立希

當然,像歐立希這樣給自己寫信的人,是不多的。現在,人們為了備忘,常在桌子上放一本台曆。哪一天要辦什麼事,預先寫在這一麵台曆上。當到了那一天,看到台曆上的話,就記起來了。

如今,人們製成了“電腦日記”,使人不至於忙糊塗了。

“電腦日記”的樣子,像微型電子計算器。它隻有香煙盒那麼大,可以隨身放在衣袋裏。

“電腦日記”上有表示時間的字鍵,還有26個英文字母鍵。

比如,你在5月1日下午2點,要到文化宮參加演出。從你家到文化宮要半小時,因此,在一點半應該從家裏出發。幾天前,你在“電腦日記”上,先按動表示時間的數字鍵,使“電腦”記住“5月1日下午1時30分”;再按動英文字母,讓“電腦”記住“演出”。

到了5月1日下午1時30分,“電腦日記”像鬧鍾似的,準時地響了,發出“嘟,嘟”聲。你從衣袋裏取出“電腦日記”一看,見顯示屏上出現“演出”(英文),便記起來了。

“電腦日記”的妙用很多。比如,人們最易忘掉的是按時吃藥。有的藥,每隔三小時服用一次,“電腦日記”就會隔三小時發出一次“嘟嘟”聲,提醒你應該按時服藥。再如,每到下午四時,你總是打開收音機,收聽英語廣播講座。隻要你事先“告訴”“電腦日記”,那麼,每天一到下午四時,它總是準時地發出“嘟嘟”聲,顯示屏上出現“收聽廣播”樣。

對於那些容易忙糊塗了的人,多麼需要“電腦日記”哪!

當起老師來了

北京,中國科學院,正在進行了一場不平常的考試。

“考官”是幾位穿白大褂的科學家。“學生”是誰呢?是電腦。

考試時,“考官”把問題用漢語拚音寫出來,輸入電腦。幾秒鍾以後,“學生”就把答案用漢語拚音顯示在熒光屏上。

下麵就是考試時的實況——

“考官”:“麻雀、燕子和駝鳥都是鳥嗎?”

“學生”:“它們都是鳥。”

“考官”:“它們都會飛嗎?”

“學生”:“麻雀和燕子會飛,駝鳥不會飛。”

“考官”:“駝鳥有翅膀,為什麼不會飛?”

“學生”:“駝鳥雖然有翅膀,可它的翅膀退化了,沒有飛的功能,所以它不會飛。”

……

在這場不平常的考試中,電腦考了100分。

電腦為什麼能夠回答這些問題呢?

原來,這是“考官”們事先把許多知識輸入電腦,讓它“記住”。電腦具有分析能力,所以它能回答各種問題。

電腦經過考試,合格以後,倒過來當起“老師”哩!

在美國,許多小學和中學已經請電腦當輔導老師。

電腦能夠幫助學生複習功課。

比如,電腦顯示屏上出現一道問題:“太陽是……”

學生按動英文字母鍵,答道:“恒星。”

電腦的顯示屏上立即出現:“對。”

又如,電腦出了一道算術題:“5×3+6=?”

學生答道:“14.”

這時,顯示屏上出現:“不對。”一直到學生答道:“21.”電腦的顯示屏上這才出現:“對。”

用電腦這樣一問一答,可以幫助學生複習習題,進行基礎數學運算。學生們用不著去買各種各樣的輔導書,而且隨時能夠得到“老師”的指點。

有趣的是,這位“老師”十分可愛:當學生遇上難題,百思不解,十分焦急的時候,它就放出輕快的音樂聲,安慰學生,讓他們靜下心來慢慢思考索。如果學生不願意回答問題,它就放出打鼾聲,表示“抗議”!

當然,用電腦也能給學生們上課:隻消把老師講課的內容輸入電腦就行了。不過,電腦上課常常“照本宣科”,不生動,所以它一般隻能當作輔導老師,不能擔任主講。

我在美國舊金山的一所小學采訪時,發現電腦還成為溝通老師與學生、老師與家長的橋梁:

老師布置家庭作業,是用“E-mail”發到每一位學生的電腦裏;

學生做完家庭作業,用“E-mail”發回老師的電腦裏。

就連學生因事、因病請假,也用“E-mail”把情況發到老師的電腦裏。

老師關於學生在學校裏的表現,是用“E-mail”發到每一位學生家長的電腦裏;