第2章 引言(1)
它们不厌其烦地执行人的指令；它们收集世间万物的知识，供人顷刻之间随心调取；它们是现代社会的中流砥柱，但其存在却往往备受忽视。
它们是计算机，是人类迄今为止最伟大的发明成就，是登峰造极、至高无上的终极工具。计算机处理器和软件代表着人类最精巧繁复的设计作品。计算机科学的问世，推动了人类历史上最非比寻常的社会变革之一。
启动计算机，打开互联网浏览器，在搜索引擎中输入关键词“披萨”，结果列表中就会显示你家附近的披萨餐厅。鼠标轻轻一点，你就可以输入自家地址，查询店家能否外送了。店家可以外送！而且还支持网上下单。你挑选好自己觉得对味的披萨菜品，配上喜欢的馅料。店家甚至支持网上付款，于是你输入信用卡账号、家庭地址和外送时间，选择“即点即送”，点击“付款”确认。
仅仅过了35分钟，就有人敲响了你的家门。披萨饼送到了，热腾腾的冒着香气，令人垂涎。你给外卖员付了小费，端着披萨饼坐到桌边，开始大快朵颐。
订购披萨饼对很多人来说都不是什么稀奇事。如今，越来越多的餐厅开始为数以百万计的消费者提供味美价廉、品类丰富的餐点和迅捷方便的外送服务。尽管这样说或许令人诧异，不过如果没有计算机，这一切都不可能发生。在上述情况下，你或许会以为只有一台计算机在运作。但是如果透过现象看本质，你就会发现，为了将披萨饼安全送达，需要动用的计算机数量之多，令人震惊。
事实上，你在启动自己的计算机时，也激活了数量众多的计算机，它们协同工作，使显示屏、鼠标、键盘、宽带和主计算机顺利运转。有了电话公司和网络运营商的计算机牵线搭桥，你的计算机连上了互联网——这是全世界范围的计算机网络。搜索“披萨”时，搜索请求在好几台计算机之间传输，最后才传送到搜索引擎的计算机。这些特殊的机器每天都在刷新互联网页面的数据索引，通过查找关键词，几乎眨眼之间就能给你搜索结果——披萨餐厅的链接列表。点击其中一个链接，你的计算机就能连上餐厅的计算机（同样，这需要动用一系列计算机，只不过和搜索时动用的计算机不同）。餐厅的计算机会将菜品资料传回你的计算机，你选择的披萨饼馅料则会传送过去，以计算价格。点击“付款”时，你的计算机通过安全加密的链接与另一台计算机交换信息，这台计算机则通过更为安全的链接将数据传送到银行，将你的户头资金转账到餐厅的账号中。
支付完成后，连锁餐厅的主计算机将订单发送到你家附近门店的计算机上。短短30秒的时间里，厨房就收到了你的订单，开始制作披萨饼。这是家上档次的餐厅，所以会现点现做，使用的食材包括玉米粉、小麦粉、番茄酱、马苏里拉奶酪（1）、烤胡椒香肠、橄榄油等等。
不过这里面有一个矛盾的地方——虽然菜品非常便宜，但使用的却是优质上等的食材。之所以能够精选上好的意大利食材，原因只可能有一个：库存精度高，可以最大限度地减少浪费；而且进货批量大，可以降低进价。为了做到这一点，门店的计算机每天都会跟踪销量和库存水平（同时结合近两年的数据进行分析），自动生成进货方案，交给经理审核或修改。审核过的进货单随即发送到连锁餐厅的主计算机，主计算机则将所有门店的进货单统合起来，向各大食品供应商下单。一石激起千层浪，餐厅一进货，一连串的计算机开始交换信息，世界各地的配送商、食品加工厂、航运商、食品生产商都开始互动起来。一张披萨饼的食材可能来自世界各地：马苏里拉奶酪产自意大利，烤胡椒香肠产自爱尔兰，玉米粉产自美国。每家公司都依靠计算机维护和打点账目、收入、计划和通讯系统，很多公司都在工厂使用计算机控制的机器进行自动化生产。
你在计算机上完成付款操作后，短短十分钟内，新鲜食材制成的披萨饼就大功告成。厨师将它放入计算机控制的传送带式烤炉里。烤炉高效节能，烤制迅速。生披萨饼放进去后，只需十分钟，便可完美出炉。外送员随即将烤好的披萨饼放进餐盒中打包好（餐盒在几天前已由计算机控制的纸板切割机提前制好），一次性将好几个餐盒装进特制的保温包内，背着保温包向外送车走去。
由于你选择的餐厅外送范围广，外送员驾驶的交通工具是汽车。和大多数现代汽车一样，这台汽车上也充斥着各式各样的计算机，以确保发动机的高效运转，同时运行牵引力控制系统、防抱死制动系统、车内气候控制系统、乃至车载收音机。电台演播室发送的无线电信号须臾之间就传送了过来，不过，同时向外送车发送无线电信号的，还有另一组计算机控制的通讯设备。这里提到的外送员是个新手，他为了寻找路线，使用了GPS导航设备——GPS导航设备是一台计算机，它能接收轨道卫星的计算机发出的信号（而卫星信号则由更多的计算机校准）。
你所不知道的是，尽管车上搭载了这么先进的设备，外送员还是迷路了。此时距离你付款下单，已经过去了半个小时，外送员开始用手机呼叫餐厅门店，核对你的地址。手机内置的微型计算机发出特殊的无线信号，信号由附近几座蜂窝基站的接收机接收。控制接收机的计算机互相协调，同时与外送员的手机交换信息，计算出信号从外送车传递到餐厅门店的最佳路径，并根据每个接收机的信号强度和信道容量随时调整传送路径。正是由于这种动态调整的计算机网络机制，外送员与门店工作人员的通话非常顺利，他发现自己之前把你的地址输错了。
五分钟后，外送员来到你家门口，从保温包里拿出披萨饼，敲响了你家的门。
揭秘计算机
你只要稍微审视一下现代世界中的任何活动，就会发现，在这背后起作用的计算机数量之众，是你未曾想过的。计算机太不显山露水，大多数人完全察觉不到它们的存在。计算机要是有感情，一定会觉得自己备受冷落。它们虽然不易察觉，但并不需要我们大费周章地穿上游猎装、戴上双筒望远镜去荒郊野外仔细寻找——只要把平日里习以为常的活动看得更深刻一点，就能找到计算机的身影。开灯时，屋子里之所以会亮堂起来，就是因为发电站的计算机在正确的时间里接通了正确的电流。打电话给朋友时，你激活了一个非比寻常的计算机网络，网络中的计算机互相交换信息，将你的声音信号传递到朋友的耳中。看电视时，你看到的是计算机实时解码的图像信号，信号由计算机传输，并在计算机上以数字图像的格式记录下来。计算机是我们无形的助手，它们不事张扬，却近乎面面俱到地服务于我们的衣食住行。
每每想到计算机科学给人带来的巨大影响，我就不由得震惊不已。就在几年前，只有像我这样的计算机科学家才会谈论一些涉及到电子邮件、网页、磁盘分支、操作系统的艰涩术语。如今，我坐火车的时候，身边无论是蹒跚学步的小毛孩，还是耄耋之年的老太太，都在使用这些术语——而且还用对了地方。八卦和时尚杂志如今已开始登载计算机相关的专题文章，这些杂志还可以在平板电脑上在线阅读。曾经只有在计算实验室里才会用到的技术，如今已像燎原的野火一般席卷全世界。试想，倘若类似的变革发生在生物学上，恐怕细胞膜、核糖体、细胞骨架这类复杂的术语都会出现在人们的日常用语中。
这20年可谓沧桑巨变。20年前，我在计算机实验室里第一次看到了可视电话和3D 电视的样机，如今它们的技术正成为消费产品的主流。20年前，第一代光学字符识别（OCR）程序还在艰难地读取任何可能识别的字符，如今，15%的出版物已通过OCR技术实现数字化（这一比例还在增长），人们可以从5万亿单词的浩瀚文海中即时搜索某个短语或单词。
互联网问世的情形，我还记忆犹新。第一次看网页时，完全不懂这样做的意义何在。要等十分钟，网页上才会显示出文本和画面来，何必呢？20年后，我家的电视已经联网，可以播放电视公司提供的在线电影了。手机也可以上网，无论在哪里，都可以查找精确的卫星方位图。我几乎可以从任何国家在线购买任何产品，然后等着派件员送货上门。很难预测在未来的20年里，人类将取得怎样超乎寻常的成就。我的猜测是，未来技术的成本会更低，发展会更迅速，产生的变革会更震撼人心，这一切都将超乎人们的想象。
无论你做什么，都会有意无意地使用到某种类型的计算机，不管是为了工作还是休闲。计算机不仅实用，而且造价低廉，凡是你能想到的任何活动中都能找到它们的身影。但凡以计算机为中心的行业，在不久的将来都是预计增长最快的，只有医疗业的增速可以与之匹敌。增长最迅猛的几个行业在几十年前甚至还没有问世，它们是：信息技术咨询、互联网托管和出版、有线和卫星电视节目、计算机系统设计、软件出版。世界上财力最雄厚的富豪中，有很多从事的是计算机行业，这并不是巧合。当初又有谁能想见，计算机的销量能超过石油、钢铁、粮食乃至时尚服饰呢？不管你的理想志趣如何，要想在现代世界取得成功，懂计算机是必不可少的条件（至少得知道如何高效使用计算机）。