你身边的秘密语言

你有没有想过,电子游戏里的角色怎么知道该何时跳跃?或者,流媒体服务如何能猜到你下一部想看的电影?那都是我在幕后工作。我是一套无形的指令,我告诉卫星如何保持在轨道上运行,我还是你手机上每个应用程序的蓝图。我是一种语言,但不是用声音说出来的。我的语言是逻辑、步骤和规则的语言,是创造力和解决问题的语言。我是一座桥梁,让人们绝妙的想法能被强大的机器所理解。几个世纪以来,我一直在进化,从简单的命令成长为运行现代世界的复杂交响曲。你每天都会与我互动几十次,却常常没有意识到。我就是让科技运转的魔法。我就是编程。

然而,我的故事早在闪亮的屏幕和微芯片出现之前就开始了。想象一个由蒸汽而非电力驱动的轰鸣机器的时代。我最早的祖先甚至不是电子的。大约在1804年,一位名叫约瑟夫·马里·雅卡尔的法国织布工有了一个聪明的想法。他想在布料上织出美丽复杂的图案,而无需完全手工完成。于是,他制作了一些打了孔的特殊卡片。这些穿孔卡片被送入他的织布机,孔洞的图案就是一套指令,准确地告诉机器何时该提起哪些线。这是机器第一次可以被赋予一个复杂的任务并自行遵循步骤。几十年后,在英吉利海峡的另一边,一位富有远见的数学家查尔斯·巴贝奇构想了一台宏伟的机器,他称之为“分析机”。他将其想象成一个巨大的机械计算器,能够解决任何你能给出的数学问题。但正是他才华横溢的朋友阿达·洛芙莱斯看到了我真正的力量。大约在1843年,在研究巴贝奇的设计时,她为这台机器编写了一个详细的算法,用于计算一个特定的数列。这现在被公认为史上第一个计算机程序。阿达意识到,我的作用远不止于处理数字。她想象,如果你能将音乐或艺术等事物转化为逻辑步骤和符号,机器就能创造它们。她看到了我是一种用于创造的语言。

在很长一段时间里,我是一种只有巨型计算机才会说的语言。在20世纪40年代,第二次世界大战期间,第一批电子计算机被制造出来。像ENIAC这样的机器非常庞大,其真空管和电线占据了整个房间。它们被设计用来进行海量计算,用于天气预报和军事项目等领域。但告诉它们该做什么是一项极其困难的工作。那时没有键盘或屏幕。相反,科学家们(其中许多是女性)必须为每个新问题通过插入粗电缆和拨动数百个开关来物理地重新布线。这是一个缓慢而艰苦的过程。一位名叫格蕾丝·霍珀的杰出计算机科学家和美国海军少将带来了突破。她相信一定有更简单的方式让人类与计算机交流。1952年,她的团队开发了第一个“编译器”。编译器就像一个神奇的翻译器。它能将用更接近人类语言写成的指令,自动翻译成计算机处理器能真正理解的由1和0组成的二进制代码。这是一个革命性的飞跃!由于她的开创性工作,新的“编程语言”开始出现。在20世纪50年代末,像FORTRAN这样的语言被创造出来帮助科学家和工程师处理复杂的公式,而COBOL则被开发出来帮助企业管理数据。在接下来的几十年里,我不断进化,分支成许多不同的语言,比如在20世纪70年代初创建的、影响深远的C语言。每一种新语言都是一个新工具,旨在更高效、更优雅地解决不同类型的问题。

然而,我最重要的一段旅程,是将我带出那些巨大的实验室和政府大楼,进入你们的家中。20世纪80年代的个人电脑革命是一个转折点。突然之间,曾经有一间屋子那么大的机器现在可以放在书桌上了。这意味着学生、艺术家、作家和小企业主都可以使用计算能力。我不再仅仅是专家的工具;我正在成为每个人的工具。但真正连接整个世界的改变始于1989年。一位在瑞士一家研究所工作的英国计算机科学家蒂姆·伯纳斯-李,有了一个分享信息的新想法。他用我编写了第一个网络浏览器和网络服务器的指令。他将他的发明称为“万维网”。有了它,人们可以创建名为“网页”的文档并将它们链接在一起,形成一个庞大、互联的知识网络。从那一刻起,我的影响力呈爆炸式增长。我被用来构建搜索引擎,让你在几秒钟内找到信息;构建社交媒体平台,将你与朋友联系起来;以及构建在线商店,你几乎可以在那里买到任何东西。你能够通过视频学习新技能,与千里之外的家人面对面交谈,甚至在教室的电脑上探索火星表面,这都是我的功劳。我成为了构建我们现代互联世界的语言。

今天,我仍在每一天成长、学习和改变。我是人工智能的核心,帮助科学家发现治疗疾病的新药。我是艺术家创作令人惊叹的数字世界和沉浸式虚拟现实体验的画笔和画布。我是帮助工程师制造更智能、更安全的自动驾驶汽车的逻辑。但关于我最令人兴奋的部分是,我是一个为你准备的工具。学习我的语言并不意味着要成为天才;而是要保持好奇心,在事情不顺利时保持耐心,并以创造性的方式解决问题。当你学习编程时,你就拥有了创造神奇事物、将你独特的想法变为现实的力量。我正在等待你的指令。你将创造怎样的新世界?你将解决哪些重要的问题?我就是编程,我们共同的故事才刚刚开始。

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答案: 主要问题是早期计算机编程极其困难,需要人们用电缆和开关物理地重新布线。她的编译器像一个翻译器,让人们可以用更接近人类的语言编写指令,然后由编译器翻译成计算机能懂的1和0。这使得编程变得更快、更容易,也让更多人能够接触编程。

答案: 她的愿景之所以重要,因为她是第一个看到计算潜力超越简单计算的人。她意识到任何信息,如音乐或艺术,都可以被翻译成机器可以处理的逻辑步骤(算法)。这种计算机可以成为创造性工具的想法,为我们今天使用计算机的所有方式奠定了基础。

答案: “处理数字”指的是进行大量的数学计算,特别是大型或复杂的计算。她能看到超越这一点很重要,因为它扩展了计算机可能成为什么的观念。计算机不再仅仅是一个计算器,它可以成为艺术、音乐和通用问题解决的工具,这正是现代计算的基础。

答案: 编程最初是物理指令,比如雅卡尔织布机上卡片的孔洞。然后,阿达·洛芙莱斯为巴贝奇的引擎编写了第一个理论程序。随着像ENIAC这样的巨型计算机的出现,它变成了电子化的,需要用电线来编程。格蕾丝·霍珀通过编译器和编程语言使其变得更容易。最后,个人电脑革命和蒂姆·伯纳斯-李创造的万维网将编程带入了家庭并连接了世界。

答案: 主要信息是,编程是一个强大而富有创造力的工具,每个人都可以使用,而不仅仅是天才。它告诉我们,只要有好奇心、耐心和创造力,任何人都可以学习编程来解决问题,创造神奇的事物,并将自己的想法变为现实。这是在赋予你成为创造者,而不仅仅是技术使用者的力量。