第5话
进入项目后一直指导我的道格拉斯·皮尔斯是我们学校的研究生,胡子和鬓角的头发连了起来,厚嘴唇,皮肤的颜色是健壮黑。他在项目里负责计算机端计算程序的编写,数学端提供的公式拆解后,使用计算机语言解释公式,之后使用打孔机将计算机语言输入到打孔卡带上。这个工作非常具有挑战性,既需要掌握高级数学理论,也需要掌握计算机原理。道格拉斯平时很少说闲话,只有在开会的时候会有条不紊的说一些问题和想法,克劳德·香农教授也很重视道格拉斯的意见。
我问道格拉斯:道哥这一个真空管是不是就代表了打孔卡片上的一个0或者1呢?道格拉斯迟疑了一下对我说:是的,怎么了?我说没事没事就是好奇,想多学学。道格拉斯面无表情的说:具体来说,真空管内部的阴极和阳极之间形成电场,电子从阴极流向阳极。当真空管处于导通状态时,电子能够流动,电流通过,这时真空管就会亮起来。还有什么问题吗?道格拉斯表情严肃认真的望向我,我赶紧说没了,您先忙吧,谢谢。道格拉斯挤出一个微笑,嘴边的一圈胡子从圆形笑成了月牙形。
在项目上,我好像每天都在这种乞讨式求助,因为耶子找人帮忙写的申请表上不确定写了掌握什么技术,问的多了怕暴露不会,问的少了任务完不成。耶子说我这是实习生综合征,据不完全统计,有80%的人第一份工作都会有这种焦虑,有的人还会出现自愿加班,捧领导臭脚等症状。
我说你这个“不完全统计”我是否可以理解成就是没统计。耶子说你这么理解其实没啥大毛病。你刚入职场,不懂得多很正常,谁都是从不懂到懂过来得。千万不要自欺欺人,不会的问题就花时间和精力弄懂,同事忙就问朋友,朋友忙就看书。在单位千万不要逃避工作,如果分配的工作不会,咱可以多做一些简单的工作。工作内容就那么多,只要每天进步一些,工作会越来越轻松。
我说:你都是从哪学到的这些知识。耶子说这是姆们兄弟会的爱德华·汤普森学长说的,你整天泡实验室,都不知道校园里的情况,姆们会每周都组织学生互助活动。我说你啥时候加入的兄弟会呀?耶子说我现在也不算正式加入,只能算预备会员。就因为有一次在兄弟会组织的讨论活动中,我跟人吵了一架,学长说我有独立思想,过几天有个辩论比赛,可以参加一下,如果表现好可以成为正式会员。我说木门是什么意思?耶子说兄弟会其实是社团的意思,我们兄弟会的名字叫姆们会,表示我们是一个整体。我说确定这不是口音问题?耶子说你要不要加入?我五指并拢手心朝前,学警察指挥交通的姿势说不必了。
校园内的草坪开始恢复生机,绿色的嫩草从冰雪下冒出,顽强地突破着冬季的封锁。在宿舍楼之间,原本苍白的树枝上开始点缀着新芽。尤其是一些高大的枫树和槭树,逐渐披上了淡淡的绿色,迎接这温暖的季节。
清晨我走出宿舍,空气中弥漫着新鲜的草木香气。学生们的步伐也变得更加轻快,夹杂着笑声和交谈声。许多人脱下了厚重的冬衣,穿上了更轻便的外套,站在校园的小道上享受温暖的阳光。许多学生开始聚集在户外的长椅上,讨论着实验数据、课程作业,或者纯粹聊一些课外的事情。我走进7号楼的阶梯教室,今天上的课是克劳德·香农教授的编码和解码技术。
今天我们讨论的主题是——通信的数学理论,香农教授开口说道。我纳闷不是编码和解码吗,我是又拿错书了?香农教授在黑板上写下了个简单的公式:信息I = log2(N)。这是我们理解信息量的基本公式。信息并非只是我们说的话,它实际上是一种不确定性,或者说是我们对未知的揭示。
想象一下你要从两种颜色中选择一个颜色,是黑色的,还是白色的?你知道每个选择只能是其中之一。那么,在这种情况下,信息就是你做出选择的那一刻,所带来的不确定性。当你必须从两个选项中选择时,信息量就是1比特。但是,如果你有更多的选择,比如有四个选项:红色、蓝色、绿色和黄色,那么你的信息量就变大了,因为从四个选项中选择一项的过程,比从两个选项中选择要更加复杂,包含更多的不确定性。此时,信息量将是 log2(4)= 2比特。通信的任务,就是将信息从一个地方传递到另一个地方。而在这个过程中,我们的目标是尽可能高效地传递信息,减少传递过程中的冗余和失真。这就涉及到如何将信息进行编码、压缩,并通过信道传递。
听到这里我放心下来,原来没拿错书,编码和解码技术只不过是通信的一个知识点,在一抬头听到教授说记住,通信不仅仅是技术,它是理解和表达不确定性的一种方式。在不久的未来,我们的获取到的所有信息,都建立在概率和统计的基础上。你们每个人的未来,将会是信息的未来。香农教授轻轻地放下粉笔,微笑着走下讲台。教室里静默了片刻,然后爆发出一阵热烈的掌声,学生们纷纷收拾好书本和笔记,但我却有点意难平,怎么这节课就讲了一个公式——又走神了。
之后跑到食堂简单吃了个经典的火腿奶酪三明治——两片厚实的白面包夹着一层火腿片,火腿肉质紧实,细品有轻微的烟熏味,搭配上滑腻的黄色奶酪,增添一种温暖的奶香。面包外表微微有些烘烤的痕迹,略带酥脆。我喜欢让食堂阿姨加生菜和番茄片,生菜的新鲜与番茄的多汁为这个简朴的三明治增添一份清新的口感。
趁午休时间来到大圆顶——大约十年前竣工的查尔斯河图书馆,大圆顶的屋顶高高拱起,像是一个巨大的古希腊神庙,由古老的白色石材建成,厚重的石墙和雄伟的柱子承托起整个建筑。这座图书馆也是MIT标志性建筑之一。走进大圆顶图书馆,首先看到的是个巨大的中央阅览区,高高的圆顶从图书馆的中心延伸而上,穿透了天际的阳光洒在宽敞的阅览室里,温暖而柔和。在两侧的阅览室里书架整齐划一,每一排书架上,都有许多书籍已经过了岁月的磨砺,封面略显泛黄,纸张的边缘也开始出现微微的褶皱。
每一排书架之间都会有一些座位,这些座位更多地用于临时停留,供学生快速翻阅某本书籍时坐下来查看。而更宽敞的座位在图书馆中央区域,这里排列着几排长桌,这些桌子有半圆形有长方形的,桌面由厚重的木材制成,经过岁月的磨砺,表面已显得光滑且富有光泽。椅子略微有设计感,椅背略微倾斜,给人一种舒适的坐感,椅子的座垫为皮革材料,这种设计使得学生可以长时间坐在这里,安静地阅读或思考,而不会觉得不适。
除了长桌外,图书馆还专门设置了一些独立的学习隔间。每个隔间配有一张小书桌和一把单独的椅子,隔间内的桌子上通常配有一个小台灯。这些隔间周围由低矮的隔板围起,提供一定的私密性,适合需要完全集中精力的学生。
我进到图书馆直奔电子工程与通信学的图书架子,香农教授在1950年就发表了《通信的数学理论》,作为课程的补充,这本书是最佳选择。也许借阅的同学不少,《通信的数学理论》被放在了比较明显的位置。于是找了个地方开始认真学习课上因为走神没听到的部分。
除了课上听到的信息量,还讲了信号和噪声之间的相互作用,假设要通过信号传输0,如果噪声很大,则收到的信号可能是1。教授提出用冗余的方式增加可靠度——假设我们要发送信息0如果我们将0编码成三个0(即000)来传输,那么即使其中一个0因为噪声被错误地传输成1,接收方也能通过剩下的两个0来判断原始信息是0,这个方法通过增加冗余来降低错误的影响。怪不得课上教授说未来的所有信息,都建立在概率和统计的基础上。
