2.4 为什么要学习和怎样学习本章内容

2.4.1 为什么：符号化—计算化—自动化思维是计算机最本质的思维模式

图2.17展示了“符号化—计算化—自动化”思维，这种思维是计算机最本质的思维模式。

首先通过八卦图可看到非数学事物可通过阴阳（即01）及其组合实现符号化，则万事万物是否都可符号化呢？注意，数学本身就是符号化的，通过进位制和编码可将其符号化为0和1及其计算。实现符号化，就可实现各种基于符号的计算，进一步符号化为0和1，则可将实现基于0和1的逻辑运算和人类逻辑推理使用的运算做到统一。这是“语义符号化、符号计算化、计算0（和）1化”的含义。用电信号的低电平（0V电压）、高电平（5V电压）可实现0和1，用0和1与电子技术可实现逻辑运算，实现好的电路可封装成芯片，即各种逻辑门（与门、或门、非门等），进一步通过这些逻辑门的连接与组合，又可实现复杂的逻辑运算，进而被封装成更复杂功能的芯片，如加法运算则可通过这些逻辑门的组合连接实现。可以看到，只要事物转换成0和1，就都可通过逻辑门及其组合予以电路实现，实现好的电路被封装成芯片，然后又可利用其构造更为复杂的电路，这种分层构造、构造集成的思维也是计算机得以被发明和实现的思维，如 CPU等复杂的集成电路就是这样一层层构造出来的。这是“0（和）1自动化、分层构造化、构造集成化”的含义。可以说“语义符号化→符号计算化→计算0和1化→0和1自动化→分层构造化→构造集成化”，是计算机实现自动计算求解社会/自然问题最本质的原理。

图2.17 符号化—计算化—自动化示意

2.4.2 怎样学：习练式学习方法

学习需要结合习与练，很多内容是通过习练获得深入理解的。万事万物符号化为01以及基于01的逻辑运算，既是简单的，又是能力巨大的。计算机的功能越来越强大，但究其本质，就是0和1与逻辑。仅仅是读一遍、听一遍或看一遍，可能会轻视“0和1、与、或、非”，可能体验不到其深层的意义，体验不到思维的伟大。但通过习练，促进思考，促进联想，可以发现非常复杂的事物是可以用这些简单的0和1与逻辑做出来的。例如，通过习练体验利用编码表达万事万物的过程，是否能悟得物联网及其社会意义？通过习练体验逻辑的魅力，是否能悟得机器为什么会越来越智能化？通过习练体验由逻辑运算到逻辑门，看似没有什么变化，都是逻辑运算，但事实上却产生了巨大的变化，它实现了由人计算到机器自动计算的跨越，同学们是否悟到了呢？