1.2 构建信息文明的大师

1.2.1 维纳的赛博空间

我们今天谈论的“网络空间”（Cyberspace），英文单词是“控制论”（Cybernetics）和“空间”（Space）两个词的组合，它是由美国科幻小说作家威廉·吉布森（William Ford Gibson）在1982年发表于OMNI杂志的短篇小说《全息玫瑰碎片》（Burning Chrome）中首次创造出来的，并在1984年发表的《神经漫游者》（Neuromancer）中被普及，他开创了“赛博朋克”科幻流派，该流派主要是描绘技术、控制与计算机网络对人类的影响。

在20世纪90年代，Cyberspace被当作一个科幻概念译为“赛博空间”，而随着互联网的发展，如今已经演变为“网络空间”这样一个科技概念，而我们今天提到的“网络安全”也已经是英文“Cyberspace Security”的内涵了。

我们再来看控制论（Cybernetics），它是由计算机科学界的大牛人维纳开创的。它涵盖了工程学、系统控制学、计算机科学、生物学、神经系统科学、哲学和社会组织学等众多领域的知识，并且为以后的自动导航、模拟计算、人工智能、神经科学和可靠通信奠定了理论基础，是一个典型的横断科学理论。

维纳（1894—1964，美国）是一名数学家与哲学家，麻省理工学院（MIT）的数学教授。他是名副其实的神童，3岁就开始接触生物学和天文学的初级读物，7岁开始深入物理学和生物学领域，11岁进入塔夫茨大学，14岁获得数学学士学位，15岁转到康奈尔大学学习哲学，16岁回到哈佛大学继续学习哲学，18岁获哈佛大学哲学博士学位。

也许正是这样跨学科的经历，使维纳在1948年发表了20世纪重要的横断科学论著—《控制论（或关于在动物和机器中控制和通信的科学）》（Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine），后文简称《控制论》，在书中维纳创造了“Cybernetics”这个词汇，后被译为“控制论”，后来该词汇便成了“Cyberspace”的前身。

说起“Cybernetics”的中译名，还有一段鲜为人知的故事。它最早在1953年5月苏联的《哲学问题》杂志中一篇名为《Cybernetics为谁服务》的文章中被批判，该词条后被收录于1954年的《简明哲学辞典》。文章和辞典中对该词条的判决词是“一种反动的伪科学”，在哲学上是“人是机器”的机械论的现代变种。后来的中译本根据原书词条的阐释翻译为“大脑机械论”。1955年苏联开始重新讨论和评价“Cybernetics”的时候，国内就根据该词的希腊字源和这门科学的现实内涵译为“控制论”。因为该译名有历史局限性，所以国内也有学者认为译成“赛博学”更贴切。

《控制论》的核心主题其实是讨论了“机械的自动化问题”。维纳用控制和通信拟合了生物和机器的界限，提出了“信息既不是质量也不是能量”的科学论断，揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律，为现代科学技术研究提供了崭新的科学方法，用维纳自己的话说，控制论是“一种对人类关于宇宙和社会的知识的全新阐释”。

维纳抓住了一切通信和控制系统的共同特点，提出了反馈机制，他指出：一个通信系统总是根据人们的需要传输各种不同思想内容的信息，一个自动控制系统必须根据周围环境的变化，自己调整自己的运动，具备一定的灵活性和适应性。

在维纳看来，机器是可以从经验中学习的，也指出随着人类建造出性能更优越的计算机器，随着人们对自己大脑的探索更为深入，计算机与人类大脑将会越来越相似，这其实就是预言了人工智能的产生。

总之，维纳发明了控制论，利用信息和反馈机制，构建了一个拥有不同世界观和方法论的全新空间。

1.2.2 香农的信息世界

谈到信息，就必须谈谈计算机科学界的第二个大牛人香农。

香农（1916—2001，美国），数学家、电子工程师、密码学家和“信息论”之父。香农16岁进入密歇根大学，虽然不算神童，但绝对是个学霸。他20岁在美国密歇根大学毕业时获得数学和电子工程双学士学位，24岁获得麻省理工学院（MIT）数学博士学位和电子工程硕士学位，25岁加入贝尔实验室数学部，40岁成为麻省理工学院客座教授，42岁晋升为终身教授。

1948年香农发表了一篇划时代的论文《通信的数学理论》（A Mathematical Theory of Communication），它奠定了现代信息论的基础。论文对信源、信道、编码、译码、信宿的概念做了精确的描述，描述了信息的信源通过编码进入信道，经过译码到达信宿的一个完整链条。而今天，信息已经发展成为一个全人类的大产业，信息技术的缩写“IT”也已经成为最热的科技名词之一。香农在论文中正式使用“比特”（Binary digit, Bit）或“位”来作为信息的度量单位，1比特（或1位）只有两种状态：0或1。2比特就有22共4种状态，8比特就有28共256种状态，以此类推，只要不断增加比特数，就可以表示无穷大的信息，所以今天的信息世界，也被称为“比特世界”。

香农除了给出了信息定量计算的标准，还独创了“信息熵”（Information Entropy）的概念，完美地统一了信息世界。“熵”（Entropy）是热力学第二定律里引入的概念，是度量分子运动混乱程度的参量，后来就成了体系混乱程度的度量标准。“信息熵”则是指信息的不确定程度，香农认为信息就是“用以消除随机不确定的东西”，信息熵值越大，用来消除它的信息量就会越大。

1.2.3 冯·诺依曼的计算机帝国

计算机是信息文明的物理载体，可以形象地说，计算机是信息文明的基础设施，而我们这里要介绍的这位大牛人，则是计算机之父“冯·诺依曼”。

冯·诺依曼（1903—1957，美国），数学家、物理学家、计算机科学家，被后人称为“计算机之父”和“博弈论”之父。

冯·诺依曼是个数学与记忆的天才，他从孩提时代起就过目不忘，6岁时能心算做8位数除法，8岁时掌握微积分，10岁时花费数月读完一部四十八卷的世界史，并可以对当前发生的事件和历史上某个事件做出对比，12岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义。

冯·诺依曼是当之无愧的计算机之父，他1945年发表的《关于EDVAC的报告初稿》（First Draft of a Report on the EDVAC[1]），奠定了今天计算机的硬件基础，提出了现代计算机体系结构，被后人称为“冯·诺依曼体系结构”。该方案明确提出，数字计算机的数制采用二进制，计算机应该按照程序顺序执行，同时也描述了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备这五部分组成，并描述了这五部分的职能和相互关系，为计算机的设计树立了一座里程碑，即使是计算机工业已经如此发达的今天，计算机制造也没有超越他提出的计算机体系结构的范畴。

1.2.4 图灵的计算智能

最后一个出场的图灵（1912—1954，英国），数学家、计算机科学家、逻辑学家、密码学家、哲学家和理论生物学家，被称为“理论计算机科学”与“人工智能”之父，虽然少年时代的经历没有上述三人传奇，却是获得头衔最多的人，是不折不扣的天才。

图灵15岁就已经理解了爱因斯坦的《相对论》，19岁考入剑桥大学国王学院，26岁在普林斯顿获博士学位，40岁时被指证为同性恋后接受了“化学阉割”，42岁在家中服毒自杀，死时床前还放着一个被咬了一口的含剧毒的苹果。据说乔布斯苹果公司标志的创意就是来自图灵的“咬了一口的苹果”。

1936年，24岁的图灵发表了他一生中最重要的代表作《论可计算数及其在判定性问题上的应用》（On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem），里面提出了“图灵机”的设想，它的意义是，在人类历史上第一次在纯数学的符号逻辑与物理世界之间建立了联系，描述了计算机早期的原型。

至此，信息文明的四大奠基者就介绍完了。可以说，冯·诺依曼的计算机体系是信息世界的躯体，香农的信息论是信息世界的血液，维纳的控制论是信息世界的生命，图灵理论则是信息世界的灵魂。