第二章 計算機

    創新有時隻是時機的問題。如果一個偉大想法出現的時候剛好存在可以實現它的技術，那麽一項創新就誕生了。例如，人類登月計劃被提出的時候，微型芯片的發展水平剛好可以將計算機導航係統放進火箭的頭錐裏麵。然而，創新有時也會在不對的時機出現。查爾斯·巴貝奇在1837年就發表了一篇關於精密計算機的論文，但是製作這種計算機所需的技術進步需要經過100年才能達成。


    雖然某些技術進步似乎是微不足道的，但是技術的發展不僅體現在重大的飛躍之中，還是由無數個小幅的改進累積而成的。打孔卡片的發展就是這樣一個例子。巴貝奇在雅卡爾紡織機上發現了這種卡片的用途，並打算將其整合到自己構想的分析機當中。後來，真正適合用於計算機的打孔卡片在赫爾曼·霍爾瑞斯（herman hollerith）的手中得到了完善。他是美國人口普查局的一位職員，在得知手動製作的1880年人口普查表需要近8年的時間才完成之後，他大為震驚，於是他決心要讓1890年的人口普查工作實現自動化。


    霍爾瑞斯從火車售票員的驗票方式當中得到了啟發。當時的售票員會在車票的不同位置打孔，以此來表示每位乘客的特征（性別、近似身高、年齡和發色等）。根據這個方式，霍爾瑞斯設計了一種12行、24列的打孔卡片，用於記錄人口普查數據當中每個人的顯著特征。製作好的打孔卡片會被放入由多個水銀凹槽組成的網格和一組裝有彈簧的探針之間，這些探針會在卡片穿孔位置與下方的水銀形成閉合電路。這個裝置不僅可以統計原始數據的總和，還可以記錄不同特征的組合，例如已婚男性或者外籍女性的數量。在使用了霍爾瑞斯發明的製表機之後，1890年人口普查僅用了一年時間就完成了，遠低於之前的8年時間。這是人類首次使用電路進行大規模信息處理的案例。霍爾瑞斯後來成立的公司在經過一係列的並購重組之後，於1924年成為國際商業機器公司（international business machines corporation），簡稱ibm。


    我們可以把創新看成是無數個細小的進步不斷累積的結果，例如計數器和打孔卡片的讀卡器。采用這種觀點可以更好地理解創新是如何在ibm這種地方發生的，因為ibm的強項是由多個工程師團隊進行持續性的技術改進。我們這個時代的一些最為重要的技術都是無數個微創新加上少量突破性飛躍的產物。用於開采天然氣的水力壓裂技術就是這樣的一個例子，這一技術在過去60年當中一直在不斷地發展。


    在計算機的發展過程中，來自ibm等企業的不知名工程師們也做出了許多這種漸進式的貢獻，但僅憑這些是不夠的。盡管ibm在20世紀初已經生產了可以編譯數據的機器，但是它們還不能被稱為計算機，甚至算不上是特別靈巧的計算器，它們是有缺陷的。除了無數個細小的進步以外，計算機時代的誕生還需要一些有遠見的人的創造性飛躍。