彭民德（42） 電子計算大眾化，人人都有計算祕書如影隨形

60年來電子計算髮展如此之快，當今電子計算已經滲入到社會生產生活的各個角落，惠及每一個人。這是當初誰也沒有預料到的。60年前，在中國只有華羅庚、錢學森等少數先賢知道電子計算，由他們規劃中國電子計算事業的發展。50年前，只有百人量級的人在深閨中，使用早期計算機做國防領域的電子計算。40年前，百臺量級的多使用者主機把部分工程技術人員和學生吸引到實驗室程式設計用機。30年前，數以萬計的微機，被配置在實驗室、辦公室，並陸續進入家庭，進入了電子計算的普及時代，用機人數增至幾十萬人。20年前，計算機連上網際網路，電子計算結合通訊，朋友之間經固話網路傳送郵件，傳送方簡訊告知請收郵件，接受方待回到辦公室或者晚上回到家裡後收閱。上網人數從1997年的62萬（http://blog.sina.com.cn/s/blog_bd5975820101d52g.html），10年時間激增到2006年6月的12300萬人（http://baike.so.com/doc/5331258-5566495.html）。　

10年前的2007年，隨著iphone和ipad的推出，手機也可以上網了，人類進入移動網際網路時代，2016年底，我國僅手機上網人數就猛增至6.38億人。這表徵著現時人類已經進入電子計算大眾化時代。每個擁有電腦，包括擁有手機的人，身邊總有一個電子計算祕書跟著，需要什麼計算，她便馬上幫您準確和快速地完成計算，忠實地為您服務。而且每個人的計算祕書還是由自己私人定製的，你可以設定，比如讓她每天定時開關機，選擇你的用機聲音環境，選擇你的朋友範圍等等。

比方說，早上七點鐘，計算祕書讓手機自動開機了，馬上看到朋友通過微信發來當天的早新聞。計算機上設立軟體時鐘，始於第三代計算機。UNIX就有定時執行的程式，讓它在計算機半夜後空閒的某個特定時刻自動啟動，以保證CPU無負載時保持運轉。微機時代自己就可以開發鬧鐘程式。時下在手機上設定鬧鐘已經是輕而易舉的事了。微信則是進入雲端計算後，朋友間聯絡的最常用的方式之一。朋友經由雲平臺發來的資訊，也許收發雙方都不一定知道資訊源在哪裡，也不知道資訊的產生，雲端儲存和雲端計算的過程。反正很及時，還可以轉發給其他人。

不光是手機，稍微擴充一下看，電子計算更是時時刻刻，隨時隨地都在自動地、隱形地、快速地進行著。這種計算跟我們每個人都有十分緊密的關係。

比如，上午想出門去溜達，乘電梯下樓就要跟控制電梯的電子計算打交道。電梯硬體靠程式控制，遵循“電梯演算法”管理電梯執行，為乘客服務。當你按下↓按鈕，計算機便接收到你的意圖，會記錄在案並儘快響應。要是不止一臺電梯，將會命令離你最近的一臺順道而來的電梯，或者某臺空閒電梯開過來。在保證不遺漏任何服務請求的原則下，儘可能高效和公平。至於哪一臺離你最近，哪一臺空閒，都要計算。如果沒有更高層住戶的請求，它不會向沒有人請求的更高層行進，立馬搭乘你下樓，這就是一種高效考量。要是有多個樓層住戶已經提出下樓請求，它就依序從高到低，接納各個樓層的住戶下樓，中間也不會無故地在沒有發出請求的樓層停留，這就是公平兼顧高效。電梯會按照設計者預定的演算法，被自動控制。停車、開門、關門、行車，邏輯上協同各個動作的順序，還要給乘客以必要的文字的或者語音的提示，不停地自動執行下去。讓大家得到上上下下的享受。

接著說不定你想到超市買點東西，怎麼去超市？“優步”、“滴滴”等網上叫車服務，很方便，相對於“的士”也還便宜。有對司機及時評星級和幫助舉報等措施制約，服務態度一般都好。這類網約車都靠手機導航，也就是移動計算，按最短路徑把你送到目的地。因為有移動計算支援，它還會避免擁堵路段。要是你離超市不太遠，或者要去搭乘地鐵，離地鐵口一公里左右距離，也可以租用“摩拜”或者“ofo”共享單車。這也跟網約汽車類似，得益於移動計算對單車的定位、軌跡追蹤以及耗時與費用計算，並且跟銀行金融系統的構連。

在超市選擇物品後，到了收銀臺，就得跟一類叫做POS機的計算機打交道。掃描器是計算機的外設，收銀員逐件商品掃描，價格便被識別，計算機馬上做精準的累加計算。演算法比較簡單，基本上加減乘（除）四則運算就夠了。只不過計算太快，我們完全不感覺計算機默默地在後面做計算。現在的POS機一般都已經聯網，因此可以接受銀聯卡和其它商用卡消費。最後會給你打出一張單子，有品名價格折扣等詳單。有表格式對齊的漢字品名，對齊的單價，折扣，有總價，一目瞭然。

有了電子計算，使得計算變得輕而易舉了，因而收費的合理性在許多場合也隨之增加了。舉例說，郵政局寄平信，以往難以按里程計算，簡單地規定，本市每封信4分，國內8分，據說這還是華羅庚先生建議定下的規矩。推而廣之，公交車往往施行一票制，無論遠近，每位1毛，後來1元，售票員無需做繁複的計算，否則難以應付。北京地鐵也長時間採用每位2元的一票制。這都是在沒有條件用電子計算的年代不得已採取的演算法。其不合理性很明顯，收費不公平。有了電子計算後，無論採用何種收費政策，計算難度都已經不存在，各種收費都向著更合理的方向走。比如公交車可以採用分段計價方式，乘客只要上下車時刷一下公交卡，晶片上聯網的計算機軟體立馬就算完了，不會給乘客和乘務員帶來麻煩。實現了更為合理的收費制度。

有時候或許要拿出手機，直接用一下“計算器”，這是我們看得見的“計算機”。它是個虛擬的機器，只是個程式而已。它代替了以往的算盤，代替了後來的CASIO，是可以做加減乘除的電子計算機。最早公佈四則運算計算器源程式的是美國科尼漢（B.W.Kernighan）等人（見著作《The UNIX Programming Environment》 PRENTICE-HALL.INC 1984年）。

到銀行取點錢，走向ATM機，就在跟銀行的網路計算機金融系統打交道。把卡插進去，首先有文字和語音提示輸入密碼。銀行演算法當中密碼保護子系統就要做很多事情，想方設法保護你的資金安全。比如三次無效密碼後拒絕登入。又比如支援你修改密碼。每次正確支取後，銀行演算法都要從你的存款中做減法。如果你把這個賬號取完要銷卡了，還要算利息。在做了種種必要的計算後，還要經過計算機網路，在一至多個資料庫中對你的賬戶金額進行必要的動態修改儲存。當然，後臺的所有計算服務外界都是看不見的。

銀行系統對於資金的安全性，有多方面措施保證。作為一類計算機資訊管理系統軟體，在開發過程中也有種種安全舉措。比如在接受使用者設定密碼時，程式會拒絕無效字元的輸入。使用者輸入的密碼不顯示在螢幕上，以免被偷看。使用者的密碼也不直接儲存到資料庫中，杜絕管理人員盜用，而是儲存用加密演算法加密後的資訊。因此使用者的密碼，無論營業廳的前臺工作人員，還是後臺管理人員，都無法看到，看到也是看不懂的。我們平時需要修改密碼，是在跟既有密碼匹配後自己對自己的密碼的修改，這是系統向使用者提供的權利。當實在忘了密碼，必須求助於管理人員時，系統也只給超級管理員刪除密碼域內容的權利。刪除密碼後讓使用者可以自己立即重新設定密碼。無論哪一次設定的密碼，管理員都不知道，所以使用者資金是安全的。特別是對於資料庫的操作許可權有嚴格的控制，沒有授權就無法讀出其中的資料，更沒有辦法修改。不用擔心你存了10萬元會被管理人員改成9萬元。

存款有息，銀行把錢貸出去收取借貸方付更高利息，在存貸利息差之間獲得效益。但是銀行永遠要保持最低限度的流動資金，才能讓存款人隨時有錢可取，實現“取款自由”。有“銀行家演算法”保證銀行有最低限度的流動資金，確保貸款取款的安全性。

2016年，手機銀行誕生，基於網際網路的金融系統跨入移動雲端計算時代。這讓我們可以不必到銀行櫃檯前去排隊，基本上就可以把以往辦的所有業務都辦了。為支援使用者自己辦理而減少對銀行營業廳的依賴，銀行宣佈用手機銀行轉賬免收手續費。

經過麥當勞，也許你想帶點吃的回去，抑或想通過“美團外賣”、“餓了麼”等送餐公司從網上要個外賣，午飯吃點快餐算了。點餐的過程也有計算機在幫忙，默默地幫著快速地計算。記錄品名、件數、單價、總價，等候人數、時長，送餐距離和運費等。還可以用手機做微信和支付寶支付。

剛到家，快遞員送快遞來了。好快呀，我是昨天晚上剛從網上選購了幾本書，經個人網上銀行付款下的單。原想總得隔一天，或者起碼要下午才到吧，上午11點鐘就到了。再點開電商網站看看，電腦裡有對訂單的詳細追蹤。原來我的單子在昨晚提交後立馬經網際網路轉到了電商的存貨點。接著按照電商自己的規範，連夜發貨，一環扣一環地，中轉了若干次，很快到了客戶手裡。其中所有資訊，包括客戶姓名、收貨地址、電話，資金流轉，都是經由計算機網路，無形地，幾乎不佔時間地流動的。唯有實物（書），必須由快遞員傳遞，因此同城網購，有幾個小時功夫就可以完成。

開啟電視，正在重播2015年北京世界田徑錦標賽男子4×100米競賽場面。可以肯定，計算機在其中也是首功。視訊資訊的採集、數字化、儲存離不開計算機。定位特定時刻看到中國隊第3個衝線，重播美國隊交接棒違例，因而中國隊奪銀，都只有計算機才能做得到。也只有計算機才能夠讓我們此時此刻經TV回看那場比賽的過程。

出門坐公交，乘地鐵，也都在跟電子計算打交道。上車刷卡、進站乘車刷卡，持卡人的個人資訊，包括卡上餘額，計算機程式立馬從乘客資訊庫中查到，查詢也是一種計算。下車出站再次刷卡時，馬上要進行計費計算。演算法依據一張公交和地鐵營運圖的資料庫，得計算本次乘車的路徑和站數里程，地鐵線路因為有多條聯通，還要計算從始發站到下車站的最短路徑，得到乘車站數和距離。依據當前收費政策，算出應收金額。計算很複雜，在始發站與終到站之間有不止一條路徑可選的情況下，光是最短路徑計算一項，就有演算法難度。但是為了保證乘客的利益，必須做這一計算。電子計算伴隨著人和車的行進，實時地、移動地進行著。

為家人到醫院取化驗結果，完全不必找醫生，只跟一臺化驗結果印表機打交道就夠了。把化驗單上的條碼遞到它的讀碼視窗，個人資訊立馬會被識別，而後計算程式到庫裡把相應的化驗結果找出來，列印。整個過程1分鐘左右就完事了。

晚上自來水公司派人到家裡來查水錶，有了水錶度數，營業員馬上列印出一張“自來水繳費通知單”，使用者編號，地址，本次用水量，應繳付金額和政策依據，營業員姓名，聯絡電話等資訊被很有條理地一一列出。本人則可以依據這張單字，馬上可以經電腦或手機，足不出戶在家裡就可以經微信、支付寶、手機銀行等方式把繳費這事做完。

我們身邊的計算機應用例項不勝列舉，想舉出繞開計算機的事例反倒不容易了。

從時間來說，雲端計算每時每刻都在進行。雲基地、高效能運算機，每天24小時都在工作。夜裡我們睡覺了，計算機依然在為我們保留夜裡朋友給你的資訊，依然在記錄夜裡發生的大事，其中有許多還是由各式各樣的計算機自動記錄的。早上起來，相關的資訊就發過來了。這是每個使用計算機或者手機的人都有切身體會的。一個典型的例子是，2015年8月天津港大爆炸後，還特別報導了附近的計算機中心，雖然受到影響發生了搖晃，但是萬幸，計算機工作依然在進行。

因此可以說，當下，電子計算已經無處不在，無時不在。大到航天航空，工業應用，小到日常生活的方方面面，處處有精準的電子計算。現在，電子計算已經成了我們社會的重要支柱。只不過計算太快，又是自動進行的，我們看不見，感覺不到而已。就像光速快得讓我們不知道光在運動一樣。進入雲端計算時代，計算能力更為強大。但計算變得更加隱形，計算機也不知道在哪裡，人們盡享IT科技之便而察覺不到計算的過程。

最後，讓我們再換一個角度看。時下電子計算也像油鹽柴米那樣，成了人們的必需品，她也由市場供應。我們可以不必去進行油鹽柴米的生產和經營，那都有專門的人去做。甚至我們也可以不會計算，不但可以不會電子計算，連心算口算也可以不會，跟計算有關的事都可以通過市場購買，比如及時更新手機，讓計算祕書去做。當然孩子們不同，心算口算還是要適當做，因為考試的時候不能帶計算祕書，否則考不出學生的真實水平，也不公平。

(與本文相關的更多內容，請參看彭民德《電子計算60年》第7章 移動計算集中雲端 電子工業出版社 2016.9)