【提要】計算機帶來便利，也帶來煩惱：哪個用戶不為經常性的死機、網速慢、網絡傳輸錯誤困擾？美國著名計算機科學專家雅龍·拉尼爾稱，這一切是由於計算機科學的根本發展方向就有偏差，如果繼續追求數字化的“完美”，信息傳輸會走進死胡同 。

　　美國著名計算機科學專家、虛擬現實技術的先驅兼音樂人雅龍·拉尼爾上周在接受“第三種文化”新科學媒體《邊緣》（EDGE）的訪談時認為，計算機科學的根本方向有偏差。

線性思維：計算機與電報無異

　　拉尼爾說：“我們已清楚地知道怎樣製造越來越快的計算機——這可由摩爾定律來描述，但令人遺憾的是，這並不是故事的全部，與硬件相比，軟件的發展讓人沮喪，不能夠和硬件相匹配。

　　“看看軟件的發展趨勢，你看到的是對摩爾定律的駭人諷刺。巨型軟件項目的成本，軟件開發進程落後於進度表發生的比率，大型項目失敗並不得不放棄的比率，以及由於不可預料的軟件錯誤而造成的金錢損失如今都在持續直線上升。要花大量的錢而又可以斷定經常會失敗的兩個行業一個是醫藥，另一個就是軟件。這不是偶然的巧合，它們是社會中兩樣最複雜的技術。但軟件是完全由人設計的，情況本不應該如此混亂。

　　“儘管第一代計算機科學家如香農、圖林、馮·諾伊曼和維納等人取得了舉世矚目的成功，但我懷疑他們的出發點並不是非常正確，計算機科學的基礎中有些東西存在根本偏差。”

　　那麼問題出在哪裡呢？拉尼爾認為，計算機科學一直奉行的點對點線性思維方式是關鍵。

　　“那些計算機科學的開創者都接受了應用於他們那個時代的電子通信設備的模式，這些設備都着眼於通過電線傳送信號。電報、電話、傳真都一直是這個傳統。同樣地，廣播和電視信號也設計成通過一根電線傳輸，即使其傳輸路徑一部分是無線的也是如此。我們的思想和行為都受着一定模式的導向，通過電線傳輸信號成了那個時代的核心隱喻。”

　　拉尼爾說，依照這一模式，計算機系統的設計及軟件開發、計算機聯網等都形成了通過電線或虛擬電線把點與點聯繫起來的模式。如果說某個軟件是“面向對象的”，就是說信息在該軟件中是通過許多虛擬電線傳輸並翻譯的。大致地說，就是把類似動詞的信息發送到類似名詞的目的地址中——本質上說是對電報的模擬。

完美傳輸：數字化的偏執缺陷

　　“根據這種模式進行信息處理，所要做的任務被簡化成在線路中的每一端、在某一時刻、對一個點進行信號調試或檢測。從一方面看，處理單個點比較容易，特別是可以用數學方法進行分析；但在另一方面，這在另一個層次上增加了問題的複雜性，因為要使空間中的單個點具有意義，惟一途徑是時間。”

　　拉尼爾概括地說，這種模式需要完美保證信息傳輸的準確性和完整性，需要將信息通過電線一個個地依次從過去傳給未來，為此必須先制定一套規則（語法、協議），規定哪個信息在先、哪個信息在後、什麼時間傳遞或接受哪個信息等等，也就是在信號的發送端和接受端對信息進行編碼解碼，將信息展開為時間線性結構。

　　根據這種模式，在系統的某一時刻只有一個點的信息要處理，因此必須建立起時間等級體系，在該體系中某一特別時刻要處理的某字節信息是什麼含義，是根據它在“什麼”時候被讀取確定的。

　　按照拉尼爾的邏輯，在信息系統的規模還比較小時，通過這種方式進行信息處理還沒什麼問題，但隨着信息系統、軟件開發的規模越來越大，其脆弱性就顯現出來，還可能造成災難性後果。因為這種信息處理模式的核心精神是要嚴格保證信息點到點傳輸的完美，為實現這一目的要先制定編碼解碼協議，為符合協議必須用巨大量的內存和資源來代表協議，而不是用來處理實際要處理的對象。

　　“這不僅大大增加了要處理的信息量，而且如果在信息傳輸與軟件編程中出現錯誤會使整個事情辦砸，而系統規模越大，錯誤的發生也越難免。軟件開發也變成沒完沒了的修修補補，即使建立起某些容錯機制也不能從根本上解決問題。”

“點對點”變成“面對面”

　　拉尼爾認為，計算機科學的先驅們創造的這種基於通過電線傳輸信號模型的信息處理模式，“也許不是最好的出發點，但它肯定不是一個錯誤的出發點，因為在技術上它沒有什麼不正確的。但是，對於需要不斷創造的人類來說，這也許不是最方便的或認識上最恰當的出發點”。

　　他指出，就人的神經系統所知，我們的身體和環境並不是點對點線性聯繫的，不必預先形成什麼語法、協議。相反，我們的身體是一個面，和世界的聯繫是建立在面上的。例如，我們的視網膜在同一時刻可以看到許多光點。

　　根據這一認識，拉尼爾提出基於面而不是基於點的信息處理新模式。該模式的核心是在一個面上同時進行許多信息處理，面向對象同時進行多點取樣，而不是每一時刻只處理一個點。這種信息處理方式被稱他為“類型分類”。在類型分類中，一個字節的信息至少部分地是根據同時處理的其他信息來賦予意義的——自然神經系統，例如我們的大腦絕大多數都是按這種方式進行信息處理的。

放棄完美，追求可靠

　　基於面與基於點的最根本不同，在於前者的思路是通過更好的猜測過程來使信息處理儘可能準確，而後者的思路是通過嚴密的編碼解碼過程來確保信息處理的完整準確。首先要做的不是預先制定協議保證你會看到什麼，而是進行猜測，預計你會看到什麼，通過不斷的反饋過程而不斷提高猜測的準確性。這和生物的生存行為及進化過程是一致的。

　　拉尼爾指出，計算機科學把計算機擬人化，應用“記憶（內存）”這樣描述人腦活動的詞語來指稱計算機按協議嚴格識別和確認信息的過程，但人的神經系統的學習與記憶過程並不是那種一對一的死記硬背，而是更多地運用類型猜測法，通過多種關聯進行，這樣的效果反而更好。從點對點的協議轉到關注面上的類型，是從要求完美轉到要求大致近似。點對點的協議是要求要麼全對，要麼全錯。而類型識別的前提是，承認總有些小錯誤會發生，但並不太在意它們。

　　生物進化過程表明，這種近似系統可以通過結合反饋循環而大大提高它們進行信息處理的準確性與可靠性。拉尼爾問道：“完美無缺的狀態只在理想世界才存在，在實際應用中卻傾向於突變和不可預料，並經常陷入崩潰；仿照生物行為，讓計算機接近於完全可靠不是更好嗎？”

　　儘管這些議論目前主要還是些思辯，但拉尼爾和一些志同道合者在這個方向上也實際做了一些開發，並取得了令人矚目的成就，例如對人的頭部同時多點取樣，建立虛擬三維立體圖像。他們開發的這類軟件已經比較成熟地應用於實際的遠程交流與逼真的虛擬現實中，顯示出這種基於面的信息處理模式具有巨大潛力。