文明馆 · 06

数学、计算与信息

从算法、逻辑和程序，到数据库、网络、密码与万维网，这面墙记录猫猫们怎样把问题写成规则，让机器执行，并让信息能够被组织、传递与保护。

把问题写成规则

花拉子米猫

花拉子米猫把复杂计算写成一连串可以照着执行的步骤。别的猫只要按相同步骤操作，也能检查过程并得到结果。

莱布尼茨猫研究二进制符号和机械计算器，尝试让机器按照明确规则完成计算。复杂数量可以用0和1这样的少量符号表示。

布尔猫把“与、或、非”等逻辑判断写成可以运算的代数。后来开关和电路也能按照这些规则作出判断。

机器能够做什么

阿达猫在巴贝奇猫的分析机设计上写出机器执行一连串步骤的方法。她还看出，通用机器以后不只可以处理数字，也能处理符号、图案和音乐。

图灵猫研究哪些任务能够被写成明确步骤交给机器完成。他也发现，有些问题不存在任何机器能够按照步骤算出的答案。

冯·诺依曼猫与早期计算机团队把程序和数据都放进机器的存储器。猫猫们不必重新接线，就能让同一台机器读取并执行不同程序。

霍珀猫推动编译器和高级程序语言的发展。程序猫可以先用更接近问题的语言写指令，再由编译器把它翻译成机器能执行的形式。

信息怎样保存与组织

香农猫研究一条通信线路能传递多少信息，以及噪声会怎样破坏消息。通过合适的编码和校验，受到干扰的消息也能更可靠地到达。

科德猫让不同资料按照共同项目互相连接。猫猫们不必翻遍一个个独立文件，也能通过查询快速找到、组合和更新需要的记录。

连接、传递与保护

瑟夫猫、卡恩猫和其他研究猫制定共同通信规则，让结构不同的网络能够互相传送数据。互联网因此不是一张单独的网络，而是许多网络连接在一起。

迪菲猫、赫尔曼猫和默克尔猫研究怎样在公开网络上建立秘密通信。即使两边事先没有交换同一把钥匙，也能安全地商定后续使用的密钥。

伯纳斯-李猫用URL标记文档位置，用HTTP传送文档，再用HTML组织页面和链接。分散在不同机器上的资料因此能够互相连接，成为可以浏览的万维网。