文明館 · 06

數學、計算與資訊

從演算法、邏輯和程式，到資料庫、網路、密碼與全球資訊網，這面牆記錄貓貓們怎樣把問題寫成規則，讓機器執行，並讓資訊能夠被組織、傳遞與保護。

把問題寫成規則

花拉子米貓

花拉子米貓把複雜計算寫成一連串可以照著執行的步驟。別的貓只要按相同步驟操作，也能檢查過程並得到結果。

萊布尼茨貓研究二進位符號和機械計算器，嘗試讓機器按照明確規則完成計算。複雜數量可以用0和1這樣的少量符號表示。

布爾貓把「與、或、非」等邏輯判斷寫成可以運算的代數。後來開關和電路也能按照這些規則作出判斷。

機器能夠做什麼

阿達貓在巴貝奇貓的分析機設計上寫出機器執行一連串步驟的方法。她還看出，通用機器以後不只可以處理數字，也能處理符號、圖案和音樂。

圖靈貓研究哪些任務能夠被寫成明確步驟交給機器完成。他也發現，有些問題不存在任何機器能夠按照步驟算出的答案。

馮·諾依曼貓與早期電腦團隊把程式和資料都放進機器的記憶體。貓貓們不必重新接線，就能讓同一台機器讀取並執行不同程式。

霍珀貓推動編譯器和高階程式語言的發展。程式貓可以先用更接近問題的語言寫指令，再由編譯器把它翻譯成機器能執行的形式。

資訊怎樣保存與組織

香農貓研究一條通訊線路能傳遞多少資訊，以及雜訊會怎樣破壞訊息。透過合適的編碼和校驗，受到干擾的訊息也能更可靠地到達。

科德貓讓不同資料按照共同項目互相連接。貓貓們不必翻遍一個個獨立檔案，也能透過查詢快速找到、組合和更新需要的記錄。

連接、傳遞與保護

瑟夫貓、卡恩貓和其他研究貓制定共同通訊規則，讓結構不同的網路能夠互相傳送資料。網際網路因此不是一張單獨的網路，而是許多網路連接在一起。

迪菲貓、赫爾曼貓和默克爾貓研究怎樣在公開網路上建立祕密通訊。即使兩邊事先沒有交換同一把鑰匙，也能安全地商定後續使用的金鑰。

柏納-李貓用URL標記文件位置，用HTTP傳送文件，再用HTML組織頁面和連結。分散在不同機器上的資料因此能夠互相連接，成為可以瀏覽的全球資訊網。