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计算机与互联网简史

2022/10/18 17:33:19  阅读:143 发布者:

数千年前

事实上,现代计算机的先驱可以追溯到数千年前,那时人们发展出非机械化(后来机械化)的方式来计算总和、记录信息、对信息进行分类,以及实现一些基本的自动化功能。对海量信息进行组织和分类的更加现代的系统要追溯到梅尔维尔·杜威(Melvil Dewey)的杜威十进制系统(Dewey Decimal System),这是一个开发于1876年用来整理图书和其他图书馆资源的分类系统,以及保罗·奥克特(Paul Octer)与亨利·拉方丹(Henri LaFontaine)在1895年发明的通用十进制系统(Universal Decimal System)。该系统被寄希望用于将“全世界的信息”收集、整理和分享于一个全方位的国际化的文件中心。此外,奥克特还发明了一个系统,在该系统中,读者可以使用屏幕和键盘来阅读图书,该系统还可实现数量众多的个体远程观看同一个事件,即所谓的视频会议(Google Arts and Culture, 2013)。

17世纪早期

按照目前已知的状况,“计算机”(computer)一词最早出现于17世纪早期,用来指非常擅长算术和有天赋的人,这类人被简称为“计算机”。当然了,现在当我们提到计算机,想到的是可编程的机器,这些机器执行着复杂的任务,使用数字进行编码,并可以链接到其他电脑,从而将信息从一个电脑传递给另一个电脑。

19世纪中后期至20世纪初

19世纪中后期至20世纪初,计算机变得更加现代化,并开始逐渐出现上述种种功能。查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)于1837年使计算机的发展迈出了关键一步,他设计了第一台可编程机械设备;爱达·勒芙蕾丝(Ada Lovelace)被认为是世界上第一个电脑程序员(19世纪40年代);19世纪80年代,赫尔曼·霍勒里斯(Herman Hollerith)发明了穿孔制表机,这加速了计算机的信息处理;1936年,艾伦·图灵(Alan Turing)设计出了第一台电子数字计算机。

20世纪三四十年代

许多人认为,现代计算时代开始于20世纪三四十年代。当时,工程师和数学家万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)开始思考机器如何将人类思维自动化,他于1931年建立了一个巨大的、差不多是房间大小的机器,叫作“微分分析器”,可以用来分析微分方程。1945年,他在《大西洋月刊》(Atlantic Monthly)上发表了具有里程碑意义的文章《就像我们设想的那样》(As We May Think),文中描述了一台名为memex的机器如何通过在文件之间建立链接(提供计算机化的超链接)来扩展人们的记忆,这使得人们能够建立“一串条目”,并且偶尔插入“自己的评论,或者将其链接到主路径上,或者通过侧路径加入到特定项目中”(Bush, 1945)。布什的工作受到当时技术水平的制约,他在网络和超链接发明之前就去世了,但他的想法直接启发了那些欲建立互联网和网络的人。

20世纪50年代

20世纪50年代,许多计算机科学家、心理学家、物理学家和其他学者开始构思和开发建立互联网所需的交互式计算机。由计算机科学家约翰·麦卡锡(John McCarthy)领导的一些学者专注于开发与人工智能(artificial intelligence)相关的计算系统,这些系统能够执行任何人工智能任务,例如视觉感知、语音识别和决策。麦卡锡及其同事们开发的人工智能促进了计算机的发展,这种计算机可以优化人们在一些游戏——例如跳棋和国际象棋——中的表现,并解决逻辑问题。美国国防部资助了这项研究,这明确了“智能机器”的重要性。1954年,美国发明家乔治·德沃尔(George Devol)发明了第一台数字化操作和编程的机器人Unimate,并使其在新泽西州的装配线上工作,这为机器人领域奠定了基础。以计算机程序为基础的人工智能的拓展产品——机器人(robots)——将承担可实现自动化的简单任务,但正如我们所看到的,随着时间的推移,他们也将承担更复杂的任务,并变得更加逼真。

20世纪60年代

与此同时,心理学家利克莱德(J. C. R. Licklider)等研究人员意识到,开发能够执行多步骤普通任务的计算机也很有必要。他设想了一种人机合作或共生关系,其特征是“人与他的电子伙伴形成非常紧密的联系”(Licklider, 1960, p.4)。利克莱德描述了利用计算机实现的各种可能的用途,包括数字图书馆、电子商务和网上银行,他还设想了使用点击式系统。

利克莱德的同行者们——研究交互计算的先驱们——开始研发使网络式计算得以实现的技术。受万尼瓦尔·布什强烈影响的道格·恩格尔伯特(Doug Englebart)提出了用计算机增强人类智慧,并创建了相关的研究实验室,超链接技术和计算机鼠标就是由该实验研发出来的。此外,美国的保罗·巴兰(Paul Baran)和英国的唐纳德·戴维斯(Donald Davies)分别开发了一种称为分组交换的数据块传输方法。计算机硬件、软件以及指导计算机做什么的编程代码变得越来越复杂。连接计算机的协议、网络标准和分配的域名开始出现。互联网诞生的条件已经成熟。

我们现在所说的互联网实际上始于负责军事技术开发的国防部的一个项目,该部门被称为国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Project Agency,简称DARPA)。在DARPA的一个计算机研究小组,利克莱德、巴兰、伦纳德·克莱恩洛克(Leonard Kleinrock)和项目经理拉里·罗伯茨(Larry Roberts)——都来自麻省理工学院(MIT)——等人开始发明和测试各种模型。类似的研究也在其他地方进行着,例如进行军事和武器研究的全球非营利性研究和发展组织RAND,以及唐纳德·戴维斯工作的英国国家物理实验室(NPL)。1965年,罗伯茨与托马斯·梅里尔(Thomas Merrill)合作,通过低速拨号电话线,将一台位于马萨诸塞州的电脑连接到加利福尼亚的一台电脑上,创建了第一个广域网(尽管规模很小)。罗伯茨把这种将计算机联网的想法称为“阿帕网”(ARPANET)(Leiner等,2009)。

20世纪70年代

不久,很多学术机构对这个项目产生了浓厚的兴趣。阿帕电脑网络站点在加利福尼亚大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、犹他大学和斯坦福研究所分别建立起来。保罗·巴兰极力主张,互联网的节点或附件不应该直接连接到单一的集中来源,而应该是分布式的,以便其中一个节点出现问题时整个网络不会崩溃,不会被敌人的攻击一击即中。而他的这一想法也最终实现了。这些网站之间的协调活动——主要是资源的共享和数学功能的表现——始于1969年,在1970年,更多的计算机加入到这个网络中来。1972年,在国际计算机通信大会(International Computer Communication Conference)上,罗伯特·卡恩(Robert Kahn)成功地向公众介绍并演示了这一系统。

由于研究不仅继续沿着使分散的计算机连接和联网的路径发展,还对这种网络可能的用途进行探索,于是,阿帕网演变成我们所知道的互联网。对此感兴趣的研究人员、商业人士以及政府和军事用户利用这些电脑相互分享信息。此外,一项名为“比特网”(BITNET)的项目试图连接所有的学术大型计算机。斯坦福研究中心的国家信息中心(National Information Center, NIC)的伊丽莎白·“杰克”·范勒(ElizabethJakeFeinler)要求提供域名,随即,大量阿帕网的纸质目录和详细介绍该系统工作原理的文件也被公布。“NIC就像历史上的谷歌,”范勒说,“人们想要任何东西都会来找我们。”(Metz, 2012

随着阿帕网的建立和运行,应用程序被开发出来。与此同时,一个人们可以用来互动的平台也被开发出来。1972年,美国国防部的工程师雷·汤姆林森(Ray Tomlinson)发出了第一封电子邮件(他说,他发送完就忘记了邮件的内容),并且做出了一个非常有影响力的决定——“@”符号将被用作电子定位的符号。随后,拉里·罗伯茨写了一个电子邮件的实用程序。有了这个程序以后,人们几乎是立即开始创建邮件列表,让有相近兴趣的人群——如科幻小说爱好者或葡萄酒品尝者——共享信息并进行讨论。文顿·瑟夫(Vinton Cerf)回忆说:“我们立即意识到,电子邮件除了作为办公室的备忘录系统外,还是个社交媒体(social medium)。”(Standage, 2013, p.219)这项简单而强大的以电子方式交换信息的功能迅速成为互联网最受欢迎的用途之一,最终成为数十亿人的日常活动(Rainie & Wellman, 2012)。

1974年,在文顿·瑟夫、约根·达拉(Yogen Dala)和卡尔·森夏恩(Carl Sunshine)的传输协议文件中,互联网(internet, internetwork的缩写)一词第一次出现(Cerf, Dala, & Sunshine, 1974)。不久之后,很明显,互联网引人注目的用途之一将既不是军事的也不是学术的,甚至不是工业的,而是社会的。随后,研究者们开始实验其他类型的应用程序,如游戏、文件共享和语音通信。一些早期的群发消息和公告牌系统开始出现(详见后面对社交网络和社交媒体的讨论),但相对较少的人能够想到使用它们。计算机本身还不普及,连接到其他计算机和计算机网络所需的拨号连接不仅速度慢而且很昂贵。那时,只有为数不多的人掌握了操作计算机的专门知识,因为图形化的、“窗口式”的网络导航模式(如点击式界面)还没有被发明出来。

尽管如此,小型的本地计算机网络(local computer networks, LANs)也出现了,在20世纪70年代,更大规模的局域网也出现了。一些研究人员、商业人士以及政府和军事组织的成员开始使用这些计算机和初生代的互联网来相互分享信息。与此同时,电脑的体积和价格都在下降。微型处理器——一种包含大部分计算机电路的小芯片——的发明,使得计算机第一次能够被放置在桌面上,几年后,甚至能够置于人们的手中。

1973年,IBM和惠普推出了第一款台式的可编程计算机,主要用于科学和研究。此外,施乐公司(Xerox)、科莫多公司(Commodore)、RadioShack公司,以及史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)和史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)也纷纷开发出早期的个人计算机。在此期间,微软创始人保罗·艾伦(Paul Allen)和比尔·盖茨(Bill Gates)开始开发一个操作系统,使得计算机能够解释和执行他们的编码指令。到20世纪70年代后期,早期采用者开始入手个人计算机,尽管计算机的使用还非常有限,但也有着不错的市场表现。

20世纪70年代后期,一个名为X.25的分组交换系统开始在国际上普及,从美国和欧洲到加拿大和澳大利亚,网络基础设施开始在全球蔓延。到1982年,数据可以通过发送控制的协议(Transmission Control Protocal,简称TCP; Internet Protocal,简称IP)实现标准化。计算机科学家拉迪亚·珀尔曼(Radia Perlman)在原有基础上引入了一些新技术,使得数据可以更容易地被移动和管理,网络也可以测量和自我组织。由此产生的全球互联网络开始被广泛地称为“因特网”(the Internet,那时还是使用大写的“I”,有时也被称作信息高速公路)。1985年,美国国家科学基金会网络(National Science Foundation Network)资助了5个大型的、相互连接的超级计算中心,这些中心连接着区域网络和高校,以及连接着这个网络所需的设备和电路。这个庞大的网络(或网络之网络),被称为“国科会网络”(NSFNET),被认为是现代互联网的“脊梁”(Cyber Telecom, 2014)。

20世纪8090年代

就像我们现在所知的那样,当时的互联网虽然已经形成了一定的规模,但在1983年,美国人口中仅有约10%的人拥有个人电脑,而这些人中只有约10%的人(约1.4%的美国人)使用互联网发送和接收消息(Rainie & Wellman, 2012, p.60)。电脑的应用和使用还不显著,操作系统既慢又麻烦。此外,还有一个很大的结构性障碍:国家科学基金会的使用政策禁止任何个人或商业机构使用NSFNET“主干”网络。尽管规模较小的网络可以制定自己的政策,但规模较大的网络——互联网本身——被认为应该只能用于支持研究、教育和非营利性公司。但不久之后,这个政策就受到了挑战,互联网不再受到限制。

1990年,作为与互联网连接的地区性网络之一,名为MERIT的密歇根网络向国家科学基金会提出探索互联网的商业潜力。一家营利性公司被允许开发和拥有计算机和传输线路并且吸引顾客。尽管这种发展并不是没有争议的(实际上,政府方面就国际互联网的未来发展举行了国会听证会),商业互联网服务提供商最终也被允许成为迅速扩张的互联网的一部分,其基础设施和服务正在不断更新。诸如SprintAT & TIBMMCI这样的通信公司资助并建立了相应技术来促进互联网的扩张和私有化。计算机服务公司(CompuServe, 1979)、神童公司(Prodigy, 1984)和美国在线(America Online, AOL, 1985)开始提供服务包和人们“上网”的手段,微软开始开发和提供除操作系统之外的浏览器和服务器。1995年,国家科学基金会结束了对互联网项目的赞助,互联网得以实现私有化(Harris & Gerich, 1996)。

尽管私营公司开始涉足供应商或服务提供商,但没有任何中央或全球机构控制互联网——国防部不控制,研究智库不控制,大学也不控制。互联网成功发展和认同的关键在于其开放的和分布式的架构。开放性当然同时有其利弊。恶意程序——被称作计算机病毒——开始被编写和部署,用来破坏计算机和网络的运行。被称为恶意软件的恶意代码可能会迅速从一台计算机传播到另一台计算机,清除硬盘驱动器,窃取数据或用不会消失的图形占领计算机屏幕。会严重损坏计算机的垃圾邮件(spam)可能会同时发送给无数账户(Naughton, 2012)。随着时间的发展,针对恶意软件和垃圾邮件的拦截服务和过滤器也会变得越来越精准,从而解决其中的一大部分问题。正如我们将在第四章中看到的那样,黑客和计算机犯罪正在激增。

尽管如此,互联网的开放性——被认为是其功能和社会应用的关键,也是其特性的核心——通过每一次迭代和创新得以保存和扩展。网络中的每一个环节都可以独立存在,不依靠任何一个部分来工作。当处在这个“网”中的服务和应用程序开始在仍然相对年轻的互联网上传播时,其影响是直接的和深刻的。

转自:新传记忆面包”微信公众号

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