数字化生存 20周年纪念版

自己动手做一只青蛙//196

信息高速路上的顽童//198

网络上的寻宝比赛//199

一边玩，一边学//200

5.无所不在的万事通 //203

机器的哀求//203

寻找同伴的呼唤//204

会动的小东西//205

把计算机穿戴在身上//207

无所不在的计算机化//209

早安，烤箱1/211

由机器教你使用机器//212

聪明的汽车//213

计算机人格随你选//216

6.新电子表现主义 //218

穿过时光隧道的医生和教师//218

更好的调色板//219

音乐的推动力//220

电子艺术//221

离经叛道者的沙龙 //223

结语：乐观的年代 //227

数字化生存的四大特征//228

目录

071

沙皇退位，个人抬头//230

新的希望和尊严//231

后记//233

致谢1/241

英汉名词对照表//249

索引//270

072|beingdigital|数字化生存

Part 1比特的时代

1. 重建世界/信息 DNA

比特和原子

要了解“数字化生存”的价值和影响，最好的办法就是思考“比特”和“原子”的差异。虽然我们毫无疑问地生活在信息时代，但大多数信息却是以原子的形式散发的，如报纸、杂志和书籍(像这本书)。我们的经济也许正在向信息经济转移，但在衡量贸易规模和记录财政收支时，我们脑海里浮现的仍然是一大堆原子。关贸总协定(GeneralAgreementon Tariffs andTrade，GATT)是完全围绕原子而展开的。

最近，我参观了一家公司的总部，这家公司是美国最大的集成电路(integratedcircuit)制造商之一。在前台办理登记的时候，接待员问我有没有随身携带膝上型计算机(laptop)。我当然带了一部。于是，她问我这部计算机的机型、序号和价值都是怎样的。“大约值100万美元到200万美元吧！”我说。她回答：“不，先生，那是不可能的。你到底在说什么呀？让我瞧瞧。”我让她看了我的旧“强力笔记本”（Power

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being digital |数字化生存

Book)[1]计算机，她估计价值在2000美元左右，她写下这个数字，然后才让我进去。

问题的关键是，原子不会值那么多钱，而比特却几乎是无价之宝。

不久前，我在加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华(Vacouver)参加了一次宝丽金公司（PolyGram)高级经理人员的管理研习会。这次会议的目的是促进高级经理人员之间的沟通，同时让大家对公司未来一年的计划有一个整体概念，因此展示了许多即将发行的音乐作品、电影、电子游戏和摇滚乐录像带。他们委托联邦快递公司（FederalExpress）把这批封装好、有重量、占体积的CD盘、录像带（videocassette）和只读光盘（CD-ROM）送到会场来。遗憾的是，部分包裹被海关扣了下来。同一天，在旅馆的房间里，我却利用互联网络把比特传来传去，送到麻省理工学院和世界其他地方，同时接收各地来的东西。我的比特完全不会像宝丽金的原子那样，被海关扣留。

信息高速公路化(informationsuperhighway)的含义就是以光速在全球传输没有重量的比特。当一个个产业揽镜自问“我在数字化世界中有什么前途”时，其实，它们的前途百分之百要看它们的产品或服务能不能转化为数字形式。如果你制造的是开司米羊毛衫或是中国食品，那么要把产品转换成比特，就还有很长的路要走。要像《星际旅行》（StarTrek)[2]的剧中人一般，随时化为光束消逝，虽然令人神往，但恐怕几百年内都不可能实现。因此，你还是得靠联邦快递、自行车或步行，把原子从一地送往另一地。这并不是说，在以原子为基础的行业中，数字技术在设计、制造、营销和管理方面，都将毫无用武之地。我只不过是说，这些行业的核心特点不会改变，而且其产品中的原子也不会转换成比特。

Part1 |比特的时代

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[1]美国苹果电脑公司生产的颇受用户欢迎的笔记本电脑。

[2]1966—1969年在美国上映的一部科幻电视连续剧。

在信息和娱乐业中，比特和原子常常被混为一谈。书籍出版商到底属于信息传输业(传送比特)，还是制造业(制造原子)呢?过去的答案是两者兼跨，但是当信息装置越来越普遍而易于使用时，这一切将很快得到改变。现在信息装置还很难（尽管不是不可能）和一本书的品质竞争。

书籍不仅印刷清晰，而且重量轻、容易翻阅，价钱也不是太贵。但是，要把书籍送到你的手中，却必须经过运输和储存等种种环节。拿教科书来说，成本中的45%是库存、运输和退货的成本。更糟的是，印刷的书籍可能会绝版(out ofprint)。数字化的电子书却永远不会这样，它们始终存在。

其他媒介面临的风险和机会更是近在眼前。第一批被比特取代的娱乐原子将是录像带出租点中的录像带。租借录像带有一点很不方便，就是消费者必须归还这些原子，如果你把它们随手一塞忘了归还，还得付罚款（美国录像带出租业120亿美元的营业额中，据说有30亿美元来自罚款)。由于数字化产品本身的方便性、经济上的强制驱动和管制解除等因素的共同作用，其他媒体也会迈向数字化，而且其速度将会很快。

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|beingdigital |数字化生存

比特究竟是什么？

比特没有颜色、尺寸或重量，能以光速传播。它就好比人体内的DNA一样，是信息的最小单位。比特是一种存在(being）的状态：开或关，真或伪，上或下，入或出，黑或白。出于实用目的，我们把比特想成“1”或“0”和0的意义要分开来谈。在早期的计算中，一串比特通常代表的是数字信息(numerical information)。

假如你数数的时候，跳过所有不含1和0的数字，得出的结果会是1、10、11、100、101、110、111，等等。这些数字在二进制中代表了1、2、3、4、5、6、7等数字。

比特一向是数字化计算中的基本粒子，但在过去45年中，我们极大地扩展了二进制的语汇，使它包含了大量数字以外的东西。越来越多的信息，如声音和影像，都被数字化了，被简化为同样的1和0。

把一个信号数字化，意味着从这个信号中取样。如果我们把这些样本紧密地排列起来，几乎能让原状完全重现。例如，在一张音乐光盘中，声音的取样是每秒44100次，声波的波形（waveform，声压的度数，可以像电压一样衡量）被记录成为不连贯的数字（这些数字被转换为比特)。当比特串以每秒44100次的速度重现时，能以连续音重新奏出原本的音乐。由于这些分别取样的连续音节之间间隔极短，因此在我们耳中听不出一段段分隔的音阶，而完全是连续的曲调。

黑白照片的情况也如出一辙。你只要把电子照相机的原理想成是在一个影像上打出精密的格子(grid)，然后记录每个格子的灰度就可以了。假定我们把全黑的值设为1，全白的值设为255，那么任何明暗度的灰色都会介于这两者之间。而由8个比特组成的二进制位组（称为一个字节，byte）就正好有256种排列“1”和“0”的方式，也就是从00000000到11111111。用这种严密的格子和细致的明暗度层次，你可以完美地复制出肉眼难辨真伪的图像。但是，假如你采用的格子比较粗糙，或是明暗度的层次不够精细，那么你就会看到数字化的斧凿痕迹，也就是依稀可见的轮廓线条和斑驳的颗粒。

Part 1 |比特的时代

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从个别的像素（pixel）中产生连续图像的原理，和我们所熟悉的物质世界的现象非常类似，只不过其过程更为精细而已。物质是由原子组成的，但是假如你从亚原子（subatomic）的层次来观察经过处理的光滑的金属表面，那么你会看到许多坑洞。我们眼中的金属所以光滑而坚实，只不过是因为其组成部分非常微小。数字化产物也是如此。

但是，我们在日常生活中所体验的世界其实是非常“模拟化”（analog）的。从宏观的角度看，这个世界一点也不数字化，反而具有连续性的特点，不会骤然开关、由黑而白、或是不经过渡就从一种状态直接跳入另一种状态。从微观的角度看也许不是这么回事，因为和我们相互作用的物体（电线中流动的电子或我们眼中的光子）都是相互分离的单位。但是，由于它们的数量太过庞大，因此，感觉上似乎连续不断。这本书就差不多包含了1000000000000000000000000个原子(书籍是一种极其模拟化的媒体)。

数字化的好处很多。最明显的就是数据压缩（data compression）和纠正错误（errorcorrection）的功能，如果是在非常昂贵或杂音充斥的信道(channel）上传递信息，这两个功能就显得更加重要了。例如，有了这样的功能，电视广播业就可以省下一大笔钱，而观众也可以收到高品质的画面和声音。但是，我们逐渐发现，数字化所造成的影响远比这些重要得多。

006|beingdigital| 数字化生存

当我们使用比特来描述声音和影像时，就和节约能源的道理一样，用到的比特数目当然是越少越好。但是，每秒或每平方英寸所用到的比特数，会直接影响到音乐或影像的逼真程度（fidelity)。通常，我们都希望在某些应用上，采用高分辨率（resolution）的数字技术，而在其他的应用上，只要低分辨率的声音和画面就够了。举例来说，我们希望用分辨率很高的数字技术印出彩色图像，但是计算机辅助的版面设计(computer-pagelayout)却不需要太高的分辨率。由此可见，比特的经济体系有一部分要受存储和传输比特的媒介所限。

在特定信道（例如铜线、无线电频谱或光纤）上每秒钟传输的比特数，就是这个信道的带宽（bandwidth)，可以据此衡量每一管线能够容纳的比特数量。这个数量或叫做容量，它必须仔细地与呈现某一特定数据（声音、音乐、影像）所需要的比特数量相匹配：对于传输高品质的声音而言，每秒64000比特已经算是相当大的数量了；每秒传输120万比特对高保真音乐（high-fidelitymusic）绰绰有余；但你如果想要传送影像，则带宽就必须达到每秒传输4500万比特，这样才能产生绝佳的效果。

然而，过去35年来，我们已通过分别或同时从时间和空间的角度检视比特，并去除其固有的累赘重复的部分，掌握了压缩原始声音和画面的数字技术。事实上，所有的媒介都得以迅速数字化，原因之一就是我们在比大多数人所预测的时间更早的时候就发展出了高水平的压缩技术。直到1993年，还有些欧洲人辩称，数字影像的梦想要到21世纪

Part 1 | 比特的时代

007

才能实现。

5年前[3]，大多数人都不相信，我们可以把每秒4500万比特的数字影像信息，压缩到每秒120万比特。但是，到了1995年，我们已经可以把如此庞大的数字影像信息依照这个比例压缩(compress）和解压（decompress）、编码（encode）和解码（decode），而且成本低廉，品质又好。这就好像我们突然掌握了制造意大利卡布奇诺咖啡粉[4]的诀窍，这个东西是如此美妙，只要加上热水冲泡，就可以享受到和意大利咖啡馆里的现煮咖啡同样香醇的味道。

媒体世界改头换面

数字化可以让你在传送信号(signal）时，附加上纠正错误（电话杂音、无线电干扰或电视雪花）的信息。只要在数字信号中加上几个额外的比特，并且采用日益成熟的、能因噪声和媒体的不同而相应发挥作用的纠错技术，就能去除这些干扰。在CD光盘上，1/3的比特是用来纠正错误的。同样的技术也可以应用到目前的电视机上，从而使每个家庭都可以接收到有演播室效果的画面，影像比现在清楚许多，以致你可能把这种电视误以为所谓的“高清晰度电视”(high-definitionTV)。

纠正错误和压缩数据是发展数字电视(digital television）最明显的

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| beingdigital|数字化生存

[3]1990年。

[4]卡布奇诺咖啡(cuppuccino)，加牛奶或奶油用蒸汽加热煮出的浓咖啡。