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时空、信息、熵、环境和全球化(8)

http://www.newdu.com 2017-08-28 《山东社会科学》 王旭东 参加讨论

截至20世纪60年代,信息传输技术的进步已经能让置身一地的人们,凭借有线电流或无线电磁波的力量,运用电报、电话、电传、传真、收音机、电视机和通讯卫星等信息工具,传送及获取到远在世界各地的文字、声音、静止图像及动态视频影像等信息了。
    3.社会信息化史上的第五波重大变革:微电子化、个人计算机化和全球互联网化
    20世纪里,与信号传输领域的发展近乎同步的还有信号处理技术方面的一系列变革。这些变革表现在互为促进的两个方面,一方面是谋求信息设备元器件的固化、微型化和集成化;另一方面则是追求改善或持续提高运算能力,以求扩大运算的应用功能和拓展其应用领域。
    在信息设备元器件的固化、微型化和集成化方面,首先是不能忽略半导体晶体管问世及开发应用。此前的真空电子管对电信号的处理,是在玻璃封闭的真空环境中,固体物质外部即若干电极之间进行的;而半导体晶体管的信号处理,则完全是在固体物质如锗、硅的内部加以实现的。20世纪30年代,美国贝尔公司着手半导体晶体管的研制工作。1947年,贝尔电话实验室威廉·肖克莱(William Shockley)小组研制出第一只取代真空电子三极管的半导体场效应晶体管。1954年,美国德州仪器公司开发出第一台晶体管收音机。(57)其次,集成电路的研制成功,将信息技术革命的创新推向模块化和微型化阶段。早在1952年,英国皇家雷达学会的工程师杜默(G.W.A.Dummer)就曾预言,晶体管之后的未来电子设备,“将是一个看不见连接线路的固体模块”。1958年,美国德州仪器公司的基尔比(Jack Clair Kilby)研发出世界上第一块集成电路(integrated circuit,缩写IC),被看成微电子时代降临的标志。因其引发了20世纪60年代“小型化革命”(miniaturization revolution),使人类的信息技术实践深入到宏观世界的另一端--微观世界,故而历史意义远大于集成电路问世本身。20世纪的60年代,集成电路开始用于航天器和导弹的制导系统,随后其产量便有了极大幅度提升。据统计,集成电路产量在60年代为10枚,70年代为1000枚,80年代便超过了10万枚。(58)作为信号处理技术的核心元器件,集成电路芯片的如此发展增进了社会各个领域信息处理基于计算机(器)应用的微电子化、程序化和智能化。1978年,美国有56%的集成电路芯片用于制造计算机,9%用于通讯设备,11%用于工业和测试设备;1983年,用于计算机的集成电路芯片所占比例虽然降至48%,工业及测试设备的使用比例变为9%,但投放到各类通讯设备的比例却增加到13%;前后两个时期,政府消费的芯片比例都是13%,个人消费的比例却从9%升至11%;后一个时期即1983年,集成电路芯片消费量近乎为1978年的3倍。(59)这些数字的变化表明,在总量大幅增长前提下,集成电路芯片的使用正在向1)计算机之外以通讯为基础的更广泛领域扩散;2)个人生活消费领域扩散。
    人类社会运算能力的提升和运算应用功能的拓展,是在硬件不断创新基础上加以实现的。数字演算工具的历史可以溯及久远,如计算器的远祖--中国的算盘,便诞生于距今逾1800年的汉代。近代计算机(器)的发明,起步于17世纪。1642年,帕斯卡(B.Pascal)发明出首台能进行加法运算的计算机器。1820年前后,可以进行四则运算的“科尔马”(Colmar)机械计算器被制作出来。到了20世纪上半叶,科技进步为人类研制出真正意义的计算机创造了条件。1941年,首台机电式数字运算计算机在德国问世。尔后,美国于1944年,英国于1948年,而瑞典则于1950年,相继研制出了各自的机电/电子数字运算计算机。
    在20世纪上半叶,信号处理装置进步的主流还仅限于解决或改进信息的加载发送和接收重现,如电传对编码信息的处理,传真对成像信息的处理,无线电广播设备和收音机对音频信息的处理,电视广播设备和电视机对视频信息的处理等,并且这些信息处理基本上也就是模拟信号上的复制而已。但是到了20世纪中叶,由于计算机技术的发展和相关设备的研制成功,人类冲破了信号处理原有的局限,开始能够高效地对内容即信息本身展开了处理。比如,美国于1945年研制成功的史上首台用真空管装配起来的电子计算机ENIAC(电子数字积分计算机),在担当核物理(氢弹)模拟试验研究的计算任务之后,开机运行仅用2小时便得出了答案。若按传统方法来计算,其结果的获得则需100名工程师埋头运算上整整一年。ENIAC的成功应用,为世界揭开了电子计算机时代的帷幕。另一台诞生于1950年的史上首台用晶体管装配起来的计算机UNIVAC-1(通用自动计算机),在标志着计算机技术的发展进入了第二代的同时,作为史上首台商业化的电子计算机被应用到社会科学领域:1)1951年用于美国社会的人口调查,成为使用计算机统计人口的首次尝试;2)1952年用于美国总统选举的预测分析,其结果提前告知世人艾森豪威尔将在竞选中获胜。与此同时,欧洲的计算机应用也扩展到了新领域,如英国剑桥大学于1951年研制成功的名为LEO(Lyons Electronic Office)的计算机,便在1953年被用于伦敦的一家面包连锁店,这一事件成为电子计算机进入商业销售领域的标志。从信号的处理到信息的处理,是信息技术领域里的一次意义极为深远的历史性革命,从某种角度上反映出信息的全球流动平衡态趋向,因处理技术的不断创新而正开始蔓延或深入到人类社会的各个方面。(60)应用的扩大必然带动相关产业的发展。1965年,美国的计算机拥有量便超过20000台,已经遥遥领先于世界其他国家;而同年,整个西欧则拥有计算机5000台,苏联加上东欧却仅有2000台。70年代末,全球信息产品制造领域的总产值达到了2600亿美元。与信息设备硬件发展同步前行的则是被称为计算机灵魂的软件技术。20世纪40年代后期,美国海军的霍珀(Grace Hopper)提出开发程序语言的设想。50年代初,软件费用占全部系统费用的5%到10%;1970年,其费用所占比重便达到70%左右。与之相反,则是随着新技术的不断涌现和计算机产量的增长,计算机硬件成本逐步下降。(61)事实上,也正是微电子技术的创新、计算机编程语言的简化和硬件成本的下降这三个重要因素的共同推动,才使得个人计算机(PC,俗称台式机)不仅在20世纪70年代问世,而且还以未曾有过的迅猛势头开启了一个前所未有的“个人计算机化时代”。统计显示,从70年代中期至1988年,全球的个人计算机数量已经超过2亿台。而到了20世纪90年代,个人计算机拥有量更是进一步增长,如1994年,欧洲拥有约3500万台;北美地区的拥有量则高达7000多万台,值得注意的是其中约有3100万台甚至被使用者个人安置在了家里。(62)
    20世纪末迅猛发展起来的计算机国际互联网技术和移动电话(手机),及其覆盖全球的应用普及,实际上为人类开启了一个面向未来的信息流动“全球互联网化”时代。以越洋海底电缆/光缆、直接广播卫星(DBS)/全球卫星定位-导航系统(GPS & GNSS)/天基卫星链网(Satellites Space Link Networks,SSLK)、陆基计算机光纤宽带专网、多频率无线电广播/移动通讯网、城乡固定电话线路网和有线电视网等组合而成的信息快速流动通道,在历史进入21世纪之后的今天,不仅已经能够将信息送达到整个地球的任意角落,而且还让持有或使用计算机、手机和互联网络的每一人都变成了信息终端,成为信息制造/发布者和接受者。这样一种信息流动的平衡态,应该说是在经历了20世纪90年代至21世纪10年代信息技术高速发展基础上初步达到的。典型如发达国家,其在90年代中期就已有相当多的家庭是全球综合信息网络的某一类终端,并开始成为这一庞大网络的信息处理(编制和发布)节点。1995年,美国家庭99%至少拥有1台收音机,98%至少拥有1台电视机,94%至少拥有1部电话,81%至少拥有1部录像机,63%可以享受有线电视服务。(63)1993年底,美国24%的家庭(2260万户)拥有了个人计算机,其中约380万户(占拥有计算机家庭总数的17%)在1994年定购了上网接入/在线服务;1993年,互联网上仅有150个站点,1997年底则达245万个站点;1997年美国的上网/在线服务用户数量增长至1900万,这些用户平均43%的上网时间用于信息交流--电子邮件和在线聊天,57%的上网时间用于获取信息和娱乐--浏览各类网站(所谓“网上冲浪”)。(64)据美联社2005年12月7日报道,世界上运行于太空的人造卫星总数接近800颗,其中有413颗属于美国,382颗分属其他国家,而高悬于19000公里开外的这些卫星对地球所实施的覆盖,实际上已经能够将任何信息送达全球的任何一个角落。(65)发展中国家的典型代表是中国,据统计,截至2010年6月,移动电话用户达7.96亿户,(66)手机网民用户达2.77亿,(67)各类网民总规模达4.2亿。(68)

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