对于黄宗羲的问题,方以智似乎早已有了答案。他移步至桌边,提笔落纸,绘制出一张表格,缓声道:
“所谓大道至简,要想让机器可以识别,首先就要把所有信息返璞归真,用最简单的符号表示。
就拿这人口普查来说,五洲兵马司要统计的信息包括:姓名、性别、年龄、行业、职业、迁移流动、婚姻等等字段。
我们只要为每个百姓制作一张卡片,把卡片上的每个字段都用有孔无孔和间隔来表示,如此机器就能够识别,识别后又能带动机械计算器运算。
若是陛下想知道这天下百姓有多少男女,各个年龄段有多少人,某个行业有多少人,只要把卡片带送入机器,最后由机械计算机自动计算即可。”
闻言,江逸舟也反应过来,激动地满脸通红,颤声说道:
“不错,只要我等再做一些转换机器,就可以把普通人能读懂的信息变成二进制编码,二进制编码计算出来后,再做一个转换机器,翻译成人能读懂的信息即可。”
此时方以智已经在纸上画了两张表格,一张表格里填写了自己的信息,例如:
姓名:方以智
年龄:24
籍贯:安庆府桐城人
……
在另一张对应的表格里填写的却是一连串实心圆圈和空心圆圈。
片刻,他指着纸上的表格详细说道:
“这有孔无孔,实则与无线电码的点划组合无异,只需确立映射规范,例如密码本,机器语言与自然语言便可相互转化。
后续只需造出带翻译器的打孔机,五洲兵马司的户籍登记人员便可制作户籍带孔卡片。而这些带孔卡片即为机器能够解读的信息。
只需输入机器,权且称为读卡机罢。此读卡机可驱动机械计算器的齿轮自动计数,最终由翻译显示机器得出结果,便是陛下所期望的最终呈现。”
“翻译打孔机……读卡机……机械计算器……翻译显示机……”黄宗羲最终低声呢喃,数秒后,他豁然开朗,喜道:
“黄某明白了,那提花机实则是读卡机、编织机、翻译显示机的组合,只不过它最终所需的并非计算结果,而是将花样编织于布帛之上!”
“如饮醍醐……拨云睹日啊……”江逸舟激动得声音微颤,胸脯起伏。
雅间内霎时一片欢腾,研究人员们弹冠相庆,相拥而泣。
黄宗羲凝视窗外已然升起的旭日,不禁慨叹:
“吾皇真乃天纵英才,其一眼便洞悉这蒸汽提花机之奥秘,故而封张燕为‘程序大真人’。”
江逸舟面朝皇宫方向,双手合十,恭恭敬敬地拜了一拜,然后转向黄宗羲,带着商量的语气开口:
“黄大人,今日之事还请暂勿外传,让我等有时间禀明圣上。”
黄宗羲捋着胡须,眯眼笑道:
“这个自然,只不过我那税务部的事情……”
“黄大人放心,税务乃国之根本,只要设计通过陛下审核,无线研究所制作出的第一批打卡机,必然就是为税务部而定制。”江逸舟毫不犹豫,一口应诺。
“哈哈哈……如此甚好。”黄宗羲颔首大笑,想了想,给江逸舟使了个眼色:
“只是这创意是密之想出,若是有大真人的名号,你万不可据为己有。”
江逸舟一脸尴尬,摆手说道:
“黄大人未免小觑江某了,只要大真人的名号落在无线电研究所,江某便已无憾,又岂能夺了密之的功劳。”
“江所长品行高洁,令人钦佩。”黄宗羲深施一礼,随即将目光转向方以智,沉声道:
“密之,尽快回去撰写论文,将构想呈于陛下,为兄坚信你终有展志高飞的一天。”
方以智眸光带泪,感激地俯身一拜:
“黄兄之恩,小弟谨记在心。”
……
数日后,一篇名为《论机器识别和自动计算的实现》的论文摆在了朱琳泽的案桌上,论文的作者是方以智。
在该论文中,提出了非常清晰的自动计算实现逻辑。
其一,世间万物都可以用一些字段来描述,这些字段基于不同的维度可以制作成一张或多张二维表,每张表的一条记录,可以视为一张卡片。
其二,卡片中的每个字段的数值都可以映射为以“0”和“1”表示的二进制代码。而卡片上的“有孔”状态就可以代表为“1”,“无孔”状态就可以代表“0”。
其三,基于各行各业的需求,制作制卡机。这种制卡机带有编码器,可输入二进制代码,也可以输入十进制代码,自动转换为二进制代码,从而制作出带孔的卡片数据。
其四,把卡片连接成卡片带,就可以作为数据运算的输入。
其五,机械输入的卡片带推动识别拉杆,识别出卡片上二进制代码并触发机械运算器自动累加。
其六,累加结果可以通过制卡机,做成新的卡片,也可以通过译码器转换为十进制显示或打印出来。
朱琳泽在看到这篇论文后有些哭笑不得。开心的是这论文不仅讲解了朴素的计算机实现原理,还融入了数据库表的设计理念。
郁闷的事情就太多了。
首先,这是一种单指令单数据流的设计,针对每个字段的计算都需要一台机械计算器。
若是一张表有多个字段,那识别之后的计算就需要多台处理机。
而且这些处理机是独立的,无法关联。若是要跨表计算,只能重新合表制卡。
其次,这种卡带的识别方式若是信息量很小还好说,若是涉及到税务或者银行方面的数据,十六位二进制都不够用,至少要三十二位才行。
如此一来,整个机器要做多大才行?
他现在才明白,上辈子首台问世的电子管计算机,为何重达三十吨,个头有两层楼房那么高。
最后,在无线电的收发机和广播领域,方以智已经做出了用来放大信号的电子管,可他在论文中却丝毫没有提及。
这电子管不仅可以用于信号的放大,还可以作为电子开关使用。
当电子管处于“开”状态时,可以表示二进制数1;当电子管处于“关”状态时,则表示二进制数0。
这通过电子管来实现逻辑运算,岂不是要比用机械力去拨动机械计算器的按键,要来得更加容易实现?
思考良久,朱琳泽看向徐铭轩,开口吩咐道:
“去告诉方以智,数据表的构想和以打孔卡作为存储介质的理念并无差错。
只是打孔卡不仅存的是数据,更多的是处理数据的指令。这也是朕封张燕为‘程序大真人’的原因。
其次,机械计算器这条路子太窄,不要在上面再去花费功夫,让他好好琢磨如何用电路和电子管来实现逻辑运算。”