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一直想寫一篇機械式計算機的同人,可惜查到的資料實在太少。勉強敷衍一篇,技術上不是很深入,請各位元老雅正。
“……PR14不通。鍾博士,運氣不錯,只是一個限流電阻斷了。我記得正好有個備用的……”馮諾一邊說,一邊從椅子上站起來,走到房間一角的一個鐵櫃前。鐵櫃放在一個看起來比較新的白茬木桌上,高度正好和馮諾的上半身平齊。鍾利時看到鐵櫃大概有半米高、半米深、一米長,表面漆掉了不少,只有把手磨得鋥亮,鎖孔在對開門的中間位置,看起來像是從豐城輪上搬下來的舊貨。估計是原來船員宿舍的儲物櫃。
現在鋼鐵廠和機械廠也能軋出同樣規格的櫃子,鍾利時的辦公室和倉庫裡面就有不少。但不知為什麼,和原時空帶來的相比,哪怕是和這樣的舊貨比,本時空產品怎麼看怎麼覺得粗糙,偏偏又說不出來具體是哪兒不對勁。鍾利時想起了90年代剛去美國留學時候,比較美國貨和國內鄉鎮企業產品時的感覺。在這方面,他的鐘表和電池產品情況更嚴重。“也許再過幾年就好了”,他自己想,“舊時空到了2000年,MadeinChina就席捲全世界了”。
馮諾掏出鑰匙,開啟櫃門,櫃子裡東西不多,一沓不甚整齊的印刷資料,中間也夾雜了不少手寫手繪的材料和圖紙,幾個燈泡,一卷焊錫,若干個自封塑膠袋,幾個鐵盒子。馮諾拿出其中一個杏花樓的斑駁月餅盒,開啟盒蓋,從裡面拿出了一個紙包。紙包上什麼也沒寫,明顯是本時空製品,鍾利時認出那是化工廠製造的乾燥劑。
馮諾關上櫃門,走回桌前把盒子拿到檯燈下晃了晃,裡面不多的元件發出了嘩啦嘩啦的聲音,他揀起其中一個看了片刻,搖了搖頭又扔了回去,然後說道:“好像不太合適,還是別隨便給你換了。”他停下來想了想,看到鍾利時露出了可憐的神色,趕忙接著說,“上個月深河的電腦壞了,也是索尼的,似乎型號也類似,可能是舊機型。他那個問題挺嚴重,屏線虛焊導致的破圖,用烙鐵搞不定,咱現在沒專用的裝置和材料,也沒潔淨間,肯定是不成了。
鍾利時聽明白了,覺得馮諾有點囉嗦,無非是讓他去林深河報廢的主機板上看看有沒有類似的元件換上,鋪墊了這麼大一坨話。他有點著急,擔心林深河的壞電腦已經不在手上。剛想接話,果然馮諾繼續說道,“深河去高山嶺報廢電腦,恰好碰到馮宗澤去寄存電腦,他常年不在臨高,要不是為了這次全會也不會回來,帶的電腦也沒怎麼用就打算寄存在高山嶺……”鍾利時一看他又扯出了馮宗澤,連忙說道:“那我去問問深河,過幾天可能還需要你幫忙看一下,先謝了。”說完一溜煙出了房間。
馮諾楞了一下,只好把後面深河向馮宗澤借電腦的八卦嚥了回去。他心想鍾博士想要拿到深河的舊電腦零件估計比較難,深河的電腦是報廢不是封存,實際上所有權已經歸了大圖書館、歸了元老院。
穿越以來,隨著時間推移,元老們私人的舊時空物品報廢也越來越多,元老們一般都對這些物品很有感情,特別是電腦等有生之年不太可能再度復活的天頂星科技產品,大多希望能在大圖書館較為專業的儲存環境下封存,放在元老公寓或者辦公室的溼熱環境只會加速損壞。
當然,公寓空間不足也是重要原因。
所以大圖書館現在面向元老提供封存及有償回收舊時空廢舊物品的服務。不過儘管大圖書館開出的高價回收條件十分誘人,往往是新時空高階特供品,還有部分舊時空辦公用品、已過期或快過期的食品和奢侈品等等。大部分人還是寧願在大圖書館倉庫租一個密封保險櫃,把這些舊物封存起來,等待渺茫的重見天日的機會。
元老院對這件事也十分支援,不僅專款擴建了高山嶺的舊時空物品倉庫來存放元老廢舊私人物品,還不惜拿出不少備用的舊時空物資來回收元老廢舊私人物品,主要目的則是避免這些物品流入社會導致洩密的可能。
元老們來歷的問題,當下是用了澳洲之說,但澳洲之說也不是萬能的,還存在以後地圖全開後對歸化民不好解釋的問題。所以目前,一切原時空資訊仍採用捂蓋子的態度來處理。為此,辦公廳和大圖書館聯合釋出了《關於防止舊時空情報擴散的通知》。
真理辦公室的張好古牽頭,還在此基礎上制訂了《先進技術保護條例(草案)》。這個看起來人畜無害的名字,實際上卻包含諸如檢查元老私人空間及辦公室的舊時空物品儲存情況、隨機抽查生活秘書對舊時空技術知識和歷史知識的認知情況、監聽和防止核心歸化民對穿越眾來歷的議論等多項頗具爭議的條款。
在連政保局都要夾著尾巴做人的當下,這個草案在元老院常委會就不出意料地被駁回了,但也形成了不小的影響,其結果是元老院和執委會基於《通知》制訂了一系列防止情報擴散的政策:大圖書館為每個元老配發了舊時空物品專用保險櫃;社會工作部調研了元老日常生活中無法避免洩露的舊時空情報、編寫了生活秘書保密培訓教材;辦公廳面向元老們開展了幾期保密形勢報告、又組織了生活秘書保密資質考試;針對歸化民高階幹部和元老秘書、學徒,民政委員會幹部處同樣組織了等級不同的保密資質考試;芳草地針對歸化民選拔組進行了保密教育;連真理辦公室最後也在官方發行的新華字典上,偽造了大量元老們帶來的舊時空名詞來源。
而這個“以舊換新”的私人物品回收政策,也算是其中的一條重要措施。深河大概覺得電腦修復無望,又借到了馮宗澤的電腦有了寄託,乾脆把硬碟一拆,剩下的部分拿到大圖書館報廢回收了,似乎換到了一套舊時空生產的工具箱。
所以鍾博士想要打這臺報廢電腦的主意,只怕要比照動用元老院儲備的舊時空物資來處理,這方面的審批程式比較複雜。另外深河是屏線壞了,主機板其餘部分功能相對完好,也不知道大圖書館能不能同意他從電源模組上拆一個零件。
事實上,關於這件事馮諾也有一份發言權,特別是拆零件的問題上。當然審批在程式上不歸他控制,只是作為技術部門負責人籤一個字。“如果鍾博士能把前面的事情都搞定,做個順水人情也沒什麼,反正倆電腦只能活一個,救誰不是救呢。自己一直以來也沒在類似的單子上拒絕過元老們的要求”,他想。“穿越居然帶索尼……”,馮諾搖了搖頭,給鐵盒換了一包乾燥劑放回到櫃子裡,重新鎖上,回到了辦公桌前。
馮諾在舊時空是北京某高校的計算機系博士生,導師是體系結構領域的大牛,學術水平不怎麼樣,吹牛鑽營卻很有一套。不過這和馮諾沒什麼關係,他不是憤青,老闆養一大群人不容易,對他也還算可以。可惜,他不是個有創造性的人,甚至可以說惰性比較重,這博士讀到了6年頭上,程式碼寫了一大堆,各種申請、指南、專利、報告寫了一大堆,偏偏論文只勉強水了幾篇,雜誌水平都很一般,老闆不給什麼指導,畢業的要求卻不低,也不鬆口讓他答辯,更別想退學去工作——馮諾的面子不要緊,老闆的面子還要緊。
馮諾有點走投無路了。
那兩年流行博士跳樓,馮諾很能體會那種畢業壓力帶來的抑鬱,十分擔心自己某天碰巧多巴胺水平低也走上這條路。當然,事後證明馮諾擔心的方向錯了,他的激素水平似乎持續居高不下,和畢業壓力一結合,這才導致他一狠心參加了穿越。大概是穿越之後激素水平回落的緣故,他很快就後悔了,後悔的次數還很多,最近一次是剛才跟鍾博士說話的時候,他突然想起來自己只是個沒畢業的博士。
穿越初期馮諾很是鬱悶了一陣,其實他並不適合穿越,他是那種離不開現代科技環境和網際網路的人。幸好,靠著學校的金字招牌和多年程式碼經驗,馮諾混入了IT組並長期混跡期間。當然少不得號稱自己也是博士,學術成果多麼牛,只因為成果被老闆侵佔才憤而穿越云云,這一套倒是頗得當年導師的真傳。事實上也根本沒人有心思琢磨這個博士的含金量,因此還沒漏過餡。
然而這並沒有什麼卵用,元老院計算機相關專業的人一大把,但卻是最沒用的專業之一,馮諾把它稱為“前朝陽產業”,——誰都知道這玩意兒過於先進,以至於初代元老們有生之年都不可能恢復舊時空電子資訊行業的水平。於是馮諾很快收起了吹噓的一套,繼續混著。——在機房做事是得天獨厚的條件,不多的工作之餘,玩遊戲、讀帖子、看電影……他就像不小心遊進了車轍水坑裡的魚,每天貪婪地呼吸著機房裡的現代氣息。
這裡是元老院的計算中心與資料中心,馮諾現在的正式職務是企劃院高效能運算資源管理辦公室主任,主要任務是管理穿越眾從舊時空帶來的所有電子計算裝置,上至製造總廠深處的大型計算叢集,下至元老手裡的得力牌太陽能計算器。雖然他還有其他幾個名目不同的兼職,但說穿了就是元老院的計算機系統管理員加維修工,考慮到保密,還要客串保潔員。
幸好後來有了生活秘書,他就打了申請讓生活秘書過來兼職“安全值班”,不過主要工作就是清掃和維修打下手。
馮諾原先有好幾個同事,包括很多技術比他強的碼農、系統管理員、資料庫管理員等等,都紛紛對這前朝陽產業絕瞭望,跳了槽。畢竟IT組的人大多還有一手資料分析處理能力,去外面當一把手的,去企劃院的,去工業口各部門的,去總參謀部開發戰訓模擬和後勤管理軟體的,當然也有搞一般行政的,不一而足。
人越來越少,偏巧這前朝陽行業的工作還日益繁重了。無它,穿越6、7年了,在海南的溼熱條件下,又缺乏必要的維護;供電不穩定,連運輸都顛簸;於是各類電子元件的壽命紛紛告急,上午來的鐘博士和更早的林深河,只不過是一個縮影。
馮諾的工作說得好聽是管理,這兩年大部分精力其實都在維修上,馮諾想起了舊時空上學時流傳的笑話,“一聽說學了計算機專業,七大姑八大姨都讓去裝系統修電腦,尼瑪,誰能告訴他們大學不教修電腦,清灰裝系統去電腦科技城”。而現在,馮諾覺得自己這個“博士”還不如職業學校學電腦維修的。好在以前的研究方向偏硬,倒真去電腦城取過經、學過幾天手藝,這幾年來又補了些知識,隔三差五還能練練手,這才坐穩了這個“高效能運算資源管理辦公室主任”的位子。
修電腦這事很難說算是私活還是工作業務,說是工作業務吧,修理的大部分都是元老的個人電腦;說是私活吧,這些元老個人電腦實際也都是元老院方方面面事業的支柱,還涉及到大量受到頂級管控的舊時空物資與元器件的調配。
不過,從明面上講,馮諾最重要的一項工作業務還是計算中心的“管理”。
與大多數人的想象不同,計算中心與資料中心並不在元老院黑科技的重鎮-高山嶺大圖書館,而在百仞城的製造總廠深處。這是考慮到元老院的網路基礎設施建設能力純是在吃老本,在可預見的時間內也並無建立自力更生體系的希望。所以,隨時能上論壇發帖子,去資料庫查資料,連計算叢集算點模擬資料,僅在百仞城內才能做得到。元老院並沒有那麼多裝置和線纜支援高山嶺或者臨高縣城的網路接入。至於元老住所,更只有穿越初期的簡易屋和最早的那批公寓能聯網而已。此外,和製造總廠的原時空精密加工裝置在一起,也便於進行穩定的電力供應和安全保護。
三亞、瓊州等外派機關,以及臨高周邊博鋪港、高山嶺、太白天文臺、馬嫋工業區、馬嫋堡等有電力供應的地方,即使元老們能夠使用個人計算機進行工作,資訊互動也只能採用隨身碟來進行,這還曾經導致了負責接收的伺服器的USB口接連老化損壞,企劃院不得不對所有元老徵調“USB擴充套件口”。不巧的是,這個原時空只賣幾塊錢的小東西竟被絕大多數人忘得乾淨,成了少有的“沒從船上帶來”的物品。到最後,馮諾也只蒐羅了寥寥數個擴充套件器,每天小心翼翼地省著用。
快到下午的時候,馮諾的生活秘書馮珊走進了房間,手裡還提著兩份午餐。
馮諾的生活秘書是自己去芳草地泡到的,前兩批生活秘書分配的時候,馮諾也去搖A級女僕的號,可惜一直沒有搖到。後來有一次被叫到芳草地代課,卻一下看中了班裡的一個小姑娘,就是馮珊。
馮諾在課上佈置了一篇說明文的作文,讓學生對學校學的課程內容為主題,自由撰寫一篇說明文。——不錯,馮諾其實是去代語文課,以他的專業背景,也就代一代語文課比較現實。卻發現這個女孩子的語文實在不怎麼樣,剛看到題目《雞免同蘢問題》就皺了皺眉,要知道這可是“快班組”的尖子生。馮諾感到十分奇怪,細看下去,發現小姑娘內容寫的還真不錯,問題講得很清楚,解答方法也很規範。
他不禁多打量了幾眼這個女孩子,見她雖然身材單薄,臉色也有點蒼白,但面容清秀,眼神靈動,笑容溫和。讓馮諾不由升起“巧笑倩兮,美目盼兮”的念頭,覺得心裡某個奇怪的開關開啟了。
又過了幾天,馮諾似不經意地和袁子光說起這個女孩子,才知道這個女孩子數學成績十分醒目,不僅完成了舊時空初中數學的大部分內容,也已經能給高小的普通班講授全部課程了。不過,袁子光在提到這個女孩子的時候雖然沒有流露出什麼異樣,馮諾卻敏銳地從他的表情和語氣裡嗅到了一絲和自己相同的氣味。
這小姑娘當時也就是十歲左右的樣子,不過馮諾知道新時空女孩子營養不好,估計那個女孩差不多有13-14歲,才決定儘快下手,免得被人捷足先登了。開始馮諾本打算先走一下“資助”的路線迂迴接近,後來想到文總的教誨,心裡一橫,直接厚著臉皮去套近乎了。他並沒花多大力氣就把小姑娘騙到了手,——芳草地的女孩子,又有幾個能抗拒元老的示好?
不過還沒吃馮諾就傻眼了,——這個女孩子竟真的只有11歲!她是頭兩批從廣州的牙行買過來的流民,也是國民學校最早的一批學生,或許是因為前兩年在芳草地的營養就不錯,長得才比較大。
……不妙,馮諾覺得非常不妙,他不能說小姑娘你太小了不能要你了,又覺得這事要是被那幫囉嗦的女元老知道了會很麻煩,關鍵是,不知辦公廳會不會批准這個小姑娘轉去當生活秘書,而他也沒有對11歲小女孩造成“既成事實”的勇氣——他的心理底線其實是14歲。雖然不少元老都打著“光源氏”的主意,可還沒聽說有誰敢公然幹出來的。
思來想去,馮諾只好硬著頭皮去找胡青白商量這個事情,老胡人緣不錯,人脈估計也有一些,說不定還有“案例”秘辛可供參考。
聽他扭扭捏捏地說完事情原委,胡青白咧了咧嘴說:“你猜的倒不錯,確實我知道幾個國民學校女學生轉到女僕學校的……先例,不過你這還真是……又重新整理下限了啊。”
馮諾點頭如搗蒜,臉上也擠出幾絲尷尬的笑容,一副洗耳恭聽的模樣。但胡青白並沒有透露更多“先例”的細節,只說道:“年齡確實小了點,不過外貌上比起女僕學校裡年齡小的倒差得不多。我覺得你還是直接跟辦公廳備案一下,但不要把她轉到女僕學校了,太惹人注意,我們這邊也出一份情況說明,證實一下是女孩子………”,他頓了頓,斟酌了一下措辭,“……自願的,保證這個女孩子在芳草地學業和工作繼續,悄悄地變成你負擔學費,儘量少驚動別人……”
他又嘆了口氣,“這個女孩子是數學尖子,本來也是全額獎學金。”話裡帶著幾分惋惜之意。這個女孩子是教育口好幾個元老看好的苗子,打算精心培養成第一批中學生的。
馮諾連忙保證決不影響女孩子的學業,女僕學校可以不去,家務也沒什麼可做的,還可以繼續住宿舍吃食堂,一切都和以前一樣,就差沒保證過幾年再圓房了。
辦公廳沒怎麼為難馮諾,當時又沒有這方面的規定,事情就這麼成了。女孩子其它的生活幾乎沒有受到影響,只是名字被馮諾改成了“馮珊”。不過她還是堅持每個週末回馮諾的公寓住,打掃衛生和做飯。看到她踩在小板凳上刷碗和做飯的背影,馮諾心裡升起一絲莫名的感動,覺得最近的白眼沒有白挨。
——哪個時空也沒有不透風的牆。
馮珊沒有課的時候會來計算中心幫忙清掃和檢修裝置。現在她已經16歲了,不僅升入了中學,還承擔了少量高小班級的數學教學任務,甚至開始參與元老院數學教育體系的規劃——雖然基本是照搬舊時空的數學教育,但總要考慮學生的接受能力,馮珊算是一個上限值。加上計算中心的兼職,使得她非常繁忙,——至少比馮諾要忙。儘管前兩年也斷斷續續去女僕學校參加了一些培訓,她還是沒什麼時間做家務。像今天這種情況,馮諾就讓她從芳草地的食堂帶飯回來兩個人吃。
午飯吃過以後,馮珊去製造總廠的總務室領取更換的乾燥劑,馮諾則開始例行檢查裝置執行情況。
本月計算中心處於停機狀態,資料中心則正在執行。今天不用大檢,馮諾只是挨個檢視了機櫃上每塊硬碟的健康狀態指示燈就算完事,昨天剛換掉一塊指示燈轉黃的硬碟,雖然事後檢測還能湊合再用,但馮諾真心希望今天不要再出什麼問題,——他手裡的備用硬碟還是取消了一組映象剩下來的,而且也不多了。
——壞掉的元老個人電腦越來越多,那些沒壞的也不可避免地存在不同程度的配件磨損、老化、失效,計算中心和資料中心的高效能/大容量叢集當然也不能免俗。
元老們隨船帶來的計算中心是幾組刀鋒伺服器,另有若干胖節點,附帶容量幾十T的高速磁碟陣列作為儲存。資料中心則是少量服務節點與數P的普通磁碟陣列。裝置並不寬裕,但總投資也超過千萬,再多元老院當年也負擔不起了,畢竟當時各行各業都在伸手要錢、要裝載配額,能給這些預算,還是因為大家普遍覺得到了新時空長期不能自產計算機,離不開這些裝置。
按照前幾年實行的封存規定,差不多1/3的裝置運到了高山嶺作為原始標準裝置模板封存了起來。另有一份資料中心的映象則放在大圖書館那邊。眼下在馮諾這裡的裝置連維持正常執行都不容易了,計算中心在穿越早期防潮、防塵、防靜電、恆溫等保護措施做得嚴重不足,加速了裝置的損耗,特別是磁碟陣列裡的硬碟,已經很難保證所有叢集磁碟陣列的熱備份,部分刀片記憶體四壞其三。前不久索性來了一次資源重組,兩組刀片湊成一組用。然後採取輪換開機和定期開機的方式來延長壽命,計算中心每隔兩個月開兩個月。資料中心則是和大圖書館那邊的映象輪流開機執行。
說起來,資料中心其實比計算中心更重要,計算中心主要是工業口和軍工口的人在用,其他領域的大規模計算任務較少,大多在元老個人電腦上就搞定了。資料中心卻是各個部門都離不了的地方,為了資料中心的歸屬權和管理權,大圖書館和企劃院還撕過幾次,大圖書館認為他們最核心的資源其實就是資料中心裡的內容,而企劃院則堅持集中管理集中使用的原則,要求把計算中心和資料中心放在一起。
兩家鬧到執委會,最後資料內容的索引、管理、查閱稽核等還是歸了大圖書館,企劃院這邊只負責軟硬體維護。後來第二次反圍剿戰備的時候,又轉移了一套映象到大圖書館離線執行,一來作為安全備份、二來便於大圖書館編制索引、規劃“資料紙質化”專案,而且那邊的電力供應也穩定了下來。
資料中心本來規劃的是3套映象相互備份,目前還能湊出兩組來。以現有的輪流開機方式執行,估計再維持5-10年問題是不大的。值得警惕的是,最近個人攜帶的行動硬碟也出現了壞掉的案例——電腦的簡單毛病馮諾還能修一修,硬碟要是徹底壞了,馮諾可沒有資料恢復的本事。
一切跡象都表明,元老院引以為傲的資料和資訊處理能力,開始不穩了。馮諾覺得自己頭上的帽子和吃飯的傢伙也不太穩。
目前,元老院的“去資訊化”已經進行了幾年,也已相當深入,不僅有大批重要的技術資料和文史資料完成了中文化、紙質化和索引工作,各部門的業務往來也徹底脫離計算機和網路;新建的辦公樓宇不再鋪設有線和無線網路,元老的私人和公務資訊傳遞也逐漸不再使用隨身碟或郵件;bbs上發言的人越來越少,《每週動態》和《啟明星》卻越來越厚;《自然與科學》從最早的月刊變為了如今的週刊,連執委會相關機構搬到了縣城之後,工作效率都略有提升。
可以說,目前就算所有計算機裝置立即垮掉,元老院也能繼續維持下去,當然科技樹會慢下來,畢竟PB級的資料資料全部紙質化並不現實,目前只是把能想到的、最關鍵的技術資料儲存下來。二五計劃開始之後,企劃院、科技口和工業口已經在編制元老院的中長期科技和工業發展規劃,也就是把未來20年-50年的科技樹都大致定下來,這樣才能釐清需求,進行下一步的技術資料紙質化工作。
至於計算能力,實際上,元老院當年也採購了一批同型號以耐用著稱的某品牌膝上型電腦,目前全部乾燥密封儲存在高山嶺,打算作為元老院目前計算能力徹底關停之後的代用品。同樣封存的還有一批行動式科學計算器。目標是保證100年內元老院都掌握著超過全世界其他地區的計算能力和資料處理、分析能力。不過實際能否達到目的卻不好說,畢竟電子元件放著不用也會老化失效。只能是期望一大堆同型號的電腦裡,幾十年後還能攢出一整套能用的零件來。起碼到元老院有大規模計算需求的時候,不用從ENIAC一步步搞起。
馮諾覺得自己得想個辦法,十年後元老們正是意氣風發向全球進軍的時候,他可不想淪落到整天小心翼翼地伺候著一臺膝上型電腦無所事事。
自然而然地,馮諾打起了計算機的前身——機械式計算機的主意。事實上機械式計算機的開發計劃由來已久,早在一五期間,工業口就開始了仿製手搖計算機的工作。
不錯,就是仿製。所謂上有好者,下必甚焉,手搖計算機制造前兩年就已經立項,不過並沒有人來問過馮諾是否要參與,馮諾也就始終是個局外人。——這本來就不是搞計算機的人的事,單純是個機械設計製造的問題。
“手搖計算機也能叫計算機?充其量只能說是個計算器!”,馮諾不無酸意地想著,並一抓到舊同事就猛吐槽。連馮珊的耳朵也聽出了繭子。
但這手搖計算機,啊不,手搖計算器的仿製事業並不順利,直到現在也沒有完全成功。最開始,專案組當然瞄準了手搖計算機的巔峰之作——Curta。穿越前,籌備組就特地從ebay上高價淘了兩件原品回來,I型和II型各一件。
拆解,仿製,失敗。
這也難怪,Curta個頭只有調料瓶那麼大,卻實實在在由600多個零件組成,設計極盡精巧,加工極盡精密。其中不乏彈簧、齒輪、滾軸等臨高當前加工技術不過關或不成熟的工件,——而且極小、要求精度也高。甚至還有橡膠和塑膠的輔助部件——這在臨高只能用木頭和皮革代替。
原樣複製,當然做不到,只好退而求其次,放大複製。
結果複製成功的樣品有水桶那麼大。不僅搖桿的位置不再合理,而且人力也已經幾乎搖不動了。此外,自重很成問題,別說便攜了,移動都困難。因為公差達不到要求、材料機械強度也弱,在測試的時候就磨損嚴重。
Curta的放大複製品最終僅做了幾臺送到人力計算中心去了,起碼計算十幾位的四則運算乃至倒數、開方還是比算盤給力的。
接下來就是複製更早的桌面式手搖計算機,物件是一臺“文化牌”手搖計算機。
原時空國內當年生產的手搖計算機種類很有限,最常見的就只有天津紅星廠的“文化牌”和上海計算機打字機廠的“飛魚牌”,前者是“槓桿式”的,而後者是“鍵盤式”的,也都是仿製國外Brunsviga、Felix、Tiger、Marchant、Monroe等品牌的手搖計算機,控制方式有區別,機械原理則大同小異。後期也有電動計算機,不過是變手搖為電動,省了人力搖動搖桿而已。
之所以選了“文化”而不是“飛魚”,是因為專案組已經在Curta上花了不少的時間,積累了一些經驗,相比鍵盤式的“飛魚”,仿製“文化”似乎更容易一些。槓桿式手搖計算機的主要元件包括左右數字盤,主動器,進位器,步進鼓,報數器,移位器,檢數器等,製造難點依舊在進位器、報數器、移位器等機構的材料強度上,時而是撥棍、齒牙、齒片磨損過度,時而是扭簧、壓簧片彈性不足,時而是十一齒輪公差太大,導致串數、帶數、半數等問題。個別元件壽命大概只有萬次左右。解決方法只能是勤上油、換件。
好在體積和重量反倒比Curta放大版縮小了一些,壽命也更持久,畢竟機械結構更簡單了一些,雖然沒有那麼精巧,但也佔個樸素耐用。眼下造出了幾個樣品,不過仍然在反覆測試和改進中。
大部分元老其實都帶足了計算器,而人力計算中心的一般計算任務也很少動用手搖計算機,所以進度並不十分緊迫。相關設計、製造、測試人員,包括元老,被其他專案頻繁借調,專案整體的效率不高。不過還是那句話,上有好者,在以督工為精神領袖的蒸汽朋克團或明或暗的支援和運作下,手搖計算機仍然被列為二五計劃的重點扶持物件,是機械工業口出了名的釣魚專案。
馮諾去參觀過一次手搖計算機的仿製工程,他不得不承認自己確實很難對這個專案有什麼貢獻。馮珊倒是偶爾會帶學生去人力計算中心參觀僅有的那幾臺“元老院智慧的奇蹟”,還要定期給職業技術學校計算培訓班的學生上手搖計算機的實踐課。
看來還得從別的方面下功夫,馮諾仔細地琢磨自己的專業優勢到底在哪。他開啟筆記本,開始瀏覽舊帖。過了一會,“穿孔卡”三個字出現在文章角落裡,馮諾眼中一亮,隱隱覺得抓住了突破口。
接下來,他又查閱了不少資料,翻看了以往的《自然與科學》,心中逐漸有了個初步的計劃。
兵馬未動,糧草先行。在元老院裡混了這麼久,要做事先進行輿論準備這點起碼的道理馮諾還是門兒清。他花了幾個晚上,剪刀漿糊加原創,炮製了兩篇文章。一篇《從美國1890年人口普查到IBM公司的崛起——淺談機械式計算機的歷史貢獻》,一篇《“分析計算機”的三種基本裝置與通用計算機體系結構的源流》。
前一篇自然是大談機械式計算機的光輝歷史,但重點卻是抬高穿孔卡計算機系統的地位,同時踩一踩手搖計算機。
“……毫無疑問,比起手工處理資訊,卡片+機械處理器的組合要先進的多,在數字運算上的優勢非常明顯。至於檔案分類處理這種複雜工作,機械計算機能夠秒殺最勤勉的管理員。1890年,計算機第一次發威,當年美國的人口普查資訊最終由一臺源於巴貝奇的穿孔卡片式程控計算機匯總處理,六星期就完成了全部任務。可以做對比的是,此前的1880年人口普查則花了七年時間才處理完全部資料,導致得到的最終資料完全過時。這次勝利標誌著計算機時代的來臨。隨著內燃機、電動機的發明和機械工業的進步,機械計算機還將覆蓋更多的領域。”
“到20世紀中期,1911年建立的IBM已經在以每年數千臺的規模生產機械計算機,用來處理數十億的卡片資訊。在繼電器的加強下,利用精密液壓件構成計算單元的新一代計算機也即將上市,可以每秒進行數百次基礎運算……”
首先要引用督工的語錄為自己站臺,當然,後面機械計算機迅速被ENIAC比下去的話就省了。
接下來,馮諾又舉了若干個商務製表機在美國政府和企業執行中的例子,最後提到:
“在我們的時代,計算機的應用大致可以分為8個領域,科學計算與資料處理,工業控制與實時控制,辦公自動化與管理資訊系統,計算機輔助設計/製造(CAD/CAM),網際網路與通訊,多媒體,虛擬現實,人工智慧。其中,計算機的前三個應用領域在機械時代就已在政府、企業和學術機構中獲得廣泛認同。”
“計算機的發端固然是為了快速有效的進行計算,然而科學計算哪怕在機械計算機時代,也僅僅是計算機的一部分應用。真正使計算機蓬勃發展和廣為人知的,則是其在資料處理、工業控制和辦公自動化中的重要應用。這是元老院在計算機行業規劃中必須仔細考量的。”
“之所以如此,是因為相比較資料處理等業務性應用,科學計算與其說是在所做處理的方法上,不如說是在所要處理的資料資料的數量、與所要在資料資料上進行的運算數量之間的區別。”
“計算機用於航天、力學、氣象、核物理等研究領域中時,只運用相對少量的資料資料,但是為了得出答案,需要在這些資料資料上進行成千上萬的運算。相對少的資料和大量的運算,是典型的科學計算。”
“相對地,在商業、工業和社會應用中,我們往往有大量的資料資料,可是隻需進行比較少數的幾項運算,比如人口普查與統計,比如工資計算與發放,這是典型業務性質的資料處理。”
“至於簡單的對數或者三角函式運算,計算尺還是比較好的選擇。”
“科學計算或許能解決更難的問題,但業務資料處理卻能解決更多的問題,b有那麼幾套就夠用,我們現有的裝置還能用幾十年;而Excel的需求是無止境的,我們卻不能把個人膝上型電腦的資料處理能力分成成千上萬份。哪一個更迫切是不言而喻的。”
這個比喻不錯,估計大部分元老都能看懂,馮諾比較滿意。他接著不客氣地寫到:
“顯然,機械式計算機在1970年代以前不僅為科學和工程學完成了大量計算任務,更重要的是其在業務處理、辦公自動化等方面有效支撐了社會和工商業的進步,是大型、超大型企業繁榮發展的必要前提。在資料統計與分析、工業控制等應用中出現的‘儲存程式’,‘指令控制器’,‘輸入輸出’,‘資料表示’,‘資料載體’,‘邏輯運算’等需求,才是最終形成通用計算機體系結構的關鍵概念,是現代計算機的正源。手搖或電動的機械計算器,只不過是這一套龐大體系結構中的運算部件雛形罷了。”
“最終,是IBM公司、而非哪個精巧的手搖計算器製造商作為計算機制造業的巨頭崛起,無疑是這一結論最好的註腳。”
這篇自然是準備投到《每週動態》上的。
第二篇則是打算投往《自然與科學》,重點闡述穿孔卡計算機系統的各部分元件,第一要和《每週動態》的文章相呼應,第二要展現自己的技術能力和專業背景,第三還要暗示穿孔卡計算機的機械設計製造難度其實要小於手搖計算器。
“用來計算大量資料資料的成套機器裝置,舊稱‘分析計算機’,在有資料統計和重複業務處理需求的政府部門以及大型企事業單位中應用廣泛,其最明顯的標誌即為使用穿孔卡(PunchedCard)作為資料的載體。每套‘穿孔卡計算機’都包括若干種用途不同的機器,從其作用來看,可分為三個大類:第1類是真正用來分組、歸納和計算的機器,一般稱為基本機器或主要機器,如分類機和製表機(會計機);第2類是為一切分組、歸納、計算和印表工作做好準備的機器,一般稱為輔助機器或附屬機器,包括軋孔機(打孔機),檢孔機等;第3類也是輔助性機器,但它們是為了某些專門性質的業務而設計的,並且只用來完成機器匯總過程中特定的附加操作,稱為特殊效能裝置,包括複製機、選卡機,譯碼機等等。”
“穿孔卡計算機靠機械設計、傳動來作為程式,靠機械機構和打孔卡來暫時寄存或永久儲存資訊。依據穿孔卡的制式不同,也分為不同的型號。儘管後期的穿孔卡計算機大多采用電磁式動力和控制機構,但本質上仍然是不折不扣的機械式計算機,或稱“機電式計算機”,不僅能設計為全機械結構的方案,也可以採用人力、畜力乃至蒸汽機來執行。”
“穿孔卡計算機系統包括三種最基本的元件,或者說,有這三種裝置就能構成一個最簡單的穿孔卡計算機系統,它們分別是打孔機、分類機和製表機。根據問題的複雜程度,也可多臺同型別裝置組合使用,以靈活應對各類業務需求。”
“值得注意的是,打孔機實際相當於通用計算機的輸入結構,穿孔卡本身是主存,分類機和製表機的運算部分相當於通用計算機的算邏部件,配線結構相當於指令暫存器和控制器,而製表機的列印部分則相當於輸出結構,日後通用計算機的體系結構,在穿孔卡計算機系統的基本組成中已經出現了雛形。”
“相比較手搖計算器而言,穿孔卡計算機的每種基本裝置功能相對單一,設計也相對簡單。在我們電力裝置製造技術不斷進步的情況下,筆者認為直接上馬機電式計算機系統的開發與研製是可行的,畢竟這類的計算機系統發展到頂峰時,最多不過涉及一千個左右的接線孔。對於早期應用來說,配線/程式設計過程更加容易,在當前技術下能夠以簡單電路板的形式實現控制機構。甚至從不可程式設計的專用系統,如人口普查系統做起,也是可行的。至於讀卡系統,也只是最簡單的電刷-滾筒結構。這種結構在穿孔卡計算機問世後不久就迅速代替了開始時的水銀-探針結構。”
“當然,穿孔卡計算機系統也包括加減等統計運算部件,甚至後期的設計中,乘除也被包含到運算部件中。這些機電式穿孔卡計算機的運算部件往往採用繼電器等方式來寄存數值和進行計算,內部結構與手搖計算器有較大不同。發展這類運算部件,對機械設計與材料強度要求不高,但對元老院的弱電技術發展水平則提出了一定挑戰。”
馮諾爽快地在鍾博士拿來的《一級管控物資使用申請表》上籤上名字遞了回去。接著隨口聊起了穿孔卡計算機的事。
“最近你的動作不小啊。幾篇文章我都看了,資料翔實論述合理。只是你這是要從手搖計算機專案搶食,那幫人可不會高興。”鍾利時接過馮諾從資料中心裡淘出來的《穿孔卡計算機》,皺著眉說道。
“我哪兒有單幹這個專案的本事,就算專案上馬也得拉著機械口和電氣口的人一起弄。我也就起個參謀的作用。”馮諾謙虛地說,他知道二五計劃的重點支援物件裡,文化科學省對精密儀器裝置這一塊的專案有比較大的發言權,作為科技部負責人的鐘博士還是很有影響力的。甚至有些專案根本就是鍾博士自己承擔。
眼下這些專案還沒正式立項,在元老院第三次全會的精神指導下,各種事務的正規化程度,或者說官僚化程度與日俱增。
全會透過的那些只不過是個“綱要”,接著,企劃院會召集工業口、科技口、醫療口等部委的元老們根據“綱要”撰寫“指南”。“指南”釋出以後,各個專案組就要開始寫“申請”了,“申請”沒什麼條件搞匿名評審——畢竟人實在太少了,在絕大多數領域,“綱要”也好,“指南”也好,“申請”也好,大概都是同一個元老寫的。而且目前科技樹攀登都是照攻略打遊戲照劇本演電影,不存在評價創新性和可行性的問題。因此這評審過程就免了,“申請”則更像是一種研發及製造計劃的文件,但專案組成員以及相似學科組的元老們總要坐在一起互相討論一番,雖然效率比較低,但好歹也算是集思廣益。
最後一步就是財務省的預算分配了。現階段,各部門一般都會分好了蛋糕按照總數報上去,財務省那邊不過走個形式。預算也不分項,元老們根本不需要出差開會,所有預算都是實打實的材料、能源、裝置和測試費用。人工可以直接用依託單位的歸化民,甚至土著,基本算是免費。
不過這次比較特殊的是,企劃院專門拿出一小塊預算,試驗性地鼓勵各工廠、實驗室、醫院和學校的歸化民技術工人、研究助手、學生、學徒進行技術改進和技術創新使用。以個人申請和單位推薦相結合的方式上報主管部委,集中評審後決定是否資助。
馮諾的計劃就是說服鍾利時,爭取擠到精密儀器裝置製造的“指南”編寫與討論中去,直接和手搖計算機專案組的元老溝通,把專案拓展為包括穿孔卡計算機系統的“機械式計算機專案”,他還打算拉著電氣口和郵電口的人也進來。畢竟涉及到機電系統設計製造和資訊載體標準制定。
“我已經和紹宗、法拉第打過電話大概溝透過,他們對參與這個專案很感興趣。前兩天民生省的楊雲來這……修電腦,我們聊了半天。他對《每週動態》那篇文章里人口普查的例子很感興趣,說民生省打算今年或者明年啟動第一次人口普查,如果我們能造出相關裝置,可以考慮使用。他還對迅速上馬穿孔卡資訊儲存和處理系統、還有穿孔卡式居民身份證件也十分支援。他的個人電腦裡各類統計資料最多,這次出問題他也是後怕得不輕。”雖然說起修電腦還是有點不情願,不過這確實讓馮諾的人頭比較熟,人緣也不錯。
鍾利時有點驚訝於馮諾興風作浪的能量,這麼快就把大客戶都搞定了。他稍微想了想,就說:“那下週考慮開一次精密儀器裝置製造的相關專案協調會,你們幾個也都來參加一下討論。現在百廢待興,只有專案沒人幹,不愁人找不到專案幹。”
“那太好了,這個我知道,好歹我也算是企劃院的,工業口那邊用超算的不少,也都熟悉。”馮諾鬆了一口氣,這算基本談妥了。
這時馮珊端了兩杯茶遞給兩人,鍾利時打量了一眼馮珊,笑眯眯地說道:“哦……這就是……我聽小英提到過你,我看元老以外就數你數學最好了,畢業以後有沒有興趣來我們太白天文臺工作啊。”
馮珊倒是很大方地回應到:“謝謝鍾首長誇獎,小英姐的博學是我們這批同期生裡誰都比不了的,我還得多向她學習呢。”
“小英過幾天就轉到學習院去了,你沒打算讓她也轉過去?按她的條件肯定沒問題。”
“還沒這個打算,馮珊和小英畢竟還有點不一樣。另外國民學校那邊現在也蠻重視她,說是中學生,其實數學課她已經不用上了,反而還給別人上課。其他課程也都隨意,自由度已經很高了。不過,”他話鋒一轉,“女孩子中學以前的數學學得好、學得快,也不能說就是數學天才什麼的。當年確實驚到我了,3年多學完初中數學。但實際上現在又過了4年,她也不過就是基本掌握微積分的程度。”
“還‘不過基本掌握’,你上高中的時候就掌握微積分了?”
“是啊,確實比我強。不說高中時候,就算現在我也只能稍微給她泛泛介紹一點現代數學。真按這個速度下去,過幾年就沒有元老能給她講課了。”馮諾拉過馮珊的手,讓她站得近一點。“我倒覺得讓她一輩子陷在數學裡好麼?她就算比我強,但是和舊……和以前那些數學天才或者數學家比起來,其實也不算什麼。現在她上升這麼快,都是因為在‘學習’我們帶來的高等數學知識,早期是講課,現在主要靠自學,也有少數幾個元老可以略微指導她一二。但是真正面對未知的空白,自己發掘、總結、提出問題,並證明定理這樣的能力,才是做一名數學家必需的素質。”
“你的意思是說我們帶來的理論和技術資料太多會導致培養出來的歸化民學生偏重於依賴已有的路線,缺少創新能力?”
馮諾點點頭,“幾十年內我們都不需要擔心帶來的技術資料落後,但是十年樹木百年樹人,我們這500多人其實談不上有前沿研究的能力,這樣的我們、慣於復原‘黑科技’的技術發展策略、幾十年依賴現成技術資料培養出來的歸化民科技工作者隊伍,會不會使他們缺失真正的研究能力?”
“……好像也沒必要這麼悲觀,過去別說國內,歐美的科研機構,又有多少group是真的在做有影響力的研究?可以說百中無一。但無數小的改進和重複別人的工作,互相討論、開會、評審、撕逼,終究還是緩慢推動技術逐漸進步。20世紀以前搞科技確實靠天才,不過現在我們提前形成‘庸人科研’的體制也未必壞到哪裡去。總有一些好苗子會留下來。”
“這次歸化民申報專案,我打算讓馮珊也報一個。”
鍾利時有點警惕,本來他有點被馮諾之前的思考觸動,這時忽然覺得這小子不是給自己拉完專案接著又給女僕拉專案吧。
“當然,她現在還沒什麼想法。除了數學,其他方面她也就是中學生水平,能鼓搗出點過去中學生科技大賽水平的題目就不錯了。我讓她自己發現或者思考一個問題,不許上資料中心查資料,再琢磨解決方案。”馮諾理所當然地用家長的語氣說道。
“你這‘光源氏計劃’的風格可真夠奇怪的,這是想培養個什麼女孩出來啊……”鍾利時發現馮珊看向馮諾是一種‘崇拜’、‘尊敬’和‘愛情’摻雜在一起的眼神,忽然覺得有點怪誕。
馮諾哈哈一笑,“光源氏”的帽子他已經在元老院裡戴了好幾年,現在也不在乎了。“我最多算泡妞泡成老公,不像你,泡妞泡成老爸。如果你家小英感興趣的話,她提一個課題出來更合適,讓她們組隊解決。其實我還是希望馮珊用好自己的數學底子,最終轉到解決實際應用問題的領域裡面來,而不是鑽到數學理論裡去。我看數學人才在歸化民裡是第一類會井噴的科技人才,畢竟數學不用任何實驗設施就能玩,國內在民國時、甚至解放後很長時間,理科真正能在世界上有一席之地的也就是數學。所以少她一個也不少……”
侯聞永推開門,看見馬千矚正在參詳一份報表。他把一份檔案放在桌上,遲疑了一下說:“首長,這是民生勞動省劉牧州首長和楊雲首長轉來的報告。”
馬千矚點了點頭,拿起檔案掃了一眼。題目是《關於申請開展1635年度人口普查工作的報告》。他皺了皺眉,發動機計劃結束兩年,人口運輸安置卻是去年才徹底完成,人口配置方案都是人力處一手操作的,檢疫營那邊也有相應的記錄,海南島內的人口情況目前還是比較清楚的。他繼續往下看,民生省提出的這次普查的重點一是男女平衡問題,二是土客矛盾問題。
“男女不平衡問題一直是元老院面臨的嚴峻挑戰,曾經非常嚴重,隨著全島攻略和發動機行動後得到了一些緩解,但仍然處於相當的不平衡狀態。臨高本地性別比例曾達到驚人的8:1,那時臨高縣大約有12-13萬人的規模,全島攻略後,元老院控制人口增加了20多萬人,這20多萬人基本是男女平衡的,即便是瓊山歷年流入人口以逃荒男丁為主,推測也不會超過6:4。”
“發動機行動共獲得人口約48萬人,除去臺灣福建移民、留在濟州島和預備送到濟州島共計10萬人,還有去臺灣香港的移民,約28萬人登上海南島,女性比例佔40%以上。因此,發動機行動之後,元老院控制下的男女比例推測約為13:7左右,年齡分佈尚不清楚。比第二次反圍剿之前要樂觀,但仍舊有近一半男人面臨找不到老婆的問題。”
“元老院治下內部是一個相對安定的社會,基本不可能被打爛罈罈罐罐。因此人口的非正常死亡將降低很多,預期平均壽命有所增加。元老院的軍隊是小而精的,因此即使以後對外連年征戰,陣亡的男性人口並不會像越南和蘇聯那樣多到影響人口比例的程度。我們的人口結構十分年輕,僅發動機行動吸納的人口,超過50歲的只有5%,大部分是青壯年和兒童。綜合上述所有因素可以得出結論:如果沒有外部人口流入糾偏,海南島上的性別比例失衡將是一個長期困擾元老院的問題。”
“土客矛盾在這一輪元老蹲點調查中集中得到了反映,儘管我們在移民安置工作中已經儘量考慮到減少這一問題,在目前元老院強大的治安能力下,矛盾尚未激化,但蹲點調查的結果顯示,不少村寨都有暗流湧動,部分被打擊過或者主動蟄伏的當地大戶勢力有因此而重新抬頭的趨勢……”。
馬千矚放下報告,覺得土客矛盾的問題真是十分頭疼,現在伏波軍將長期在大陸作戰,海南島上的武裝力量有所減弱,要是真鬧出什麼械鬥之類的事情來,那可就難看了。“元老院對基層的控制還是不夠強啊”,馬千矚暗暗想到。“這就是不徹底清算地主階級的後果。”在他看來,土客矛盾的本質也是階級鬥爭,如果清算徹底的話,階級矛盾就能壓住土客矛盾。不過按照元老院現在的形勢,清算地主階級是不用想了。相比之下,男女不平衡倒不算大問題。
——大陸上的人口還有很多,等闖獻等人鬧騰起來了,等韃子入關了,還是有大把機會撈到女性人口,以大陸的龐大人口基數,指頭縫裡漏下來點就夠海南島上比例平衡了。不過考慮到大陸也是元老院的規劃國土,其實也面臨同樣問題。此外,天災人禍中,最先損失的就是老幼婦孺,假如元老院不再像發動機行動這樣傾全力介入,吸納女性人口能收到多大效果還是個未知數。
“未來可以鼓勵青壯年男性人口隨著伏波軍遠赴澳洲和新大陸殖民,以緩解壓力。”馬千矚把這個想法記到了小記事本上。
他繼續翻看報告。
“……擬採用新式穿孔卡機器進行本次人口普查。目前,元老院的主要人口普查資料均為電子存檔,不僅與‘去資訊化’的國策不符,而且歸化民工作人員要查閱和使用資料極不方便。隨著裝置老化,人口普查資訊‘紙質化’勢在必行。然而對1633版人口普查資料進行紙質化從成本上並不划算,因此,民生省擬採用穿孔卡為儲存形式,重新進行人口普查工作,併為全體歸化民和土著發放穿孔卡身份證件。”
看到這裡,馬千矚的興趣被勾起來了,他拿起電話,“接民生省人力處”。
“看到了,是,報告在我這。”
“對,這也是我想問的。”
“嗯……以未開發成功的技術為前提進行準備,好像會被質疑?”
“哦?什麼時候?好,我看一下日程。”
馬千矚掛上了電話,搖了搖鈴。侯聞永走了進來,他現在比幾年前成熟、沉穩多了。過幾天他也要外放香港待命,準備充實到大陸的新政權裡去,預計會成為第一批歸化民縣長。
“把下週三下午空出來。”
穿孔卡片
“為什麼要採用穿孔卡片?其實很清楚,就是為了解決資料處理中的三大難點。其一,文件尺寸、形狀太多;其二,單個文件上記錄的交易太多;其三,文件記錄資料的形式和方法太多。換言之,就是標準化的問題。”
馮諾停了一會,平緩一下緊張情緒,覺得自己的聲調有點偏高。他沒想到楊雲真的在報告裡提了這八字沒一撇的穿孔卡計算機系統,還釣來了督工這條大魚。馮諾太清楚領導來參觀對事業的重要性了,這不僅僅是個人在領導面前露臉的問題,就算領導一言不發聽完就走,也會對這個專案的前途產生很重要的推動作用,和過去做生意請領導題個字是同樣的道理。這機會必須抓住。
穿孔卡計算機的立項研討會已經開過一次,基本確定了參加人員和大致計劃。這次會議主要是對“穿孔卡片”本身的討論。因為這穿孔卡計算機和手搖計算機不同,首先得確定資料載體——穿孔卡片的規格和各種標準,才能進行下一步的機械設計。元老院手裡沒有實物可以仿製,只能根據資料和卡片本身進行逆推。所以,專案的第一件事,就是確定穿孔卡片的標準。
馮諾當然極力拿到了負責這一塊的任務,他本來就做了不少調研,又是企劃院的代表,而那些搞機械和電力的元老對這事也不大感興趣。
“因此,我們一開始就要確定好穿孔卡片規格,至少在民用領域的所有應用中全部統一。穿孔卡片有45列,80列,90列等型別,但最通用的,也是最早在美國1890人口普查中使用的,是‘霍勒裡思’穿孔卡,後來又通稱‘IBM卡’。該卡由堅固耐用的卡片紙做成,印有10行x80列數字,每行的數字分別為0-9。此外,卡上還有11和12兩排打孔位置,但沒有印刷記號。11排亦稱X排,12排亦稱Y排。其位置實際位於數字行列的上方。這兩行,加第0行,又合稱‘三行區’或‘高區’”。
“國內以前應用穿孔卡片的時期較短,行業也較為侷限,因此,穿孔卡片的標準完全照搬IBM卡的標準。其製造標準如下:缺角矩形卡片,水平方向為長邊,長度187.32毫米,誤差不超過0.12毫米;垂直方向為短邊,長度82.55毫米,誤差不超過0.18毫米;厚度為0.175毫米,誤差不超過0.005毫米。紙纖維方向應為水平方向。每邊的不直度公差為0.08毫米,各對應邊的不平行度公差為0.08毫米,相鄰兩邊的不垂直度公差不超過5分,缺角夾角為60度。請大家檢視分發到手的資料。”
“然後是打孔規格,卡片基準直線X,即水平基準直線是卡片上緣直線,卡片基準點是右邊緣上距X基準直線41.27毫米的點,卡片基準直線Y是透過基準點並與基準直線X垂直的直線。卡片平行於基準直線Y的80條直線稱為卡片的‘列’,列間距2.21毫米,卡片平行於基準直線X的12條直線稱為卡片的‘行’,行間距6.35毫米。穿孔形狀為矩形,孔中心位於行與列的交點上,其長邊平行於Y,短邊平行於X,尺寸為長邊3.2毫米,短邊1.4毫米,誤差不超過0.05毫米。同一橫行上各程式碼孔的最小邊緣距離應大於0.51毫米,孔中心線與行列標準線誤差小於0.25毫米。”
會場一片安靜,與會者大概都在懷疑他們能否造出讀取和打孔這麼精密卡片的裝置來。而馮諾想的則是忘了把造紙廠的人請來參加討論,眼下能否造出合乎規格的紙來都十分難說,想爬個科技樹,步步都是坑啊,千頭萬緒。不過他早有準備,繼續說道:
“這是70年代末期國內釋出的穿孔卡片標準,其製造精度當然是為了滿足穿孔卡計算機系統當時每分鐘1000張到2000張卡片處理速度的要求來制訂的。我們手裡目前沒有穿孔卡計算機系統早期的卡片標準,不過可以肯定,20世紀初的技術達不到這樣的精度標準,實際上,一則50年代的資料中,穿孔卡的尺寸被簡單介紹為18.6厘米x8.3厘米。因此,適用於我們自制裝置的穿孔卡精度及誤差標準,還有待於在開發中進一步摸索。”
“穿孔卡的每一列可用來記錄一個字元,包括從0到9的數字和26個英文字母,以及若干種符號,如等號,百分號等。每列記錄一個字元,整個卡片共可以記錄80個字元。”
“字元透過打孔實現,某列如果要表達一個數字,直接在第0行到第9行的對應行穿孔。如果某列要表達一個英文字母,則需要高區和數字區同時打孔。通常頂端還會印製該列的取值作為參考,具體方案請大家翻到資料附錄2。”
穿孔卡片的每一列都能夠儲存1個英文字母,其方案為:
12-1A11-1J0-1/
12-2B11-2K0-2S
12-3C11-3L0-3T
12-4D11-4M0-4U
12-5E11-5N0-5V
12-6F11-6O0-6
12-7G11-7P0-7X
12-8H11-8Q0-8Y
12-9I11-9R0-9Z
“三行區上打孔,搭配1-9數字行打孔,共有3x9=27中方案,除去0-1位置表示特殊符號‘斜線’,剛好能表示26個字母。有意思的是,之所以用0-1表示斜線,則是因為整個方案中,就只有這個編碼兩個孔的距離最近,技術實現難度較大。此外,其他的特殊符號則可以用每列穿3個孔的若干方案解決。霍勒裡思程式碼裡僅用了8號孔作為搭配的孔,但這同時也揭示了,3孔編碼在技術上是可能的。”
“之所以提到3孔編碼,是考慮到中文編碼的問題。”
這時會場出現了不少竊竊私語的聲音。中文的編碼是元老院應用穿孔卡的一大問題。當年穿孔卡計算機沒有在國內自行生產,用途也不廣泛,實際並無標準的中文編碼方法。
穿孔卡比起元老們熟知的資料儲存載體,容量實在小得可憐,每張18.7x8.3的卡片只能存80個字元,還只是英文字母。如果要是政府或者商務的業務處理也就罷了,大不了多用標準編號,比如幾年前司凱德和洪璜楠力推的國家標準程式碼體系,終於有了用武之地。
僅就眼下人口普查的需求來說,性別、籍貫、出生地、出生時間、現居所、文化水平、家庭成分等問題其實都可以很容易地透過編碼解決,過去18位身份證上面僅用了6位就表示了全國每個人的出生地。原因很簡單,命中每一個編碼的人都很多,編制編碼表是合適的。學過資料庫的人畫個ER圖就很容易發現本來就應該這麼做。但是唯有一個欄位,就是姓名,永遠也繞不過中文編碼的問題。人口普查表各欄位的具體設計工作可以丟給民生省的人,可是這中文編碼必須現在解決。
“其實中文編碼問題不難解決,問題是佔用空間太大。”
“1980年頒佈的《資訊交換用漢字編碼字符集》,通稱GB2312編碼,不僅僅規定了漢字在計算機上的表示方法,其實也定義了一套使用4位十進位制數字表示漢字的方法,就是區位碼。區位碼收錄了一級漢字3755個,二級漢字3008個,符號682個,基本滿足當前需求。所以最簡單的中文編碼方法就是每4列編碼一個漢字,大家以前高考的時候都塗過自己的姓名,當時用的就是區位碼。”
“目前郵電部在全島的電報系統已經基本鋪設完成,電報員也培訓了好幾批。我看是不是直接用我們的標準中文電碼更方便?人手也可以通用。”這時一直沒怎麼發言的紹宗開口了。
“區位碼在每級漢字內部排序是按照拼音順序,不怎麼用培訓吧。反而是標準電碼是按部首排序的,實際上比掌握區位碼難得多。”
“標準電碼從19世紀末就有雛形,直接從清朝那時就編制了,是現階段漢字編碼的自然之選。”
“說話容易還是寫字容易?標準電碼從字形入手那是因為開始用電報的都是讀書人階層。我們的國民普及教育從拼音入手實際已經顛覆了過去的體系,普通人當然是用區位碼更方便。”
“美國護照當年用的可一直是標準電碼。”
……
……
區位碼和標準電碼之爭持續了一小會,最後還是因為區位碼直接和以後電子計算機的漢字國標碼掛鉤而獲得了多數與會者的傾向性贊同。
“農業口要控制土地,工業口要控制技術,財金口要控制貨幣,軍政口要控制位子,到咱IT圈,就要控制標準啊標準。”馮諾神秘一笑,心理暗想。
“如果採用4位數字編碼1個漢字的話,每張穿孔卡片可以儲存20個漢字。”編碼方案本身,與編碼在穿孔卡上的表示實際是兩個問題。如果按穿孔與否作為2進位制的觀點來看,每列實際上有12位,一個半位元組的資訊。足可以編碼4000多個字元。
“這也太少了,好像還不如80個英文字母的資訊含量大,7張卡片才能發一條微博,還沒算標點符號。”又有人說道。
“4位數的中文編碼在實踐中可以用兩列來表示,只是機械設計的難度會增大。具體方案請大家檢視附錄3。”
原來馮諾的設想是每列打3個孔來表示兩位數字,其中在每列的0-9位置上打兩個孔表示兩位數字。高區11行打孔表示下面穿孔的兩位數字從小到大排列,12行穿孔表示下面穿孔的兩位數字從大到小排列。
“兩位數字相同怎麼辦?”
“11行和12行同時穿孔,0-9只打1個孔。下一頁有說明。”
不過3孔的方式雖然能把漢字編碼長度縮減到一半,讓一張卡片最多儲存40個漢字,但顯然機電系統和控制系統設計都不是一日之功,討論來討論去,會議還是決定本次人口普查的卡片設計採用4位數字編碼漢字,畢竟歐美人姓名也是動輒十幾個字母,相比之下漢字姓名也不算太長。
馮諾接下來又簡要介紹了資料上的一些內容,最後特意說道:“我們做這個工作時間比較匆忙,部分資料查得有不到位的地方,以後也會繼續完善。督……馬國務卿對機械式計算機的研究很久也很深入,期望能給我們一些方向上的指導和細節上的補充。”
馬千矚笑著說,“我今天本來打定主意只帶著耳朵來。不過你們討論得這麼熱烈,我就當自己是個愛好者說兩句。你們的工作還是很充分細緻,我只提兩點,一個是機電裝置的製造,繼電器的開發有沒有把握?工作要先易後難,先急後緩,就人口普查來說,最緊迫的是什麼?打孔機器,量產可靠便攜耐用的打孔機器,而打孔機器又是穿孔機系統裡最基本、最簡單的裝置。也最容易設計製造。調查需要時間,後面的裝置可以同步研發製造。等調查做完了,卡片收上來了,等一等也是可以的,寧可讓資料等機器,不讓機器等資料。這是第一點。”
“第二點是卡片,我看精度要求還是要符合咱們生產力的現狀,建議你們把造紙廠和印刷廠的同志們請來一起商量一下,德隆現在在造紙幣,他們的經驗也要聽一聽。現階段技術成熟、能夠穩定量產、成本上可以接受的卡片標準是什麼樣的,一開始慢一點、粗一點不要緊,有原型系統,後面的事情就好辦……”
“我可以補充一下1890年打孔卡技術,我之前也查了一些資料,1890年美國人口普查也用80列卡片,但是當時打的是圓孔,卡片尺寸與現在我們說的IBM卡還不一樣,打孔裝置極為簡單,幾乎就和我們過去坐火車檢票的鉗子差不多,人工打孔,也沒有印製對應取值的功能。錯誤率和偏斜律高達1/20。同期的分類機和製表機想必也精密不到哪裡去。而就是這樣簡陋的機器裝置水平,仍然比1880年人口普查的統計效率高出百倍千倍。這樣的水平,我們完全能夠超越。”
“工業化不是一蹴而就的,科技樹也不會一枝獨秀,每個點上都要齊頭並進。手搖計算機專案暴露了我們機械製造上的不少短板,也帶動了我們部分技術的飛躍;穿孔卡計算機涉及到前數字時代方方面面的工業技術,同樣會遇到這樣那樣的問題,把這些難關一一攻克,也就標誌著咱們的工業化水平就又上了一個新臺階。”
……
馮諾邊記邊點頭,雖然這些指示在技術上作用不大,不過可以寫一篇新聞發到《臨高時報》上去。
最終,打孔機的方案還是確定為全機械結構,由於馮諾提出的3孔雙列的漢字編碼方案暫時延緩,打孔機現在可以已完全仿製1923年的IBM-011型數字打孔機。該打孔機早期適用於45列卡,1929年80列標準IBM卡確定之後,又重新設計為能夠適應標準IBM卡的方案。該機型是沒有英文字母的打孔的,是全數字的印表機。有14個按鍵,分別為0-9,X,Y,S,R,其中12個鍵分別在0-9,11(X),12(Y)行上打孔,S為空列不打孔(Space),R為結束打孔(Release)。
IBM-011體積較小,結構實現容易,針對眼下的人口普查需求也足夠用了。唯一遺憾的是沒有實物仿製,馮諾在資料中心翻箱倒櫃找出了一些技術引數和幾張模糊不清的照片。好在原理比較清楚,機械口的元老們又從打字機專案組取了幾次經,總算把圖紙定了下來。
“接下來就沒什麼自己能插手的事了,不過還是得盯緊點這個專案,這可是自己轉型的關鍵作品。”馮諾一邊例行檢查計算中心的執行情況,一邊琢磨。
蜂鳴器的響聲打斷了馮諾的出神,他渾身一哆嗦,果然,又一塊記憶體失效了,這一下,僅剩的兩個胖節點,也有一個稱不上胖了。
“這個月好像沒什麼使用者申請用計算中心,應該可以考慮再縮減一下規模,省下來裝置未來說不定還能用得上。”馮諾喃喃自語。他想喊馮珊給自己拿份提案表來,又想起來她今天去找幾個歸化民技術員開“專案協調會”去了。由於前段時間跟馮諾往機械口跑得很勤,最終馮珊沒有和鍾小英一樣選擇基礎科學的題目,而是選了合金熱加工性質研究方面的課題報上去獲批了。
馮諾自己拿了一張表格,開始填寫起來。
“關於計算中心裝置使用率較低與進一步封存的建議”。
時間進入1635年4月,打孔機徹底定型並開始投產。月中,計算中心宣佈無限期關停一半刀片和1個僅有的胖節點,僅餘6臺刀片機和2個不太胖的節點採用4臺一組輪流開機的策略繼續執行,其餘所有裝置立即清拆封存。資料中心則維持與大圖書館那邊的映象輪流開機的策略不變。隨著資料紙質化與中文化的進行,想必離關停的日子也不遠了。
馮諾走在路上,他一早接到印刷廠的電話,通知他參加穿孔卡印刷技術改進討論會,穿孔卡上數字的印刷精度一直不太理想,只能湊合,而用紙幣印刷技術又嫌成本太高,這次據說有所突破。“卡片這一關過去了,從6月份開始總算能先開始進行人口普查了,這個專案也算是初見成效,以後繼續釣魚也方便。自己雖然只是沒畢業的博士,不過這一招以前老闆可是百試百靈。”他鬆了一口氣,有些猥瑣地想著。
馮諾在舊時空雖然也姓馮,但是並不叫馮諾。一邊走著,他忽然想起來自己穿越時報了這個名字,是想著,在新時空,即使比不上馮·諾依曼,也要至少達到其一半。
這才是個開頭,他想,覺得朝陽稍微有點刺眼。
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