[资料,科普] 计算工具 (关联:“自然运算”)
信息与物质、能量并立为人类社会资源的三大支柱之一。
物质世界处在不断的运动、变化中。物质存在的每一具体形态是有始有终的,即有它的产生、发展和灭亡的历史。物质运动可以分为:机械、物理、化学、生物、社会运动。
客观世界里的“客观存在的运动过程”,除了可以从“物质”(如化学反应)角度理解外,还可以从“能量”(如能量守恒与转化定律)、“信息”等多种不同的角度进行理解。
从“信息”的角度理解“客观存在的运动过程”的一种思路,就是“自然运算”:大自然自身可以理解为一种信息的运算。
承载未来高性能信息处理的理论新原理、新型材料、加工新技术等,极有可能是颠覆世界的人类文明进步!
一、复习:计算工具
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=268811&Type=bkdzb&SubID=809
人类最早使用的计算工具,除了自己的手指,要算石子、木棍等自然物了。古代先民们用一个小石子代表一只羊,积满十个小石子再换成一个大点的石子。我国古代人发明的算筹是计算工具的一大进步,后来又有了算盘等计算工具。到了20世纪,科学家们开发出一代又一代先进的计算机,开创了计算工具的崭新时代。
算筹
算盘
早期的计算机
早在1642年,法国数学家B.帕斯卡发明了世界上第一台机械计算机。
手摇计算器
小型计算器
现代大型电子计算机
二、感慨:承载更强计算能力的新材料,是未来的重点
手指头、石头子、木棍、泥板、沙堆、……
机械(金属)、电子(真空管)、半导体、……
参考资料:
[1] 2024-12-03,计算模型/models of computation/眭跃飞,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=305744&Type=bkzyb&SubID=81691
[2] 2023-01-05,计算工具/calculating device,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=268811&Type=bkdzb&SubID=809
[3] 科普中国,2025-06-24,量子计算:从“科学奇迹”到“实用工具”的2025年突破
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=611934
[4] 潇湘晨报,身边24小时,2025-07-09 04:11,薛其坤、潘建伟等五院士开麦抢答:未来20年,什么技术将颠覆世界?
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1837110955731041849
陈仙辉院士:
“因为现在有三大技术:能源技术、信息技术和生物医学技术。
那么支撑这些技术发展的,尤其是信息技术,我刚才讲的是能源。
那么支持生物技术、能源技术和信息技术的是材料。所以我是认为如果核心关键材料能够支撑人类文明的下一代材料,是未来20年最可能发生的变革。”
以前的《科学网》相关博文链接:
[1] 2024-01-07 22:42,[搜集,小资料] 理论计算机模型的名字
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1417022.html
[2] 2024-07-02 22:41,[偶感,随笔,科普] 抽象(逻辑)思维的局限性(关联:丘奇-图灵论题 The Church-Turing thesis )
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1440701.html
[3] 2024-06-27 22:43,[小资料,笔记,计算] 楚泽论题(Zuse's thesis)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1440026.html
[4] 2024-03-31 22:43,[小资料] 丘奇-图灵论题(The Church-Turing thesis)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1427697.html
[5] 2024-01-24 22:49,[道德经,自然运算,恸哭] “道可道非常道”与“自然运算”的计算机整机理论模型
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1419227.html
[6] 2024-11-05 22:50,[原创有多难] 从安德逊(Philip Warren Anderson)的“More Is Different”到“老子论题”、Zenas 论题
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1458715.html
[7] 2025-07-30 22:27,[资料,科普,感慨] 不可判定 Undecidable (关联:“自然运算”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1495878.html
[8] 2025-07-28 20:37,[资料,科普,感慨] 会使用工具的动物们 (关联:“自然运算”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1495593.html
[9] 2025-07-27 21:40,[科普,笔记] 计算机 computer (二)早期历史 Early history (关联:“自然运算”)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1495446.html
[10] 2024-01-05 22:52,[笔记,请教,原创] “自然运算”信息设备的一般理论模式
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1416810.html
[11] 2023-12-27 22:43,[笔记,请教,原创] “自然运算”有什么创新?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415592.html
[12] 2023-12-26 22:56,[优先权?] “自然运算”原理示意图(草图,2023-12-20 绘制)
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415467.html
[13] 2022-03-03 16:22,[求助] 普朗克 Planck “取决于人类认识能力的局限性”的出处
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1327900.html
[14] 2025-08-23 20:42,[资料,科普] 量子力学的哥本哈根诠释(13): 希尔伯特 David Hilbert 与数学
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1498842.html
[15] 2025-08-22 20:33,[资料,科普] 量子力学的哥本哈根诠释(12): 庞加莱 Jules Henri Poincaré 与数学
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1498748.html
[16] 2024-04-28 22:52,[资源,统一场,P vs NP] 何为相等?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1431879.html
[17] 2024-04-30 22:43,[小资料] 朗兰兹纲领 Langlands program
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[18] 2025-08-28 19:10,[货币,金融,科普] 货币:实物、债券、标准铸币、纸质货币、软货币、数字货币、加密货币 (关联:“自然运算”)
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