人列计算机 (节选自《三体》作者：刘慈欣)

．．．．．．力学三定律的发现，就已经使我成为仅次于上帝的人，从星球运行到细胞分裂，无不遵从于这三个伟大的定律。现在有了微积分这个强有力的数学工具，以三定律为基础，掌握三个太阳运行的规律指日可待。” 
　　“没有那么简单。”劝架的人说，“你考虑过计算量吗？我看过你列出的那一系列微分方程，好像不可能求出解析解，只能求数值解，计算量之大，就是全世界的数学家不停地工作，到世界末日也算不完。当然，如果不能尽快掌握太阳运行的规律，世界未日也不是大远了。”他说着也向汪淼鞠躬，姿势更现代些。　　
　　“冯・诺伊曼（注：现代计算机技术的莫基者）。” 
　　“你带我们千里迢迢来东方，不就是为了解决这些方程的计算问题吗？”牛顿说，然后转向汪淼，“同来的还有维纳（注：控制论创始人）和刚才那个败类，在马达加斯加遭遇海盗时，维纳为掩护我们只身阻击海盗，英勇牺牲。” 
　　“计算机需要到东方来制造吗？”汪淼不解地问冯・诺伊曼。 
　　冯・诺伊曼和牛顿面面相觑，“计算机？计算机器？！有这种东西？” 
　　“您不知道计算机？那，你打算用什么来进行那些海量计算呢？” 
　　冯・诺伊曼瞪大眼晴看着汪淼，似乎很不理解他的问题，“用什么？当然是用人了！这世界上除了人之外难道真的还有什么东西会计算吗？” 
　　“可您说过，全世界的数学家都不够用。” 
　　“我们不会用数学家的，我们用普通人，普通劳动力，但需要的数量巨大．最少要三千万人！这是数学的人海战术。” 
　　“普通人？三千万？！”汪淼惊奇万分，“我要是没理解错，这是一个百分之九十的人都是文盲的时代，您要找三千万个懂微积分的？” 
　　“有一个川军的笑话你听说过吗？”冯・诺伊曼掏出一枝粗雪茄，咬开头点了起来，“士兵们练队列，因为文化水平极低，连军官喊一二一都听不懂，于是军官想了一个办法，让每个士兵左脚穿草鞋右脚穿布鞋，走队列时喊：草孩布孩、草孩布孩……（四川话）我们需要这样水平的士兵就行，但要三干万。” 
　　听到这个近现代的笑话，汪淼知道面前这位不是程序而是人，而且几乎可以肯定是中国人。 
　　“这样庞大的军队，难以想象。”汪淼摇摇头说。 
　　“所以我们来找秦始皇。”牛顿指指金字塔说。 
　　“现在这里还是他在统治吗？”汪淼四下打量了一下问，看到守卫金字塔入口的士兵确买穿看秦代简洁的软甲兵服，拿着长戟。对《三体》中历史的错乱，汪淼已经见多不怪了。 
　　“整个世界都要由他统治了，他拥有一支三干多万人的大军，准备去征服欧洲。好了，让我们去见他吧。”冯・诺伊曼一手指着金字塔入口说，然后又指着牛顿说，“把剑扔了！” 
　　牛顿“当啷”一声扔下剑，三人走进入口，走到门廊尽头就要进入大殿时，一名卫士坚持让他们都脱光衣服，牛顿抗议说我们是著名学者，没有暗器！双方僵持之时，大殿内传来一声低沉的男音：“是发现三定律的西洋人吗？让他们进来。”走进大殿，三人看到秦嬴政正在殿中踱着步，长衣的后摆和那柄著名的长剑都拖在地上。他转身看着三位学者，汪淼立刻发现，那是纣王和格里高利教皇的眼睛。 
　　“你们的来意我知道了，你们是西洋人，干吗不去找凯撒？他的帝国疆域广大，应该能凑齐三千万大军吧。” 
　　“可是尊敬的皇帝，您知道那是一支什么样的军队吗？您知道那个帝国现在是什么样子吗？在宏伟的罗马城内，穿过城市的河流都被严重污染，你知道是什么所致吗？” 
　　“军工企业？” 
　　“不不，伟大的皇帝，是罗马人暴饮暴食后的呕吐物！那些贵族赴宴时餐桌下放着担架，吃得走不动时就让仆人抬回去。整个帝国陷入荒淫无度的泥潭中不可自拔，就是组成了三千万大军，也不可能具备进行这种伟大计算的素质和体力。” 
　　“这朕知道，”秦始皇说，“但凯撒正在清醒过来，在重整军备，西洋人的智慧也是件可怕的东西，你们并不比东方人聪明，但想对了路子，比如他能看出太阳有三个，你能想出那三条定律，都是很了不起的，东方人暂时做不到。而我现在还没有能力远征西洋，我的船不行，从陆上走．漫长的供应线无法维持。”

    “所以，伟大的皇帝，您的帝国还要发展！”冯・诺伊曼不失时机地说，“如果掌握了太阳运行的规律，你就能充分利用每一个恒纪元，同时避免乱纪元带来的损失，这样发展速度比西洋要快得多。请你相信我们，我们是学者，只要能用三定律和微积分准确预测太阳的运行，不在乎谁征服统治世界。” 
　　“朕当然需要预测太阳的运行，但你们让我集结三千万大军，至少要首先向朕演示一下这种计算如何进行吧。” 
　　“陛下，请给我三个士兵，我将为您演示。”冯・诺伊曼兴奋起来。 
　　“三个？只要三个吗？朕可以轻易给你三千个。”秦始皇用不信任的目光扫视看着冯・诺伊曼。 
　　“伟大的陛下，您刚才提到东方人在科学思维上的缺陷，就是因为你们没有意识到，复杂的宇宙万物其实是由最简单的单元构成的。我只要三个，陛下。” 
　　秦始皇挥手召来了三名士兵，他们都很年轻，与秦国的其他士兵一样，一举一动像听从命令的机器。 
　　“我不知道你们的名字，”冯・诺伊曼拍拍前两个士兵的肩，“你们两个负责信号输入，就叫‘入1’、入2’吧。”他又指指最后一名士兵，“你，负责信号输出，就叫‘出’吧，”他伸手拨动三名士兵，
　　“这样，站成一个三角形，出是顶端，入1和入2是底边。” 
　　“哼，你让他们成楔形攻击队形不就行了？”秦始皇轻蔑地看着冯・诺伊曼。牛顿不知从什么地方掏出六面小旗．三白三黑，冯・诺伊曼接过来分给三名士兵，每人一白一黑，说：“白色代表0，黑色代表1。好，现在听我说，出，你转身看着入1和入2，如果他们都举黑旗，你就举黑旗，其他的情况你都举白旗，这种情况有三种：入l白，入2黑；入l黑，入2白；入1、入2都是白。” 
　　“我觉得你应该换种颜色，白旗代表投降。”秦始皇说。 
　　兴奋中的冯・诺伊曼没有理睬皇帝，对三名士兵大声命令：“现在开始运行！入1入2，你们每人随意举旗，好，举！好，再举！举！” 
　　入1和入2同时举了三次旗，第一次是黑黑，第二次是白黑，第三次是黑白。出都进行了正确反应，分别举起了一次黑和两次白。 
　　“很好，运行正确，陛下，您的士兵很聪明！” 
　　“这事儿傻瓜都会，你能告诉联，他们在干什么吗？”秦始皇一脸困惑地问。 
　　“这三个人组成了一个计算系统的部件，是门部件的一种，叫‘与门’。”冯・诺伊曼说完停了一会儿，好让皇帝理解。
　　秦始皇面无表情地说：“联是够郁闷的，好，继续。” 
　　冯・诺伊曼转向排成三角阵的三名士兵：“我们构建下一个部件。你，出，只要看到入1和入2中有一个人举黑旗，你就举黑旗，这种情况有三种组合――黑黑、白黑、黑白，剩下的一种情况――白白，你就举白旗。明白了吗？好孩子，你真聪明，门部件的正确运行你是关键，好好干，皇帝会奖赏你的！下面开始运行：举！好，再举！再举！好极了，运行正常，陛下，这个门部件叫或门。” 
　　然后，冯・诺伊曼又用三名士兵构建了与非门、或非门、异或门、同或门和三态门，最后只用两名士兵构建了最简单的非门，出总是举与入颜色相反的旗。 
　　冯・诺伊曼对皇帝鞠躬说：“现在，陛下，所有的门部件都已演示完毕，这很简单不是吗？任何三名士兵经过一小时的训练就可以掌握。” 
　　“他们不需要学更多的东西了吗？”秦始皇问。 
　　“不需要，我们组建一千万个这样的门部件，再将这些部件组合成一个系统，这个系统就能进行我们所需要的运算，解出那些预测太阳运行的微分方程。这个系统，我们把它叫做……嗯，叫做……” 
　　“计算机。”汪淼说。 
　　“啊――好！”冯・诺伊曼对汪淼竖起一根指头，“计算机，这个名字好，整个系统实际上就是一部庞大的机器，是有史以来最复杂的机器！” 
　　游戏时间加快，三个月过去了。 
　　秦始皇、牛顿、冯，诺伊曼和汪淼站在金字塔顶部的平台上，这个平台与汪淼和墨子相遇时的很相似，架设着大量的天文观测仪器，其中有一部分是欧洲近代的设备。在他们下方，三千万秦国军队宏伟的方阵铺展在大地上，这是一个边长六公里的正方形。在初升的太阳下，方阵凝固了似的纹丝不动，仿佛一张由三千万个兵马俑构成的巨毯，但飞翔的鸟群误入这巨毯上空时，立刻感到了下方浓重的杀气，鸟群顿时大乱，惊慌混乱地散开或绕行汪淼在心里算了算，如果全人类站成这样一个方阵，面积也不过是上海浦东大小，比起它表现的力量，这方阵更显示了文明的脆弱。

     “陛下，您的军队真是举世无双，这么短的时间，就完成了如此复杂的训练。”冯・诺伊曼对秦始皇赞叹道。 
　　“虽然整体上复杂，但每个士兵要做的很简单，比起以前为粉碎马其顿方阵进行的训练来，这算不了什么。”秦始皇按着长剑剑柄说。 
　　“上帝也保佑，连着两个这样长的恒纪元。”牛顿说。 
　　“即使是乱纪元，朕的军队也照样训练，以后，他们也会在乱纪元完成你们的计算。”秦始皇骄傲地扫视着方阵说。 
　　“那么，请陛下发出您伟大的号令吧！”冯・诺伊曼用激动得发颤的声音说。
　　秦始皇点点头，一名卫士奔跑过来，握住皇帝的剑柄向后退了几步，抽出了那柄皇帝本人无法抽出的青铜长剑．然后上前跪下将剑呈给皇帝，秦始皇对着长空扬起长剑，高声喊道： 
　　“成计算机队列！” 
　　金字塔四角的四尊青铜大鼎同时轰地燃烧起来，站满了金字塔面向方阵一面坡墙的士兵用宏大的合唱将始皇帝的号令传诵下去： 
　　“成计算机队列――” 
　　下面的大地上，方阵均匀的色彩开始出现扰动，复杂精细的回路结构浮现出来，并渐渐充满了整个方阵，十分钟后，大地上出现了一块三十六平方公里的计算机主板。 
　　冯・诺伊曼指着下方巨大的人列回路开始介绍：“陛下，我们把这台计算机命名为‘秦一号’。请看，那里，中心部分，是CPU，是计算机的核心计算元件．由您最精锐的五个军团构成，对照这张图您可以看到里面的加法器、寄存器、堆栈存贮器；外围整齐的部分是内存，构建这部分时我们发现人手不够，好在这部分每个单元的动作最简单，就训练每个士兵拿多种颜色的旗帜，组合起来后，一个人就能同时完成最初二十个人的操作，这就使内存容量达到了运行‘秦1.0’操作系统的最低要求；你再看那条贯穿整个阵列的通道，还有那些在通道上待命的轻转兵，那是BUS，系统总线，负责在整个系统间传递信息。” 
　　“总线结构是个伟大的发明，新的插件，最大可由十个军团构成，能够快捷地挂接到总线上运行，这使得‘秦一号’的硬件扩展和升级十分便利；再看最远处那一边，可能要用望远镜才能看清，那是外存，我们又用了哥白尼起的名字，叫它‘硬盘’，那是由三百万名文化程度较高的人构成，您上次坑儒时把他们留下是对了，他们每个人手中都有一个记录本和笔，负责记录运算结果，当然，他们最大的工作量还是作为虚拟内存，存贮中间运算结果，运算速度的瓶颈就在他们那里。这儿，离我们最近的地方，是显示阵列，能显示计算机运行的主要状态参数。” 
　　冯・诺伊曼和牛顿搬来一个一人多高的大纸卷，在秦始皇面前展开来，当纸卷展到尽头时，汪淼一阵头皮发紧，但他想象中的匕首并没有出现，面前只有一张写满符号的大纸，那些符号都是蝇头大小，密密麻麻，看上去与下面的计算机阵列一样令人头晕目眩。 
　　“陛下，这是就我们开发的‘秦1.0’版操作系统，计算软件将在它上面运行。陛下您看――”冯・诺伊曼指指下面的人列计算机，这阵列是硬件，而这张纸上写的是软件，硬件和软件，就如同琴和乐谱的关系。”说着他和牛顿又展开了一张同样大小的纸，”陛下，这就是数值法解那一组微分方程的软件，将天文观测得到的三个太阳在某一时间断面的运动矢量输入，它的运行就能为我们预测以后任一时刻太阳的运行状态。我们这次计算，将对以后两年太阳的运行做出完整预测，每组预测值的时间间隔为一百二十小时。” 
　　秦始皇点点头：“那就开始吧。” 
　　冯・诺伊曼双手过顶，庄严地喊道：“奉圣上御旨，计算机启动！系统自检！” 
　　在金字塔的中部，一排旗手用旗语发出指令，一时间，下面大地上三千万人构成的巨型主板仿佛液化了，充满了细密的粼粼波光，那是几千万面小旗在挥动。在靠近金字塔底部的显示阵列中，一条由无数面绿色大旗构成的进度条在延伸着，标示着自检的进度。十分钟后，进度条走到了头。  
        “自检完成！引导程序运行！操作系统加载！！” 
　　下面，贯穿人列计算机的系统总线上的轻转兵快速运动起来，总线立刻变成了一条湍急的河流．这河流沿途又分成无数条细小的支流，渗入到各个模块阵列之中。很快，黑白旗的涟漪演化成汹涌的浪潮，激荡在整块主板上。中央的CPU区激荡最为剧烈，像一片燃烧的火药。突然，仿佛火药燃尽，CPU区的扰动渐渐平静下来，最后竟完全静止了，以它为圆心，这静止向各个方向飞快扩散开来，像快速封冻的海面，最后整块主板大部分静止了，其间只有一些零星的死循环在以不变的节奏没有生气地闪动着，显示阵列中出现了闪动的红色。 
　　“系统锁死！”一名信号官高喊。故障原因很快查清，是CPU状态寄存器中的一个门电路运行出错。 
　　“系统重新热启动！”冯・诺伊受胸有成竹地命令道。 
　　“慢！”牛顿挥手制止了信号官，转身一脸阴毒地对秦始皇说，“陛下，为了系统的稳定运行，对故障率较高的部件应该采取一些维修措施。” 
　　秦始皇拄着长剑说：“更换出错部件，组成那个部件的所有兵卒，斩！以后故障照此办理。” 
　　冯・诺伊曼厌恶地看了牛顿一眼，看着一组利剑出鞘的骑兵冲进主板，“维修”了故障部件后，重新发布了热启动命令。这次启动十分顺利，二十分钟后，三体世界的冯，诺伊曼结构人列计算机在“秦1.0”操作系统下进入运行状态。 
　　“启动太阳轨道计算软件‘Three-Body l.0’！”牛顿声嘶力竭地发令，“启动计算主控！加载差分模块！加载有限元模块！加载谱方法模块……调入初始条件参数！计算启动！！” 
　　主板上波光粼粼，显示阵列上的各色标志此起彼伏地闪动，人列计算机开始了漫长的计算。 
　　“真是很有意思。”秦始皇手指壮观的计算机说，“每个人如此简单的行为，竟产生了如此复杂的大东西！欧洲人骂朕独裁暴政，扼杀了社会的创造力，其实在严格纪律约束下的大量的人，合为一个整体后也能产生伟大的智慧。” 
　　“伟大的始皇帝，这是机器的机械运行，不是智慧。这些普通卑贱的人都是一个个0，只有在最前面加上您这样一个1，他们的整体才有意义。”牛顿带着奉承的微笑说。 
　　“恶心的哲学。”冯・诺伊曼瞥了牛顿一眼说，“如果到时候，按你的理论和数学模型计算出的结果与预测不符，你我可就连零都不是了。” 
　　“对，那时你们可真的什么都不是了！”秦始皇说着，拂袖而去。 
　　时光飞逝，人列计算机运行了一年零四个月，除去程序的调试时间，实际计算时间约一年两个月，这期间，只因乱纪元过分恶劣的气候中断过两次，但计算机存贮了中断现场数据，都成功地从断点恢复了运行。当秦始皇和欧洲学者们再次登上金字塔顶部时，第一阶段的计算已经完成，这批结果数据，精确地描述了以后两年太阳运行的轨道状况。 
　　这是一个寒冷的黎明，彻夜照耀着巨大主板的无数火炬已经熄灭，计算机完成后，“秦1.0”进入待机状态，主板表面汹涌的浪涛变成了平静的微波．．．．．．