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“道生一，一生二，二生三，三生万物。”老子的话中包含本源、变化、对立、平衡、多样与复杂。这一切都凝聚于简单的一、二、三这3个数字之中。用数字代表宏大的宇宙论，意味深长—— 万事万物在无限的变化与无常之中，数字岿然不动 。
数字是人与世界间关系的支点——通过计数和衡量重新定义周围的世界，从混乱走向秩序。普罗泰戈拉所言“人是万物的尺度”，强调了人的特殊地位，也引出了一个重要的问题：尺度和数字虽然普遍且客观，但如何衡量、如何判断并非毫无争议。
例如，公元纪年来源于基督教文化，以耶稣诞生的年份作为公元1年。这一年份是推算而来的，细究起来并不正确，但不妨碍人们沿用它——因为重要的不是绝对的数字，而是由 数字构建的秩序 。无论何种纪年，历法作为时间的计算方式都至关重要。历法总结并预示了四时变换，确定了日历、季节和特殊的日期，将人类生活和宇宙运转紧密相连。对于计算，我们需要保持严肃和敬畏。
数学是揭示宇宙规律的语言——解释星辰运行的奥秘、预测自然的变迁、探索宇宙的边界。它，思考、发现和创造。
从日常生活到人工智能，计算无处不在。通过计算可以预测天气、治疗疾病、改善交通、创作艺术、揭示现象的规律。计算是科研领域强大的工具，助力我们探索复杂的计算世界。计算世界仍在拓展，我们对宇宙、生命和时间的认知也将随之延伸。
计算与我们的生活
计算，英文为compute，最初来自拉丁语computare，意思是整理、总结，计算在一起。在汉语中，“计”是会意字，从言、从十，合起来是数数的意思；“算”也是会意字，从竹、从具，竹和算筹有关，具表示齐备。
古时候，无论中西，计算的意思都是指手动进行数学运算。第二次世界大战时出现了计算员（computer）——征召入伍专门手动计算弹道的人。20世纪40年代，能够进行电子计算的机器诞生，computer才特指计算机。
对于计算，我们其实存在许多的误解。
计算并不只是工具，更是我们理解世界和自身的一种方式，在每一次逻辑推演中，我们不仅在探索事实，更在追问意义。
◇计算和我们没有直接关系？
也许我们愿意承认，计算早已深入生活。确实如此吗？下载、安装手机App时，你可能总是迫不及待地滑到长长的隐私条款的最下面，选择“同意”，并不知道这意味着什么。被收集的信息可能包括搜索习惯、兴趣爱好、地理位置，甚至个人相册。这些信息很可能用于定向广告，甚至其他方面。你发现手机越来越了解你，这当然很便捷，却时常让人不安。
◇计算就是算术运算？
很多人认为计算和算术运算一样，就是基本的加、减、乘、除。实际上，计算比算术运算的范围更广泛。除算术运算之外，计算还包括复杂的算法、计算机程序、数学模拟、数据统计和分析等。
◇计算就是冷冰冰的数字？
数字确实是计算的重要组成部分，但二者并不完全等同。计算不仅关乎数字，还关乎逻辑、思维和解决问题的方式。例如，编程不仅是代码输入的过程，更是高效解决问题、优化方案的智慧展示，就像烹饪不仅是简单地烹调食材，更是艺术与技巧的结合。
◇只有计算机可以计算？
计算并非计算机的专属能力。事实上，计算机最近才加入“计算大家庭”。广义来说，动物甚至某些细菌也拥有计算能力。例如，鸟类在迁徙时通过地磁、天象和地理记忆完成复杂的空间定位，这种惊人的导航行为可以看作复杂的计算过程。
◇计算总是准确的？
无论是人类还是计算机，计算错误都难以避免。计算机可能因为程序编写错误、数据输入错误或硬件故障等而产生错误的计算结果。小到网页崩溃，大到股市交易暂停、航天器坠毁，都是计算错误的后果。当然，不能总夸大计算的结果，计算即使不是100%准确，但若在可把控的范围内，那也是可以接受的。实际上，在工程领域中，计算误差在合理范围内时，计算结果可以被认为是正确的。
◇计算是冷静、客观的过程？
尽管计算具有逻辑性和客观性，但是计算的方法和处理方式往往较主观，在编写程序时更是如此。此外，算法存在“偏见”。这种偏见可能与性别、种族、语言等有关，从而使计算不经意间带有主观色彩。
◇计算总是复杂、难懂的？
也不尽然。计算的最终呈现可能很“简单”。计算的神奇之处就是用很多的公式，如 E = mc 2 、 F = ma 等，悄悄地把复杂的问题简单化。计算拥有化腐朽为神奇的力量，比如经典化出美丽，即数学之美。
◇计算和天马行空的创意、艺术毫无关系？
很多人认为计算更富理性和逻辑，创意更富感性和直觉，二者互相排斥。但在现实中，创意和计算往往相辅相成。可以利用计算机创建动画、电影、音乐等，下图所示的由单圆构成的分形艺术图案，就是创意推动计算技术产生、利用计算技术实现创意的完美例证。同样，虚拟现实技术作为全新的技术形式，使幻想与现实短暂地融合，给人们带来了前所未有的体验。
分形艺术图案
那么，计算到底是什么？
若用朴素的语言来说，计算是对信息进行整理与处理的过程，也是将纷繁的事物加以简化、推理，从中找出规律与答案的过程。维基百科中定义计算是一种将“单一或多个输入值”变换为“单一或多个结果”的思考过程。但是无论怎样，关于什么是计算众说纷纭。
计算不只是数学公式间冷冰冰的碰撞，它贯穿我们的生活——从我们认识世界到我们与世界的互动。计算不仅是加、减、乘、除，而且是对万事万物进行抽象、分析，乃至做出决策的根本方式。
若以史为鉴，计算从来不只是数数的工具。回望古代，无论是中国的“筹算”还是西方的“算表”，都是人类试图控制并掌握自然的一种手段。天文、地理、农作、战争，哪一样能离得开计算？从河图洛书到阿拉伯数字，计算帮助我们建构起了一套解码自然的语言。
然而，计算并非高高在上的神秘力量。打开手机应用、调整导航路线、选择流媒体的推荐，计算背后的算法无时无刻不在为我们服务。
计算并不局限于那些难懂的数学公式，它的伟大之处在于它无所不在，无所不及。通过计算，我们看到了自然背后的秩序，也看到了人类创造的可能性。计算是连接人类与宇宙的桥梁，也是我们理解世界的一种方式，还是我们塑造未来的利器。
“道可道，非常道。”想通过寥寥几百页把计算这么宏大的话题讲清楚，坦白讲，是比较困难的。“横看成岭侧成峰”，从不同的维度看计算，它呈现出来的特点不一样。因而，需要从多个维度来剖析计算。
计算无法脱离问题而独立存在。天上的月亮本身不发光，需依靠太阳光来显示身影。计算亦然——需通过问题来呈现意义。
计算本身无比宏大，但并非深不可测。我们将从7个维度来剖析计算——“记录的发展：从数字到数据”“方法的演变：从运算到算法”“视界的扩展：从平面到空间”“追求的革新：从统计到智能”“流程的更替：从纸带到软件”“硬件的换代：从算盘到芯片”“追求的改变：从准确到速度”。7个维度相互补充、纵横交错。
计算的7个维度
◇记录的发展：从数字到数据。
古人使用文字和符号记录交易、事件和知识，后来逐渐演变为更结构化、数字化的数据记录方式。从简单的计数到整数、分数、小数、复数等，再到数据和数据库等，记录的发展对计算的发展影响深远。
◇方法的演变：从运算到算法。
从计算的方法来看，计算的发展是非常快的，从最初的加、减、乘、除，到乘方、开方等复杂运算，再到代数、方程、微积分。随后，算法和流程涌现，计算不再是一个过程，而变成一个复杂的流程。高效的算法不断涌现，计算能力得到极大提升。
◇视界的扩展：从平面到空间。
计算最初研究的是圆、三角形等简单的元素，方法相对单一。随着方程的引入，平面几何和方程联系到了一起，计算进入解析几何阶段。从二维计算到三维计算再到空间计算，计算的范围得到了极大的扩展。
◇追求的革新：从统计到智能。
从简单的统计和数据处理开始，计算逐渐迈向智能化时代。人工智能使计算机具备了学习和推理能力，而机器学习、深度学习等技术的应用，使计算机能够自动获取知识、理解语义，并从中汲取经验，为解决复杂问题和进行自主决策带来了新的可能性。
◇流程的更替：从纸带到软件。
流程的自动化始于纸带。自此，计算不再是简单的算数，而是一个复杂的流程。计算在这个时候的关注点，演变为如何将流程变得简单而高效，或集成出更加复杂的“作品”。人们由此发展出了编程语言、复杂软件。
◇硬件的换代：从算盘到芯片。
从算盘到计算器，再到计算机，直到今天的高性能芯片技术，计算硬件的性能大幅提升。硬件的更新换代，也伴随着计算的发展，计算成为其重要的组成部分。
◇追求的改变：从准确到速度。
最初，人们主要关注计算的准确性，尤其在科学计算和工程领域。随着计算设备性能的提高，更多的应用场景对计算速度提出了更高的要求。计算追求的焦点也慢慢转移到速度这一指标。
这7个维度展示了计算发展的重要方面，每一个方面都为计算的进步和广泛应用奠定了基础。计算在未来将继续革新和演进。