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TUhjnbcbe - 2021/3/21 10:37:00
大数据文摘出品来源:vice编译:陈晨、Min、coolboy

在过去的几个世纪,英特尔一直是世界上最大且最具影响力的处理器芯片制造商。

不过追溯到20世纪90年代,英特尔竟因为浮点故障而损失数十亿美元。

一位数学家发现了一个威胁英特尔整个处理器线程的方程式,而这恰恰是在计算成为主流之前。接下来让我们回顾下浮点故障,这个使奔腾变成了一个笑柄的故障。这篇报道最先出现在《Tedium》上。

挪威数学家ViggoBrun证明了双素数(相差为2的两个素数,如3和5)的倒数值之和收敛为有限值,即称为布伦常数。根据前林奇堡大学数学系教授ThomasNicely的说法,通过计算所有双素数到10的14次幂时,常数约为1.。Nicely在我们的故事中扮演了一个重要角色。

英特尔的奔腾处理器问题像是由错误的人在海里捞针头造成的

为了找到这个故事的根源,让我们来玩一个逻辑练习:

ThereissomethIngwrongwiththissentence.

当输入上面的句子时,犯了什么错误吗?明显吗?会影响你的理解吗?

你可能注意到了:在"somethIng"中的大写字母"I"。这或许是我们生活中会犯的错误。现在,想象一下,如果这是这整个网站上唯一的拼写或语法错误(虽然并不是这样)。也许,你复制了这个网站几次,纠正了"I",所以在这个词上它没有大写。但是原网站的版本上,该错误仍然存在。现在想象一下,如果数以百万计的人搜索我在网站上分享的每一个短语,比较多的人发现了这一个错误,而且这些人中有一个是有影响力的编辑。

虽然这个错误非常微小,但是足以威胁一个作家的声誉。这与年10月Nicely拿到新的奔腾处理器后,不知不觉中发现的错误是相同的情况。在寻找布伦常数时,他使用英特尔处理器及其浮点功能,意识到处理器给出的答案有点偏差。

THOMASNICELY,如的图所示。图片:林奇堡大学

对于绝大多数人来说,这一个小错误是不会被注意到的。毕竟,奔腾的这一错误不是世界末日。但是对于Nicely来说是一个例外,因为这破坏了他的研究,且在他的等式中创建了很多问题。在年的CNN的一次叙述Usenet的采访中,Nicely讲述了这个传奇的故事:

我一直从事纯数学方面的研究;这涉及到双素数的运算,并且在计算过程中会执行很长时间的除法运算。我发现一个异常的点,花费了数月去追踪它。事实证明了源头是最不可能被怀疑的对象:芯片。

Nicely手中的60MHz奔腾芯片是罪魁祸首,他花了几个月的时间才正确诊断出该问题要归结为于CPU。对于Nicely和其他数学家来说,去解决这样的问题是一个让人非常头痛的事情。但即使是像这样一个简单的错误,也足以损害备受瞩目的奔腾芯片在极其技术性的数学领域的声誉。

年10月30日,Nicely在CompuServe上报道了这个错误之后,它成为第一批真正通过互联网传播的故事之一。仅仅几天后,有人在Usenet中

TUhjnbcbe - 2021/3/21 10:37:00

十大著名思想实验

1.缸中的大脑(BraininaVat)2.薛定锷的猫(Schrodinger’sCat)3.中文房间(TheChineseRoom)4.猴子和打字机(MonkeysandTypewriters)5.伽利略的重力实验(Galileo’sGravityExperiment)6.特修斯之船(TheShipofTheseus)7.爱因斯坦的光线(Einstein’sLightBeam)8.定时炸弹(TheTickingTimeBomb)9.空地上的奶牛(TheCowinthefield)10.电车难题(TheTrolleyProblem)理论的真理在你的心智中不在你的眼睛里

——爱因斯坦

01缸中的大脑BraininaVat没有比所谓的“缸中的大脑”假说更有影响力的思想实验了。这个思想实验涵盖了从认知学到哲学到流行文化等各个领域。这个实验的内容是:想象有一个疯狂科学家把你的大脑从你的体内取出,放在某种生命维持液体中。大脑上插着电极,电极连到一台能产生图像和感官信号的电脑上。因为你获取的所有关于这个世界的信息都是通过你的大脑来处理的,这台电脑就有能力模拟你的日常体验。如果这确实可能的话,你要如何来证明你周围的世界是真实的,而不是由一台电脑产生的某种模拟环境?解读:如果你觉得这听起来很像《黑客帝国》,那么你说对了。这部电影以及其他一些科幻作品,都是在这个思想实验的影响下创作出来的。这个实验的核心思想是让人们质疑自身经历的本质,并思考作为一个人的真正意义是什么。这个实验的最初原型可以一直追溯至笛卡尔。在他的《MeditationsontheFirstPhilosophy》一书中,笛卡尔提出了能否证明他所有的感官体验都是他自己的,而不是由某个“邪恶的魔鬼”产生的这样的疑问。笛卡尔用他的经典名言“我思故我在”来回答这个问题。不幸的是,“缸中的大脑”实验更为复杂,因为连接着电极的大脑仍然可以思考。这个实验被广泛的讨论着,有许多对于此实验前提的反驳,但仍没有人能有力的回应其核心问题:你究竟如何才能知道什么是真实?02薛定锷的猫Schrodinger’sCat薛定锷的猫最早由物理学家薛定锷提出,是量子力学领域中的一个悖论。其内容是:一只猫、一些放射性元素和一瓶毒气一起被封闭在一个盒子里一个小时。在一个小时内,放射性元素衰变的几率为50%。如果衰变,那么一个连接在盖革计数器上的锤子就会被触发,并打碎瓶子,释放毒气,杀死猫。因为这件事会否发生的概率相等,薛定锷认为在盒子被打开前,盒子中的猫被认为是既死又活的。解读:简而言之,这个实验的核心思想是因为事件发生时不存在观察者,盒子里的猫同时存在在其所有可能的状态中(既死又活)。薛定锷最早提出这个实验是在回复一篇讨论量子态叠加的文章时。薛定锷的猫同时也说明了量子力学的理论是多么令人无法理解。这个思想实验因其复杂性而臭名昭著,同时也启发了各种各样的解释。其中最奇异的就属“多重世界”假说,这个假说表示有一只死猫和一只活猫,两只猫存在在不同的宇宙之中,并且永远不会有交集。03中文房间TheChineseRoom“中文房间”最早由美国哲学家JohnSearle于20世纪80年代初提出。这个实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中,这间房间除了门上有一个小窗口以外,全部都是封闭的。他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。根据Searle的理论,房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然他完全不会中文,Searle认为通过这个过程,房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文。解读:Searle创造了“中文房间”思想实验来反驳电脑和其他人工智能能够真正思考的观点。房间里的人不会说中文;他不能够用中文思考。但因为他拥有某些特定的工具,他甚至可以让以中文为母语的人以为他能流利的说中文。根据Searle,电脑就是这样工作的。它们无法真正的理解接收到的信息,但它们可以运行一个程序,处理信息,然后给出一个智能的印象。04猴子和打字机MonkeysandTypewriters另一个在流行文化中占了很大分量的思想实验是“无限猴子定理”,也叫做“猴子和打字机”实验。定理的内容是,如果无数多的猴子在无数多的打字机上随机打字,并持续无限久的时间,那么在某个时候,它们必然会打出莎士比亚的全部著作。猴子和打字机的设想在20世纪初被法国数学家EmileBorel推广,但其基本思想(无数多的人员和无数多的时间能产生任何/所有东西)可以追溯至亚里士多德。解读:简单来说,“猴子和打字机”定理是用来描述无限的本质的最好方法之一。人的大脑很难想象无限的空间和无限的时间,无限猴子定理可以帮助理解这些概念可以达到的宽度。猴子能碰巧写出《哈姆雷特》这看上去似乎是违反直觉,但实际上在数学上是可以证明的。这个定理本身在现实生活中是不可能重现的,但这并没有阻止某些人的尝试:年,一家英国动物园的科学家们“试验”了无限猴子定理,他们把一台电脑和一个键盘放进灵长类园区。可惜的是,猴子们并没有打出什么十四行诗。根据研究者,它们只打出了5页几乎完全是字母“s”的纸。05伽利略的重力实验Galileo’sGravityExperiment为了反驳亚里士多德的自由落体速度取决于物体的质量的理论,伽利略构造了一个简单的思想实验。根据亚里士多德的说法,如果一个轻的物体和一个重的物体绑在一起然后从塔上丢下来,那么重的物体下落的速度快,两个物体之间的绳子会被拉直。这时轻的物体对重物会产生一个阻力,使得下落速度变慢。但是,从另一方面来看,两个物体绑在一起以后的质量应该比任意一个单独的物体都大,那么整个系统下落的速度应该最快。这个矛盾证明了亚里士多德的理论是错误的。解读:这个思想实验帮助证明了一个很重要的理论:无论物体的质量,不考虑阻力的情况下,所有物体自由落体的速率都是一样的。06特修斯之船TheShipofTheseus最为古老的思想实验之一。最早出自普鲁塔克的记载。它描述的是一艘可以在海上航行几百年的船,归功于不间断的维修和替换部件。只要一块木板腐烂了,它就会被替换掉,以此类推,直到所有的功能部件都不是最开始的那些了。问题是,最终产生的这艘船是否还是原来的那艘特修斯之船,还是一艘完全不同的船?如果不是原来的船,那么在什么时候它不再是原来的船了?哲学家ThomasHobbes后来对此进来了延伸,如果用特修斯之船上取下来的老部件来重新建造一艘新的船,那么两艘船中哪艘才是真正的特修斯之船?解读:对于哲学家,特修斯之船被用来研究身份的本质。特别是讨论一个物体是否仅仅等于其组成部件之和。一个更现代的例子就是一个不断发展的乐队,直到某一阶段乐队成员中没有任何一个原始成员。这个问题可以应用于各个领域。对于企业,在不断并购和更换东家后仍然保持原来的名字。对于人体,人体不间断的进行着新陈代谢和自我修复。这个实验的核心思想在于强迫人们去反思身份仅仅局限在实际物体和现象中这一常识。07爱因斯坦的光线Einstein’sLightBeam爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。在他的自传中,爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线。他推理说,如果他能够以光速在光线旁边运动,那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。对于爱因斯坦,这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者,所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样。解读:事实上,没人确切知道这意味着什么。科学家一直都在争论一个如此简单的思想实验是如此帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。在当时,这个实验中的想法与现在已被抛弃的“以太”理论相违背。但他经过了好多年才证明了自己是正确的。08定时炸弹TheTickingTimeBomb如果你
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