详述云计算发展简史及其对信息产业的影响

现在CIO难当问题在哪里呢？因为信息技术和信息产业发展太快。所以，你得跟得上技术和产业。我们讲全球的信息化，或者我们国家的信息化，应该讲两句话，一个是信息技术和信息产业的迅速发展，这个大家都理解。第二句话是对全社会各行各业全方位的渗透。所以，这一句话把我们信息官搞得很辛苦。

我今天讲一讲云计算，希望大家能够跟上时代的步伐再往前走一步。图灵机大家都知道，是我们计算机的一个理论模型。1936年产生的，是一个天才的数学家图灵，他说数学问题可以用一种模型来表述它，也可以做一些解。后来冯·若伊曼就把计算机按照图灵的模型做出来了，之后1944年和1945年的时候，全世界第一台计算机出来了。所以不管在哪一个机群或者是网络，还是网格还是并行和分布的，基本上都是在图灵机上干活，所以我们都把它叫做面向图灵的技术。现在我说beyond就是说它被超出了。有的同志看到我的题目爱把它写成超越了，我比较计较，超越就叫做跨过去了，超出了，因为云计算里面仍然有相当分量的图灵计算。但是它比图灵技术更广泛。所以我今天想讲一讲它超出了哪些地方。下面我讲五个问题：互联网改变了计算机和软件的工作模式;网络科学十年形成了对互联网的新认识;超出图灵机的云计算;云计算的基本任务;云计算对信息产业的影响

第一，互联网改变了计算机和软件的工作模式

年轻人爱看未来，我们老头子就爱看过去。我们有一句话叫做历史照亮了未来发展的道路。我们想一想从图灵机1936年24岁的天才数学家图灵写了这篇论文之后，我们世界发生了什么变化？其中一个重大的变化就是冯·若伊曼先生他要求图灵一起来做冯·若伊曼的计算机，把它物化了，说你这个模型是理论的，能否把它物化成一个物理的东西。后来到1968年就开始有软件工程的思想。大家想软件就像一个产业了，但是事情没有按照原先的三个大事件的轨迹往前走。到1969年美国国防部率先组建了一个网，叫做ARPANET，ARPANET不久被作为原形变成了Internet，84年到现在25年。所以现在是互联网的天下。后来又过了五年，我们大家对互联网不满足了，觉得互联网对我们老百姓离得太远，又有人发明了一个万维网，在互联网的基础上搞了一个超文本。所以，现在大家都在万维网上工作，特别不是搞IT行业的，因为信息是互联网的载体。所以基本上是在万维网上工作。

1998年有两位全球著名的科学家发现网络可以把它作为一个科学问题来研究，我这里打了七个点，这七个点就是图灵机到现在，有几个重大的事件，甚至七个点对应了七个人，因为他们推动了社会的进步，实际上不止这七个点。大家看到后面有一大堆的里程碑，一个一个台阶往前走，所以要把这七个里程碑再细分，就有20几个里程碑。时间比较紧，我就说三个里程碑。我们耳熟能详的，特别是40岁以上的人都经历了的。所以你要把七个里程碑再往宏观来讲的话，就是三个里程碑。

我们看看历史照亮未来发展的道路。这三个里程碑到底是什么意思？大家回顾历史，我们当年有三个速度大家应该记住，一个是通讯发展的速度，一个是存储器发展的速度，一个是微电子或者是集成电路发展的速度。通讯发展的速度我们把它叫做吉尔德速度。吉尔德先生说互联网的带宽每六个月翻一番，存储器的容量或者是存储器的性能价格比每九个月翻一番。微电子、集成电路或者CPU的性能价格比大概上是十八个月翻一番。我们知道这个社会应该是和谐发展的，通讯发展的非常快，六个月翻一番，集成电路是十八个月翻一番，存储器是十二个月翻一番，这个社会就要打破平衡了。我们国内很少有人说这个事情。正因为如此这三个翻一番，所以，我们这个社会就进入了网络时代或者是信息时代。但是通信比存储发展的快，存储比集成电路发展的还快，大家知道吗

我想讲一个例子大家听一听，2000年的时候，我们计算机进入了各家各户，我们的端口速度是100MBPS。我是搞通讯出生的，我们当时搞程控交换机在一个城市里面，每一个端局的端口速度就是100MBPS。100M是一个什么概念呢？就是1500个化路端局，现在变成一家用了。所以，我们人类在享用通讯给我们带来的便捷。像我这个年龄的时候，我们以前部队离休干部都是小号，现在已经没有小号了，已经都是大号了。大号才一个化路，我们以前没有办法的时候，用一个东西并级，那就是说通讯的带宽不够，现在给一家1500个化路，这不是很奢侈吗？所以我们发财了，我们通讯是发财了，大家都没有想过这件事情。

再看看无线进入3G时代，2MBPS走在路上，我们一边走路一边看图片，一边走路一边发邮件，一边走路一边听MP3。MP3里面的东西在哪里弄来的？在网上，因为通讯传输速度快，所以我们在享受着通讯科技进步给我们带来的便利。在这样情况之下，计算机发展也是很快的，所以IT公司就在想，怎么办，我们把通讯给用足了。我想举一个例子，我们一个人，因为工伤事故两个手断了，这就麻烦了，结果他就非常的刻苦他就拿两个脚来写字，这就叫做平衡性的发展。结果字写的很漂亮，人们发现他的脚潜力很大，现在我们通信、存储、计算机当然都是应用了，刚才我说了十八个月翻一番也很厉害。但是通讯发展更快，所以，网络就出现了。这不是很简单吗？网络出现了，我们就可以把很多事情拿在网上来做，而不一定在你自己家里做。

这时候我们在家里做事情有什么问题，我们来看看图灵技术有什么问题。小伙子图灵他24岁写了一篇文章的标题叫做《论可计算机及其在判定问题中的应用》，中间有个词不太好念，什么原因呢？图灵发表这篇论文的时候，他用的是德语单词，所以我们现在好多做研究的他不看经典论文，他不一定对论文产生的背景了解。他为什么用德国单词呢？他这篇论文是回答德国大学家希尔伯特在1900年提出的著名的“23个数字难题”之中的第10个问题，问题涉及逻辑的完备性，即是不是所有数学问题在逻辑上都可以解的。这篇论文说：并不是所有的数据问题在逻辑上都是可解的，有一些数据问题是不可解的。哪些问题是可解的呢？他给了一个例子，也就是我们说的图灵机模型。他说一个自动计算机的理论模型，这样的论题可以做一些事情。可以把推理作为一系列简单的机械动作，被称作为图灵机的模型，有许多等价描述。歪打正着，图灵机模型到上世纪60年代却转变成用来说明可计算能力的模型。

因为他的贡献之大，过了30年之后，人们决定设立图灵奖，用图灵的名字来说明计算机里的重大问题。所以从1966年开始就有图灵奖。到现在为止有几十位图灵奖获得者。几年之后冯·若伊曼要求图灵说我们把它物化一下，我们来做一个模型，做一个物理的计算机来实现你的模型。果然实现了，所以我们把计算机的诞生认为是冯·若伊曼先生的结果。冯·若伊曼说计算机是由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。但是冯·若伊曼比图灵又近了一步，他认为程序可以存储起来，存储的程序和一个数据没有差别，我们把存储的程序按照地址顺序进行操做，这就是机器指令。所以他的进步也很大，有了这个想法之后，慢慢的计算机才变成今天这个样子。

程序设计和软件工程：在每一个层次上都能够进行程序设计。高级语言程序设计过程是“分析问题、建立数学模型、选择数据结构、设计算法、编程等等”。这些问题我想大家都清楚。

Robert E·Kahn和Vinton G·Cerf他们两位因为在TCP/IP协议方面所取得的杰出成就，他们在2004年荣膺图灵奖，2005年获得美国总统颁发的总统自由勋章。又过了五年，伯纳斯·李将超文本引入互联网，创建万维网。他发明了两个东西：传输协议和超文本协议，有了这两个个东西以后，我们发现英特网上面有万维网，于是所有的东西都连在了一起。上面一直到GPS，下面到手机。在这个过程当中，工程师为了画图方便，就把网络用手隔一下，像云一样，用云作为LOGO表示网络资源，这个早就有了，不是什么新鲜玩意。

现在我们到了一个无处不网、无时不网，人人上网、时时在线的时代。有一句话是这样说的，有电的地方就有互联网，有互联网的地方就有云计算。因为这个时代已经到了这个时候了，所以我们是否还在一台电脑上做事情？就好像爱迪生发生电的时候，每个人自己搞一个发电厂，在发电厂自己发电自己用。有人建议发电厂为什么不搞大一点？那就是上网了，所以说云计算并不新奇。

我刚才讲了，通讯的发展速度、存储器的发展速度和计算机的复杂速度，我们大家都很享受这个发展速度。但是有一个问题更严重，信息的复制量开始了，网络环境下信息每18个月产生的数据量等于过去几千年的数据量之和。这一句话在当时还不敢讲，信息的速度比通讯的增长速度还快。联合国科教委组织说三个月翻一番，如果三个月翻一番和六个月翻一番这样信息发展太快了。所以人们一开始迷茫了，我们掉到了信息的汪洋大海里头了，因为那个是六个月翻一番，这个三个月翻一番，这怎么得了？这就是人们的一个诅咒信息的东西，这个东西到底是真的还是假的，这个东西垃圾太多了，大家都在抱怨。像我们部队的指挥所里面我们不需要这么多，你阻碍了我的决策。所以现在有一个词叫做数据挖掘或者信息挖掘，网络化数据挖掘。所以，我们并不需要这么多的信息，人们需要最感兴趣的最需要的信息。

所以，这样一来的话，电脑已经不稀奇了。所以这个历史是一个特殊的历史阶段。所以现在出来了这样一个很时髦的话语，30年前电脑被送进千家万户;20年前，网络被送进千家万户;现在服务被送进千家万户。

我想举一个简单的例子，我们北京大学要搞绿化，那我们北京大学的校长说要成立一个绿化队，雇30个人，给学校所有的树、花浇水、灌溉、除草。绿化队的队长说：不行，30个人不够，学校这么大，要雇100个人。后来慢慢发现绿化可以社会化，我们可以在北京找一个园林公关公司给他签一个合同，给他提一个要求，开会的时候你必须给我摆花。所以园林公司就全给所有大学服务了，这个大学校长很高兴，以后就可以把员工省了。这叫做园林社会，为什么要搞园林队呢？如果每家都搞一个员工队的话，我们没有那么多人力资源。但是有了园林公司的话，我们就可以省很多事。所以云计算一点都不复杂，我们安安心心做我们的事业，做我们公司的主渠道的工作，所以服务送进千家万户有可能了。

我简单讲三个例子在我们计算机领域里，电子邮箱一开始出现的时候大家很时髦，每个人的名片上都有邮件地址。邮箱大家正常的想法是挂在自己家门口，后来慢慢人们发现电子邮箱不能挂在家门口，要是挂在家门口的话，要出差到外面邮件就看不到了。所以慢慢就把邮箱放到网络上了。gmail现在是免费邮箱，千千万万的人都用免费邮箱，但是邮箱的空间无限大，这样一来电子邮箱好像是一个免费的货物，但是他在做其他的生意把大家都吸引过来了。所以电子邮箱放在家门口就好像是绿化的需求，不一定要有自己的速度，也就是来回传递，到我这来要有最好的状态。

第二个例子就是操作系统，操作系统我们看到Windows发展的历史。Windows操作系统的演化，由于Windows面向太多的企业、服务器和个人等不同应用，成为“千人一面”的操做系统，软件规模越来越庞大。操做系统对硬件配置要求越来越高，电脑耗能成为全球变暖的祸首之一。所以，这样一来操作系统到了今天。

用户不需要千人一面的操做系统，用户需要的是便宜、简单、省电、多元、个性化的端机;很快的上网速度;个性化、轻量化的操作系统成为大势所趋。

第三个例子是个人网页，我们以前建一个网页要多长时间。十多年前我们建一个网页可能需要一个礼拜，现在一个小孩子甚至是一个中学生可能拿一个鼠标点击一下建一个网页就只需要一个下午。 这是什么原因？是软件的发展。现在哪个公司的软件是自己写的？很多公司都不是自己写的。

当然通信和网络还是一个问题，如果网络不是一个大问题的话，如果沟通不是一个大问题的话，我们应该怎么使用互联网？怎么样使用计算机？所谓网络就是IP连接，把所有的集成连在一起，这就是一个科普的定义。管理问题是计算机跟计算机是怎么样交互，我认为有三种：1、消息传递;2、数据交换;3、程序调用。所以，程序调用表现出来的新鲜的事物，如果不是固定的速度的话，我觉得也要有三个东西需要研究：

一是计算机病毒，能够通过修改其他程序并把自身拷贝包含在其中而感染这些程序的程序，在计算机之间传播。

二是网络蜘蛛，在万维网中各站点爬行，捕获网页内容。

三是网络机器人，网络机器人就是这台机器控制另外一台机器。在这样的情况之下，我们看到互联网完全突破了图灵机的描述范畴。互联网上的计算机以交互为中心，此计算机可以影响彼计算机的运行状态和物理距离几乎无关;CPU只是网络上一个个自治节点中的可计算部分;结点可以是异构的;结点之间可存在弱耦合的关系。

互联网的促成，集中统一的调度，顺序的、确定性的输入，不能描述互联网的工作机理。互联网成功实现了一群实现自我价值的人。有博客、播客和派克、威客。博客成为面向公众的个人信息发布系统，还衍生出移动博客、图片博客、群体博客等。威客是一个很好的东西，我帮人人，人人帮我。

互联网是什么？它一定不是一台图灵机，互联网成为人人感知和认知不可或缺的装备，使得人的感知能力和认知能力挣脱了时间和距离的束缚，得到极大的延伸;互联网成为人与人之间沟通不可或缺的装备，使得人与人之间、人与社会之间沟通质量和效率得到极大的提升。

社区是什么？社区成为网上从事某种专项事物的人群，或者从事某种专项服务。我特别想讲的是社区的思想，最好的社区，可大可小，专项可粗可细，而且这个社区是无穷无尽。社区的出现巧妙地解决了人工智能中无法解决的常识知识的界定和表达问题。

这是我讲的互联网的发展改变了计算机和软件的工作模式。

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