程序原本(五):计算系统——数,以及对数据的性质的思考(可计算数据只有两类,分别面向交互型式和交互行为)

阅读数:28 2019 年 9 月 28 日 17:27

程序原本(五):计算系统——数,以及对数据的性质的思考(可计算数据只有两类,分别面向交互型式和交互行为)

总的来说,我们的计算机由五部分构成,即控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。然而这五个部分所理解的数据并不一样,以个人电脑系统为例,见表 1。

表 1 PC 中的设备与其理解的数据

程序原本(五):计算系统——数,以及对数据的性质的思考(可计算数据只有两类,分别面向交互型式和交互行为)

我们还可以举出更多的计算机组成部件以及它们对数据的不同理解,例如显卡、打印机、硬盘,以及扫描仪等。但归总起来,这些“数据”只有两类:

  • 一是在设备与设备之间,我们确立了以传输总线带宽为标准的数据交互型式 (type)。即,设备与设备之间的数据,明确以如下单位传输:位(bit)、字节(byte)、字(word)、双字(dword)等。
  • 二是在控制与被控制对象之间,我们明确了以交互行为(action)为视角的三类数据5,即逻辑(logic)、指令(instruction/operator)和操作数(operand)。

5 数据的交互是可以表达为数据的,即在交互双方本质上仍然是通过数据来传递行为指示——“控制与被控制”是两个设备之间的行为关系,“数据”包含了行使行为所需的全部信息,而“(某种)行为”是设备自身的能力。

正因为交互行为本身亦是(可以按照确定交互型式来定义的)数据的一种,可以在设备与设备之间传输,所以我们的击键行为最终可以表达为某些 CPU 指令。这也正是“人机交互”的基础:装置,以人可以理解和传递的形式,通过一定介质和中间转换,表达为确定的设备之间的交换数据。例如鼠标,人理解和传递的形式是移动与单击,鼠标作为中间的转换装备,最后将位、字节等数据通过设备之间的传输,送至计算系统的其他设施,例如端口。

从这个角度上来说,所谓的人机设备本质上仅仅是一个“数据采集”和“数据反馈”的终端,采集的是人的行为,反馈的则是人的知觉系统所能理解的信息(物理的、生理的、化学的、机械的、光学的等)。包括采集与反馈,以及该装备的内部构造与行为等,也是可以通过计算系统来控制的,那么它又将变成前面所述的、程序员所关注的两种“数据”。

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