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《數字裡的真相》機器、設計、裝置,打造出現代世界的發明

(圖/Unsplash)
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這世界很複雜,若想真正的理解數字,就要結合基本的科學素養與計算能力。

《數字裡的真相》利用容易理解的統計數據和圖表,激發我們對真確事實的關注,突破舊有思維、跨領域的探險,掌握真確無誤的實際狀況。(編按)

文/瓦茲拉夫.史密爾 Vaclav Smil

資料量增加:太多太快

很久以前,資訊只存在於人的腦海裡,古代的吟遊詩人可能會花很長的時間,重複講述戰爭與征服的故事。隨後,外部資料儲存發明出來了。

大約五千年前,美索不達米亞南部的蘇美人(Sumer)發明出記錄用的黏土小圓筒和泥板,上面通常只寫得下十多個楔形文字,相當於幾百(102)位元組。古希臘悲劇詩人埃斯克勒斯(Aeschylus)在公元前五世紀寫的三部曲《奧瑞斯提亞》(Oresteia),儲存量高達約30萬(105)位元組。羅馬帝國的一些有錢元老,坐擁的圖書室藏書上百卷,其中一位的大批藏書至少儲存了100百萬位元組(MB;100 MB即108位元組)。

古騰堡(Johannes Gutenberg)的印刷機使用活動字模,帶來了徹底的轉變。到了1500年,也就是開始使用活字印刷機後不到半個世紀,歐洲印刷業者就發行了超過1.1萬種新書,伴隨這種非比尋常的增長而來的,是其他儲存資訊形式方面的發展。首先是雕刻和木刻的樂譜、插畫與地圖,接著是十九世紀時的照片、錄音和電影。二十世紀時新增了資訊的儲存方式,包括磁帶和LP唱片,而從1960年代開始,電腦把數位化的範圍擴展到醫療影像(數位乳房攝影的儲存量是50 MB)、動畫電影(2 GB至3 GB,GB是十億位元組)、洲際金融移轉,以及垃圾郵件的大量發送(每分鐘送出的訊息超過一億則)。像這樣的數位儲存資訊,迅速超越了所有的印刷資料。莎士比亞的戲劇與詩歌總計達5 MB,相當於一張高解析的照片、30秒的高傳真聲音,或8秒的串流高畫質影片。

因此,印刷資料已縮減到整個全球資訊儲存量的很小一部分。到2000年的時候,美國國會圖書館內的所有書籍儲存超過1013位元組(也就是超過10 TB),但所有的照片、地圖、電影和錄音資料一加進去,它就只占了整個收藏量(1015位元組,實際大約是3 PB)的不到1%。

(圖/Unsplash)
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在二十一世紀,資訊產生的速度愈來愈快。雲端服務公司Domo在針對2018年每分鐘產生資料量的最新調查中,列出以下幾個數字:Netflix訂戶透過串流收看了超過97,000小時的影片,在YouTube觀看了將近450萬支影片,在氣象頻道Weather Channel要求提供了超過1,800萬筆預報,至於其他的網際網路資料,單單在美國就使用了超過3千兆位元組(3.1 PB)。到2016年,全球每年的資料產生速率已經超過16 ZB(1 ZB等於1021位元組),而到2025年,這個數字可望再提高一個數量級,也就是達到大約160 ZB(1023位元組)。根據Domo的調查結果,全球近80億人在2020年每人每秒產生了1.7 MB的資料。

書名:《數字裡的真相》  作者:瓦茲拉夫.史密爾 Vaclav Smil出版社:天下文化 出版日期:2021年8月30日
書名:《數字裡的真相》
作者:瓦茲拉夫.史密爾 Vaclav Smil
出版社:天下文化
出版日期:2021年8月30日

這些數量引出幾個明顯的問題。資料洪流裡只有一小部分能夠儲存,但應該是哪個部分呢?資料量如此之大,即使保存下來的不到1%,在儲存上顯然還是挑戰。此外,無論我們決定儲存什麼內容,下個問題會是:資料應該保存多久。沒有哪個資料需要永久儲存,但保存多久最為理想?

在國際單位制中(例如「千」為k = 103,「百萬」為M = 106),代表最高倍數的字首是yotta-(Y = 1024,也就是一兆兆),我們在十年內就會有那麼多位元組的資料,即使把估算數字這種苦差事漸漸丟給電腦處理,但要面對這麼大的數值,工作將會變得愈來愈困難。一旦我們每個人開始每年產生超過50兆位元組的資訊,還會有真正的機會好好利用這些資訊嗎?累積的資料、有用的資訊、有深刻見解的知識,這三者之間畢竟有著根本的差異。

●本文摘選自天下文化出版之《數字裡的真相》,未經同意禁止轉載。


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