03-那艘会演奏音乐的船，其实藏着最早的“程序”

AI悦创原创2025/4/11大约 6 分钟...约 1812 字

1. 编程的本质：不是代码，而是思想

你有没有想过，什么是“编程”？大多数人的第一反应，大概是：在电脑上写一堆代码，然后做出一个小游戏或者网站。尤其是你要是学过编程，可能会觉得这个问题太简单了，根本不用解释。

可实际上，编程真正的核心，并不是代码本身。而是：通过一系列指令，控制机器按照你的设定行动。

而且你可能不知道，这种“控制机器的艺术”，其实在没有电脑的年代，就已经存在了。

要了解这段历史，我们得穿越回800多年前的中东。在阿拉伯帝国，有一位天才发明家，叫伊斯梅尔·阿尔·加扎利。他造出了一艘非常特别的小船——一艘会自动演奏音乐的机械船。

这艘船上，坐着几位贵族和国王，周围还有四位“音乐家”：一人打鼓、一人吹笛、一人弹竖琴，还有一人负责节奏。这些音乐家看上去惟妙惟肖，但他们不会说话、不会走动，因为他们其实是机械木偶。

那问题来了：这些木偶怎么会弹奏乐器呢？

秘诀在于——机关装置 + 编排顺序的“程序”。

如果你玩过八音盒，就会懂这个原理。旋转的金属圆柱上有许多小突起，每个突起在旋转时碰触内部的金属片，从而发出乐声。加扎利用类似的设计原理，让不同位置的“突起”控制木偶动作，从而实现“编排音乐”。

更厉害的是，他还让这些突起的位置可以更换，也就是说，只要重新设置这些点，木偶就能演奏出全新的曲子！

这就是早期的“可编程”系统——没有电子设备，却依然能靠机械装置实现自动控制。

我尽可能收集了互联网上所拥有的视频资料，找到了一个视频并发布在网站上。有兴趣的可以访问看看：

时间快进几百年，我们来到19世纪末的美国。这时候，另一个编程故事悄然展开。

当时，美国政府遇到一个大难题：人口普查。

根据法律，每10年一次的大型统计工作，必须收集全美范围的年龄、性别、受教育程度、职业、健康情况等20多项数据。1880年那次统计，光是分析数据就花了整整9年，新一轮普查还没开始，上一轮的数据就已经过时了。

为了改变这种效率低下的局面，一位年轻工程师站了出来：赫尔曼·霍尔瑞斯。

他设计出了一种名叫“打孔卡片制表机”的装置。原理也不复杂：在纸卡片上打孔，每个孔位代表一个信息，比如性别是“男”，年龄是“11岁”。然后把这些卡片送进机器，机器根据孔的位置读取数据，自动统计结果。

对于很多人来说，这种方法或许并不陌生。像考试时涂答题卡，就是和打孔卡非常相似的一种做法。通过安排孔位——也就是设定机器可识别的“语言”——来告诉设备要怎么处理、统计，这本身就已经算是编程了。

你可以把它理解为19世纪的“扫码统计系统”，只是当时的“扫码”，靠的是小孔和机械触点。

为验证效果，政府搞了场比赛。霍尔瑞斯的机器，只花了半天就完成了任务，而其他人的手工方案则要几天甚至更久才能出结果。他凭此赢得了1890年普查的正式合同，并把分析时间从9年缩短到2年半！

更重要的是，霍尔瑞斯还给这台机器增加了扩展功能——不仅能做人口普查，还能处理商业、卫生等各种数据，成为早期“通用型信息处理系统”。

这项技术，后来发展成一家公司，就是今天科技巨头之一的 IBM 的前身。

你可能会问：打孔就打孔，跟写代码有啥关系？

这就要回到我们最开始说的那句话：编程的本质，是通过一组指令，让机器在正确的时间做正确的事。

打孔就是在用“机器能识别的方式”表达这些指令。每张卡片相当于一段程序，多个卡片组合起来，就是一套复杂的逻辑流程。

只是那个年代，程序不是键盘输入的，而是靠人手一张张打孔。霍尔瑞斯本人曾一天打上百张卡片，手臂打得肿胀酸痛，可他也由此开启了信息自动处理的新时代。

之后，自动打孔机出现，工作更轻松了。再之后，“打孔卡片”演变成了程序语言、操作系统和我们今天使用的各类“编程工具”。

从加扎利的音乐船到霍尔瑞斯的卡片机，我们看到的是：编程的本质，从来都不是代码，而是一种思考方式。

它让我们能提前设定规则、设计流程，让机器自动完成复杂任务。而这种能力，早在没有电脑的时候，人类就已经具备了。

所以，如果你正在学习编程，记住一件事：学习编程，不只是为了写代码，更是为了拥有掌控复杂系统的能力。

这正是本书要带你感受到的编程魅力。下一篇，我们会继续探讨另一个重大发明，它直接促成了我们今天使用的“真正的电脑程序”。

2025/6/1 13:07

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