本書前面幾章主要研究了人作為通訊機體的問題。但是，如我們已經看到的，機器也可以是一種通訊機體。本章將討論人和機器的通訊特點之間的相互衝擊，也將試圖確定機器的未來發展方向以及由此而給人類社會帶來的影響。

讓我們記住，不管我們對於自動機之有無感情問題採取什麼樣的想法，它在經濟上完全和奴隸的勞動相當。而任何一種同奴隸勞動競爭的勞動都必須接受奴隸勞動的經濟條件的。十分清楚，自動機的採用會帶來失業現象，它同目前的工業蕭條甚至三十年代的危機相較，後者只不過是兒戲而已。這種危機會給許多工業部門帶來危害，甚至也可能給那些利用新潛力的工業部門帶來危害。另一方面，我們的工業傳統決不妨礙工業家去攫取迅速取得而又穩當可靠的利潤，並且在他個人行將破產之前溜之大吉。

首先，長軸系如果不是很好地一行一行地裝配起來，那就得使用簡單的聯結方式（例如，用萬向聯結或平行聯結）以保證工作具有某一程度的方便。其次，為了支撐這些傳送軸的長軸承，消耗的動力非常之大。在一台機器中，轉動部分和進退部分都得服從於同樣的要求，即要求有相同的穩固性；這些部分又同樣服從於盡量減少軸承數目的要求，以便降低動力的消耗並且求得生產的簡化。這些要求不是容易按照一般公式辦到的，這就給了舊式工匠的發明才能和革新技巧提供了大好時機。

這些工作都必須通過機器來做，而這些機器又得從其他機器造出來。只有通過這許多階段，人們才能回溯到十八世紀的原始的手搖或腳踏的鏇床。

戰後，這些計算機發展得非常迅速。在大部分需要進行計算的領域中，這些計算機都顯得比計算員迅速得多，也準確得多。它們的速度早就達到了這樣的水平：不可能在它們運算的中途進行任何人力的干預。因此，如我們在高射炮控制儀器中看到的，這些計算機同樣要求用機器能力去代替人力。機器的各部分必須使用一種適當的語言來相互交談，除了在過程的初始階段和最後階段外，它們不向任何人講話，也不聽任何人的話。

但是，奴隸不單是做著礦井抽水的工作的。他們還要牽引滿載貨物的船隻逆流而上。

在這裏，反饋是用來調節機器的速度的。在船舶的舵機中，它是用來調節艙的位置的。駕駛員操縱著輕便的傳動系統，利用鏈條或水壓傳動來推動一個安裝在駕駛室中的構件。這個構件和舵柄之間的距離由專門的儀器指示出來，人們根據這一距離來控制進入蒸汽舵機汽門的蒸汽數量，而在電動舵機的情況下，則控制電能的進入。無論具體的聯接方法如何，進入能量的變化狀況總是這樣的：它使舵柄和駕駛盤所開動的構件保持著協調的動作。因此，一個掌盤的人就能輕而易舉地完成一部舊式人力舵輪所需的全班人馬才能費力完成的任務。

工業革命出現的第二個地方就是紡織工業，這個領域之發生革命也許地繁重的礦工勞動晚一些，但與運輸業的革命是同時進行的。那時候的紡織工業已經毛病百出了。即使是在發明機械紡錘和機械織機之前，紡織工人的工作條件就已經有很多地方需要改進了。他們所能完成的產量大大落後于當時的需求。因此，本來很難設想機械化會使紡織工人的勞動條件變得更壞，然而機械化的的確確使他們的勞動條件變得更壞了。

首先，英、法兩國的海外利益，和西班牙的海外利益不同，它們都分佈在高緯度地區，對此，顯而易見，大圈直航要比起沿緯度作東西航優越。其次，這兩個北方強國存在著爭奪海上霸權的激烈競爭，因而航海術的優勢具有嚴重的意義。這就無怪乎兩國政府都用巨金懸賞的辦法來徵求測定經度的準確方法了。

紡織工業幾乎為工業機械化的全部過程提供了一個模型。在社會方面，紡織工業的機械化使工人開始了從家裡轉到廠里並從鄉村轉到城市的過渡。當時對童工和女工的勞動剝削，其剝削形式如此之殘酷，假如我們忘記了南非的鑽石礦，也不了解中國和印度的新工業化以及幾乎是每個國家中的種植園的勞工的一般處境的話，那是我們今天所無法想象的。這種情況的發生主要是由於下述事實所致：新技術給人帶來了新責任，然而當時又沒有法令規章對之進行監督。但是，其中有一項情況，其技術意義更大於道德意義。關於這一點，我指的是，工業革命初期的許多災難性的後果和形勢並不都是由於當時有關人們缺乏道德感或從事不法行為所致，而是來自若干技術方面的特徵，這些特徵是工業化初期手段中所避免不了的，它們是在技術發展的以後歷史中才或多或少地消失掉。決定工業革命初期的技術發展方向的這些特徵就存在於早期蒸氣動力及其輸送方法的本質之中。用現代標準看，蒸氣機所用的燃料是非常不經濟的，但如果考慮到當時還沒有更新型的蒸氣機同它們競爭這個事實的話，這個問題就不是那麼重要了。但是，就以這種蒸氣機而言，大規模使用也要比小規模使用經濟得多。和原動機作比較，紡織機器（不論是織布機或紡紗機）都是輕型的機器，消耗動力不多。因此，為了經濟的目的，就有必要把這些機器集中在一個大工廠里，用一部蒸氣機來帶動許多織布機和紡錘。

換句話說，機器既不偏愛體力勞動，也不偏愛文牘式的勞動。因此，新的工業革命所能滲透進去的領域就會非常廣泛，包括執行不太用腦筋的一切勞動在內，情況和上次工業革命在人力的各個方面都有被機器排擠掉的現象極為類似。當然，也會有些行當是新工業革命所不能插手的，因為新的控制機器對於小規模工業會是不經濟的，承擔不起大量的基本投資，或者，由於這些工業的工作變化多端，以致每一特定的工作幾乎都要有一個新的程序帶。我不能想象一部代替我們去做判斷的那種類型的自動機會被小雜貨鋪或出租汽車行所採用，雖然我能夠清楚地想象到，雜貨批發商或汽車製造商會採用它。

哥倫布的航線，銀艦隊的航線以及阿卡普爾科大帆船的航線都是這樣地開闢起來的。

除了電動機外，另一個偉大的電學發明就是真空管，它也有一段類似的歷史。在真空管發明以前，我們需要用許多分立機構來調節大功率的系統的。事實上，大多數的調節機構本身就需要相當大的功率。也有個別情況例外，但只存在於特殊領域中，例如船舶的駕馭。

現在讓我們看一看一個更加完整些的自動化時代的圖景。例如，讓我們設想一下未來汽車工廠的樣子，特別是設想一下裝配部門即汽車工廠中使用勞動力最多的一個部門。

我們曾經提到的裝配部門就是應用這類技術的部門。在裝配部門，例如在化學工廠或流水作業的造紙廠中的裝配部門，必須對產品的質量進行某種統計性質的監督。這種監督是靠抽樣過程來進行的。這個過程經過瓦爾德（Wald）等人的改進現在已經提出一種九_九_藏_書所謂連續分析的技術方法了。依據這種方法，抽樣不再是集總進行的，而是同生產一道進行的連續過程。因此，凡是能夠用相當標準化的技術來完成並可以交給一個不懂得其中所含的邏輯關係的統計員去管理的那些過程，都可以交給計算機去做。換句話說，除了最高水平的工作外，機器既能照顧到生產過程，又能照顧到日常的統計監督工作。

蒸汽機的第二個偉大勝利就是汽船的發明，特別是內河汽船的發明。至於在海上，蒸汽機有多年時間都只作為海船風帆的附加物，其價值頗為可疑；然而，正是由於密士失比河上的運輸利用了蒸汽機，這才開拓了美國的腹地。和汽船一樣，作為拖運笨重貨物的工具，蒸汽機車也開始出現在今天正在淘汰這種工具的地方了。

工廠電路的輸送損耗是比較低的，電動機的效率是比較高的。電動機與其線路的聯結不一定要固定起來，也不一定要由許多部件組成。目前，由於考慮到運輸和設備的方便起見，可能使我們不得不仍然象往常那樣把某項工業過程中的不同機器集中在一個工廠里；但是，把所有機器都聯接到單個動力來源的必要性已經不再是地點集中的重要理由了。

當然，這些新裝置的採用與否以及可能被採用的時間主要是經濟方面的問題，而在這個問題上，我不是行家。據我粗略的估計，如果沒有劇烈的政治變動，或者發生另一次大戰的話，那末，新機器需要一、二十年才能佔據應有的地位。戰爭會使這一切在一夜之間發生變化的。假如我們同大國發生戰爭，例如，同俄國發生戰爭，以致迫切需要大量的步兵，因而需耍大量的人力時，我們就很難維持我們的工業生產了。在此情況下，採用其他方式來代替人力生產的問題也許就是民族存亡的問題。我們現在在發展自動控制機器的統一體系方面所面臨的處境就象我們在1939年發展雷達技術時的處境一樣。正是由於「英國戰役」這一緊急事變，使得我們有必要大規模地去研究雷達問題，有必要使這個領域的自然發展過程加快起來，從而使它提前幾十年成熟；同樣，在一次新戰爭中，代替勞動力的必要性也可能給我們帶來同樣的影響。由熟練的無線電愛好者和數學家、物理學家這批人員所組成的那支技術隊伍，過去曾經很快地變成了熟練的從事雷達設計的電氣工程師，今天，他們仍然可以在自動機器的設計方面做出類似工作的。還有，由他們訓練出來的新的熟練的一代也正在成長中。

首先，操作程序將由某種類似於現代高速計算機的裝置來控制。我在本書認及其他地方常常說到，高速計算機基本上是一部邏輯機，它把不同的命題拿來互相考較，並從它們的結論中作出選擇。它能把全部數學歸結為一繫到純邏輯任務的運演。如果把這種數學表示體現到機器中，則這種機器使是通常的計算機。但是，這種計算機除了解決通常的數學任務外，還能夠擔負起給機器傳達一系列有關數學演算的指令的邏輯任務。因此，它至少要包括一大堆進行邏輯運算的設備在內，目前的高速計算機事實上正是這樣的。

這些看法都是不正確的。第一，目前用來進行極複雜的數學工作的大型計算機，其價格大概是數十萬美元。即使是這樣的價格，一個真正大工廠也不會拒絕採用它作為控制機器的，但是這個價格還是太貴了一些。目前的計算機發展得如此之快，以致實際造出的每部計算機都是新式的。換句話說，在這些顯然過高的費用中，大部分都是花在新的設計工作上和製造新的零件上，因為生產這些零件要求有十分精巧的勞動和十分昂貴的設備。因此，如果這些計算機之一在價格和型式方面確定下來了，並且是十架、二十架地採用了，那它的價格是否會超過一萬元就很值得懷疑了。一架類似的功率較小的機器雖然不適於解決最困難的計算問題，但卻完全適於工廠控制之用的，而這種機器對於任何一種中等規模的生產說來，其價格都可能不超過幾千美元。

一般說來，工廠都有會計手續，它與生產無關，但是，既然帳簿上出現的數據都是來自機器或裝配線，那它們也就能夠直接送到計算機中。其他數據可以通過人手運算隨時送到計算機中，但是，大部分的書寫工作可以用機械方法來完成，只剩下少數的細目，例如對外通訊，才需要由人來擔當。但是，即使是對外通訊，也可以大部分變為收取對方進來的穿孔卡片或者是通過極為簡易的勞動把它列印到穿孔卡片上的。從這一階段開始，一切工作都可以由機器去完成。這種機械化的方法同樣適用於工業企業圖書館和檔案處的絕大部分的工作上面。

這些早期計算機的觀念，就其來源而言，要比布希的工作早得多。在某些方面，它可以追溯到十九世紀初期伯貝奇（Babbage）的工作。伯貝奇已經有了驚人的現代計算機的觀念了，但他所能使用的僅是機械方法，這就遠不能滿足他的野心了。他所遇到的而且無法克服的第一個困難就在於：長系列齒輪運動時要求有相當大的動力，因此，輸出的力和轉矩很快地就變得太小了，以致不能推動機器的其他部分。布希也看到這個困難，並且用了一個很巧妙的方法來克服它。除了真空管和類似裝置所製成的電放大器外，還有若干機械的轉矩放大器，例如大家在船上卸貨時常常看到這類放大器。碼頭上的裝卸工人把貨物吊在起重機的吊梁或絞車的鼓輪上就能把貨物舉起來。使用這個方法，裝卸工人所用的機械力量便按照一定的比例係數來放大，這個係數是隨著吊索和鼓輪之間的接觸角的增大而迅速增大的。所以，一個人就能夠把許多噸的貨物舉起來。

我曾經談到這種新的可能的真實性和迫切性。我們從中能夠預期到什麼樣的經濟後果和社會後果呢，首先，我們可以預期，那種進行純粹重複工作的工廠會突然降低勞動力的需要，最後變成完全不需耍。歸根到底，這種極其乏味的重複勞動解除以後，也許會帶來好處，這是人類文化能夠得到充分發展所必需的閑暇時間之來源。但是，它也可以在文化領域里產生毫無價值的和有害的結果，就象目前在無線電廣播和電影中所得到的大部分結果一樣。

也許還有人認為，機器的專門化必然意味著每件不同的工作需要有一種新的特殊模型的機器。這個看法也是錯誤的。即便機器的數學部分和邏輯部分所需的操作類型不盡相同，機器總任務的完成也是由程序帶至少是由原初的程序帶來調節的。給這種機器編製程序帶，對於高明的專家說來，是一件很複雜的工作，但它大半是或者完全是一勞永逸的工作，當機器為了用於新的工業裝備而有所改變時，這種工作只需部分地改變。因此，花費在這種精巧技術上的費用可以分攤到大量產品上去，並不真的會對機器的採用發生重大的影響。

使工廠和機器自動化的趨勢早就出現了。除了出於某些特九*九*藏*書殊目的外，誰也不想用普通的鏇床來生產螺絲釘了，因為用這種鏇床的機工必須注視車刀的進程並且要用手來調節它。現在，不需要人們太多的干預就能生產大量的螺絲釘了，這就是普通螺釘機的平平常常的工作。雖然這種機器並沒有專門使用反饋過程，也沒有專門使用真空管，但它可以達到大致相同的目的。反饋和真空管所能做到的不是個別自動化裝置的零星設計，而是我們製造各式各樣自動機的一般方針。在這方面，我們關於新的通訊理論的研究起了促進的作用。我們的理論充分考慮了機器與機器之間的通訊的可能性。正是這些情況結合在一起，才使得現在的新的自動化時代的到來成為可能。

這個行動緩慢而又充滿危險的航行辦法是十八世紀各國的海軍部所不能感到滿意的。

這又是支持大家所贊同的把通訊概念推廣到機器上去的論點之一。

事實上，第二種圖景在目前是典型的。機工行業已經完全改頭換面了。這是一個重要的事實，它關係到了整個發明史。正是這些機工和機器時代的其他新行業中做出種種發明的工匠為我們的專利制度奠定了基礎。事實上，機器之間的機械聯接涉及了種種極為嚴重的困難，而這些困難並非容易地用一個簡單的數學公式就能方便地作出概括的。

第一次工業革命根源於十八世紀知識方面的動蕩，當時，牛頓和惠更斯的科學方法已經很發達了，但其應用範圍還很難超出天文學領域。不過，在那時候，所有進步的科學家都已經認識到，這些新技術就是其他部門科學將要發生深刻變化的信號。最早受到牛頓精神影響的就是航海術和鍾錶製造術這兩個領域。

舉奪這些獎金的歷史是複雜的，沒有什麼教益的。不少有才能的人被剝奪了應得的勝利，弄得顧家蕩產。最後，兩國都把獎金獎給兩種完聖不同的成就。一是準確的航海時計的設計，這是一種造得很好、走得很準的時鐘，能在船隻遭到不斷的劇烈震動的航行中準確地報告時間，誤差不過幾秒。另一是關於月球運動的精密數表的編造，這使得航海家能夠把它當作時鐘，以之核對太陽的視動。這兩種方法一直支配著整個的航海學，直到最近發明了無線電技術和雷達技術的時候為止。

在第二次世界大戰前夕，人們又發現了真空管的其他用途，這些用途都和機器直接有關，而與人力無關。其中應用最廣泛的就在計算機方面。在計算機中，象V.布希（Bush）所發展的關於大型計算機的概念本來是純機械性質的。積分是用滾動的圓盤來做，它們以磨擦的方式相接；圓盤之間的輸出和輸入的交換是用一系列老式的軸和齒輪來完成。

在這些條件下，自動化工廠發展起來的時間很難超過兩年左右，這相當於過去使雷達在戰場上發揮高度效能所需的時間。在這樣一次戰爭結束時，建立這類工廠所需的「專門技能」就成為人所共知的事情了。那時甚至還有剩餘下來的政府所製造的大批設備，可以賣給或交給工業家使用。因此，一次新的戰爭幾乎免不了會在不到五年的時間內掀起一個自動化的高潮。

在這些條件下，工業中採用新機器就會到達這樣的程度：只要眼前有利可圖，就不管它們在以後可能帶來怎樣的危害。我們將看到一個和原子能發展的過程相類似的發展過程。原子能被用來製造炸彈。這就妨礙了未來利用原子能以代替石油和煤的蘊藏量，而這卻是我們極其必要的潛力，因為石油和煤在幾百年內（如果不是幾十年的話）即將耗竭。要注意，原子彈的生產是不同動力生產作競爭的。

到此為止，我們只舉了幾個主要是機械形式的反饋過程。然而，同樣結構的一系列操作也可以通過電的手段乃至真空管來完成。這些手段有可能成為未來設計控制儀器的標準方法。

在上個世紀五十年代到七十年代期間，當工業中初次使用電動機時，人們起初認為：它無非是另一種能使當時的工業技術發揮作用的裝置罷了。當時可能沒有預見到，它的最後結果會出現一個關於工廠的新概念的。

當然，我們假定這類帶有感官性質的儀器不僅可以把工作的初始狀況記錄下來，而且還可以把以前所有過程的結果記錄下來。因此，機器所能完成的反饋操作，除了現今已經完全了解的那種簡單類型的反饋操作外，還有由中央控制系統（例如邏輯裝置或數學裝置）來調節的包括比較複雜的選擇過程在內的反饋操作。換句話說，整個控制裝置相當於一個具有感覺器官、效應器官和本體感受器的完整動物，而不是相當於一個孤立的腦，象超速計算機那樣，其經驗和有效性要取決於我們對之參預的程度。

也許有人認為，目前計算機的價格太高，無法把它們利用到工業過程中來；而且，製造這些機器的工作過於精細，機器的職能又是多種多樣的，因而無法進行大量生產。

值得回想的是：每種工具都有自己的家譜，它是製造它的那些工具的後裔。通過一根十分清楚的由中介工具組成的歷史鏈條，十八世紀鍾錶工匠的鏇床才產生了今天的巨大的迴轉鏇床。也許，這根鏈條可以縮短，省略掉某些不必要的階段，但它一定得有一個最小的長度。在製造一部巨大的迴轉鏇床時，顯然我們不能用人手來澆鑄金屬，用人手把鑄件放到機器上加工，更不用說用人手作為對它們進行機械加工時所需的動力了。

我不想堅持說，機械輸送的必要性就是那些庫房似的工廠以及由此造成道德敗壞的唯一原因。事實上，工廠制度的建立是先於機器制度的建立的，其目的是在個體工人的毫無紀律的家庭工業中建立起紀律，從而使產品保持一定的標準。誠然，這些非機械化的工廠很快地就被機械化的工廠所取代了，而城市人口的銳增和農村人口的銳減這些不是的社會後果也許就是工廠機械化所致。進一步說，即使我們一開始就有小馬力的發動機，即使這種發動機也能使家庭工人的生產力有所增加，那也很難斷定在那些諸如紡織業之類的家庭工業中能夠建立大規模生產所需的組織和紀律的。

因此，我們一定得把航海術及其所需的儀器看作全面工業革命發生之前的工業革命的導火線。全面的工業革命是從蒸汽機發明的時候開始的。蒸汽機的第一個形式是簡陋而不經濟的紐可門機，供礦井抽水之用。十八世紀中葉，有人企圖用蒸汽機來產生動力，但是失敗了，他們的辦法是用蒸汽機把水汲到位在高處的蓄水池裡，然後利用水的下降來推動水輪。在人們採用了完善的瓦特機之後，這種笨拙的裝置就廢棄不用了，而瓦特機一下子就被工廠用於種種目的，就象它們之用於礦井的抽水一樣。十八世紀末，工業中已經普遍採用了蒸汽機，江河上的汽船和陸地上的蒸氣牽引機車的出現也是指日可待的事情了。

因此，在工業革命中，工匠的先鋒隊包含著兩類人物，一是鍾錶工，他們用牛頓的新數學設計出鐘擺和擺輪，另一是製造光學ｒeａｄ•99ｃsｗ•ｃom儀器的工匠，他們造出六分儀和望遠鏡來。

目前工業技術的情況包括第一次工業革命的全部成果和我們今天看作第二次工業革命先聲的許多發明。至於這兩次革命之間的嚴格界限問題，現在談它未免過早。就其潛在的可能性而言，真空管肯定是屬於一次不同於動力時代的工業革命的革命。然而，只是到了現在，真空管發明的真正意義才為大家所充分了解，從而使我們有可能把當前的時代引向新的即第二次的工業革命。

在布希微分分析器的種種早期形式中，有過一種分析器，它執行著所有重要的放大功能。電的使用只是為了把能量輸送給發動機以發動整個機器。這種狀態的計算機是中介性質和過渡性質的計算機。人們很快就弄清楚了，用電線而不用樞軸聯接起來的電放大器要比機械放大器和機械聯接省錢得多，也靈活得多。因此，後來形式的布希機器都採用了真空管裝置。這些裝置隨後又應用到一切計算機中，不論它們是今天所講的模擬計算機（主要是藉助物理量的測量來進行工作）還是數字計算機（主耍是藉助計數和算術運算來進行工作）。

在機器各部分之間所進行的這種談話中，我們往往必須知道這部機器已經說過了什麼。這裏，我們就得談到反饋原理，這我們前面已經討論過了。船上的舵機就是反饋原理的一個實例，但是，還有比舵機更早的例子。事實上，調節瓦特蒸汽機速度的調速器就是這個原理的應用。這種調速器可以防止機車在其負載減輕時不致跑得太快。如果機車開始跑得太快，那麼調速器的球就會因離心的作用而上升，槓桿就連帶上升，於是就擋住一部分蒸汽之進入機器。這樣，轉速增加的趨勢就會引起部分補償的趨勢，從而把轉速降低下來。1869年，麥克斯韋曾經對這種調節方法作了徹底的數學分析。

工業中可能採用這些新裝置的速度，將因工業部門的不同而有很大的不同。自動機已經廣泛地應用到實行流水作業的工業部門中了，例如罐頭廠、軋鋼廠，尤其是電線廠和白鐵製造廠。這類機器同我們這裏所講的可能不完全相同，但其功能大體一樣。造紙廠中也常常見到這類機器，同樣是採用流水作業法生產。另外一種必須使用自動機的工廠就是在生產中具有太大危險性的工廠，在這種工廠里，大量工人冒著生命危險去操縱機器，而且，這種工廠一出事故就可能很嚴重，損失很大，所以事故的可能性應當預先得到警告，不應當從現場中某人倉皇作出的判斷為根據。如果預先能夠考慮到行動方案，那就可以把它記到程序帶上，以便按照儀器的讀數控制其後的行動。換句話說，這種工廠應當按照一定製度進行工作，就象鐵路信號塔的連鎖信號和開關工作的制度那樣。這種制度已經在煉油廠和其他許多化學企業以及國利用原子能而出現的各種危險物質的處理工作中建立起來了。

真空管雖然已經在通訊工業中初試身手，但是，通訊工業這個部門的界限和範圍長期沒有得到人們的充分理解。真空管及其姊妹發明——光電管，過去一直是零零碎碎地被用來檢驗工業產品的；舉例說，用來調節造紙機生產出來的紙張的厚度，或者用來檢查菠蘿罐頭中的菠蘿顏色等。這些應用迄今還沒有形成一種合理的新技術，而工程師的頭腦里也浚有把真空管同它的另一功能即通訊的功能聯繫起來。

這類工廠現在還有，雖然在很多場合下它們已經被現代化的企業所取代了，在後一種的企業里，機器是各別地用電力來驅動的。

因此，新工業革命是一把雙刃刀，它可以用來為人類造福，但是，僅當人類生存的時間足夠長時，我們才有可能進入這個為人類造福的時期。新工業革命也可以毀滅人類，如果我們不去理智地利用它，它就有可能很快地發展到這個地步的。然而，目前已經呈現出一些有希望的跡象。自從本書初版發行以來，我曾經參加過兩次大型的實業家代表會議，我很高興地看到，絕大部分的與會者已經意識到新技術給社會帶來的威脅，已經意識到自己在經營管理上應盡的社會義務，那就是要關心利用新技術來為人類造福，減少人的勞動時間，豐富人的精神生活，而不是僅僅為了獲得利潤和把機器當作新的偶像來崇拜。我們面前還有許多危險，但是善良願望的種子也在生根發芽，所以我現在不象本書初版的時候那樣地感到完全悲觀失望了。

不管怎樣，採用新方法的中介時期，特別是，通過一次新戰爭而可以期望它迅速來臨的話，那就會立即出現一個充滿災難性混亂的過渡時期。我們有許多經驗來說明工業家對待新工業潛力的態度。他們的全部宣傳就是要達到下述的目的：新技術的採用不應當看成是政府的事，而應當交給願意在這項技術上投資的企業家自由掌握。我們也知道，當事情牽涉到攫取工業中全部能夠攫取到的利潤，然後讓公眾也撿到一些殘羹剩飯的時候，企業家是很難克制自己的。伐木工業和採礦工業的歷史就是如此，這也是我在另一章中叫做傳統美國的關於進步的哲學的一個部分。

首先採用蒸汽機的地方就是用它來代替人力或畜力勞動形式最為殘酷的地方：把水抽出礦井。在最好的情況下，這項工作是由牲畜來做的，即用馬來推動簡陋的機器。在最壞的情況下，例如新西班牙的銀礦，這項工作是靠奴隸勞動來完成。只要礦井不倒塌，這項工作就沒完沒了，而且中間不能停頓下來。現在利用蒸汽機來代替這種奴隸勞動當然應該看作人道主義的一大進步。

如果我們希望這樣地進行生產，那麼，一台機器就可以裝上幾部發動機，每部發動機專給特定的部件輸送動力。這就減輕了設計師的許多負擔，不必去發明那些他在相反的情況下就不得不去發明的機械設計了。在電機的設計中，如果單是考慮各部分的聯結問題，那就不會發生太大的、難於使用簡單的數學式和數學解進行處理的困難了。輸送系統的發明家現在已被電路計算師所取代了。這就是一個例子說明發明的藝術如何取決於當時的實際條件。

正是由於這一事實，所以工程技術之從機械聯結改變為電聯結時才會產生如此巨大的影響。電動機所提供的動力分配方式極便於我們去製造供每台機器自用的小型發動機。

在戰爭初期，我們最大的任務就是要使英國不至於被極其嚴重的空襲所打敗。因此，高射炮是我們戰時科學研究的首批對象之一，尤其是高射炮和偵察飛機用的雷達裝置或超高頻赫茲波裝置結合在一起的研究。除去雷達自身的種種發明外，雷達技術的使用方式和原有的無線電技術的使用方式相同。因此，我們自然把雷達看作通訊理論的一個分支。

計算機是自動化工廠的中心，但它決不等於整個工廠。另一方面，它是從那些帶有感官性質的儀器那裡取得詳細的指示的，這些儀器如光電管、測量紙張厚度的電容器、溫度計、氫離子濃度計以及現時各儀器九_九_藏_書公司製造出來的並利用人手來控制工業過程的各種儀器。這些儀器已經製成到這樣的地步：能夠藉助電力把命令傳達給遙遠的工作站。

為了使這些儀器能夠把自己的信息進入自動化的高速計算機中，只需要有一個讀數裝置，把位置或刻度譯成一連串數字的模式就行了。這種裝置已經做出來了，無論在原理上或在製造細節上都沒有太大的困難。感覺器官的問題不是新問題，而是一個已經有效地解決了的問題。

除了用雷達尋找飛機外，還必須把飛機打下來。這就涉及炮火的控制問題。飛機的速度極快，因而有必要用機器來計算高射炮彈發射軌道的種種參數。還要使預測機自身具有本來是由人來執行的那些通訊職能。因此，防空炮火的控制問題使新一代的工程師熟悉了針對機器而不是針對人的通訊觀念。在我們討論語言的那一章中，我們已經提到了另一個領域，即自動水力發電站的領域，在那個領域里，對於一定數量的工程師說來，該觀念早已熟知了。

這兩個行業有很多共同點。他們都要製造出準確的圓和準確的直線，並把它們分度或分吋。他們的工具是鏇床和分度機。這些做精密工作的機械工具便是我們現在機械製造工業的先驅。

給予這種機器的指令（我這裏仍然是談目前的實際情況提由我們稱之為程序帶這個地方發出的。愛給機器的命令可以由完全預定的程序帶饋進的。機器在執行自己的任務時所遇到的意外情況也可以被用作進一步調節機器自身所制定的新控制帶的基礎，或者作為修改舊控制帶的基礎。我已經解釋過，我認為這些過程都同學習的過程有關。

直到現在，我們談的都是事情的現況。我們還只不過談了上次工業革命中各個方面的一點點情況。我們沒有提到飛機，也沒有提到推土機以及其他機械建設工具，也沒有提到汽車，在那些使現代生活空前不同的因素中，我們提到的甚至不到十分之一。但是，可以公正地說，除了相當大量的個別例證外，工業革命迄今只不過改變了人和牲畜作為動力源泉的面貌，對於人類的其他功能講來，它還沒有顯示出任何重大的影響。在今天，如果一個工人要用鎬子和鏟子去謀生，那他所能做的工作頂多是跟在推土機後面拾掇拾掇地面而已。在一切具有重要意義的工作中，一個人如果除了自己的體力外別無他物可賣，那他是賣不出什麼值得任何人花錢去買的東西的。

真空管最初是用作長途電話線路和無線電報中已有構件的代用品的。但是，不久之後，當無線電話已經發展到無線電報的水平而無線電廣播也變成可以實現的東西時，人們對它的用途就明白過來了。這一發明思想的偉大勝利目前主要是為「肥皂歌劇」和低級庸俗的歌唱家服務，然而，我們不應當被這個事實蒙住了眼睛，而看不到人們在從事這項發明的過程中所做過的卓越的工作，看不到它在傳播文化方面的巨大可能性，儘管這些可能性已被濫用作全國藥品的展覽櫥窗了。

真空管的情況也是這樣，起初大家只把它看成是提高原有電話通訊技術的一種輔助工具。電氣工程師在開頭的時候對它的真正價值是如此之不了解，以致他們在很長的時間里只把它當作通訊網路中的一種特殊部件。這個部件是用來和其他限於傳統的所謂惰性的電路元件——電阻、電容和電感相聯接。到了大戰的時候，工程師才開始放手使用真空管，那兒需要就在那兒接上，就象他們過去使用上述三種惰性元件一樣。

航海術是自古以來就有的一種技術，但是，直到十八世紀三十年代止，它始終存在著一個顯著的弱點。測定緯度的問題一向是簡便易行的，甚至在古希臘時代就有了。這隻是一個測定天極高度的問題。把北極星當作實際的天極，就能大致定出這個高度，如果進一步算出北極星視圓周的中心位置，那就能夠很精確地走出緯度了。與此相反，測定經度問題一向是比較困難的。由於當時沒有大地測量法，這個問題就只能通過地方時與某一標準時（例如格林尼治時間）作比較的方法來解決。為此，航行時就必須攜帶按照格林尼治時間校準了的時計，或者必須找到太陽以外的某一天體作為時計來代替它。

農業工人雖然在生產中也會受到自動機的排擠，但由於他所耕作的土地面積的規模、他所種植的作物的多樣性和氣候條件的特殊性以及他所面臨的其他情況等等，他還不至於感受到它的全部壓力。但即使在農業中，大規模經營的農場或種植園的資本家也開始愈來愈依賴於摘棉機和鋤草機了，例如種小麥的農場主早就用上麥克考爾密克（McCormick）收割機了。凡是可以使用這些機器的地方都不是不可能在一定程度上使用機器來作判斷的。

在1915年這樣晚近的年代，我搭乘過一艘舊式的美國輪船橫渡大西洋。這是一艘過渡時期的輪船，還帶著帆，尖尖的船頭上樹立著斜桅。在上部主結構靠近船尾不遠的甲板上，安裝著一部龐大的機器，它由四、五個直徑六英尺的帶有把手的輪子組成。這些輪子是準備在自動舵機發生故障的時候用來操縱輪船的。遇到暴風雨時，就得有十幾個人使出全部力氣才能使這艘大船保持其航向。

在布希工作的初期，當工廠里還沒有任何高速自動控制裝置的時候，我就對偏微分方程的問題發生興趣了。布希工作所涉及的是常微分方程，其中自變數是時間，機器是在時間過程中模擬著它所分析的那個現象的過程，雖然模擬的速度不盡相同。在偏微分方程中，代替時間變數的是一些在空間中變化的量。我曾經向布希作過建議，由於電視掃瞄技術當時正在迅速發展，我們自己就必須去考慮這一技術，用它來描繪多變數，譬如說，用來描繪和單變數時間不同的空間變數。這樣設計出來的計算機必須工作得極快，因此，在我的思想里，機械過程就無法考慮了，這就迫使我們仍舊要去考慮電子過程。

我在前面說過，當一個發明提出來以後，一般要經過相當長的時間，人們才能了解它的全部意義的。飛機的發明對國際關係和人類生活條件的全部影響是經過很長時間以後才被人們所了解的。原子能對人類及其未來的影響還有待于估計，雖然有許多觀察家堅決主張它和一切舊武器一樣，只不過是一種新武器而已。

換句話說，我們現在所處的情勢就是回到農舍式的工業（cottage industry），可以隨便在什麼地方把它建立起來。

此外，在這種機器中，全部數據都必須以一種可以同機器的其他動作相稱的速度寫出、讀出或揩掉。除了包括一套算術機構外，這種機器還必須包括一套邏輯機構，要能夠在純邏輯和自動化的基礎上解決程序設計問題。在工廠中，人們已經從泰洛（Taylor）和吉爾布勒斯（Gilbreths）關於工時標定的工作熟悉了程序設計的觀念了，而這種觀念轉用到機器上去的時機亦已成熟。這個問題解決起來在細九*九*藏*書節上有相當大的困難，但在原則上，困難不是很大的。因此，我早在1940年就相信自動化工廠的建立已經在望，並且把這點告訴了布希。在本書初版出版的前後，自動化發展起來了，這使我相信我的判斷是對的，使我相信這一發展必將是決定未來社會生活和技術生活的巨大因素之一，是第二次工業革命的導火線。

在航海實踐家還沒有採用這兩種辦法的時候，航海術是受到很大限制的。通常，他沿著海岸航行，直到他到達他所要到達的緯度為止。然後他再開闢一條平行於緯線的向東或向西的航線，直到他遇見陸地為止。除了近似地估計航程外，他無法說明他已經沿著航線走了多遠，然而，這個問題是極為重要的，因為他不應該不知道海船是否靠向危險的海岸。在接近陸地的時候，船要沿岸航行，直到抵達預定的地方。可以看出，在這些情況下，每次航行都得冒著極大的危險。但雖然如此，它卻是許多世紀的航海模式。

這不是常用的駕馭船隻的方法，而是緊急情況下的代替物，或者如水手們所說的，叫做「後備舵輪」。在正常駕馭的情況下，船上有一部舵機，它可以把舵手掌舵時所用的較小的力量轉變為又大又重的舵的運動。因此，即使僅僅根據純粹機械的方法，人們在解決力或轉矩的放大問題上也是有過若干進步的。但雖然如此，放大問題的這種解決在那個時候是不能做到輸入量和輸出量之間保持著非常巨大的差別的，而且它也沒有體現為靈巧的通用類型的儀器。

在歷史上，機器曾經一度衝擊過人類的文化並給它帶來了極大的影響。機器對人類文化的這次衝擊稱為工業革命，當時所涉及的機器都是作為人肌的代替物的。為了研究我們將稱之為第二次工業革命的目前危機，讓我們討論一下上次危機的歷史，把它作為某種可資借鑒之物，也許是明智的。

紡織機器發展的開端可以回溯到蒸氣機出現的時代。從手工操作的針織架從伊麗莎白女皇的時代起就已經有了。為了給手織機提經線，紡機第一次變成必要的東西。直到十九世紀初葉，紡織工業才實現了全盤機械化，包括紡和織兩個方面。最初的紡織機是用手工操作的，但很快就用上了馬力和水力。和紐可門機不同，促使瓦特機發展起來的部分原因就是想給紡織工業提供使機器得以轉動的動力的。

愛迪生注意到，如果把一個電極放在電燈里並使它對燈絲有正電位，則當燈絲灼|熱時，電極和燈絲之間有電流通過，反之則無。以後經過別人的一連串發明，這一發現便導致一種用小電壓控制強電流的方法，比過去任何一種方法更為有效。這個方法是現代無線電工業的基礎，但電子管也是工業方面在許多新部門中都得到了廣泛應用的一種工具。因此，控制大功率的過程就不再需要使用那種其中重要的控制部件也需要用同樣大的功率才能工作的機械了。我們完全有可能做出一定的行為模式，使其所需功率很低，甚至遠低於通常無線電裝置中的那些行為模式所需的功率，然後再用上一系列放大管，通過這樣的儀器去控制一台重型機器，例如，去控制一座軋鋼機。為了實現這種控制而要進行的鑒別和形成行為模式的工作是在下列條件下完成的：功率的消耗微不足道，然而這種鑒別過程的最後應用可以達到任意高的功率級。

把小功率放大為大功率的最靈巧的通用儀器就是真空管或電子管。它的歷史很有意思，但這裏討論起來就太費篇幅了。然而，回憶一下這個事實是有趣的：電子管是愛迪生的最偉大的科學發現，也許又是他的唯一的沒有列為發明物的科學發現。

看得出，這個發明可以使工業條件發生根本性的變化，其重要性不下於利用小型電馬達來輸送和分配能量。行為模式的研究工作交給控制儀器的特定部分去做，其中關於能量節約的問題是微不足道的。因此，以前那些用來保證機械聯結系統由儘可能少的元件組成的巧妙設計和裝置以及那些用來保證減少摩擦力和運動損耗的裝置現在大部分都失去價值了。需耍使用上述部件的那些機器的設計工作已經從熟練的工場工人手裡轉到實驗室的科學研究人員手裡了；後者在這個方面擁有各種有效的理論，用不著象過去那樣在機械方面力求花樣翻新。過去意義的發明已被某些然律的利用所排擠掉了。自然律及其利用之間的距離已經成百倍地縮短了。

除了這些感覺器官外，控制系統還必須包括效應器官或作用於外界的構件在內。其中有些效應器的類型已經是大家所熟悉的了，例如，迴轉閥電動機、電離合器等。有的還需要發明，以便更準確地模仿人手的功能，用作人眼功能的補充。我們對汽車車架進行機械加工時，完全可以在磨光的車架表面上留下幾處金屬突起作為參考點。為了使工作工具（不論是鑽孔機、鉚釘釘接器或其他必要的工具准夠自動找到這些參考點起見，我們可以採用光電機械，例如用油漆光點引動的光電機械。最後固定下來的位置可以使工具和參考點緊密接觸，但又沒有緊密到使這些地方遭受破壞的程度。這隻是做這類工作的一種方法。任何有能力的工程師都能夠再想出成打的其他方法來的。

這種裝置基本上是力放大器或轉矩放大器。布希藉助一種巧妙的設計把這些機械放大器加進計算機的各個階段，從而便能有成效地完成那種對於伯貝奇只能是夢想的工作。

因此，那些要去做出新發明的人，如果他們不是鍾錶工，那就是科學儀器的製造工，或者是請這些行業的工匠來幫助他的人，這事十分自然。舉例說，瓦特就是一位科學儀器製造工。但即使是一個象瓦特這樣的人，在他能夠把鍾錶製造技術的精密性應用到更大一些的事業上面之前，他也不能不等待時機成熟。為了證明這一點，我們一定記得，如我前面講過的，瓦特認為一個活塞之適合於某一汽缸的標準就是要看二者之間能否剛好塞進一個薄薄的六辯土銅幣。

那時候，輸送動力的唯一有效工具就是機械工具。其中最早使用的一種工具就是附有聯動皮帶和滑輪的傳送軸系統。甚至在我童年這樣晚近的時候，工廠的典型面貌還是一個大棚子的模樣，有長長的傳送軸吊在橫樑上，用皮帶把滑輪和各台機器聯接起來。

讓我們現在再來考慮一下大量生產計算機的問題。如果大量生產僅僅是指大量生產各種型式的整部機器的話，那末，十分清楚，在相當長的時間以內，我們至多隻能進行中等規模的生產。但是，每架機器的零件，基本上都是無數次重複生產的。不管我們考慮的是記憶裝置，是邏輯裝置，抑是其中的算術運算設備，都是如此。因此，只要有少量機器的生產，實際上就意味著大量零件的生產，因而在經濟上也就具有大量生產的優點。

這一切在戰爭中都變了。我們從這次大戰中得到的少數收穫之一就是發明事業在客觀需要和經費不限的刺|激下得到了迅速的發展，特別是，工業研究部門增添了新生力量。