文／杜敏文 退休教授暨前計科系主任

 

圖:第一排左二為杜敏文老師。

 

  人類利用器械協助數字運算，雖然已有千百年歷史，但是真正能夠突飛猛進，則是在近百年，電子計算機發明以後。我們這一代人，躬逢其盛。常常想，在這一個演進過程中，我們經歷過的，見到的，想到的，雖然每個人會有其局限性，以管窺豹，只見一斑。但是集合眾人所見、應該也可以給計算機發展史一個很好的見證。

      以下我將野人獻曝一番，談一談個人由電機轉入計算機領域的機緣，計算機行業大公司的起落，和對電腦中文輸入的一些想法。

 

一、 由電機轉入計算機領域的機緣

       我在台大電機系唸四年級的時候，台灣啟動了一個邀請國外學者來臺訪問教學的計畫，那是 1965 年。在這個計畫中，康乃爾大學的童華俊教授來到系上。我選了他的近代代數 (Modern Algebra) ，一門計算機基礎數學課。由於以往並沒有接觸過計算機的領域，真是大開眼界，也引導了我後來選擇從事計算機相關研究的興趣。

      服完预官役，我到新竹交大電子研究所讀了一年。那時交大在計算機方面有很強的師資陣容。我選了楊超植教授的自動機理論，Hoffman 教授的邏輯線路設計等等。也記得張澤仁教授帶領的團隊在完成他們 Fortran 編譯器的改進設計，大家高興慶祝，這在當時可是不容易的成就。

      我在1968年到美國約翰霍普金斯大學 (Johns Hopkins) 的研究所讀博士班。該校和新竹交大類似，學校較小，但注重研究。那時美國各大學有如雨後春筍般，紛紛成立計算機系所，全美有計算機系所的大學卻仍不滿百家。我進入第一屆的計算機博士班，這屆同學連我總共只收了三人。

      1972年我拿到博士學位後，回台到新竹交大任教。交大也逐年成立計算機系和碩士班。那時系上老師都很年輕，平均不到30歲，生氣蓬勃。教學之餘還可以組隊和同學們賽籃球、足球，一樂也。

      後來系上成立博士班，招收到全台各校才俊。能和同學們互相切磋，教學相長。日後也見到大家在學業，事業上都有所成，共同為台灣的電腦資訊業發展努力，深感與有榮焉，至樂也！

圖: 交大計算機中心以 VAX 8800 建立校務行政電腦化系統，資工系則以較經濟的中階機種 VAX 11780 做教研用途，是當時國內使用 VAX 系列的先驅。

 

二、計算機行業大公司的起落

      計算機各方面技術的進步大多是持續漸近的。但是這些技術的演進對許多大公司的興起和衰落有時卻是難以預見和預防。把時間軸拉長、可以看到滾滾長江東逝水，波濤洶湧，浪花淘盡英雄。我們來看幾個例子：

1.電話公司的黃頁電話簿 (Yellow page ) 業務

      早年電話公司的黃頁電話簿是一門利潤高的行業。當人們要買物品，常常先去翻看黃頁簿。於是中小企業都會很樂意，甚至於主動的，到黃頁上登廣告。但是自從網際網路興起，人們很容易從線上找資料，黃頁電話簿這門行業就很快地沒落了。

2.貝爾實驗室 (Bell Laboratory)

      貝爾實驗室是個百年老店，它是美國甚至可說是世界的研究重鎮。它的許多創新發明，導引出不少近代科技新的發展。在計算機、資訊领域，包括訊息理論、電晶體、Unix 操作系統、C 語言、等等，都替未來發展奠定了良好的基礎。

      在1996年，貝爾實驗室從 ATT 分割出來，成立了 Lucent Technologies ，主要製售網路連結機器。從1996到2000年，適逢全世界網際網路應用的興起。網路連結機器的需求也呈等比級數增長。Lucent 的營業額在這3、4 年間每年都快速成長。但是到了2000年，網路資訊業暴跌，Lucent 也很快在一兩年內隕落。這麼短時間內的暴起暴落，真有如驚濤駭浪。應該是擴充過速，遇到環境變化，轉身不易或是無力。想想貝爾實驗室以往的輝煌歷史，留下的卻是無盡的惋惜。

      Lucent  的起落William Lazonick and Edward March 在 “The Rise and Demise of Lucent Technologies”  中有很好的解析。

https://www.economicpolicyresearch.org/images/docs/SCEPA_blog/the_financial_crisis/lazonick_paper2_panel6.pdf

 3.計算機製造業

      早年的計算機製造業，以IBM為主力，推出過許多受歡迎的大機器。早期交大計算機中心曾經引進 IBM 650， IBM 1620 兩機器。 那時寫程式都靠打卡片，再送進中心的一個小窗口。 後來迷你電腦興起， 中心又從 DEC (Digital Equipment Corporation) 公司買進一套 PDP 11 迷你計算機，聯通16 個螢幕端機，可從線上輸入程式或者是資料，極為方便。

      到1980年代初期，IBM 推出個人電腦 (PÇ)， 選擇英特爾 (Intel) 做硬體系統，配合微軟做軟體系統。往後計算機的性能逐年快速推進，個人電腦的價格也逐漸降低到非常大衆化。這個發展，對生產大計算機的公司，產生很大的壓力。以 IBM 為例，開始轉型做計算機軟體服務業，公司還能維持良好營運。假如轉型不成，例如 DEC， 和一些迷你計算機製作公司，只有黯然收塲。正是「青山依舊在，幾度夕陽紅」。

 

    資訊業是個競爭相當激烈的行業。每個公司都需要練就一些獨門武功，才能夠穩定的發展。下面我們看一些例子。

 

• 微軟公司

      開始靠著系統軟體起家，往後發展出視窗系統 (Windows) ，用使用者傳給視窗的信號來設計程式，有別於傳統的連續性程式設計方式。微軟又提供設計完善的 IDA—Visual Studio，給程式設計者很容易上手，以設計視窗的應用程式。

      微軟發展出另一個很好用的的辦公套裝軟體 Office。例如其中的應用軟體程式Word，可以處理多種語言、科學公式、甚至於網路超連結，真是無所不能。視窗系統和辦公套裝軟體仍然是微軟的兩個主要收入來源。

 

• 谷歌公司

      谷歌 以網路資訊搜尋為主要業務。早年我們做學術研究，要蒐集資料，得上圖書館待個幾天，幾週，甚至於幾月，都是常事。不像現在線上搜尋，所費功夫只在彈指之間。

      記得剛開始幾年，用谷歌搜尋，有些排在前端的資料，常發現並非相關對自己有用的。經過這些年的演進，谷歌搜尋結果的正確性已經獲得極大的改進。資訊搜尋系統在一開始時群雄並起。谷歌最後能脫穎而出，有他的道理。

 

• 蘋果公司

      蘋果公司有如異軍突起般，在2007年推出智慧手機 iPhone，2010年又推出平板電腦 iPad。完全不同於個人電腦，它們用觸控面板作為主要的使用者介面，可以寫，可以說，可以聽，可以看，更兼攜帶方便，價格一般，無怪乎一時之間大眾風靡。

      蘋果的Apple Store也是一個很獨特的創新觀念。Store 協助代銷各種軟體應用程式 App，從中抽取 30% 的利潤。這樣形成一個很好的生態系統，吸引了成千上萬的設計者在 iPad、iPhone 上發展應用程式。往後谷歌的安卓系統學習這種生意經，也開設了 App的店 --  Google Play。

      對比之下，微軟公司沒有經營好這種生態系統。以至於無法挾其在個人電腦上的絕對優勢，推展 Windows 視窗系統到智慧手機和平板電腦市場上。

 

• 華為公司

      最近中國大陸的華為公司，推出計算機軟體鴻蒙系統。鴻蒙有如浴火鳳凰，華麗地展翅在大眾面前。根據目前的態勢，在智慧手機，和平板電腦領域，蘋果的iOS，谷歌的Android，和華為的鴻蒙，將鼎足而三分天下。 在個人電腦領域，可能由微軟的Windows，和華為的鴻蒙，來分庭抗禮。「請看明日之域中，竟是誰家之天下！」我們可拭目以待。

 

三、電腦中文輸入的一些想法

      我到新竹交大任教後，曾經參與謝清俊教授領導的中文電腦研究。那時市面上並沒有方便好用的中文系統，要發展一個實用的中文系統，必須篳路藍縷，披荊斬棘，自行解決許多問題。舉例來說，那時英文螢幕端機已經漸漸普遍，要做一個中文螢幕端機，必須修改螢幕的控制，用較大的24X24或32X32點陣，來顯示中文字。如何用較小的鍵盤，輸入中文字，則更是一個困擾大家多年的問題。謝教授提出一個很好的解決方案。方法是統計解析近萬個中文字型，定出約200餘個中文字根。使得每一個字都能用橫連、直連、包含、三種簡單的組合方法用字根組成字。每個中文字對應一個單一的字根序列。如此發展出中文字根端機，往後更成功地應用到公路監理建教合作計畫中。

     1975年在台北圓山飯店舉行了一個「國際電子計算機會議」。新竹交大是主要的協辦單位。如何使電腦中文化則是其中一個主要議題。和眾多海內外朋友互相切磋，有如一場圓山論劍盛會。「有朋自遠方來，不亦樂乎 ！」。

      記得早年在台北國科會，曾開過幾次會，討論電腦如何中文化的問題。有一位老先生每次不請自來，極力主張中文應該拉丁化，才能解決中文輸入的難題。由於這個問題的困難度，我們可以理解他的担憂，「知我者，謂我心憂」。然而，中文文字記錄的是中國幾千年的歷史，中文也承載著燦爛的中華文化的進展，豈可輕言拋棄！

      到今天，半個世紀過去。很慶幸經過大家幾十年的努力，讓我們有能力編織好鞋給腳穿，而非勉強去削切腳來適應鞋子。

      下面我們檢視三個可以在平板電腦上，很自然地輸入中文的方法。

 

• 語音識別

      會說中國話，就可以用語音自然輸入。速度快，每分鐘大約100 個字。準確率可達90%。缺點在於，在有噪音的環境下，準確率會下降。聲音也會干擾別人，在有些場合不適用。另外，有些字句不會唸，或會唸錯，也不能用發聲音來輸入。

 

• 手寫識別

      會寫中國字的人，就可以很自然的在觸控板上，用手寫來輸入中文。由於每個中文字平均大約7到8筆劃，手寫輸入的速度稍慢，估計約為每分鐘 20到40個字。手寫識別準確率極高，將近百分百。當然，偶然也會有會唸卻不會寫的字。 

 

• 音符輸入

      用每個字的發音音符，不管是注音符號，或是漢語拼音，都是稍加學習，就很容易上手來輸入中文。音符輸入的準確率高，大於90%，但是也有有些字會寫卻不會唸的問題。音符輸入有個特別的好處是輸入時不發聲音，不會吵人，「此時無聲勝有聲」。

      音符輸入法用部分比對 (Partial Match) 和其他程式技巧，每個字只需要約在虛擬鍵盤上點一個鍵，輸入速度可以達到每分鐘50到100個字。

 

      以上三種中文輸入法有很明顯的互補性。只要在它們間互相切換，就可以在各種情況下方便快速地輸入中文。

 

       有一個值得探討的有趣問題，就是中文字的一字一音，實際上反而有利於輸入方法的設計。舉例來說，「床前明月光」的一個英文翻譯是 "The moonlight shines brightly upon my bed" 。不管用語音，手寫，或者是用音符，輸入這句中文，不會比輸入這段英文翻譯更困難。

圖: 1973 交通大學資工系研發的全世界第一個中型中文鍵盤。