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软件是什么?

软件是什么? 弃医跨界的工程师
2023-05-11
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导读:我们几乎分分秒秒都在使用软件(Software),那软件究竟是什么呢?这似乎是个不言而喻的问题,然而答案真的

我们几乎分分秒秒都在使用软件(Software),那软件究竟是什么呢?

这似乎是个不言而喻的问题,然而答案真的是那么显而易见吗?

兼听则明,让我们搜索一下… …

 

百度百科软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件应用软件和介于这两者之间的中间件。软件并不只是包括可以在计算机(这里的计算机是指广义的计算机)上运行的电脑程序,与这些电脑程序相关的文档一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。另也泛指社会结构中的管理系统、思想意识形态、思想政治觉悟、法律法规等等

 

维基百科:软件是一系列按照特定顺序组织的电脑数据和指令,是电脑中的非有形部分。电脑中的有形部分称为硬件,由电脑的外壳及各零件及电路所组成。电脑软件需有硬件才能运作,反之亦然,软件和硬件都无法在不互相配合的情形下进行实际的运作。一般来说,计算机软件划分为编程语言系统软件应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。软件包括所有在电脑运行的程序,和其架构无关,例如可执行文件脚本语言都属于软件。软件不分架构,有其共通的特性,在运行后可以让硬件运行依设计时要求的机能。软件存储在存储器中,软件不是可以碰触到的实体,可以碰触到的都只是存储软件的零件(存储器)或是介质(光盘磁片等)。软件并不一定只包括可以在计算机上运行的计算机程序,有些定义中,与计算机程序相关的文档,一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。软件被应用于世界的各个领域,对人们的生活和工作都产生了深远的影响。

 

新华词典:与一系统(尤指计算机系统)有关的程序、步骤和有关文件编制的完整集合,特指特定类型计算机所使用的程序的总称,连同与计算机或程序有关的资料,例如手册、图表和操作指令。

 

虽然定义的长短不一,意思大致相同。让我们在从不同的角度来理解一下软件的本质。

从原理来看,软件是由0和1组成的能在计算机上运行执行的一串指令。

从用途来看软件可以是映射现实世界的数字孪生的虚拟化世界。

从组成来看软件可以是包含人机交互界面,计算能力,通信能力和存储能力的代码。

 

如果用不那么精确的说法,我们可以认为软件是一种数字化产品。是一种产品,所以软件一定能给某些人在生活或者工作中提供某种价值。是一种数字化产品,所以软件的核心是数字和数据。

 

如果我们回溯历史,就会发现历史上最初的数字化产品是非常硬的。1946年,世界上第一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生,用于解决计算大量军用数据的难题。这个30吨的庞然大物非常硬,由几万个电子管,电阻和电容组成。硬件的数字化产品很难编程,功能非常有限。为了提供更丰富的功能,软件应运而生。

 

现在的数字化产品都是软硬兼具。没有硬件,软件就没有了居所。没有软件,硬件就失去了灵魂。

而且软件硬件你中有我,我中有你,软件和硬件的界限有时候并不是那么泾渭分明。

比如计算机设备本身是硬件,网络设备是硬件,存储设备是硬件。这些硬件资源很多时间都是闲置的,为了更有效地利用计算机的硬件资源,我们可以用软件进行虚拟化计算存储和通信的能力以便复用,比如虚拟机,软件定义网络等等。近来容器软件(Docker)的发展使得虚拟化的性能损耗极小,而伴随而来的编排软件(Kubernetes)可以极为方便地支持软件的容器化部署以及按需伸缩,推动了云(Cloud)技术的快速发展。所以说云本质上是一种数字化产品,用户只要关心云所提供的计算能力,通信能力,存储能力,数据库能力,大数据分析能力等等。而不用关心支撑云的硬件是什么品牌什么型号的计算机。

另一方面,有些看上去似乎应该软件完成的事情为了提升执行效率又可以固件化硬件化,比如将人工智能算法,声像处理算法固化在芯片之内,成为专用的人工智能芯片或图像处理芯片。

在物联网(IOT)的世界里,传感器和计算器的软件硬件已经融为一体,万物的数据互联互通。

 

软件或者说数字产品已经成为人类器官的延伸,让我们看得更高,走得更远,想得更深。软件的好处就在于软,也就是身段灵活,无所不能。

有的软件可以把原来需要记录在纸张上的文档电子化和需要手工交接的流程数字化,比如办公往来的文件和批复,保险公司的保单和审核,设计院的图纸和校对,工作任务的流转和派发,财务数据的规范和审计。

有的软件可以通过电子世界模拟现实活动,比如游戏,社交,智能助手,虚拟现实。

有的软件可以通过机器与机器之间的软件通信协议实现人与机器以及机器和机器之间的交流,比如工业生产自动化,汽车自动化驾驶,数字化产品的自动部署自动发现和自动恢复。

 

随着计算能力,存储能力和通信能力的高速发展,软件的能力不断突破原来的疆界,数字化的粒度越来越精细,连接越来越紧密,处理越来越智能。精细的粒度可以使我们的数字世界高度还原现实世界,这就要求保留计算通信巨大的数据量级,KB/MB已经成为过去,GB/TB是如今的常态,PB的要求已经出现。对于通信的要求,5G应运而生。对于计算存储的要求,传统的关系型数据库在应对大量的数据以及各种结构化,半结构化,非结构化的数据方面显得步履蹒跚,专注于非结构化数据的文档型数据库和专注于压缩算法的列式数据库将会和关系型数据库在很长一段时间内共存互补。

紧密的连接可以使我们重新定义时空的关系,突破空间的距离,使一切变得实时。比如手机使我们须臾不离的一个数字化产品,在手机上我们可以实时地社交娱乐或者协同工作。比如汽车已经从一个代步工具延伸成为另一个数字终端,一辆汽车内可能包含上亿行代码随时与各种数字系统连接。单独的软件和孤岛的数据只是将数字化当成一种模拟现实的手段。而连接的软件和关联的数据才是将数字化当做一种社会演进的血液。

当数据收集和关联之后,处理数据才能提供数据真正的价值。我们可以用人类先验的经验固化成为软件的规则和算法,也可以告诉软件在某一种场景下根据某种算法采用历史数据自我训练自我学习,乃至在没有历史数据的情况下自我学习。机器学习和深度学习的算法早已存在,如今计算能力的突破使得人工智能走出了实验室,广泛应用于日常的生活和工作场景。

 

软件正在变得越来越软。



整理:弃医跨界的工程师

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评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分,这样下一个看到的人会学到更多,你知道的正是大家需要的。。。


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弃医跨界的工程师
作者曾先后任职于日本东新住建、德国西伟德等国外知名建材企业和国内装配式建筑领军企业宝业集团的高管。近期在对商办、产业园、酒店、医院等公建场景的转型改造和业态升级,探索与实践城市更新领域提供健康可视化的低碳可循环空间新体验。
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弃医跨界的工程师 作者曾先后任职于日本东新住建、德国西伟德等国外知名建材企业和国内装配式建筑领军企业宝业集团的高管。近期在对商办、产业园、酒店、医院等公建场景的转型改造和业态升级,探索与实践城市更新领域提供健康可视化的低碳可循环空间新体验。
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