寫給大家看的操作系統(tǒng)入門書

黑天鵝事件

人們把Google 旗下DeepMind AlphaGo圍棋機(jī)器人擊敗當(dāng)韓國頂尖職業(yè)棋手李世石九段、英國脫離歐盟以及霸道總裁唐納德·特朗普(Donald Trump)當(dāng)選美國第45任總統(tǒng)并稱為2016年年度三大黑天鵝事件。及至2017年1月,AlphaGo又以Master為代號(hào),在網(wǎng)上棋壇通過車輪戰(zhàn)以絕對(duì)勝率橫掃包括當(dāng)今排名世界圍棋第一人柯潔在內(nèi)的中、日、韓頂尖棋手,取得壓倒性勝利。由于圍棋一直被認(rèn)為“人類智慧最后的堡壘”,隨著AlphaGo的碾壓,人們有理由驚呼“人類最后的尊嚴(yán)已然崩塌”。

有許多人相信機(jī)器智能總有超過人類智能的一天,只是沒想到這一天來得這么快。記得,20年前另一場人機(jī)大戰(zhàn)同樣吸引了世人的眼球。1997 年 5 月,我還在讀高中。有一天,看到新聞?wù)fIBM研發(fā)的機(jī)器人深藍(lán)Deep Blue擊敗了人類國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫,這對(duì)于充滿好奇的少年來說大概就是最初的機(jī)器人啟蒙(當(dāng)然是除卻動(dòng)畫片里的機(jī)器人)?;叵肫饋恚蛟S是這一新聞早早地在我心里埋下了一棵種子,或多或少地影響了多年后我的專業(yè)選擇。

是什么力量驅(qū)動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)取得突破

人工智能(AI)的發(fā)展已有幾十年的歷史,在相當(dāng)長的時(shí)間里,機(jī)器人的進(jìn)步緩慢,有些保守主義者一度認(rèn)為機(jī)器人只能作為“玩具”存在于科幻作品中。然而,隨著近年來在算法和技術(shù)上的進(jìn)步,尤其是深度學(xué)習(xí)(Deep learning)技術(shù)的突破,基于人工智能的應(yīng)用開始真正走進(jìn)人們的生活,各類機(jī)器人閃亮登場,有自動(dòng)駕駛機(jī)器(Google、Baidu)、語音助手(Siri,Alexa)、仿生機(jī)器狗(Boston Dynamics),還有眾多的工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人等。中國觀眾熟悉的包括在智力游戲節(jié)目《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中,百度的機(jī)器人“小度”在多個(gè)智力比拼中戰(zhàn)勝人類優(yōu)秀選手。

機(jī)器人,通常是指具備一定智能(Intelligent)并且能自動(dòng)完成特定任務(wù)的機(jī)器設(shè)備。至于機(jī)器人是否長得跟“人”類似,早已不是重點(diǎn),“智能”才是核心。而人工智能技術(shù)的核心,則在于科學(xué)家們給設(shè)備裝載了一套類似于“人類大腦”的智能系統(tǒng),使其能夠類似于人類一樣利用大腦進(jìn)行認(rèn)知、記憶、學(xué)習(xí)、推導(dǎo)、思考……而且更為高效,正因?yàn)槿绱?,我們看到Google和百度分別將其人工智能產(chǎn)品命名為Google Brain和 Baidu Brain(百度大腦)??梢哉f,機(jī)器人技術(shù)的突破正是不斷地升級(jí)“大腦”的成果。

機(jī)器人太高端?來看看PC與智能手機(jī)

機(jī)器人的“大腦”是什么?簡單一點(diǎn),可以理解成一套先進(jìn)的“操作系統(tǒng)“,再加上特定的應(yīng)用程序。與機(jī)器人這一復(fù)雜的智能化機(jī)器相比,過去20年,我們最熟悉的智能設(shè)備莫過于個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)和智能手機(jī)(Smart Phone)了。

早期接觸個(gè)人計(jì)算機(jī)的用戶,對(duì)“操作系統(tǒng)”的重要性一定會(huì)深有體會(huì),90年代Apple計(jì)算機(jī)曾經(jīng)陷入困境,因此大部分接觸計(jì)算機(jī)是從IBM X86兼容計(jì)算機(jī)開始的,而這些面向終端用戶的計(jì)算機(jī)通常安排的是微軟(Microsoft)的操作系統(tǒng)。是的,缺少操作系統(tǒng)之前,你的計(jì)算機(jī)只是一堆冷冰冰的硬件,什么也做不了。許多人還可以清楚地記得操作系統(tǒng)最開始是字符界面的MS DOS,到后來的圖形界面,Windows 95,Windows 98,Windows Me, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7,Windows 8,及至今天流行的 Windows 10,一路不斷升級(jí)。伴隨著操作系統(tǒng)的升級(jí),對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的要求逐步提高,相應(yīng)地,計(jì)算機(jī)的功能、性能和交互能力則強(qiáng)大了不少。

在Apple推出iPhone之前,人們熟悉的手機(jī)還停留在”功能極度簡單,交互相當(dāng)不便“的年代。彼時(shí),沒有人去關(guān)心一臺(tái)手機(jī)后面運(yùn)行的是什么版本的操作系統(tǒng)。iPhone的誕生徹底改變了手機(jī)的定義,iOS是以強(qiáng)大的多軟件(Apps)、多任務(wù)、出色的交互體驗(yàn)和處理能力對(duì)傳統(tǒng)手機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行了”降維攻擊“。如今,各手機(jī)廠商除了硬件設(shè)備的比拼,搭載一款先進(jìn)的操作系統(tǒng)往往是制勝的關(guān)鍵之一,例如在一眾廠商硬件參數(shù)不斷超越的時(shí)候,Apple依然憑借著新款iOS操作系統(tǒng)的領(lǐng)先,穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)著智能手機(jī)的最高端市場。

iOS與Android的江湖

在iOS高歌猛進(jìn)之間,我們看到了Google推出的Android操作系統(tǒng)一直在努力,不斷進(jìn)行的版本升級(jí)不僅持續(xù)縮小與iOS系統(tǒng)的差距,還引領(lǐng)了諸多創(chuàng)新。而且,Android的開放性,使得眾多基于Android的第三方定制版操作系統(tǒng)百花齊放,共同推動(dòng)Android贏得了廣泛的市場份額。根據(jù)市場研究公司Strategy Analytics在2016年11月發(fā)布的全球手機(jī)市場的操作系統(tǒng)份額占比情況,Android手機(jī)的市場份額上升至87.5%,而蘋果的iOS系統(tǒng)則跌至12.1%,Windows手機(jī)市場占有率僅為1.48%。

操作系統(tǒng)有多重要?回頭看看,小米手機(jī)和錘子手機(jī)最初都是憑借一個(gè)基于Android優(yōu)化的個(gè)性化操作系統(tǒng)切入智能手機(jī)市場的,例如小米的操作系統(tǒng)MIUI開發(fā)版是每周五更新,穩(wěn)定版是每月更新的頻率持續(xù)向用戶提供不斷改進(jìn)的使用體驗(yàn),并使小米憑借“極致、專注、口碑、快”的七字訣成長為一家舉足輕重的智能設(shè)備企業(yè)。

最后,一起來認(rèn)識(shí)一下何為操作系統(tǒng)?

操作系統(tǒng),是英文Operating System的中文翻譯,指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái),用于驅(qū)動(dòng)硬件、負(fù)責(zé)I/O接口(Input/Output,即輸入與輸出),為各個(gè)應(yīng)用程序提供公共接口和基礎(chǔ)的功能服務(wù)??梢哉f,軟件系統(tǒng)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)(或智能設(shè)備)最重要的組成部分,沒有之一。


圖 ?智能設(shè)備中操作系統(tǒng)功能架構(gòu)示意圖

操作系統(tǒng)(Operating System,簡稱OS)是管理和控制計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序,是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本的系統(tǒng)軟件,任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)的接口,同時(shí)也是計(jì)算機(jī)硬件和其他軟件的接口。

操作系統(tǒng)的功能包括管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源,控制程序運(yùn)行,改善人機(jī)界面,為其它應(yīng)用軟件提供支持,讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用,提供各種形式的用戶界面,使用戶有一個(gè)好的工作環(huán)境,為其它軟件的開發(fā)提供必要的服務(wù)和相應(yīng)的接口等。實(shí)際上,用戶是不用接觸操作系統(tǒng)的,操作系統(tǒng)管理著計(jì)算機(jī)硬件資源,同時(shí)按照應(yīng)用程序的資源請(qǐng)求,分配資源,如:劃分CPU時(shí)間,內(nèi)存空間的開辟,調(diào)用打印機(jī)等。

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