??！我想到了——信息技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)計集錦
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編者：以下信息技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)計陸續(xù)發(fā)表在《信息技術(shù)教育》雜志，其中還包括了少量由于篇幅限制而未在雜志公布的材料，按計劃將有100個片段陸續(xù)推出，也希望有更多老師共同參與，共同發(fā)表。
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馬丁.加德納是一位在美國科普界叱咤風(fēng)云幾十年的人物，他的一些科普名著，如《啊哈！靈機一動》（Aha!Insight），被翻譯成十幾國的語言在全世界流傳。馬丁.加德納最大的本領(lǐng)，就是把嚴(yán)肅的話題變成讓人意想不到的故事片段或小游戲，科幻作家艾薩克.阿西莫夫曾經(jīng)評價說：“數(shù)學(xué)題材到了他手里，能變成雅俗共賞、妙不可言、讓人愛不釋手的文章。”
無論所學(xué)東西多么重要實用，對學(xué)生而言，興趣始終是激發(fā)出自主學(xué)習(xí)潛能的重要因素之一。近來許多信息技術(shù)學(xué)科的教師都有這樣的感覺，學(xué)生對信息技術(shù)課程的興趣已經(jīng)不如前幾年了，這也難怪，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，許多城市里電腦已如普通電器一樣進(jìn)入到家庭中，網(wǎng)吧也隨處可見，在網(wǎng)上看電影、聽音樂、玩游戲等種種消遣，無疑比課程內(nèi)容更具吸引力。在信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)里，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)是教學(xué)的目標(biāo)，但教學(xué)過程完全可以變得更生動多彩，何不向馬丁.加德納學(xué)習(xí)一下呢？被許多人認(rèn)為是枯燥無味的數(shù)學(xué)，尚且能于游戲中學(xué)習(xí)，何況是有著更多綜合性、更強發(fā)散性的信息技術(shù)學(xué)科呢。
《啊！我想到了——信息技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)計集錦》是向馬丁.加德納的敬禮，這里沒有整堂課設(shè)計的介紹，只有一系列的片段素材，這些素材中，有些是作者本人的嘗試，有些是借鑒了其他學(xué)科的創(chuàng)意重新設(shè)計而成、有些來自互聯(lián)網(wǎng)的討論，所有片段素材都可以靈活地安插到具體的課程中去，凡是引用或改編的素材都會注明出處，以便感興趣的朋友能進(jìn)一步加以考察。當(dāng)然，更大的希望是，讀者們能不僅僅滿足于閱讀，而是把自己寶貴的經(jīng)驗奉獻(xiàn)出來，利用這個系列欄目進(jìn)行互動交流，共同碰撞出靈感的火花，有任何好主意或建議，都可用電子郵件聯(lián)系專欄編者（kaikai_rabbit AT sina.com）或欄目編輯（tougao4 AT nettime.net.cn）。
第一期 令人費解的人工智能
計算機程序設(shè)計師以及人工智能的研究者曾對電腦人工智能的未來非常樂觀，然而近十多年來，在利用計算機程序模擬人類思維方面的研究，進(jìn)展卻相當(dāng)緩慢。哲學(xué)界對所謂“強人工智能”，即認(rèn)為計算機能夠?qū)崿F(xiàn)真正的心靈運動，普遍持懷疑態(tài)度。而即便是“弱人工智能”，即讓計算機在一定程度模擬人類智能，也面臨諸多困難。下面三個小故事也許說明，讓一個很像真人的機器陪伴自己工作、學(xué)習(xí)、娛樂，恐怕還是非常遙遠(yuǎn)的未來時代的事情。
[有智慧的金魚]
制作一個有智慧的機器人恐怕是太難了，但難道制作一條有智慧的金魚就簡單嗎？
Kaikai用電腦程序設(shè)計了一個魚池，于是魚池出現(xiàn)了；Kaikai用程序給魚池注滿水，泛起波浪，于是就有了泛著波浪的魚池；Kaikai用程序制作了一條可愛的小金魚，它一會兒游往東，一會兒游往西，游累了就休息。于是Kaikai宣稱：“我創(chuàng)造了一條智慧的金魚。”
有一天，Kaikai對金魚說：“現(xiàn)在，我要你犯個錯誤，比如跳到池子外。”金魚沒有一點猶豫就跳到了池子外面，金魚遵循了命令。然而，究竟是金魚在犯錯誤，還是Kaikai在犯錯誤呢？
[工程師、機器人與水]
隨著計算機應(yīng)用滲透到人類活動的各個領(lǐng)域，不少人開始擔(dān)心，是否未來某一天，計算機或智能機器人會強大到反過來統(tǒng)治這個世界呢？
對此，著名科幻作家艾薩克.阿西莫夫曾提出機器人三大定律：
◇機器人不得傷害人；
◇除非違背第1條定律，機器人必須服從人的命令；
◇除非違背第1或第2條定律，機器人必須保護(hù)自己。
這三大定律給人們帶來一些心理安慰，不過假設(shè)未來世界的所有機器人都嚴(yán)格遵守機器人三大定律，人類是否就一定平安無事呢？看看下面的故事。
工程師Kaikai不幸被困迷宮，迷宮里有充足的生活必需品，唯一需要尋找的就是水，水散布在迷宮各處，工程師每天要花許多精力搜集水。所以，Kaikai發(fā)明了一種機器R2，它有強大的記憶和分析能力，牢固異常且動力強大。R2的任務(wù)是在迷宮里尋找水并把水帶回。一個重要的問題是，R2的正常工作也需加注一定量的水，Kaikai對R2預(yù)設(shè)了看似合理的程序，即首先保證R2自己有能夠正常工作的水，然后將其余水帶回。
在接下來的時間里，Kaikai可以悠閑地享用由R2帶回的水，可是迷宮里水的總量在減少，機器發(fā)現(xiàn)，近處的水量只能保證它正常運轉(zhuǎn)到稍遠(yuǎn)處水源，而無法直接將水帶回。于是它開始搜尋遠(yuǎn)處有更多水量的水源。盡管R2仍然忠實地為工程師尋找水，然而是否會有一天，R2只能為了保證其自身的正常工作，而永遠(yuǎn)奔忙于尋找水的路途中，卻再也無法將一滴水帶給Kaikai。由于Kaikai的記憶、分析和行動能力都不及機器，他所面臨的后果將是什么呢？
[Call me a taxi]
在互聯(lián)網(wǎng)上，有一個關(guān)于和機器人對話的小故事，這里稍加以改編。
Kaikai和機器人R2來到一個陌生的城市旅行，可是Kaikai發(fā)現(xiàn)自己迷路了，倒霉的是，這個城市的地圖恰巧未儲存到機器人的資料庫中。最好的辦法，也許就是直接叫輛出租車。
Kaikai：Please call me a taxi.（請給我叫輛出租車。）
R2：You are a taxi.（你就是一輛出租車。）
Kaikai：Please call me a taxi.
R2：You are a taxi.
Kaikai：……
計算機經(jīng)常會誤解人的對話，想想看，原因都有哪些呢？
[參考答案]
有智慧的金魚
這條由程序控制的金魚還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒達(dá)到真正有智能的境界。原因很簡單，它不會做命令之外的事情?？墒沁@里有個邏輯上的悖論：如何通過一系列的命令（比如程序設(shè)計），試圖讓某個對象去執(zhí)行命令之外的事情呢？這是一個可以引出許多討論的問題。
工程師、機器人與水
盡管艾薩克.阿西莫夫的機器人三大定律中規(guī)定，機器人必須在不傷害人的情況下執(zhí)行命令，但讓機器正確地分辨“傷害人”與“不傷害人”的界限，本身就是很大的困難。此故事中，只要水源的分布以及機器的儲水量和耗水量符合一定的規(guī)律，那么機器就會先于工程師找到并且消耗掉迷宮中所有的水。然而機器并未背叛工程師，因為機器只是嚴(yán)格按工程師的程序指令行事。對這個問題，可以嘗試假設(shè)各種條件組合，如各個水源與工程師之間的距離、水源的儲水量、機器的最大儲水量、機器運行每公里的耗水量等等。對于單個水源，設(shè)計一個計算機程序?qū)Υ藛栴}進(jìn)行分析還是容易的，但要是考慮多個水源的分布情況，程序恐怕會比想像復(fù)雜得多。
Call me a taxi
計算機程序經(jīng)常會誤讀人類的語言，原因是多樣的，如文化背景的缺乏、知識關(guān)聯(lián)度的局限、對事件前因后果缺少了解，對語言雙關(guān)含義理解上的困難等等（從專業(yè)角度講，就是計算機無法對海量的蘊涵和不蘊涵關(guān)系進(jìn)行計算，而人類理解語言并不是依靠“計算”能力）。希望大家展開討論，看看還有哪些對話計算機很難理解的呢？
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第二期 編碼與通訊
[不拎起電話的通訊？]
在不拎起電話的情況下，也能進(jìn)行通訊嗎？想想看這是怎么做到的。
考慮一下，當(dāng)撥好對方電話號碼后，要么是對方拎起電話接聽了，要么就是反復(fù)的長撥號音響起而無人接聽，要么就是忙音。造成忙音的原因多數(shù)是電話占線，可要是總是忙音，那就會想到，是不是對方電話沒擱好呀。
實際上，在電話很長時間沒擱好的情況下，也可能會反饋出一種比撥號音短而比忙音稍長的信號聲，為簡化問題，姑且也把這種信號聲稱為忙音。
既然有“忙”和“不忙”兩種信號，那么只要雙方約定好時間，進(jìn)行通訊就成為可能，假設(shè)一下，在兩分鐘里：
第一分鐘 第二分鐘 代表含義
忙 忙 今天老師布置了好多作業(yè)，沒法去看電影了
忙 不忙 等做完作業(yè)，就去看電影
不忙 忙 等看完電影，再去做作業(yè)
不忙 不忙 不代表任何意義
嚴(yán)格規(guī)定時間是必要的，假設(shè)甲方負(fù)責(zé)撥號，乙方專門負(fù)責(zé)擱起或掛好電話，時間上要稍有錯開，否則，當(dāng)甲方撥號時，乙方若恰巧做擱電話的動作，電話就會被接通，實驗就失敗了。有趣的是，撥號的甲方實際上是信息的接受者。
有人可能會提出，這種預(yù)先設(shè)定的信號含義，傳遞的信息量是否很有限呢？理論上說，既然電腦里所有的文字都可以用二進(jìn)制ASCII碼來表示，那么用這種不接通電話的通訊方式，傳遞一部小說都是可能的，只要有足夠的耐心。
還有人會提出，似乎上述方式只能實現(xiàn)單向的信息傳輸。實際上，只要合理地進(jìn)行約定，雙方相互通訊也可以實現(xiàn)。當(dāng)然，要首先約定好大家都認(rèn)可的信息組合，比如，設(shè)置好諸如“信息終止位”、“回復(fù)請求位”等等。計算機網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議實際上所做的，正是類似的事情。
這里留給大家一個問題，為什么將“不忙 不忙”的組合，設(shè)置為“不代表任何意義”呢。
順便提醒一下，對于上面所說的辦法，要高度保密，否則電信公司可能會少收許多電話費呦。
[海岸民兵]
One if by land,and two if bysea,
And I on the opposite shore will be.
......
這是美國獨立戰(zhàn)爭前，民兵中流傳的一首詩，描述的是教堂屋頂上的燈籠--非常重要的信號--一個燈籠指英軍從陸地進(jìn)攻，兩個燈籠指英軍從海上進(jìn)攻。
《計算機文化》（New Perspectives on Computer Concepts，June Jamrich Parsons / Dan Oja）一書，把這個問題和電腦問題相關(guān)聯(lián)起來，書中指出，如何來表示這樣的情報：一部分英軍從陸地上進(jìn)攻，另一部分從海上進(jìn)攻。最簡單的辦法，當(dāng)然是用三個燈籠。不過從計算機編碼的理論上說，一個燈籠可以有兩種狀態(tài)：“暗或者亮”，而兩個燈籠就可以表示四種情況：“暗和暗，暗和亮，亮和暗，亮和亮”，所以也許不需要用到這第三個燈籠。
不過現(xiàn)實總是比理論更復(fù)雜，因為既不能用“燈籠暗”來表示英軍從海上進(jìn)攻，也不能以此表示英軍從陸地進(jìn)攻，倘若如此，就無法表達(dá)出“太平無事”的信息了，畢竟英軍不“總是”在進(jìn)攻的。還有一個嚴(yán)重的問題是，夜里在遠(yuǎn)處無法很明確地區(qū)分“暗和亮”、“亮和暗”這兩種狀態(tài)。
引入更多思考，則問題會更加復(fù)雜，比如海邊的大風(fēng)使某燈籠無法點亮，那該怎么辦，這樣的意外總不能完全避免。若三個燈籠全亮表示海陸的協(xié)同進(jìn)攻，可是大風(fēng)將其中一盞燈吹滅，那么民兵可能就會被從陸地上來的英軍包圍。
其實，很容易就能解決上面所有的問題，只要為燈籠準(zhǔn)備兩種不同顏色的燈罩即可。這樣做最大的好處是，假設(shè)燈籠被意外熄滅，則燈籠所傳達(dá)的含義就是“信號故障”。
留一個問題給大家思考，唱片是用凹坑來表示0和1的數(shù)據(jù)的，然而，0或1兩種狀態(tài)，難道只是用“有凹坑”和“無凹坑”來表達(dá)的嗎？再重復(fù)一下前面的話：現(xiàn)實總是比理論更復(fù)雜。有興趣的話，不妨用搜索引擎查一下相關(guān)資料。
[給外星人的信]
怎么給外星人寫信呢？這不是科幻小說，而是非常重要的通訊理論問題。因為假如地球人只能通過無線電波而不是第三類接觸（指直接的接觸）與外星人建立聯(lián)系的話，那么立刻會遇到語言交流上的問題，并且語言的翻譯會變得極其困難，原因是缺乏兩者都可接觸的媒介，比如“stone--自然界真正的石頭--石頭”。
美國國家航太總署（NASA）是最早開始研究這個問題的機構(gòu)之一，比較有效的方法，是尋找一些宇宙中所共有的媒介，比如碳的分子式，圓周率等，以這些關(guān)鍵媒介為根據(jù)，然后再慢慢擴展語言交流的范圍。然而在此之前更嚴(yán)峻的問題是，如何使地球發(fā)向太空的無線電波看起來蘊涵著深意，而不只是雜亂的干擾信號。
用帶有規(guī)律的周期性信號，是比較容易想到的辦法，但自然界本身也會發(fā)送有規(guī)律的周期性信號，比如脈沖星。所以，不僅要發(fā)送周期性信號，還要使信號變得有意義。著名的7 X 11方案描繪了用無線電來傳送圖象的方法，這是一幅由7列11行格子組成陣列，使用0或者1兩種符號就可以在上面畫圖：
1 2 3 4 5 6 7
1 0 0 1 1 1 0 0
2 0 0 0 1 0 0 0
3 1 0 0 1 0 0 1
4 0 1 1 1 1 1 0
5 0 0 0 1 0 0 0
6 0 0 0 1 0 0 0
7 0 0 1 1 1 0 0
8 0 0 1 0 1 0 0
9 0 1 0 0 0 1 0
10 0 1 0 0 0 1 0
11 1 1 0 0 0 1 1
這樣從逐行逐列的發(fā)送信號，并且保持一定的周期性，就可以希望接收者能讀懂其中的含義。可是，為什么是7列乘11行呢？盡管可以使用其他種類的格子陣列，但也并非是隨心所欲的。
請考慮以下問題：對于以下三種畫圖紙：7行11列，8行12列，9行12列，選擇哪一種傳送信息最合理呢？
[參考答案]
不拎起電話的通訊？
“不忙 不忙”的組合具有相當(dāng)?shù)牟淮_定性的，因為很可能只是因為接電話者不在場而不代表任何含義。要使得不拎起電話就能夠通訊并且保證較多信息傳輸?shù)恼_性，就必須充分利用能產(chǎn)生出變化的組合，僅此一點就能夠引發(fā)出更廣泛和深入的討論。
海岸民兵
唱片凹坑問題，可到Google或百度等搜索引擎，使用“光盤”、“CD”、“凹坑”、“前沿”、“后沿”等關(guān)鍵字的合理組合，便可尋找到答案。
給外星人的信
7行11列總共77格，8行12列總共96格，9行12列總共108格，其中只有77存在7乘11的唯一因式分解。由于信號是逐個發(fā)出的，為了讓對方產(chǎn)生出二維陣列的聯(lián)想，7行11列是這三種方案中最合適的。實際上，給外星人發(fā)信號還有其他的辦法，這是一個可以充分展開討論和實驗的主題。
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第三期 關(guān)于信息
“信息”一詞究竟是什么意思呢？相對于輕易就給這個詞語下定義，許多信息技術(shù)學(xué)科教材都傾向于用實際的事例來描繪所謂“信息”，早晨的天氣預(yù)報、路口的紅綠燈、汽車的報站、報紙上的新聞等等，實在可以舉出太多的例子。然而“信息”這個詞語，真是是那么容易就能被理解的嗎？
[原始人和蘋果]
信息技術(shù)一定是有了電腦和網(wǎng)絡(luò)以后才出現(xiàn)的嗎？想象以下的場景。
很久很久以前，原始人Kaikai（總得有個代號吧）偶然吃下一個紅蘋果，味道很不錯，然后又偶然吃下一只紅辣椒，當(dāng)然是辣得夠戧。Kaikai是個很熱心的原始人，所以他又摘了兩個蘋果和兩只辣椒，回到部落里。
Kaikai碰到了原始人Meimei1（當(dāng)然也是個代號） ，他拿了一個蘋果和一只辣椒，指著蘋果砸砸嘴，指著辣椒吐吐舌頭。要知道，當(dāng)時語言還沒發(fā)明呢。不過Meimei1很聰明，她把蘋果吃了，把紅辣椒放著當(dāng)擺設(shè)，因為她想，這一定是讓人辣得吐舌頭的東西哪。
Kaikai又碰到了原始人Meimei2，他又拿了一個蘋果和一只辣椒，指著蘋果砸砸嘴，指著辣椒吐吐舌頭。
于是Meimei2吃下了那只辣椒，當(dāng)然被辣得夠戧。她想，Kaikai為什么要騙她呢，這辣椒明明是辣得讓人咂嘴啊。
Kaikai帶給Meimei1和Meimei2是完全相同的信息，然而結(jié)果卻完全不同。Kaikai有沒有可能成為一個原始時代的信息技術(shù)專家呢？你也能幫他來想一想嗎？（參考答案在本期找）
[撲克牌魔術(shù)]
打撲克前一般要理牌和分牌，經(jīng)常見到過各種撲克比賽，但見過理牌和分牌的比賽嗎？
找兩付撲克牌，再找兩位參賽者，要求他們比賽理牌和分牌，看誰的速度更快。
假如有參賽者提出，究竟該用哪種規(guī)則來理牌和分牌，那就讓他自己看著辦好了。
實際上，如果是玩“釣魚”的話，只要找出四張不同花色的7，任務(wù)就完成了。原來，要在所謂理牌和分牌的比賽中獲勝，手指運動的速度不是關(guān)鍵，關(guān)鍵是選擇撲克游戲的種類。不同的撲克游戲，實際上依賴于不同的規(guī)則，而游戲規(guī)則充分體現(xiàn)出“信息”的靈活性。舉個例子，方塊J在拱豬游戲中意味著什么呢？拿到方塊J，可能意味著會被扣去100分，如果恰巧還拿到梅花10，扣分就還要加倍。然而不用擔(dān)心，拱豬以分?jǐn)?shù)低者為勝。
拓展一下思路，假設(shè)大自然也是一個巨大的牌局，那就能發(fā)現(xiàn)更多“信息”和游戲規(guī)則，如：DNA信息與生物進(jìn)化、分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)、行星狀態(tài)（質(zhì)量和速度）與運行軌跡等等。某些信息似乎從不輕易昭示于人，如違反常理的黑洞內(nèi)部以及永遠(yuǎn)測不準(zhǔn)的量子微粒。
撲克牌魔術(shù)師都是善于使用隱含信息的高手，有一種簡單的魔術(shù)，是把紅桃A、梅花3、方塊4、黑桃5、紅桃6、梅花7、黑桃9各取2張共14張牌打亂后疊起背面朝上，觀眾任意抽出一張并記住花色和數(shù)字，然后插回到這疊牌中。此過程中魔術(shù)師不可能看到這究竟是什么牌。然而即便是讓觀眾打亂疊牌的次序，只要所有的牌面朝上攤開在桌子上后，魔術(shù)師還是能非常容易地找出觀眾所抽的那張牌。這是為什么呢？（參考答案在本期找）
[宇宙中最后一個程序]
炎炎夏日回到家，要么開一罐冰鎮(zhèn)可樂爽一下，要么泡一壺?zé)岵杞馐?，實際上，喝茶更能解渴。
然而，倒了一杯冰鎮(zhèn)可樂，又沖了一杯熱茶，卻不去喝，結(jié)果會怎樣呢？很簡單，冰可樂會變熱，熱茶會變冷，最后，兩種飲料的溫度都會相同?？紤]冷和熱分別代表兩種不同的信息，那也就意味著，信息最終將湮沒于時間的洪流中。保存冷和熱這兩種信息的最好的方法，是繼續(xù)使用冰箱和火爐，這就意味著，必須投入能量來維系信息。能否用保溫瓶來保溫（冷）呢，在相當(dāng)長的一段時間里這很有效，但分子運動最終還是會抹平所有的溫度差異。實際上，電腦磁盤的作用和保溫瓶的作用非常相似。
熱力學(xué)第二定律指出，隨著時間的發(fā)展，封閉系統(tǒng)內(nèi)部任何溫度差都將最終消失，從而導(dǎo)致可供使用的能量的消失。想象這樣一個可怕場景，在遙遠(yuǎn)的未來，宇宙里最后一個太陽也熄滅了，宇宙中所有地方的溫度都變得一樣，于是任何物理或化學(xué)變化都不再發(fā)生，宇宙猶如死灰一般走向滅亡，這就是倍受批評但邏輯上看似合理的“宇宙熱寂說”。
那么，有沒有拯救宇宙的辦法呢？著名科幻作家艾薩克.阿西莫夫設(shè)想出一個占用很少能量但可運轉(zhuǎn)很長時間的計算機程序，當(dāng)宇宙走向死亡的漫長過程中，這個程序堅持不懈地進(jìn)行分析和運算，試圖找出逆轉(zhuǎn)“熱寂”的方法。在耗盡所有能量的最后時刻之前，計算機程序終于取得突破，它發(fā)現(xiàn)了拯救宇宙的秘密，于是，新一輪宇宙大爆炸又開始了。
這個能夠拯救宇宙的秘密究竟是什么呢？就算是阿西莫夫本人也一定說不明白。但所謂的“宇宙熱寂說”一定有些什么不對勁的地方，究竟哪里有問題呢？（參考答案在本期找）
[參考答案]
原始人和蘋果
假設(shè)將表情、手勢或簡單的聲調(diào)等都當(dāng)作原始的“信息技術(shù)”。那么從更寬泛的角度看，語言、文字乃至以后的印刷術(shù)的發(fā)明，便都是“信息技術(shù)”發(fā)展的重大里程碑。哲學(xué)家維特根斯坦把信息交流看做是游戲和規(guī)則建立。但若要問先有游戲還是先有游戲規(guī)則，其實等同于追究先有雞還是先有蛋。在原始人和蘋果的故事中，Kaikai不可能預(yù)先和其他人建立起游戲規(guī)則，所以合理的策略是，一邊嘗試一邊建立規(guī)則：假設(shè)部落中大多數(shù)人都以咂嘴來表示辣，那么Kaikai就應(yīng)該將這個動作記錄下來并逐漸影響周圍其他人，按同樣的規(guī)則來理解咂嘴動作。對此問題可以有許多擴展討論的空間，如分析部落首領(lǐng)或巫師在建立規(guī)則以及信息傳承中所起的作用等等。
撲克牌魔術(shù)
無論是紅桃A、梅花3、黑桃5、紅桃6、梅花7還是黑桃9，都是上下不對稱的，魔術(shù)師只要在觀眾所抽出牌插回到原來堆疊的牌列時，隱蔽地顛倒一下牌的上下位置，就能在所有牌攤開時快速地找回被抽出的那一張牌。至于那張方塊4，用簡單的排除法也能找回來。
宇宙中最后一個程序
熱力學(xué)第二定律雖然在局部的孤立系統(tǒng)中被驗證，但目前還沒有理由簡單地將這個定律無限地推導(dǎo)應(yīng)用在宇宙這樣的宏觀對象上。許多物理學(xué)家（如著名的霍金）試圖改變普通人頭腦中關(guān)于宇宙發(fā)端和毀滅的傳統(tǒng)觀念，因為在那種極端情況下，時間和空間的形態(tài)都與現(xiàn)在大不相同。而艾薩克.阿西莫夫一定意識到，在宇宙的發(fā)展中，信息與物質(zhì)、能量一起，共同發(fā)揮著重要作用。而信息的不確定性作用，使得逆轉(zhuǎn)宇宙熱寂成為可能。
只要不相信所謂的”命中注定“，就必須相信不確定性是存在的。否則這個世界就會運轉(zhuǎn)得有如鐘表一般機械，而不是呈現(xiàn)出今天的豐富多彩。而只要是相信不確定性，就必須面對許多“意料之外”的事。阿西莫夫的宇宙最后的程序一定進(jìn)行了一個意料之外的運算，而既然是意料之外，那就意味著，盡管宇宙將被拯救，但秘密卻永遠(yuǎn)成為秘密。
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第四期 程序設(shè)計與邏輯陷阱
一位教計算機程序的老師抱怨道：在課堂里用到的例子，要么是邏輯的，要么是數(shù)學(xué)的。
計算機程序正是依靠邏輯和數(shù)學(xué)才得以運作，再加之計算機特有的超級耐心與海量存儲能力，使其在處理涉及邏輯和數(shù)學(xué)相關(guān)的問題上尤其顯出優(yōu)勢。然而要小心，有時即便是看似簡單的邏輯或數(shù)學(xué)問題，不恰當(dāng)?shù)模ㄎ幢厥清e誤的）的程序也可能把事情搞糟。
[床頭的四本書]
Kaikai的床頭總是堆著幾本書，他有在睡前看書的習(xí)慣，但每晚只抽其中的一本來看。在相當(dāng)長的一段時間里，床頭柜上總共疊了四本書，最下面的那本，是平均6天才看一次，其上一本，是平均3天看一次，再上面一本，是平均2天看一次，那么最上面的一本書，多少天才看一次呢？請編寫程序解決此問題。
許多熟悉編程的朋友都覺得這是個棘手的問題，因為不僅要涉及數(shù)組和循環(huán)語句，還有著難纏的不確定性，因為Kaikai可能連著幾晚都看同一本書，然后又在其后連續(xù)幾天都把這本書擱在一邊。那么答案究竟是什么呢?（參考答案在本期找）
[身處險境的007]
毫無疑問，007早已經(jīng)成為世界上最神奇的特工的代號，下面這個問題將使007身處極端危險的境地，并成為對這位世界著名特工體力和智力的雙重考驗。
某次危險的行動中，007不幸被困于一間密室中，與他一起被困的是一個定時炸彈，炸彈上顯示了一條一英尺長的紅色光柱，這根光柱隨時間流逝均勻地縮短著（導(dǎo)演也許覺得，用導(dǎo)火索太老土，用LED數(shù)字倒計時又太濫了），當(dāng)光柱全部消失時，炸彈就會爆炸。
對于這種新型炸彈，007毫無拆解能力。他發(fā)現(xiàn)密室有兩扇門：A和B。當(dāng)光柱剩下一半前，他一直在努力打開A號門，但他失敗了，當(dāng)光柱剩下1/4前，他努力打開B號門，但又失敗了。隨著光柱每次減半，007就來回在門A和門B前徘徊，顯然，他的動作速度必須越來越快才行。問題是，當(dāng)最后的爆炸來臨前，007在A號門還是B號門前。
如果以阿基里斯與烏龜賽跑的思路來考慮此問題，那么一定會感覺相當(dāng)困惑，因為光柱不斷減半的過程似乎永遠(yuǎn)沒個盡頭。然而讓人感覺非常意外的是，計算機程序居然很快能計算出一個所謂的標(biāo)準(zhǔn)答案來（當(dāng)然，不要太相信這個答案），為什么呢？（參考答案在本期找）
[參考答案]
床頭的四本書
最上面的那本書，Kaikai從來不看，是用來擋灰的。這可不是腦筋急轉(zhuǎn)彎，編程解決只需一行代碼：print 1-1/2-1/3-1/6，結(jié)果是0，實際上也許心算更快，但若嘗試用常規(guī)的程序設(shè)計思路來解決問題，則反而會把問題搞復(fù)雜。
身處險境的007
由于程序精度所限，將數(shù)字連續(xù)除以2后終會成為0，這個過程并不長，如以python或basic語言默認(rèn)的精度為例，第1075次光柱減半之前，是007的最后逃命機會，此時他正在A號門前。光柱最后的長度為4.94065645841247E-324英尺。不過可以確信，導(dǎo)演及編劇一定會讓007在最后一次嘗試中獲得成功，否則就不可能再拍攝續(xù)集了。馬丁.加德納在其《數(shù)學(xué)悖論奇景》一書中給出多個類似的但更復(fù)雜的超級任務(wù)，有興趣的朋友可閱讀參考。
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第五期 玩轉(zhuǎn)搜索引擎
[百變電腦]
有一個特別的DIY族，他們喜歡在電腦機箱上做足文章，比如，把電腦的外觀設(shè)計成酒桶的模樣。想知道更多的電腦改造創(chuàng)意嗎？用搜索引擎找找看吧，可如何設(shè)定搜索關(guān)鍵字呢？用“電腦改裝”還是“機箱DIY”作為關(guān)鍵字雖然也能找到不少資料，可似乎還不夠有趣。
組織幾個小組開展一場比賽如何，規(guī)則是，使用任意名詞搭配“電腦 改裝”這個詞語，以此為關(guān)鍵字在搜索引擎進(jìn)行查找。看誰找到的最多，誰找到的最奇妙。以下是一些不成功的例子：
藥瓶 電腦 改造 洋娃娃 電腦 改造 西瓜 電腦 改造
不過，當(dāng)輸入“南瓜 電腦 改造”的時候，終于找到了一臺南瓜模樣的電腦。本期參考答案里記錄了一些奇妙電腦機箱，當(dāng)然，讀者能找到得一定更多。
[宇宙的終極答案]
在Google搜索引擎里輸入“What is the answer to life, the universe, and everything?”（什么是人生、宇宙以及任何事情的終極答案？），Google會告訴你，答案是42。不用奇怪，這個答案源自道格拉斯.亞當(dāng)斯的著名科幻小說《銀河系漫游指南》，當(dāng)人們詢問一臺超級電腦關(guān)于人生、宇宙以及所有事情的終極答案時，電腦的回答就是42。道格拉斯.亞當(dāng)斯閃念間的一個數(shù)字成為Google里的一個幽默彩蛋，可見擬子的生存發(fā)展力量。然而有讀者問，擬子是什么呢，那就再Google一下吧。
其實，每個人都可以借助搜索引擎，創(chuàng)造一些類似有趣問題的答案（無論是嚴(yán)肅的還是幽默的），例如，在Google中輸入：
"隨時隨地心情愉快的秘密"
注意，短語外加上英文的雙引號，假如顯示的結(jié)果是0個記錄，就說明這個關(guān)鍵字還沒被使用過，倘若如此，創(chuàng)作者就可以充分發(fā)揮想象力了——寫一篇包含"隨時隨地心情愉快的秘密"關(guān)鍵字的文章（至于是念咒語還是齜牙咧嘴，那就隨便了），最后，找一個人氣比較足的論壇或者Blog，把文章貼上去，耐心等待搜索引擎的自動搜索機器人（搜索蜘蛛）找上門就行了。
想知道最有水平的老師是誰？那就找一個著名的搜索引擎，輸入"最有水平的老師"，看看結(jié)果是什么吧，別忘記在短語外加上英文的雙引號。
[Google游戲]
《55種Google娛樂》（55 Ways To Have Fun With Google）是一本有趣的著作（但似乎尚未有中譯版本），正如書中作者自己所說：“不僅是娛樂，而且可以學(xué)到了其他許多東西，如探索人生、學(xué)習(xí)解決問題的方法、或者成為一個更好的資料搜索者”。在這里選取幾個可以在信息技術(shù)課上進(jìn)行的實驗或活動。
我是誰：許多網(wǎng)絡(luò)用戶都曾在Google中搜索過自己的名字，但更有趣的是，在名字后加上一個“是”或“is”，比如，名字叫Sarah的，不妨搜索一下“Sarah is”，如果名字叫陳凱，就搜索“陳凱是”，若要精確一些，可以在關(guān)鍵字外加上英文的雙引號，若要趣味一些，就把搜索出來的所有資料整理成一篇完整的文章。試一下自己的名字吧，有時結(jié)果會非常出人意料。
關(guān)鍵字競賽：比較兩個含義對立的關(guān)鍵字，哪一個詞語能搜索到更多的資料呢？例如，輸入“戰(zhàn)爭”或者“和平”，結(jié)果“戰(zhàn)爭”勝利了（查詢戰(zhàn)爭獲得的結(jié)果更多）。當(dāng)然，有很多可嘗試的詞語，如光明對黑暗、古典對流行、希望對失望等等。
六度空間：六度空間理論認(rèn)為，通過不超過6個人的介紹，世界上任何人都可以相互認(rèn)識。搜索引擎可以將這個過程很形象地表現(xiàn)出來，為了更容易操控，游戲可在一個受約束的環(huán)境中進(jìn)行，如演藝圈。隨便舉兩個演員的名字，看能通過多少部影視劇或舞臺演出，就能在兩個人之間建立起聯(lián)系。
短語填空：說出一句有意義的話，然后將其中最主要的關(guān)鍵字去掉，讓Google來填空。比如，生活中最美好的（ ）， 人生最寶貴的財富是（ ），最痛苦的事情（ ），永恒的主題是（ ）等等，上面這些例子難度并不高，試試下面這個例子：
（ ）越多，（ ）越精彩。
當(dāng)然會有很多結(jié)果，哪個結(jié)果排名最前呢？參考答案在本期中找。
[參考答案]
百變電腦
在互連網(wǎng)上，實在可以找到太多的創(chuàng)意電腦外觀設(shè)計，有做成蘋果模樣的、做成老式手提箱模樣的、做成書架模樣的、做成機器人模樣的、做成奶牛模樣的、甚至有人把電腦機箱做成魚缸的，不僅僅是象魚缸，而且是真的能養(yǎng)魚。有趣的例子實在太多，這里就不一一列出了。
Google游戲
合理的在關(guān)鍵字中加入通配符，可以提高搜索的效率，最常用的通配符是星號（“*”，代替一連串字符）和問號（“？”，代替一個字符），不過用好通配符也還有不少講究，這里篇幅有限，還是麻煩讀者自己Google一下吧。
