希望... 嗯... 大家好。如果在走廊的朋友請進來。好的,大家好,歡迎來到2023年ACM Web會議,歡迎來到Austin!我的名字是Juan,我是這次Web會議的總主席之一。非常榮幸能在這裡,將這個社群重新聚集在一起,並在Austin這個我稱之為家的地方主辦大家。對於接下來充滿內容的一週,我感到非常興奮。
今天我們要以一個驚人的演講來結束,因為我們將聽到Bob Metcalfe的ACM圖靈獎演講。我認為我們虧欠Bob良多,他創造了改變我們生活的技術,徹底轉變了網際網路,而網際網路正是網路的基礎。但在我開始講更多話之前(這週你們會看到我更多次),我想請Mike將時間交給Dame Wendy Hall,她將介紹Bob。所以,我將使用這個或這個。我會站在這裡。
因為我老了,這些天我必須抓點東西。我是Wendy Hall,大英帝國女司令勛爵(Dame Commander of the British Empire),我管轄著大英帝國的一小部分,可能是Falklands附近的一個島嶼吧。這是一個巨大的榮幸,首先我們能夠在本次會議上舉辦圖靈獎演講並迎來我們的圖靈獎得主,其次Juan請我來介紹Bob。
Wikipedia關於Bob Metcalfe寫道:Metcalfe曾做過幾項預測,但都未能實現,包括網際網路在1990年代的消亡。實際上,他在1995年寫了一篇專欄,預測網際網路會在1996年遭受災難性的崩潰。在1997年Santa Clara舉辦的第六屆Web會議上,他著名地「吞下了他的話」——他將專欄文章戳破,放入攪拌機裡。(笑聲)我當時不在現場,這背後有個完整的故事,嗯,我沒參加那次Web會議,但我參加了在Toronto的會議,他再次擔任主題演講者,當時他談到了這件事,那是我第一次見到他。
我也有個類似的故事,我在1990年在Paris的Five Text會議上遇到了Tim berners-lee,然後在1991年在San Antonio的Hypertext會議上看到了他演示World Wide Web。我當時著名地告訴所有願意聽的人,我不認為他在做的事情有任何有趣之處,也不認為它會發展起來。所以我也有預測事情不會發生的類似紀錄。
我說這些是為了連結到Bob,他實際上是Tim和Web的巨大支持者。據我所知,他於1979年創立了3Com Corporation,旨在提升Ethernet的商業吸引力。這家公司資助Tim於1994年從CERN搬到MIT,並在那裡設立了他的教職。雖然歐洲的損失是全世界的收穫,但這確實是全世界的收穫,因為從那裡,MIT的支持使Tim能夠建立W3C,並將Web打造成我們在這裡慶祝的現象,這也是Web會議的一部分。我會宣傳週二的Web歷史軌道(history of the web track),我們正試圖讓它啟動,因為這些正是我們想捕捉的故事。
很多人不知道這些。Bob也幫助我們啟動了Web Science Research Initiative。你們在今天的Web Science會議的房間裡,今天和明天都有。在2006年,我們啟動了Web Science Research Initiative,它最初是MIT和Southampton的聯合項目。Bob在不可戰勝的Baroness Friction主持下加入了Wasri的董事會。Bob,你還記得Baroness Ritchie嗎?你和她通過幾次電話,她試圖組織Tim、Danny、Nigel、我和Jim在會議期間不看我們的筆記型電腦。總之,她某種程度上成功了。無論如何,我們非常感謝你當時的幫助。Wasri已經發展成為Web Science Trust,一個全球實驗室網路,並贊助ACM Web Science會議,同時也贊助今晚的招待會。所以稍後請盡情享用飲品。
現在回到Bob,我們今天為何在這裡?Bob是2023年ACM AM圖靈獎的獲得者,該獎項以Alan Turing命名,是計算領域的諾貝爾獎。在網站上,圖靈獎是這樣描述的:自1966年以來,它表彰那些創造了推動資訊技術產業發展的系統和基礎理論計算科學家和工程師。它價值一百萬美元,但這不關乎錢,而是關乎榮譽和聲望。我們很久才表彰Bob。Vint Cerf和Bob Kahn很早就獲得了這個獎項,他們是先前獲得者,因為他們的TCP/IP協議。Tim berners-lee也因為Web協議獲得了圖靈獎。他們當然都是站在巨人的肩膀上。
圖靈獎就像諾貝爾獎一樣,你會有一個好主意,然後你必須等上50年才能真正獲獎。對於那些正在考慮贏得圖靈獎的人,我天真地以為,ACM會有一個長長的候選人名單,有人一直在維護這個名單。實際上,圖靈獎就像諾貝爾獎一樣,委員會每年都不同,並且只考慮當年收到的提名。所以,有人認為是時候表彰Bob了,並顯然提交了提名,這也非常及時,距離他第一份備忘錄已經50年了,我想。
在新聞稿中,這就是Bob獲獎的原因:今天,全球估計有70億個埠,Ethernet如此普遍,以至於我們視之為理所當然。我們很容易忘記,如果沒有Bob Metcalfe的發明以及他持久的願景——每台電腦都需要連網,我們互聯的世界就不會是現在這樣。他將於六月在Asim獎宴會上正式領獎。我向你們保證,我們今天在2023年Web會議上率先聽到他的圖靈獎演講是我們巨大的榮幸。Bob,請!
(掌聲)
Wikipedia錯了。我錯過的次數遠不止七次。所以當我聽說我將獲得圖靈獎時,我很驚訝,很開心,並且感到有義務。驚訝是因為我是錯誤類型的計算科學家。你知道,有兩種人:工程師和數學家,而我是錯誤類型——我是工程師類型。然後有兩種計算科學家:研究人員和企業家。再次,我在錯誤的類別裡——我是企業家類別。這就是為什麼我對獲得這個極好的獎項感到驚訝。
其次,我很… 讓我跳到義務的部分。他們說如果你獲得這個獎項,你必須做三次演講,這很容易,而且我可以選擇。我聽說這次會議在我的家鄉Austin舉行,而且這個會議和我有歷史淵源,你提到了這點。我相信這是那個我「吞下我的專欄」的會議的後代。以前它叫做World Wide Web會議。所以,我在95年預測網際網路會崩潰,然後在97年我回到了同一個會議,當時的觀眾像今天一樣嗜血,他們逼我吞下了我的專欄。無論如何,那是一件非常愉快的事情。
我的所謂圖靈獎演講就在這張桌子上,形式是4x6的卡片。如果聽眾更多,我就會使用5x7的卡片。問題是這個演講太長,無法在分配的時間內講完。你們能給我個指示嗎?你們希望我講到結束,還是想留時間問答?請舉手表示希望進行問答。我得到了響亮的「不,不」。所以這意味著我將要… 我說什麼了?
與其談論Ethernet這個獎項的主題,我想提升一個層次,談論連結性,這是我一生的工作。在研究連結性相關的證據時,我發現連結性充滿驚喜。我今天在這裡的發言都聚焦於連結性所產生和可能再次產生的驚喜。這些驚喜的原因是我們一直低估了連結性的影響。所以當它超出我們的預期時,我們就會感到驚訝。
連結性的定義與突如其來的衝擊
什麼是連結性?連結性是把東西從A運送到B的事物。東西有三種:能量、質量和訊號。我們這裡大多數人都從事訊號業務。當然,對於這麼大的主題,中國也有個說法。每個演講,如果你想有說服力,就必須有一張中國的投影片,我現在就這麼做。總之,如果你想致富,先修路。路就是連結性。我的一位祖先Blind Jack Metcalf,他有修路的技術,在工業革命時期,他在Yorkshire修建了前180條路。所以這顯然是家族事業——連結。
現在讓我來說明最根本的、最激勵人心的論述:人類狀況中最重要的新事實,或者說關於人類狀況最重要的新事實,就是我們現在突然之間連網了。我會一遍又一遍地論證這一點,「突然之間」是其中的關鍵詞,因為它解釋了如此多正在發生的事情。網際網路突然開始交換封包,這是底層技術,時間是1969年10月29日。從那時起,在僅僅54年的時間裡,網際網路已經覆蓋了人類的2/3,大約50億人。在我看來,這就是「突然之間」。
從ARPANET的資源共享到電子郵件
我是在1969年接觸到我提到的封包交換技術的,然後我在MIT找到了一份工作,負責將MIT連接到網際網路,儘管當時它叫做ARPANET。ARPANET的根本目的是資源共享。ARPA希望停止為每個研究人員購買百萬美元的小型電腦,而是將他們連接到這個網路,這樣就可以在各地訪問它們。所以他們給了我IMP #6。IMP就像一台冰箱,你們可能看過照片,它有數據機埠,有連接電腦的埠。所以我有了#6,並連接了一台MIT PDP 10到它,並開始了資源共享,我當時在研究一個叫做Telnet的協議。這個協議允許你登入到ARPANET上的任何電腦並使用它。
現在看看發生了什麼。我有了Telnet協議,我登入到一個遠端地方來運行我的應用程式,但我的資料不在那裡,我的資料在這裡。好吧,我們需要一個FTP(檔案傳輸協議),我們需要FTP來傳送我們的資料,這樣我們才能進行計算。然後有人注意到,檔案可以是任何東西。如果檔案像一封帶有目的地、來源和其他內容的電子訊息呢?然後我們就可以使用FTP來傳送它們。就在那一刻,網際網路的目的改變了,從資源共享轉變為電子郵件。在接下來的20年裡,事實上,你可以說電子郵件仍然是網際網路的殺手級應用。但它就是這樣發生的,有人說「哇,我需要一個FTP」,「哦,我需要一個電子郵件」。所以這是一個巨大的驚喜,特別是對於ARPA,他們原本有其他意圖。
在Xerox PARC發明Ethernet
然後我換了工作,於1972年6月去了Palo Alto的Xerox Corporation。他們讓我做的第一件事就是把Xerox連接到ARPANET,我做了,我只是差不多又建了同一塊硬體。然後我得到了一個令人驚奇的工作。Xerox研究中心的電腦科學實驗室決定建造可以說是世界上第一台現代PC,叫做Alto。Alto基本上是因為Intel 1103動態隨機存取記憶體晶片的到來而得以實現的,這使得這台機器可以經濟地擁有百萬位元的記憶體,不是完全經濟,但朝著經濟方向發展。這台現代PC有一個點陣圖顯示器,有50萬個位元可以單獨開關。它有一個滑鼠,有記憶體用於程式,有可移動媒體,而且它將會有一個網路。我的同事們請誰來建造這個網路呢?我得到了這份工作,那可能是我一生中最大的幸運。
我和Stanford的研究生David Boggs(願他安息)開始研究一個新的網路。連結性,因為它是一個事物,它是一個事物。作為事物,它需要有數學和科學,它需要有事物的配件。其中之一就是架構。我們有ARPANET的架構,後來是網際網路的架構,它被稱為ISO參考模型的七層架構。我敢打賭在座的很多人都能背出這七層:物理層、鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層,以及最上面的應用層。所有的億萬富翁都在上面操作,而我們這些「水管工」則在下面操作。這種分層的美妙之處在於,你可以在自己的層工作,而無需太多關注其他層發生什麼。所以我們忙著開發Ethernet,而某處Tim(當時還沒有)正準備發明World Wide Web。
我們有了這個分層,在這個分層的背景下,Dave和我建造了第一個Ethernet,地點在Xerox PARC。我知道時間太長了,所以我就省略這些。
在Xerox PARC,我們需要一個網路用於我們的PC,但當時有很多候選方案。例如,用於連接印表機的串列埠,用於連接不同印表機的並列埠。「跑腿網」(Sneakernet)是主要的競爭者。人們會說:「我為什麼需要你的網路?我可以直接把檔案放在磁片上,然後拿到走廊盡頭,放到印表機裡,列印我的文件。」他們問:「我為什麼需要網路?」這就叫做Sneakernet,所有網路都有它作為競爭對手。在PARC有一堆Nova 800s,還有一個16位元並列網路,可以把15台機器連到一個完整的網路上。然後是Signet,Charles Simone的無限輝煌網路,由Charles Simone開發,他後來成為Microsoft第四位億萬富翁,因為他寫了Word。但在那時候,Charles正在開發Signet。但我是一個網路人,所以上級讓Charles離開網路業務,去開發一個文本編輯器叫Bravo,它後來變成了Word,再後來變成了Office等等。所以我們讓Charles離開了Signet。然後還有Xnet,Xnet的開發是因為Ethernet進展太慢了,實驗室裡的某個人認為需要開發另一個網路。16位元並列網路,是一個非主流的選擇,很容易就被淘汰了。然後出乎意料的是,這個新的東西,這個Ethernet,被選為Alto(第一台PC)的主導網路。
我要承認,我當時作弊了。我同時還負責為一台雷射印表機開發作業系統和連網功能,那台印表機叫做Ears,別問為什麼。Ears的解析度是每英吋500點,每秒一張,大小是8.5x11英吋,這大約是每秒20多兆位元。所以連網不能是我們以前那種老式連網方式,否則Sneakernet就會占主導地位,人們最終會把他們的檔案搬到印表機那裡去列印文件。所以我負責了Ears的連網部分,使得唯一能在Ears上列印的方式就是通過Ethernet使用FTP將檔案傳輸到印表機。結果,Xerox研究中心的每個人立刻都需要有Ethernet,這樣他們才能列印文件。這就是作弊。這就是Ethernet在Xerox內部獲勝的原因。
Ethernet的演變與貢獻
現在讓我對比一下當年的Ethernet和現在的Ethernet。當年的Ethernet由三種技術組成:Gerald tap和Aloha net,我們尋找並發現它們很合適。Gerald的「吸血鬼抽頭」可以在不切斷同軸電纜的情況下接入電纜的中心導體。這有一個很酷的功能,你可以在不中斷網路的情況下安裝一個新節點,你只需要刺穿同軸電纜。這意味著我們使用同軸電纜作為網路介質。我們原本希望能使用無線,但我們發現無線電技術當時還不夠成熟。所以我們沒有使用無線,而是做了次佳選擇——使用一根線,就是這種同軸電纜,我們用Gerald tap刺穿它。然後在同軸電纜上放置封包時,我們有一種方式來控制電壓是否加載。我們決定使用Manchester編碼來編碼位元。順帶一提,Manchester大學正是Alan Turing工作的地方,這是一個巨大的巧合。這種Manchester編碼是最簡單的編碼方式:有一個位元單元,前一半是位元值,後一半是位元的補碼。你就把這些發送到線上,這保證了在每個位元單元的中間都會有一個轉變,可能是這樣或那樣,這因為你的時鐘...所以你不需要同步時鐘,每個封包都有自己的時鐘,這是Manchester解決的一個問題。Manchester編碼在每個位元單元的一半時間裡是關閉的,另一半時間裡是開啟的,或者反之。這意味著在關閉期間,你可以監測電纜,看看是否有人也在發送訊號,這樣你就可以避免碰撞。我和Dave在建造這個網路時主要受到一個限制:一張卡片上只能容納60個德州儀器生產的MSI等級的14針雙列直插封裝晶片。Ethernet的大部分限制都來自於這60個晶片限制。例如,我們需要一個時鐘來為Manchester編碼器計時,以便將位元發送到電纜上。我們的卡片上沒有地方放置時鐘(例如一個晶體和一些無源元件等)。Alto的背板上有一個引腳,上面有系統時鐘,每170奈秒跳動一次。我們就取用了它,接了一根小線,它就成了我們的時鐘。這決定了第一代Ethernet的速度是每秒2.94兆位元。這個2.94直接來自於那個每170奈秒跳動一次的系統時鐘。
然後我們調整了… 我忘了,第三項技術是Aloha網路。我在Hawaii待了一個月,非常仔細地研究它。Aloha網路有兩點很有趣:一是它是一個無線電網路,是一個無線廣域網。所以無線電對於我們的目的來說不太合適,它只能運行在個位數的千位元速率。另一點有趣的是它的接入方法:隨機重傳。你發送,成功就太好了;失敗了,隨機延遲後再試。隨機化的目的是為了避免同一兩個封包再次發生碰撞。這就是當年的Ethernet,它像野火一樣迅速蔓延,這很令人驚訝,儘管我用雷射印表機作弊了。
整個Xerox很快就有了一個遍布各處的Ethernet網路。然後這個… 現在的Ethernet是什麼樣的?不再有Gerald taps,不再有Manchester編碼,也不再有Aloha net。事實上,已經沒有碰撞了,也沒有共享電纜。現在的Ethernet,主要以電纜形式存在,是一堆電線匯聚到一個集線器上。所以它完全不同了。
這是Ethernet真正做出的三項貢獻,而不是我之前提到的那三種技術。第一,它將封包帶到了桌上型電腦。在Ethernet之前,封包會到達小型電腦,進入Telnet協議,然後通過終端線路以字元的形式輸出,顯示在紙上或玻璃終端上。但Ethernet將封包直接帶到了桌上型電腦,所以你可以編寫能夠發送封包和使用協議的程式。第二,它帶來了頻寬的充裕。我說每秒2.94兆位元,你們並沒有感到印象深刻。但這比以前連到我桌上的電纜快了10,000倍。所以在一個晚上,速度從300波特變成了每秒2.94兆位元。這不是10%的改進。所以在那之後,頻寬變得充裕,上傳貓圖變得切實可行。第三,Ethernet加入了標準化運動。這是一場擺脫廠商專有協議的運動,TCP/IP協議的設計就是為了超越廠商限制,而Ethernet也加入了。所以Ethernet由IEEE標準化,其他協議則主要由IETF標準化。所以,將封包帶到桌面、頻寬充裕和標準化,這些是Ethernet的持久貢獻。
還有一個小貢獻,就是在隨機重傳接入方法中,當流量失控,重傳過多,整個通道變得不穩定時。我做了一些數學計算,顯示當你遇到高擁塞情況時,最明智的做法不是更努力地嘗試,而是退避(back off)。所以Ethernet有一個退避程序,當它遇到太多流量時,它會增加重傳間隔的平均值,以便減少而不是增加活動。這個算法一直延續至今,它存在於今天的Ethernet中,也存在於TCP和Wi-Fi中。所以這個退避機制得以持續存在。
看看時間,快沒了。哦,還不錯。
創立3Com與市場競爭
在所有這些過程中,我於1979年離開Xerox並創立了一家公司,這家公司非常成功,這讓認識我的人非常驚訝,以為我不可能創辦這麼成功的公司。大概只是運氣好。順帶一提,在我創辦3Com Corporation的那一周,接到了一個名叫Steve的傢伙打來的電話,來自一家叫Apple的公司,在一個叫Cupertino的城市。我對這三者都聞所未聞。這個名叫Steve的傢伙聽說我是個網路人,他想和我談談在Apple工作的事情。我去了Cupertino,在一家嬉皮餐廳吃了午餐。但我當時剛創立3Com,所以我帶去的是一個為Apple II連網的提案,我把它叫做Orchard,懂嗎?Steve也沒有留下深刻印象,但他後來做了一件非常重要的事情,他沒有生氣,而且在接下來的20年裡,他用各種建議幫助我發展我的公司。
順帶一提,1995年,比這些都要晚一些,Steve派了一輛豪華轎車到我家,載我去Cupertino的De Anza College參加《Toy Story》的首映。我看了電影,你們都知道,那是一部極好的電影。結束時,現場鋪著大紅地毯,有點像好萊塢紅地毯活動,我穿著燕尾服。電影結束後,Steve出來了,我當時未能說服他在任何Apple電腦中加入Ethernet,他做了Apple Talk這個東西,我覺得它很便宜,你們喜歡嗎?所以他走出《Toy Story》的首映現場,我站在紅地毯線上,他走過來,我們聊得很愉快,非常興奮,星光熠熠。我說:「Steve,我想提醒你,這部電影太棒了,我愛你的電影,非常愛。但我想提醒你,Steve,那些像素中的每一個,都是通過Ethernet傳輸的。」Steve停頓了一下,抬頭看了看,說:「謝謝。」我靠這句話活了好幾十年了,這真是個強心針。
所以,現在3Com走出去,我們有競爭對手。我們把我們的Ethernet技術帶到IEEE,那裡有很多衝突,但只提三個:Arcnet、IBM Token Ring、General Motors Token Bus。它們都在IEEE周圍擠著。我們以為IEEE的工作就是橡皮圖章一下Ethernet,但哦不。我們花了兩年互相爭鬥。Arcnet是第一個失敗的,Arcnet是一家叫做Data Point的公司生產的網路,總部位於Texas的San Antonio,離這裡不遠。我經常被人提醒,Data Point是第一家將PC連網技術推向市場的公司,比Ethernet早。但我被IEEE授權去問Arcnet的Data Point公司,他們是否願意將他們的技術規範提交給IEEE進行標準化。他們的工程總監Victor Poor(願他安息)說:「我會回去和我的董事會談談,一個月後給你回覆。」他果然和他的董事會談了,一個月後打電話給我,說:「我們決定不將Arcnet提交給IEEE,我們將走專有路線。」那就是Arcnet的終結了。我的意思是,它就此沒落了,儘管過程很長。事實上,你今天仍然可以買到Arcnet,但它不再是競爭者了,因為世界想要區域網路(LAN)是標準化的,客戶們想要這樣。
但我們仍然要應付General Motors和IBM。我跟General Motors的那個人說:「聽著,你們為什麼不造汽車,把網路的事情留給我們?」他不聽。所以他大力宣傳這個Token Bus,很快就死了,大概花了一兩年時間才淘汰它。然後是IBM Token Ring,IBM當時佔據了電腦市場90%以上的份額,他們決心將Token Ring強加給我們。然後IEEE做了一件勇敢的事情,它將Ethernet、Token Bus和Token Ring都納入標準,這是一個非常勇敢的行為,你們覺得呢?然後他們讓接下來的20年裡,我們在市場上自相殘殺。猜猜誰贏了?Ethernet贏了,這就是為什麼我如此討厭的原因。
在這個領域中最後的戰役是一個叫做「確定性」(determinism)的東西。你們還記得我提到Ethernet中有隨機重傳嗎?隨機重傳。有一些數學模型和模擬模型顯示,由於這種隨機性,封包永遠無法成功傳輸的可能性雖然小,但非零。這經常被用作支持確定性的論點,來說明為什麼應該使用Token Ring而不是Ethernet。他們從來不談論如果丟失了Token會發生什麼。我的意思是,當你丟失Token時,麻煩就大了。但沒有任何模型考慮Token,或考慮丟失Token的可能性,他們只考慮循環的統計數據。
這個特殊的攻擊真的讓Dave Boggs(願他安息)非常惱火,他是我的親密朋友。他不是一個愛發言的人,非常害羞,是個工程師。他讓我全權負責發言。但我把他拉到San Jose的一個會議的小組討論上。那時候,他已經製造了100多個Ethernet網路,包括在Xerox和3Com。他對這個確定性的論點非常惱火。所以他有名地說:「看來Ethernet在理論上行不通,只在實踐中行得通。」
連結性的重大逆轉
在所有這些演變過程中,出現了一些重大的驚喜,我稱之為「逆轉」(reversals),規模如此之大,我給它們起了不同的名字,但它們都是巨大的驚喜——連結性逆轉。
一個名叫Grosh的人,在1953年為IBM工作時,提出了一條定律,那就是Grosh定律。這條定律基本說,電腦的性能隨其成本的平方增長。這條定律的結果是,你應該建造更大的電腦,它們越大,就越經濟。當然,他為IBM工作,所以這有點像一個自利定律。但這就是Grosh定律。
然後在1960年,出現了一條新定律:Moore定律。我想說的是,Gordon最近剛去世。他的定律大約說,晶片上的電晶體密度每18到24個月就會翻倍。這樣的結果是,小型電腦變得更好了。這是一個巨大的逆轉。整個世界都轉向了這些IBM大型主機,並建立擁有越來越多啞終端的電腦公用事業。而在Moore定律這邊,Silicon Valley,每個人都在建造越來越小的電腦,比如Alto,它就是一台非常小的電腦。這是一個巨大的逆轉,它的結果之一是它將Silicon Valley從Massachusetts轉移到了Palo Alto,因為這條定律給了Palo Alto優勢,他們知道如何製造半導體。所以這是Grosh-Moore逆轉,這意味著我們正在連接的對象改變了,不再是啞終端連接到大型主機,我們現在使用像Ethernet這樣的東西來連接PC,這是一種不同的模式,而且結果證明這是主導模式。
下一個是Negroponte的Switch。你們可能還記得Nicholas Negroponte,一位著名的MIT教授,他仍然活著,可以去找到他。他注意到以下事情:整個世界都決定了長途網路(網際網路)將通過微波塔或衛星來實現,短途則通過AT&T的銅線,AT&T那有一百年歷史的銅線基礎設施,已經鋪設到每個人的家中。這就是網際網路將如何發展的模式——長途無線微波,短途銅線。但這並沒有發生,Negroponte注意到,長途網路將轉向地下的光纖電纜,而不是無線;而短途網路將轉向6G或Wi-Fi。這是一個重大的連結性轉變,儘管這不是我命名的,它被稱為Negroponte的Switch,這是一個非常著名的轉變。但連結性再次讓所有人驚訝。我認為引發這個轉變的原因在於,當時我們只有地球同步衛星,距離地面25,000英里,所以有延遲時間,我們不喜歡網路中的延遲。現在有新型衛星了,現在有LEO(低地球軌道)衛星,沒有這個延遲問題,而且Elon當然是幕後推手。所以也許這又要轉變了,我不知道,但衛星正在升空。
最後一個重大轉變是Cooper定律。Marty Cooper於1973年撥打了第一個手持式手機電話,他當時在Motorola工作,他打給的第一個人是他在AT&T的朋友。但他注意到,Marconi在1909年發明了無線電並獲得了諾貝爾獎。Marconi的一生都在致力於讓無線電傳播得更遠,到他別墅的山頂,到Bologna市中心,跨越大西洋。他的一生都是關於讓無線電傳播得更遠。但大約從1900年開始,這個轉變,Cooper定律改變了一切。從那以後,整個趨勢是讓無線電傳播的距離越來越短,而不是越來越長,目的是為了降低功率和頻率重用。你希望6G的天線能覆蓋一千英尺,而不是一千英里。所以這是一個重大的轉變,因此很多高科技的5G、6G、4G、5G、6G的人都在努力工作,當然這意味著你需要更多的天線,這是一個問題,但他們正在朝這個方向發展。
這就是這三個重大逆轉。
網際網路帶來的病症
我主張,這種驚喜來自於連結性的「突然」到來,它來得如此之快,以至於我們還不知道如何應對它。我們正在學習如何應對。令人興奮的消息是,下一波連結性正在緊隨而來。所以如果你認為我們現在的連結性太多了,等著下一波到來吧。
但是已經出現了一系列的病症。網際網路的到來帶來了巨大的益處,例如在過去20年裡戲劇性地減少了極端貧困。但是也出現了這些病症。讓我列舉一下:
- 第一個是Hacking。我寫了第一份報告,關於1973年聖誕節時,洛杉磯的兩個青少年闖入了ARPANET。所以Hacking在網際網路上已經持續了一段時間。
- 下一個病症是Pornography。網際網路幾乎因此被關閉,因為它承載了太多的情色內容。幸運的是(我想是幸運的),他們通過了一項叫做「通信規範法案」(Communications Decency Act)的法律,突然之間,情色內容不再是問題了。
- 然後是Advertising。開發網際網路的那些老練、優雅的知識分子從來沒有想像過它會被用來承載廣告。然後在1994年左右,廣告突然開始出現了。我認為AT&T在94年發布了第一個付費Banner廣告,大概是那個時候。所以花了一段時間才發現,Advertising不是一種病症,Advertising是整個網際網路將被資助的方式。所以所有資本投資和運營費用都由Advertising支付。所以Advertising不是一種病症,Advertising現在是......
- Spam是一種病症,指的是收到過多不想要的郵件。所以Spam曾一度是網際網路的主要病症,但即使這個問題也得到了控制,我們現在不常談論它了。
最近,我們遇到了:
- Fake news
- addiction
- polarization
- suicide
- censorship
一些非常惡劣的病症已經出現了。我的主張是,它們是我們被網際網路提供的連結性所淹沒的結果,我們正在努力找出如何處理所有這些病症。哇。
Metcalfe定律
所以,有很多東西... 我提到了Grosh定律,我也提到了Moore定律。我覺得有義務提到Metcalfe定律。這曾經是3Com Corporation在1982年的一個銷售工具。我們當時銷售三節點的網路,這樣我們的客戶就可以試用這個網路技術——三節點的網路。客戶說:「它完全按照你說的做。文件列印、文件共享、電子郵件、電信,它做了所有你說的事情,但就是沒用。」這對你的產品來說是一個相當嚴重的指責。
所以我做了一張圖表。我去了Stanford,我記得我做了那張圖表。當時我們還沒有PowerPoint,我們用的是35毫米幻燈片。順帶一提,我曾是一家開發PowerPoint的公司的董事會成員,我們在1987年以1400萬美元把它賣給了Microsoft。所以我知道如何使用PowerPoint,我只是... 但我做了這張幻燈片,然後我複製了六份35毫米的副本,我把它們放進我的六個銷售人員的幻燈片轉盤裡。這張圖表說:你的網路成本與銷售的節點數量呈線性關係,每個約一千美元。可能的連接數量與節點數量的平方增長。存在一個交叉點,在這個交叉點,二次函數超過了線性函數。所以我教導我的銷售人員告訴我們的客戶:「你們的網路之所以沒用,是因為它太小了。解決辦法是你們購買更多我們的產品。」他們照做了,我們幾個月後在1984年上市了,就是基於這個論點。
現在,關於這種情況,我喜歡問的一個問題是:當我製作那張幻燈片時,我撒謊了嗎?我是銷售和市場總監,你知道誘惑力有多大。但我聲稱我沒有撒謊,因為我曾在Xerox Palo Alto Research Center工作過,我有一台時間機器。我能夠提前十年進入未來,然後回來,當我告訴這些人他們的網路將會很有價值時,我沒有撒謊,我只是在報告我在未來學到的東西。結案陳詞。
COVID-19與網際網路的影響
然後在2019年,發生了兩件事:網際網路在10月20日滿50歲,世界被COVID-19襲擊。網際網路幾乎就像是為了COVID而開發的,幾乎就是這樣。我們見證的一件事是,那些多年來一直說他們絕對不可能通過影片來教授課程的人,那些銷售人員和老師教授,因為與人面對面的交流對教學來說至關重要,他們絕對不可能使用影片。COVID襲擊了。我相信,Texas大學的每一門課程都突然轉為影片教學。可能只有兩個例外。而且不只是Texas大學,全世界都是如此。銷售人員突然不需要飛來飛去,教授們通常也不需要親自授課。
所以我們現在,我們現在正在努力找出我們將如何處理Zoom。從現在起一切都將遠程進行嗎?你們應該看看Austin市中心的房地產,那些空置的樓宇,那是我們正在經歷的事情的一個症狀,因為我們試圖找出房地產在工作、娛樂和科學中的作用。這是一個正在進行的過程,我們還不知道答案,我們仍在尋找混合模式的最佳組合。
連結性的未來與潛力
所以下一代的網際網路即將到來,而且它將當然會融入AI。順帶一提,ChatGPT幫助我寫了這個演講。嗯… 嗯,你們稍後會聽到關於在1066年《大憲章》之後發明Ethernet的故事。
問題是,我們是否已經觸達極限?我們現在擁有了所需的所有連結性嗎?或者換句話說,我們是否正在獲得我們所需的一切,或者它是否以某種方式未能實現?我相信我們在連結性方面還有很長的路要走,我稱之為「Headroom」(發展空間)。還有很多Headroom。最有力的論點是我稱之為「電晶體-神經元悖論」。電晶體發明於1947年,也就是我出生那年。我隨著電晶體長大。電晶體是令人驚嘆的裝置,相比之下,神經元簡直是可憐的。神經元已經發展了50億年,但電晶體的大小只有它的十萬分之一,速度快一百萬倍。它們真的是令人驚嘆的裝置。但是,為什麼到目前為止,我們的大腦比電腦聰明得多?是什麼解釋了這個悖論?令人驚嘆的電晶體跟不上這個可憐的神經元。哪裡出了問題?
答案是連結性。我剛從ChatGPT上讀到,人體中平均每個神經元連接了7,000個其他神經元。而且有10的11次方個神經元,所以這大約是10的4次方乘以10的11次方,也就是10的15次方個連接。而ChatGPT只有1750億個突觸(synapses),這遠遠少於人體擁有的突觸數量。所以我從中得出結論,連結性本身有足夠的Headroom,而且研究連結性並探索其前沿是值得的。
讓我以更新關於最長距離無線電的資訊來結束。有兩艘太空船,你們聽過嗎?叫做Voyager。它們是在1977年發射的,40年前(更正:實際發射年份是1977年,非1957年)。它們由鈽電池供電,並帶有無線電。發射時以22瓦功率傳輸,速率約為每秒160千位元,我從ChatGPT上讀到的。但時間流逝,鈽燃料開始衰退。但無線電訊號仍然能夠傳送回來,訊號強度已經降到了阿瓦(atowatt),也就是10的負18次方瓦。所以訊號非常微弱。但他們仍然能從中恢復位元。這兩艘Voyager衛星已經離開了太陽系,至少其中一艘已經進入了星際空間,正向著宇宙深處前進。而且那個無線電傳送的訊號是Manchester編碼的。
好的,實際上我們還有幾分鐘的時間。有人想提問嗎?實際上… 如果有人想提問,我們可以在這裡排隊。我們先來第一個。我們大概只回答幾個問題。
問答環節
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Stephen Pemberton (cwm Amsterdam): 嗯,您為什麼認為網際網路會在1996年崩潰?
Bob Metcalfe: 哦,我為什麼認為網際網路不會在1996年崩潰?有一本書關於這個話題,我寫的,叫做《網際網路崩潰了》(Internet Collapses)。儘管網際網路崩潰了,它仍然可以在amazon.com上買到。書中列舉了原因,主要原因是當時我有一些工具。那時候我是一家雜誌出版商,但我有一些工具可以測量網際網路上的封包丟失率,封包丟失率已經超過了25%。我知道TCP協議在封包丟失率高的時候表現不好。所以當時人們在使用Netscape來瀏覽網頁,你點擊一個連結,需要等很長時間才能顯示出來。這主要是因為太多流量導致網頁變慢。所以,這就是我基本的推理。我的一個論點是,那個預測是一個自我否證的預言,因為那些負責維護網路正常運行的人真的非常生氣,他們非常努力地工作,確保網際網路在1996年沒有崩潰。所以,我通過激怒他們,為社群做出了貢獻。但我因為「吞下我的專欄」獲得的關注,比我發明Ethernet得到的關注還要多。這告訴你,人們喜歡看到別人承認自己錯了,這很有吸引力。所以我一直在努力做更多這樣的事情。
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Alexandra Christa (Durham University): 您好,非常感謝。我是Alexandra Christa,來自Durham University。它只是飽和了。好的,我能說話嗎?就喊出來吧,我會重複,聲音會穿過時空。關於網際網路的故事以及它的起伏,以及連結性的資訊,我想知道您對社群媒體現象有何看法,因為您提到了各種正面和負面影響。您對社群媒體有何看法?例如Facebook?
Bob Metcalfe: 我的女兒在那裡工作了八年,所以我對Facebook能說的話有限。但我認為Facebook的人們被大量的連結性所淹沒了。我的意思是,Mark應該讓Cheryl做CEO,但他沒有,我認為這對他造成了傷害。所以我認為社群媒體是件好事,它確實存在這些病症。例如,我甚至有一個解決方案可以提出,你想聽聽嗎?是的。每個人都在想誰來做過濾、審查或其他任何事情。誰來做呢?政府,還是Mark,還是Cheryl,還是其他什麼人?誰來做過濾?我認為我們都應該自己過濾,應該有一個應用程式,它接受可組合的品牌過濾器,所以你可以拿一點New York Times過濾器,一點Facebook過濾器,自己創建一個過濾器,而不是釋放... 像是什麼?看看所有RSS。是的,但我們會看看這種嘗試是否會轉變。我認為這才是最終解決方案,而不是試圖讓別人以你喜歡的方式過濾,而不是你討厭的方式。我認為它不會讓我們這樣做,我們沒有得到正確的廣告。無論如何,謝謝您。非常感謝。
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年輕科學家 (德國): 您好,我是一位來自德國的年輕科學家。我非常想知道,您是否有什麼智慧的話想說,您認為什麼會造就一位優秀的科學家?您認為有哪些特別的技能能造就優秀的科學家?
Bob Metcalfe: 好的,讓我從稍微不同的角度來回答。科學正在遭受攻擊,這無庸置疑。錯誤的衝動是為科學辯護。正確的衝動是修正科學。這個話題與你的問題相關,但只有間接關係。所以好的科學家不應該到處告訴人們說「我是科學,如果你批評我,你就是批評科學」。哦,請不要這樣做,那真是太蠢了。所以科學就像我們對世界的知識的一個草稿。所以我想一個好的科學家總是會保留自己可能是錯的這種可能性。如果你發現自己相信你絕對不可能錯,那麼你就不是一個好的科學家。這就是我對你問題的答案。
好的,非常感謝。謝謝您,Bob。我們接下來會有Professor Dino的閉幕致詞。謝謝您的介紹。我很榮幸能成為Bob的同事,所以很高興在這裡結束這個環節。我沒有收到任何指示,所以我只會說幾句話。
閉幕致詞
嗯,Bob,非常感謝您的啟發性演講,為這裡的每個人帶來了啟發。我想感謝ACM(Association for Computing Machinery),我是其中一位非常驕傲的成員,幾十年來一直如此,感謝他們有遠見地選擇了Bob。他確實說他是一位非傳統的獲獎者,但他通過他的成就,時刻影響著我們的生活。我也感謝我的機構,University of Texas at Austin,他們有遠見地在十多年前,對吧,12年前,將Bob帶來這裡,領導Cockrell School of Engineering所有與創業和創新相關的事務。Bob是Cockrell School of Engineering創新中心的創始主任,他是我們系的榮譽教授。我們沒有足夠的遠見讓他留在我們系更久,以便他能成為我們系的正式成員。
但是對於在座的所有人,特別是這個社群的年輕成員,你們許多人可能是研究生,或者剛開始進入這個領域。我希望你們有遠見和洞察力,做出貢獻,最終能夠達到Bob的境界。我知道這裡有人最終可能會達到。
我知道我站在這個活動和招待會之間。再次感謝Bob,謝謝您,我看到了PM,謝謝您邀請我來這裡。謝謝。我想Bob會在附近待一會兒,人們會想問問題,並和您合影。就這樣,非常感謝大家。我們要去外面了,我想那是一個向所有人開放的招待會。
(音樂) (音樂)