1.2.1 模擬方法

看看你的周圍并挑選出一個對象。問問自己：它是什么顏色的？有多大？有多重？回答這些問題其實就是在描述這個對象的屬性，或者說數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，再挑一個不同的對象并回答同樣的問題。如果對更多的對象重復(fù)這個過程，你就會發(fā)現(xiàn)其中的每個問題都有無數(shù)潛在的答案。你可以選擇一個紅色的對象、一個黃色的對象，或一個藍(lán)色的對象，甚至是三原色混合顏色的對象。這種類型的變化不僅適用于顏色。對于給定的屬性，在我們這個世界的各個對象之間所發(fā)現(xiàn)的屬性變化可能是無限的。

口頭描述對象是一回事，但是，想更精確地測量它的一個屬性則是另一回事。例如，如果想測量一個對象的重量，需要把它放到秤上。這個秤會根據(jù)其上放置的對象的重量，順著數(shù)字刻度軸移動指針，直到達(dá)到與重量對應(yīng)的位置才停止。從秤上讀取該數(shù)字，就得到了該對象的重量。

這種測量很常見，但是讓我們再思考一下我們是如何測量這個數(shù)據(jù)的。秤上指針的位置不是實際的重量，它是重量的一種表示形式。指針指向的數(shù)字刻度軸為我們提供了一種簡單的方式將代表重量的指針位置和重量的數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。換句話說，雖然重量是對象的一個屬性，但在這里我們可以通過別的東西（指針在數(shù)字刻度軸上的位置）來理解這個屬性。指針的位置會按照秤上對象的重量成比例地變化。因此，秤可以作為一種模擬方法，我們可以通過秤的指針在數(shù)字刻度軸上的位置來理解對象的重量。這就是我們把這種測量方法稱為模擬方法的原因。

模擬測量工具的另一個例子是水銀溫度計。水銀的體積會隨著溫度的上升而增大。溫度計制造商利用這個特性把水銀放進(jìn)玻璃管中，玻璃管上不同的刻度對應(yīng)不同溫度下水銀的預(yù)期體積。因此，水銀在玻璃管中的位置就可以用來表示溫度。注意，對于這兩個例子（秤和溫度計），當(dāng)我們進(jìn)行測量時，我們可以把儀器上的刻度轉(zhuǎn)換成特定的數(shù)值。但是，我們從儀器上讀到的值只是一個近似值。指針和水銀的真實位置可以是儀器最小刻度之間的任何地方，我們向上或向下舍入到最近的刻度值。所以，雖然看上去這些工具似乎只能產(chǎn)生一組有限的測量值，但這種限制來源于數(shù)字轉(zhuǎn)換，而不是模擬方法本身。

在人類歷史的大多數(shù)時間里，人類都是用模擬方法進(jìn)行測量的。但是，人們并不僅僅使用模擬測量方法，他們還設(shè)計了用模擬方式存儲數(shù)據(jù)的巧妙方法。留聲機(jī)唱片使用調(diào)制溝槽作為已錄制音頻的模擬表示。溝槽的形狀隨其路徑而變化，變化方式與音頻波隨時間的變化相對應(yīng)。溝槽不是音頻，但它是原始聲音波形的模擬。膠片相機(jī)與之類似，它把膠片短暫地曝光于來自相機(jī)鏡頭的光線，從而導(dǎo)致膠片發(fā)生化學(xué)變化。膠片的化學(xué)性質(zhì)不是圖像，但它表示了所捕獲的圖像，是圖像的模擬。