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关于程序员的构思能力的一些体会

有一段时间,我完全沉迷于在脑海中想象机械绘图和设计新机型所带来的极致享受,这是我一生中有过的最完美的精神愉悦。创造的灵感像泉水般源 源不断 地涌出,我遇到的唯一困难就是必须设法牢牢抓住它们。对我来说,构思中的设备零件都绝对是真实的,所有细节都触手可及,甚至最细微的标识和磨损状态也是如 此。想象发动机在持续不断地运转,仿佛一道迷人的风景呈现在面前,令我欣喜若狂。
                                                                                                       尼古拉. 特斯拉

看完上面这段特斯拉回忆录中的自述后,我们不禁惊叹于特斯拉超乎寻常的大脑构思能力。读完特斯拉的回忆录《被世界遗忘的天才:特斯拉回忆录》后, 我完完全全相信特斯拉是一个不折不扣的“外星人”,就是像克拉克.肯特那样被送到地球的“超人”。不同于超人的是他给地球带来的不是钢铁般的身躯和无比的 正义,而是超级智慧。他的所思所想所做所为完全超越了那个时代,甚至是当今的时代。作为程序员,我们不敢奢望能拥有特斯拉那样的超级构思力,但拥有一个良 好的构思力对于程序员来说还是蛮重要的。

【什么是构思力】

就我自己的认知和经验来说,构思力是一种“在大脑中构造事物的能力”,构造出的事物不是静态的,它在你的构思下不断演化,像是一部电影。日常生活工作中, 绝大部分人都是被动构造,当收到外界的输入时,包括影像、声音、感悟等时,在大脑中应激性的出现一些事物和场景。这种构思的持续时间很短,从长度上来说, 都是微电影,并且很难抓住并转换为现实,价值不大。真正的有价值的构思应该是主动、有意识、有目的地在大脑中构造。因此构思力常用于在创造、创作以及发明 的过程中,各个行业莫不如此。

【构思 vs. 设计】

构思与设计都需要经过脑力完成,甚为相似,难于区分,但个人觉得还是有些许差别。就就像特斯拉回忆录里描述的那种情形,我们称之为构思。构思强调事物从无到有, 都在脑中完成,是一种全脑演算。有时就是一个闪念,瞬间迸发出来,很迅速,并可被快速捕捉到,构思者往往会变得热情高涨,并在短时间内完成主体设计和实 现。构思往往一次成型,多用于整体或全局设计,是真正设计阶段开始的前置条件。构思过程会将事物的全貌在大脑中构造出来;将关键的技术难点在脑中完成突 破,形成思路;会将事物与外围接口在脑中进行对接;会对创造出来的事物在脑中进行初步的验证,证明其正确性。

设计则会将前期构思的事物分解并细化,落于纸面,或画出各种图形,多是渐进和迭代的;有时用作局部优化。

因此可以看出,构思是更高层次的设计

【程序员与构思】

程序员的日常工作与创造关系紧密,而“创新”则离不开构思。哪些工作属于构思范畴呢?目前看来比例不多,在目前这个网络四通八达发达,搜索引擎智能强大的 时代,你要的解决方案基本都能在Internet上找到,只是将现成的方案挪到你的solution中,我觉得算不上构思,顶多是设计,设计如何将现有的 东西组合起来。

构思的结果是崭新的方案或是基于已有方案的优化改进,是有脑力参与的事物演化。但构思不是必须凭空创造,多是站在巨人的肩膀上,是个借鉴再创新的过程。构思有时候可能有“重新发明轮子的味道“,但重造轮子不一定不好。

构思可大可小,Linus Torvalds设计并实现GitMatz发明Ruby等属于大构思,你将某个算法的性能提升20%可算作小构思。

在软件开发领域,构思不是技术领域专有的,业务流程或过程的创新都与构思不无关系。

Non-trivial的开源项目多是构思的结果。我个人在开源lcut, cbehave, buildc时也是深有体会的。当大脑中构思演化出目标图景时,人会变得极为亢奋,软件的主体架子在短短几个小时或一两天内就完成了。很多著名的开源项目也是如此。

【影响构思力的几个因素】

构思力高低要看大脑的活力。个人理解影响构思力高低的几个因素:

    * 脑部成像构造能力
      
        就像特斯拉那样,每个人脑部都有一定的事物成像能力,比如提到神舟发射,你脑中会呈现某种画面;再比如提到Google数据中心,你脑中又会出现何种场 景。当然这些例子还都是简单的事物还原能力。当提到让你改进神舟飞船或降低Google数据中心能耗时,你的脑中的画面会有怎样的变化呢?能否变化或能否 沿着对应的问题演化能反映出构思能力的高低。当然这是需要有领域知识、眼光和技能的。改进的神舟飞船与降低了能耗的Google数据中心是不存在的,需要 你使用纯粹的空想构造能力对其进行演进的。训练你的脑部构造能力,要求你日常勤于用脑,勤于思考,经常将各种信号输入(语言、声音、感觉)进行转换,在脑 中尝试成像,减少视觉信号的输入。记得小时候印象最深的一件事就是一边听着单田芳老师的评书,一边在大脑中构造对应的场面、人物形象和情节,我想这对我大 脑的构思成像能力是大有裨益的。

    * 知识与眼光的广博
       
        凭空的构思创造毕竟是少数,而多是站在巨人的肩膀上。这要求你对所属领域甚是是相关领域有一定的了解和认知,这样在构思时,才能如特斯拉那样思如泉涌,思想的碰撞火花四溅。这就像拍摄电影,需要在日常积累各种素材和技法,兼容并序。

    * 对问题域的透彻理解

        构思多是行业领域相关的,构思的结果都是隶属于某个领域或行业的。构思出的方案是为了解决一个明确的问题或满足特定需求,因此是否对问题有透彻的理解将直接影响构思过程和结果,以及你构思力的发挥。

以上关于构思力的论述感觉还不够系统成熟,仅是一些主观心得体会罢了,供参考并欢迎交流。

程序 – 程序员的avatar

程序是什么?

大师们曾给过这样的诠释:
   
    程序 = 数据 + 指令
    程序 = 数据结构 + 算法

对此我也表示十分认同。但感觉这些观点更多是从机器运行模型或逻辑抽象的角度看待程序的,是左脑的产物。我的右脑告诉我:程序是程序员的avatar(化身)。这个隐喻式的诠释会让“程序”更有温度,并有些许人性的色彩。

计算机(CPU、主板、内存、磁盘、网络)为程序提供了一个拥有有限资源的的电子世界。在这个电子世界中,生存着不同程序员的avatar,他们 可能彼此相知,也可能从未谋面,他们各负其责,辛勤的工作着,为的是让这个电子世界运行的更加高效、稳定和长久。在这个电子世界里,avatar 也有角色与轻重之分:有负责资源调度的总管 – OS kernel avatar,也有专门从事某种服务的service avatar,当然数量最多的还属各种application avatar。和人类世界一样,有正义的avatar,也有“邪恶”的avatar,入侵者avatar(病毒、木马)和保护者avatar(杀毒软件、 防火墙)进行着旷日持久的“战争”。

这些avatar的背后其实是数以千万计的程序员们。与其说程序员在考虑程序的设计和实现,不如说他们在考虑其avatar的设计和实现,是他们 设计并实现了这些avatar。思维一旦转变,很多事情将发生变化。当我们认同的这种说法时,摆在我们面前的问题就从如何设计一个优秀的程序,变 成了如何给自己设计一个avatar了。这种认知上的改变首先会给你带来不一样的动力和热情。抱着30斤石头站30分钟和抱着自己30斤重的孩子 站30分钟,整个过程的感受是截然不同的。同样,与设计和实现冰冷的程序相比,给自己设计avatar显然更能提升程序员的动力和热情。想象一下 自己的avatar在电子世界扮演的重要角色吧!你的avatar应该长成什么样子,具备什么样的能力,如何与其他avatar交流等等。

此外,你的avatar不止一份。你编写出了代码,这些代码被放在N个主机上启动,你的avatar就会有N个实例。这就好比程序只有一个,而从 该程序启动的进程可以有很多。你的avatar好似被复制了若干份,运行在不同的电子世界中,做着相同的工作。与电影《阿凡达》中的魁梧高大可视 的avatar不同,你的avatar不那么形象,看不到,摸不着,仅存在于你的想象当中。或者更像是《黑客帝国》中的概念,世界是程序与程序间 的交互,是程序员们avatar之间的交互所构成的,是程序员灵魂、意识的存在与延续。

你肯定不希望你的avatar是一只青蛙,因此我们在设计我们的avatar时是有考量的。

【构成】

    * 骨骼硬朗精奇
       即程序代码脉络清晰,结构健壮。

    * 外表清新雅致
       即程序代码风格优美,维护性好。

【行为】
    考虑到电子世界是一个资源有限的世界,且其中存在各种陷阱以及恶意的avatar,我们的avatar应该具备以下行为特征:

    * 正确地做事
       avatar应该将份内的事情做好做正确,这是对avatar最基本的行为要求。

    * 自我保护能力
       在电子世界中充满风险,avatar应该对其收到的来自其他avatar的信息进行识别和校验,对于非法和恶意的输入予以拒绝和抛弃。对于来自OS kernel avatar反馈的任意异常信息都能予以正确的应对和处理。

    * 不作恶
       在电子世界里,也要遵循电子世界的规矩:不贪婪(肆意占用内存和CPU)、不制造混乱(恶意删除文件数据等)、留在在自己的地盘内,不乱跑乱窜(尝试突破访问权限)、不乱扔垃圾(不及时清理自己创建的文件等)等。

    * 工作有效率
       在不贪婪的前提下,avatar利用有限资源更高效的工作,应形成更多的产出。

一旦程序员站在设计avatar的高度去设计程序,就会将自己的思维融入程序,做到“见avatar如见程序员其人”。在程序设计过程中,考虑到人性的特质,至少不会那么冰冷,不是吗^_^

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