我對蓋頓教授之折服與敬佩，當然與棒球無關。
首先，蓋頓教授的教學方式十分特別，他在上每科目之第一節課時，不但指定好主教科書與數本副教科書（加上其它參考資料），就連哪一堂課該在哪一天上（精確之日期），課前該讀哪幾本書的哪幾頁（頁數也已指明），何時要交研究報告及各階段之考試等，絲毫不茍地列出一個表，就像日後我就業擔任工程師時，列工作進度表一般，一旦規劃好後，嚴格地照表實施。
其次，在課堂裏，蓋頓教授會事先指派電研所的研究生（輪流）上台「授課」，他通常是以「旁聽者」的身份全程參與討論細節，不時指正我們錯謬之餘，還會隨時點一位研究生（如果你膽敢在課堂上打瞌睡）上台，講述自己對指定研讀的那幾頁之心得。所以大夥兒都心照不宣，你若只是想來電研所「混」個學歷，就千萬別選蓋頓教授的課，保證你「混」不下去的。
呃，他是我的指導教授，我不得不選滿所有他開的課程，所以當時得戰戰兢兢地適應我以前從沒有經歷過、但實質上得益良多的教學方式。日後得知，蓋頓教授在返回母校密州大教書之前，曾在航太工業界服務多年，所以才會這樣地一絲不茍，將每一堂課都當成工程計劃一樣在執行。
還有，在他的課堂上，所有的考試全是Open book，對學生要求的是「理解力」與「創作力」，而非「記憶力」。唉，我先前在台灣受教育的十六年中，就沒有哪一堂考試是Open book的。不過這或許因為我在密州大是電研所的研究生，教學方式有所不同罷。特此聲明，我無意批判台灣各大學的教育系統與方式，更何況我從沒有讀過台灣的電研所。
我相信蓋頓教授傳授知識的方式絕非獨一無二，只是對了我的「胃口」，讓我從此再也不需要浪費時間去背誦課本，死記方程式，腦力得以沒有拘束地盡情發揮。
一九七零年跟隨蓋頓教授做研究時，「電腦微型化」也正值「百家爭鳴」期，我曾被他導入「可自行修正瑕疵 」的電腦硬體設計（Fault Tolerant Computing）之領域，嚴格說來，也算是「0與1」邏輯設計之延伸，但由於內容太過複雜，而且其應用之範圍，主要是在強調「可靠且耐用」的航太工業產品上，其內涵絕對超出本文討論範圍，就此略過。
「數碼」與「類比」電路之 相輔相成
前段講了一籮筐的「數碼電路」，那麼電機工程裏較「傳統」的「類比﹝Analog﹞電路」又到那兒去啦？
「類比電路」當然還活得好好的，其實在「數碼革命」中，它與「數碼電路」是相輔相成的一對兄弟。類比電路也在積體電路興起時被「縮形」，廣泛地應用在一般電子產品中。「數碼設計」只是簡化了「電子控制」之程序，在實際操作上，還需要靠「類比」電路與外界「打交道」。若是遇到更大功率的電子機械（例如運作機械手臂之馬達等）時，還非得靠高功率，且耐熱的半導體（非積體電路）來運作才行。
前段提到的恩師蓋頓教授，就曾是一位傑出的「類比設計」工程師，更是將類比電腦（Analog Computer）應用在飛航控制上的第一位美國航電工程師，那架飛機的型號是B-58，一款上世紀六十年代初期的倍音速核彈轟炸機。由於它是「大斜度三角翼」的高速飛行器，飛行員操縱起來有相當的難度，必須用類比電腦來「幫忙」駕馭。日後我曾親耳聽過一些航電工業界人士對蓋頓教授之佳評，他本人也有不少的軼事流傳下來，以後有機會再寫吧！
或許你會問我，為甚麼當時的飛航控制是用類比電腦，而不是像現在一樣，用簡單的「0與1」數碼電腦呢？答案極其簡單，數碼電腦在五、六十年代時，尚未解決中心處理器（CPU）與記憶體（RAM）微型化以及「散熱」之問題。看倌之中可能有像我一樣，在六十年代時曾是數碼電腦的使用或應用者，所以一定還大致記得，那些設於大學「計算機中心」的電腦系統如 IBM360等，都是龐然大物不說，更因主機之記憶體，也就是王安博士發明的磁芯記憶體（Core Memory），其散熱問題尚未妥善解決，需要將電腦中心之室溫大幅降低，溫度低到裏面的工作人員必須得穿上「夾克」以「禦寒」的地步，哪兒能將其搬上空間與載重都有限制的飛機上呢？
由這段往事，你也可以清楚看到，數碼電腦之「進化」程度有多讓人吃驚，現在市面上訂價四百多美元的「低階」個人電腦，其運算速度就要比六十年代的IBM360等大型電腦要快上至少好幾千倍。其數據容量就更驚人啦，比當年足足要多幾千萬倍都不止！「0與1」的高速發展，把這時代巨輪推得飛快，看得我這才退休不久的電子工程師都眼花撩亂呢！
「數碼」與「類比」電路之互動方式，已進入了我們日常生活中的各個角落，多得簡直是不勝枚舉，智慧型的交通號誌上就是個簡單的例子。比方說，在一個交通流量比較大的街口，屬於類比（Analog）的偵測器，可以探測到「轉彎道」上是否停著車子，而將信息轉換成數碼（Digital）的方式，通知交通控制器，以決定是否要給你一個轉彎燈號。
在各商店前的自動門，其運作原理也是典型的「數碼」與「類比」電路互動。當門前的感應器（Motion Sensor）偵測到移動之形體時，就會以1（開）或是0（關）的方式完成一個簡便的「自動化」指令，節省人力之餘，還增加了客流量，店東與顧客皆大歡喜。
瘟疫流行時，在機場裏自動測你體溫的儀器，也是將紅外線測出之「類比」體溫，轉換成「數碼」之後，讓電腦去決定你是否有可能「帶菌」。如今，連你護照與駕駛執照上的個人資料，也是以「數碼化」方式，直接儲存在上面，加速機場檢驗與通關過程之際，也讓罪犯難以輕易遁形。
在這「自動化」的環境中，「幕後」的操舵方式，全是那些「0」與「1」之組合，你肉眼雖然看不見，但它幾乎是無所不在的。
淺談微處理器 對 「數碼工業革命」之貢獻
提到「數碼工業革命」，就不得不提到微處理器（Microprocessor）啦，全世界微處理器的「老祖宗」，是一九七一年問世的英特爾微處理器（Intel 4004），一個現在看起來非常「原始」的電子產品，規格上也只有四位元（4-bit）而已。不過在實際運用上，它卻是個不折不扣的五位元微處理器，是通常以「偶數」為計算單位的微處理器中之唯一例外。
如果你還沒有忘記我之前對「二進位」數字的簡介，四位元所代表的是0到15的十六個數字（2的4次方），五位元則是0到31的三十二個數字（2的5次方），而標明為四位元微處理器的Intel 4004居然有一個讓我們這些「邏輯工程師」可以「運用」的「進位元」，也就是數學上的Carry Bit，自然而然地成為五位元微處理器。我當年曾數度將它應用在「生產線自動化」的操作上，它最多可以掌控三十二個「運作頻道」。
您看，一個「二進位」五位元Intel 4004微處理器（相當於控制線路中的五條線），就可以取代「十進位」中的三十二（2之5次方）條線路。依此類推，一個「二進位」八位元微處理器，就可以管控「十進位」中的二百五十八（2之8次方）條線路，而且線路愈多，更能彰顯出用「二進位」去控制的優越性。這也就是為甚麼在「數碼工業革命」中，傳統的「十進位」被「二進位」取代之關鍵原因。
如今幾乎你所有的家庭電器，從洗衣機、洗碗機、雪櫃、冷暖氣、電視機、智能型吸塵器、防盜系統等，到日常不可或缺的手機與電腦，幾乎沒有一項不是以「二進位」微處理器為基礎而設計出來的。
不過使用微處理器做線路設計時，我們硬體工程師們還得用上各微處理器專屬，類似「軟體」的「機械語言」Machine Codes（最基本之低階軟體），作為控制操作之工具。在「軟體」、「硬體」兼施之下，硬體工程師們實際上成了兼職的軟體設計師，但仍然脫不了「0」與「1」之組合。其過程較專業且繁複，就此略過罷。
Intel 4004早已是電子工業之古董級微處理器，我在這兒只是把它「拖」出來「講古」而已，現階段的微處理器（或是CPU），比起當年Intel 4004之運作能力，超出何止億萬倍。（未完，下周一續）◇
------------------
📰支持大紀元，購買日報：
https://www.epochtimeshk.org/stores
📊InfoG：
https://bit.ly/EpochTimesHK_InfoG
✒️名家專欄：
https://bit.ly/EpochTimesHK_Column
