1.2.1 模拟方法

看看你的周围并挑选出一个对象。问问自己：它是什么颜色的？有多大？有多重？回答这些问题其实就是在描述这个对象的属性，或者说数据。现在，再挑一个不同的对象并回答同样的问题。如果对更多的对象重复这个过程，你就会发现其中的每个问题都有无数潜在的答案。你可以选择一个红色的对象、一个黄色的对象，或一个蓝色的对象，甚至是三原色混合颜色的对象。这种类型的变化不仅适用于颜色。对于给定的属性，在我们这个世界的各个对象之间所发现的属性变化可能是无限的。

口头描述对象是一回事，但是，想更精确地测量它的一个属性则是另一回事。例如，如果想测量一个对象的重量，需要把它放到秤上。这个秤会根据其上放置的对象的重量，顺着数字刻度轴移动指针，直到达到与重量对应的位置才停止。从秤上读取该数字，就得到了该对象的重量。

这种测量很常见，但是让我们再思考一下我们是如何测量这个数据的。秤上指针的位置不是实际的重量，它是重量的一种表示形式。指针指向的数字刻度轴为我们提供了一种简单的方式将代表重量的指针位置和重量的数值进行转换。换句话说，虽然重量是对象的一个属性，但在这里我们可以通过别的东西（指针在数字刻度轴上的位置）来理解这个属性。指针的位置会按照秤上对象的重量成比例地变化。因此，秤可以作为一种模拟方法，我们可以通过秤的指针在数字刻度轴上的位置来理解对象的重量。这就是我们把这种测量方法称为模拟方法的原因。

模拟测量工具的另一个例子是水银温度计。水银的体积会随着温度的上升而增大。温度计制造商利用这个特性把水银放进玻璃管中，玻璃管上不同的刻度对应不同温度下水银的预期体积。因此，水银在玻璃管中的位置就可以用来表示温度。注意，对于这两个例子（秤和温度计），当我们进行测量时，我们可以把仪器上的刻度转换成特定的数值。但是，我们从仪器上读到的值只是一个近似值。指针和水银的真实位置可以是仪器最小刻度之间的任何地方，我们向上或向下舍入到最近的刻度值。所以，虽然看上去这些工具似乎只能产生一组有限的测量值，但这种限制来源于数字转换，而不是模拟方法本身。

在人类历史的大多数时间里，人类都是用模拟方法进行测量的。但是，人们并不仅仅使用模拟测量方法，他们还设计了用模拟方式存储数据的巧妙方法。留声机唱片使用调制沟槽作为已录制音频的模拟表示。沟槽的形状随其路径而变化，变化方式与音频波随时间的变化相对应。沟槽不是音频，但它是原始声音波形的模拟。胶片相机与之类似，它把胶片短暂地曝光于来自相机镜头的光线，从而导致胶片发生化学变化。胶片的化学性质不是图像，但它表示了所捕获的图像，是图像的模拟。