科技爱好者周刊（第 141 期）：封闭系统的胜利
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封面图
2020年7月21日，SpaceX 公司的 Falcon 9 重型火箭即将发射。NEOWISE 彗星就在它的上方，划过浩瀚宇宙。很多网站评选这张照片为太空探索年度照片。（via）
本周话题：封闭系统的胜利
去年的一件大事，苹果公司发布 M1 芯片。
它的表现好得惊人，比原先英特尔的芯片更快、更省电、还更便宜。
为什么 M1 芯片的表现这么好？
一个原因是，它其实不能算作 CPU，而是一个单片系统 （System on a Chip，简称 SoC），里面集成了中央处理器 CPU、图形处理器 GPU、机器学习芯片 NPU、安全芯片等等。
当代芯片的制造技术已经发展到不可思议的程度，海量的晶体管可以做进一块指甲盖大小的硅片。以前，不同的电路需要由不同的芯片提供，现在可以集成为一块芯片。
正是由于这么多组件做在一起，苹果才有办法，最大限度地优化电路，提高协同能力，节省电力。再加上，操作系统也是自家的，可以配合着修改底层，所以性能才能提高这么多。
我问大家一个问题，如果 M1 大获成功，其他公司会怎么反应？
答案很简单，别的公司不得不跟进。英特尔、 AMD、三星、华为等等迫于压力，就不能再单纯开发 CPU 了，而是必须开始搞自己的 SoC 芯片。
前一阵，生产显卡的 Nvidia 想要收购 ARM 芯片公司，可能就是这种考虑，想将 GPU 和 CPU 融合在一起，跟苹果抗衡。有消息说，谷歌也在开发自己的 SoC 芯片，用在 Pixel 手机和 ChromeBook。
SoC 的盛行会带来一个后果，因为它把许多功能集成在一起，大量使用自定义的逻辑和接口，封装成一个黑箱，而且每家公司的设计都不一样，所以 SoC 不可能是一个开放的、兼容的系统，只可能是封闭的专有系统。 目前的手机硬件，就是这种状况。
没人能改苹果的硬件，它的接口和规格都没有公开。以后，其他公司的系统也会是这样，个个都是黑箱，外人根本动不了。
这意味着，对于桌面设备来说，个人兼容 PC 时代就要结束了，以后兼容硬件的可选择性越来越小，市场上都是基于不同 SoC 定制系统的整机。比如，自己想要更换显卡，也换不了，因为都做进 SoC 了，Linux 想驱动这些 SoC，会更困难，因为专有硬件都是不开源的。
不仅硬件正在变成封闭系统，软件其实早就如此了。以前，只要一个浏览器，就能访问全部的互联网，现在不行了。微信、今日头条、抖音……这些都是封闭系统，把内容锁在自己的院子里，必须安装它们的 App 才能看，不支持 Web 浏览，结果它们都成功了。
这种趋势正在蔓延，越来越多的网站选择放弃 Web 变成封闭系统。用户在网站上只能阅读一部分内容，想要获取全部内容，就必须安装 App。由于它们的蔓延，互联网正在变成一个个孤岛，信息自由开放、互连互通的梦想，似乎比任何时候都要遥远。
封闭系统的最大问题就是，整个市场最终会被若干大公司主宰，它们控制了一切，这看上去就是现在的局面。
程序员面试攻略
面试是找工作的最后一个关键环节。
很多同学都有这样的心声，希望有一个专门针对程序员的面试培训，各类公司的面试官分享评分标准和找工作的注意事项，最好还包括模拟面试环节。
本周的课程资料就是大家想听的这些内容。四位 IT 行业的知名人士，同时也是资深面试官，跟大家分享 《程序员大厂面试攻略》。
- 乔新亮（前苏宁科技集团副总裁）
- 左耳朵耗子（著名程序员）
- 白海飞（IBM 软件商务系统经理）
- 臧萌（PayPal 数据处理组技术负责人）
四位老师一共讲授 12 节图文课。每一节课都有专门的主题，比如换工作的注意点、大厂和创业公司的不同特点、面试如何准备等等。
除了图文课，每周都有直播环节，跟大家直播交流各种具体的问题。目前预定为每周四次，也就是说，差不多每个工作日晚上，都有线上活动。
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资讯
1、降噪头枕
降噪耳机的原理是发出频率相同、波形相反的声波，与外部噪音互相抵消。悉尼科技大学的一个团队根据这个原理，开发出了降噪头枕，装在椅子上，不用戴耳机，只要把头靠在上面，就会听不到噪音。
这个头枕内部，装了多个扬声器，会对着乘客的耳道发出抵消噪音的声波。根据测试，可以降低噪音10分贝～20分贝。但是，它有一个问题，乘客的头必须靠在指定位置，一旦转头，声波就无法对准耳道了。研究团队正在考虑开发一个头部跟踪系统，解决这个问题。
2、定期商品评价
网上商品的用户评价，往往缺乏真实性。除了商家做假，很多评价是用户刚拿到商品时写的，来不及深入使用。一家美国的网上商店，为了保证用户评价的真实性，发明了“定期评价”机制。
用户购买商品以后，每年会定期收到一份邮件，请用户上传照片和评价过去一年里面的使用感受。上图就是购买两月、两年、五年后，用户分别上传的照片。这样的话，就能看到整个生命周期的用户评价。
3、木制卫星
世界各国发射的卫星越来越多，其中绝大部分完成使命后，都会重返地球。卫星穿过大气层会发生燃烧，释放出有害物质，落到地面也会造成污染。
为了解决这个环境问题，日本京都大学与一家林业公司合作，开发木制卫星，目标是到2023年发射世界上第一颗用木头制成的人造卫星，仪器放在木制外壳中。这种卫星重返地球时，会在大气层中彻底燃烧光，对环境没有影响。
4、意念假肢
2019年1月，约翰霍普金斯大学在一个四肢瘫痪病人的大脑中，植入了六个电极。这个病人已经瘫痪了30年，只有前臂和手指能够微微移动。现在，经过两年的训练，他已经可以通过脑机接口，让大脑电极感受到手指的运动，从而操作假肢，完成一些简单的任务，比如给自己喂饭。
这件事情最大的挑战在于，同时控制两个假肢，让左手和右手配合行动。研究团队的下一个目标是，尝试不通过视觉完成某些任务，比如不必看着就能系鞋带。
5、贻贝水质检测
多年来，波兰城市波兹南（Poznań）一直使用贻贝，进行自来水的水质检测。这比化学检测更简单便宜，准确性也不差。贻贝对水质非常敏感，一旦发现自来水不干净，或者被污染，它就会闭合外壳。
自来水公司一共有三个测量设备，每个设备使用8个贻贝。贻贝的外壳都贴了磁铁，用来监控它是闭合还是张开。如果有两三个贻贝闭合，那可能是偶然情况；如果八个同时闭合，那就一定是水质出了问题。一年总共消耗200多个贻贝。
6、一句话消息
- 富士公司开发出容量达到 580TB 的磁带，是世界储存容量最大的磁带，比目前市场出售的产品大50倍。
- 日本太空探测器“隼鸟二号”从小行星取回的岩石样本已经打开，下面容器里的岩石就来自3亿公里以外的小行星 Ryugu。
- 一家美国公司推出电动拖拉机，取代传统的柴油拖拉机。柴油机械其实不适合农作物，植物会因此带有没有充分燃烧的柴油微粒。
- 牛津大学的团队使用机器学习，从卫星照片找出非洲草原的大象，用来保护大象种群。下图的绿框是机器识别的大象，红框是真实的大象，重合度相当高。
- 韩国去年首次出现人口负增长。由于日本早已人口负增长，中国也即将出现，所以整个东亚都开始进入高龄化社会。
文章
1、珠峰新高度测量回顾（中文）
2020年5月27日，中国登山队成功登顶珠穆朗玛峰，完成测量任务。本文用多图回顾了登顶测量过程。
2、根据阳光和阴影推测拍摄信息（中文）
作者介绍 SunCalc 这个软件，可以根据某个地点的阴影，推测拍摄时间，或者在已知拍摄时间的情况下，推测阳光在拍摄者的哪一个方向，进而缩小地点范围。
3、中国 5G 网络的频率分配（中文）
这篇文章介绍国内无线电频谱调整的现状，一部分 4G 频率重新分配给5G，同时腾退了一些 2G 和 3G 的频率。
4、流浪动物的生态威胁（中文）
每年都有很多宠物变成流浪动物，其中一部分进入野外，对其他野生动物形成威胁。作者进行了调查，发现一只城市的流浪猫大概每年杀死5只小型兽类（比如老鼠）、1.33只鸟类、1.67只爬行动物（比如蜥蜴）、1.48只两栖动物、1.38条鱼、还有2.16只无脊椎动物。
5、有限状态机与正则表达式（英文）
有限状态机和正则表达式是等效的，作者举了一个两者转换的形象的例子。
6、谷歌表格制作数字时钟（英文）
作者介绍如何使用函数，在谷歌表格里面制作一个自动计时的数字时钟。
7、编程需要多少数学？（英文）
这是一个程序员学习数学的体会。结论很简单：你不需要懂数学就可以成为一流的程序员，但是通过学习数学，可以了解更多解决问题的方法。
8、移动优先为什么是一个坏主意？（英文）
很多人提倡，网站的样式应该“移动优先”（mobile first）。作者认为，这种想法不正确，应该优先设计桌面端的样式，然后再考虑移动端。
9、三个编程部落（英文）
一篇探讨编程哲学的文章。作者认为，有三种不同的对待编程的观点，一种认为代码是艺术，一种认为代码是为硬件服务的，一种认为代码是为了创造新东西。
10、如何通过 CloudFlare Worker 搭建负载均衡服务器（中文）
Cloudflare Worker 是一种 Serverless 服务，本文给出示例，用它实现负载均衡器，每月可以免费10万次请求。（@DoctorLai 投稿）
工具
一个基于 Web 的简历模板，可以生成网页简历，然后用浏览器打印成 PDF 文件。
一个自托管的相册应用，后端是 Django，前端是 React。
3、ArtLine
一个深度学习项目，将照片转为线条素描画，这里有可以运行的 Demo（Flask 应用）。（@jwenjian 投稿）
4、ssdt
网站的 security.txt 文件提供安全漏洞的联系信息。这个项目抓取了世界前100万个网站的 security.txt 文件。
一个纯 CSS 的数字时钟。但是，CSS 无法获取当前时间，所以只能显示为从12点开始。
一个计算平台，可以监听网络应用的各种事件，从而触发各种事先设定的操作。
一个网页滚动效果的封装库，基于 IntersectionObserver API。
8、DALL-E
OpenAI 公司又推出了一个神奇的软件 DALL-E，可以根据文字描述自动生成图片。下面的图片都是软件生成的。
立方体的豪猪
写着 OpenAI 的店面
鳄梨状的椅子
阁楼卧室有一个鱼缸，旁边是床
9、My Icon
一套免费图标，用来更换 iOS 14 的图标。一共有几千个图标可供选择，还允许自定义和编辑。
资源
树莓派 Raspberry Pi 4 配有一个 PCI Express 1x 接口。该网站列出各种可以兼容这个接口的设备。
一组英语的系列文章，一共20篇，详细回顾苹果公司历史上具有重要意义的20个产品，每个产品都会深入介绍历史背景和设计制造过程。第一篇就是乔布斯回归苹果后的第一个产品 iMac G3。
3、Linux 加固指南（Linux Hardening Guide）
这篇英语长文整理了各种 Linux 的调整步骤，使得它变得更安全。（@alaskasquirrel 投稿）
这个仓库收集一些真实的大数据分析案例，用来了解如何处理不同行业的分析指标。目前有4个案例，包括1亿条淘宝用户行为数据分析、7000条租房数据分析等等。（@TurboWay 投稿）
分享GitHub上有趣，入门级的开源项目的月刊，帮你找到编程的乐趣。（@ 521xueweihan 投稿）
6、 Go 语言高性能编程
免费的中文电子书，作者介绍了 Go 程序提高性能的一些技巧。（@geektutu 投稿）
图片
美国摄影师 Dheera Venkatraman 旅行中国，在一些近100年前老照片的相同拍摄地点，拍摄今昔对比。
兰州黄河铁桥。
贵阳北天主教堂。
杭州苏堤。
宜宾三江汇流处。
2、游戏的城市类型
很多城市建设类游戏，有不同类型的城市设计。
《模拟城市》（SimCity）中，大多数玩家会建造一个有很多建筑物的大型市中心。这时，停车就成了问题，游戏设计者假设停车场都在地下。
《城市天际线》（Cities Skylines）跟《模拟城市》很相似，存在一个市中心，但是不提倡私人轿车，更多使用公共交通，跟北欧的城市很相似。
斯洛伐克的游戏《苏维埃共和国》（Workers & Resources: Soviet Republic）的设计是，如果玩家允许人们拥有汽车，则必须建造地面的停车场。
如果不提供私人汽车，那么城市居住区必须非常紧凑，大多数设施都在步行距离之内，公共汽车和火车用来将人们带到污染严重而无法安居的工厂区。
文摘
1、一枚红色回形针
2006年，一个加拿大年轻人通过互联网，进行以物易物。他通过14次交易，用一枚红色回形针换到一栋房子。这件事引起了世界范围的极大轰动。
- 2005年7月14日，他用红色回形针交换一只鱼造型的笔。
- 同一天，他用鱼造型的笔交换手工雕刻的门把。
- 2005年7月25日，他用门把交换一台携带式炉具（附燃料）。
- 2005年9月24日，他用炉具交换本田发电机。
- 2005年11月16日，他用发电机交换一个“临时派对套组”：包括一个空的小桶子、一张可以换到装满那个小桶的酒的借据，一个百威啤酒的霓虹标志。
- 2005年12月8日，他把“临时派对套组”交换Ski-Doo牌雪上摩托车。
- 不到一周，他用雪上摩托车换到一趟前往不列颠哥伦比亚省的双人行程。
- 2006年1月7日，他用这趟旅行的同行权换成一辆箱型卡车。
- 2006年2月22日，他把车子换成了唱片合约。
- 2006年4月11日，他把唱片合约交给歌手乔迪·玛丽·格南，换到了亚利桑那州凤凰城公寓房间的一年租约。
- 2006年4月26日，他用在凤凰城住一年的租金换到与埃利斯·库珀共度一个下午的权利。
- 2006年5月26日，他把与埃利斯·库珀共度一个下午的权利换成接吻乐团的电动雪花球。
- 2006年6月2日，他用雪花球和导演科宾·本森换到一个在电影《Donna on Demand》中饰演角色的权利。
- 2006年7月5日，他将电影角色换成一栋位于萨斯喀彻温省的两层农舍。
萨斯喀彻温省的一座公园为了纪念这个事件，设立了一个红色回形针艺术品，这同时也创下世界上最大回形针的纪录。
2、捆绑销售
1950年代，一辆新车通常没有转向信号灯。那是一种单独的产品，你必须单独购买，然后自己安装。
1960年，福特汽车公司把收音机做进了汽车。收音机生产商就把福特汽车告上了法庭，法院不得不裁决，收音机到底是汽车必不可少的一部分，还是可选的组件？
上个世纪80年代，文字处理软件没有文字计数、脚注、图表等功能，甚至都不支持横向打印。这些功能都是来自不同公司的单独产品，你必须以50美元～100美元的价格购买。
随着时间的流逝，文字处理软件集成的功能越来越多，那些需要单独购买的功能，逐一集成进入了产品。这杀死了很多第三方产品，对于那些产品来说，这实际上是不公平的竞争。
今天，苹果和谷歌的智能手机操作系统，到底应该包含什么功能，依然是争论的焦点。如果一家公司具有市场支配地位，不断在其产品中添加了别的软件已有的功能，应该鼓励还是禁止这种行为？
人们有时会争辩说，有些功能“显然”是必不可少的（比如汽车的刹车功能），有些功能“显然”是可选的。但这是一个模糊的定义，并且会随着时间而变化。1990年代中期，PC 电脑并未配备 TCP/IP 协议栈，那是需要购买的单独产品。后来，微软和苹果把 TCP/IP 加入了操作系统，有人非常认真地提出这需要干预，微软应该把网络协议栈、文件系统等等都做成可选项。
即使操作系统允许用户选择某些功能和组件，很多用户其实也没有能力理解和评估选择。你打开计算机，操作系统询问你要使用哪个 Web 浏览器和哪个媒体播放器，大多数用户只会选择默认设置，并且以后再也不更改了。
这就是捆绑问题的复杂性。一方面，无法轻易判断，哪些功能可以捆绑销售，哪些不可以；另一方面，即使平台允许用户更换其他技术方案，大多数消费者也没有能力，决定应该选择哪一种技术方案。目前来看，操作系统到底可以做到多大，完全取决于厂商的意愿。
言论与数字
1、
美国每天大约有55,000首新曲目（含纯音乐）上传到网上。
2、
100年前，由于汽车的诞生，乱穿马路才变成非法。
3、
只要那些现金充足的人没有其他地方可以投入资金，估值就无关紧要。
-- Hacker News 读者，评论特斯拉的股价过去一年涨了8倍。
4、
根据一些研究，中国人的中位数年龄现在高于美国，并且继续上升。所以，即使中国人均收入比美国低得多，年龄却更老。中国在富裕之前变老，已经成为了现实。
-- 《中国人口正在萎缩》
5、
如果技术继续这样高速发展，那么拥有先进技术、同时人口较少的国家可能会从中受益匪浅。因为人口少，负担得起失业人口，无需考虑维持就业率的问题，可以没有后顾之忧，大力发展机器人经济所需的基础设施。人口众多、技术落后的发展中国家将受害最深。
6、
我之前在一家独角兽工作，后来辞职去了创业公司，上班第一天就感到比以前下降了一个等级。以前的办公室非常漂亮，现在的办公室是一个堆放着硬件零件的漆黑小房间，研究着一种不知前途的产品，由于各种令人烦恼的小问题，要花很多年才能进入大众市场。
-- 《入职两个月后辞职》
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（完）