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三分鍾了解人類計算機的起家史和人類曆史上第一台現代電子計算機。

發布時間:2019-10-31 瀏覽: 241

人類曆史上第一台現代電子計算機

序言:

1946年2月14日,在美國賓夕法尼亞大學的莫爾電機學院,到處洋溢著喜慶的氣氛。許多來賓懷著激動的心情來到這裏,因為他們要參加人類曆史上第一台現代電子計算機的揭幕典禮。呈現在人們麵前的是一個外形奇怪、渾身閃閃發光的龐然大物。它,就是世界上第一台現代電子計算機“埃尼阿克”(ENIAC)。這個龐然大物占地麵積達170平方米,重達30噸。在揭幕儀式上,“埃尼阿克”為來賓表演了它的“絕招”———分別在1秒鍾內進行了5000次加法運算和500次乘法運算,這比當時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。這次完美的亮相,使得來賓們喝彩不已。然而誰又知道,在這個龐然大物誕生 的過程中,有多少人為之傾注了無數的心血!

戰火催生的龐然大物:

      電子計算機的出現盡管隻有60年的時間,但它的誕生卻是人類數百年努力的積累。早在17世紀,一批歐洲數學家就已開始研製計算機。1642年,為了協助擔任稅務局長的父親,年僅19歲的法國數學家帕斯卡成功地製造了第一台鍾表齒輪式機械計算機,但僅能做加減法運算。在此基礎上,德國數學家萊布尼茲於1678年發明了可做乘除運算的計算機。但這些機械計算機的性能過於落後,遠遠滿足不了人們的需要。一百多年後,英國數學家巴貝奇於1822年設計出了一種更為先進的計算機。遺憾的是,由於當時工業水平所限,巴貝奇的設計根本無法實現。

      此後一百年間,人類在電磁學、電工學、電子學領域不斷取得重大進展,為電子計算機的出現奠定了堅實的基礎。二戰爆發後,美國陸軍軍械部為研製和開發新型大炮,在馬裏蘭州的阿伯丁設立了“彈道研究實驗室”。極為繁重的計算任務令那裏的研究人員大傷腦筋。盡管實驗室雇用了200多名計算快手,還是捉襟見肘。他們迫切需要一種新的計算機器,以提高工作效率。就在人們一籌莫展之時,賓夕法尼亞大學莫爾電機學院的莫克利博士提出了試製第一台電子計算機的設想。他的設想吸引了陸軍軍械部,他們立即要求莫爾學院擬定一份研製計劃。

      按照科學家們的估計,製造一台電子計算機所需的經費為15萬美元,這在當時是一筆巨款,因此遭到了軍方內部很多人的堅決反對。眼看研製電子計算機的計劃就要夭折,美國著名數學家維伯倫博士堅定地站到了支持者的行列裏,他最終說服了美國軍方。經過兩年多的緊張研製,第一台電子計算機終於在1946年2月14日問世。而它的開發經費幾經追加,最後達到48萬美元。這台名為“埃尼阿克”的電子計算機,如今看來簡直就是一個怪物。其內部有成千上萬個電子管、二極管、電阻器等元件,電路的焊接點多達50萬個;在機器表麵,則布滿電表、電線和指示燈。令人哭笑不得的是,它的耗電量超過174千瓦小時,據說在使用時全鎮的電燈都會變暗;而且它的電子管平均每隔15分鍾就要燒壞一隻,科學家們不得不滿頭大汗地不停更換。然而,“埃尼阿克”的計算速度卻是手工計算的20萬倍、繼電器計算機的1000倍。美國軍方也從中嚐到了甜頭,因為它計算炮彈彈道隻需要3秒鍾,而在此之前,則需要200人手工計算兩個月。除了常規的彈道計算外,它後來還涉及諸多的科研領域,曾在第一顆原子彈的研製過程中發揮了重要作用。

      1955年10月2日,“埃尼阿克”宣告“退役”後,被陳列在華盛頓的一家博物館裏。

三台電子計算機競爭“世界第一”頭銜:

      有趣的是,對於“埃尼阿克”頭上的光環,多年來始終存有爭議。實際上,有相當一部分人認為,英國1943年研製出來的“巨人”計算機才是世界第一台電子計算機,隻不過它直處於保密狀態。直到1975年,英國當局解密了相關檔案,人們才對這一內幕有所了解。

      原來在第二次世界大戰中,為了破譯德國人的一種機械式密碼,英國情報機關與數學、電子學專家合作,於1943年研製出了一種大型電子運算裝置,並稱其為“巨人”機。在“巨人”機發明前,英國破譯德軍的高級密碼需要6至8個星期,而使用“巨人”機後則僅需6至8小時,自它投入使用後,德軍大量高級軍事機密很快被破譯,大大加快了納粹德國敗亡的進程。出於戰爭的需要,英國將其視為“超級機密”。據說為保守秘密,英國不惜將10台同類計算機在戰後秘密銷毀。不過也有人認為,“巨人”機還算不上真正的電子計算機,而是介於繼電器計算機與現代電子計算機之間。

還有一種說法認為,美籍保加利亞人、物理學家阿塔納索夫才是第一台電子計算機的發明者。早在1939年12月,他就造出了世界上第一台電子計算機,但由於當時正值二戰,他沒有申請專利,也沒有公布資料。盡管眾說紛紜,“埃尼阿克”仍然是多數人公認的世界上第一台電子計算機,60年前的情人節也因此被永遠載入了人類發明史冊。

電子計算機因總統大選一夜成名:

      “埃尼阿克”誕生之初,由於它存在諸多缺陷,無法廣泛應用。直到1951年,莫克利和埃克特在“埃尼阿克”基礎上研製出了UNIVAC(通用自動計算機),電子計算機才開始從實室走向社會。

不久,一件偶然事件的發生,又使其知名度迅速提高。1952年,適逢美國大選。為了對選舉資料進行處理,哥倫比亞廣播公司租用了UNIVAC,用來預測大選結果。選舉結束後僅僅45分鍾,UNIVAC就計算出艾森豪威爾將以438票的絕對優勢贏得勝利。但在選舉前,幾乎所有的專家和媒體都預測競選雙方勢均力敵。

所以對於計算機的預測結果,廣播公司拒絕報道。工程師們隻好重新計算,但該計算機仍堅持艾森豪威爾將大獲全勝。當選舉結果正式揭曉後,所有的人都驚呆了:艾森豪威爾實際得票為442票,UNIVAC的預測隻有不到1%的誤差率!從此,整個世界開始對電子計算機的功能有了新的認識,電子計算機的發展進入了一個新時代。

      從那時起到今天,電子計算機的發展可謂一日千裏,它不但廣泛地應用於人們的社會生活中,而且直接引導著當今信息社會的發展。毫無疑問,電子計算機是人類曆史上最偉大的發明之一。如今,它已成為現代社會不可或缺的一部分,並將在未來繼續扮演重要的角色。


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