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9、电脑创世纪

作者:coderzheng 发布于:2016-8-23 21:00 Tuesday 分类:大话星程  阅读模式

举世公认的第一台电子计算机ENIAC,诞生在战火纷飞的二次世界大战,它的“出生地”是美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场。鲜为人知的是,阿贝丁试炮场研制电子计算机的最初设想,出自于“控制论之父”维 纳(L.Wiener)教授的一封信。早在一次世界大战期间,维纳就曾来过阿贝丁试炮场。当时弹道实验室负责人、著名数学家韦伯伦(O.Veblen)请他为高射炮编制射程表。在这里,他不仅萌生了控制论的思想,而且第一次看到了高速计算机的必要性。

多年来,维纳与模拟计算机发明人布什一直在麻省理工学院共事,结下深厚的友谊。1940年,在给布什的信中,维纳写道,现代计算机应该是数字式,由电子元件构成,采用二进制,并在内部储存数据。维纳提出的这些原则,为电子计算机指引了正确的方向。

1943年,二次世界大战关键时期,战争需要像一只有力的巨手,给电脑的诞生铺平了道路。由于阿贝丁试炮场再次承担美国陆军新式火炮的试验任务,陆军军械部派青年军官戈德斯坦(H. Glodstine)中尉,从宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院召集来一批研究人员,帮助计算弹道表。戈德斯坦本人就是数学家,战前在密歇根大学任数学助理教授。他从陆军抽调了100 多名姑娘作辅助性人工计算,不仅效率低还经常出错。莫尔学院的两位青年学者——36岁 副教授莫契利(J. Mauchiy)和24岁的工程师埃克特(P.Eckert),向戈德斯坦提交了一 份研制电子计算机的设计方案——“高速电子管计算装置的使用”,他们建议用电子管为主要元件,制造一台前所未有的计算机,把弹道计算的效率提高成百上千倍。

4月9日,陆军军械部召集会议审议这份报告。会议即将结束时,身为军械部科学顾问 的韦伯伦教授一言九鼎,他猛然站起身,“砰”地一声推开身后的椅子,对阿贝丁试炮场 负责人大声说:“西蒙,给戈德斯坦这笔经费!”说完这句话,立即转身向大门外走去,戏剧性地决定了第一台电子计算机的命运。军方与莫尔学院签订的协议是提供14万美元的研制经费,但后来合同被修订了12次,经费一直追加到了48万,大约相当于现在1000多万美元。

电子计算机研制项目由莫尔学院 资深教授勃雷纳德(J.Brainerd)总负责,他曾经讲:“这是一项不能确保一定会达到预 期效果的开发方案,然而,现在正是一个合适的时机。”  

莫尔学院研制小组>是一个朝气蓬勃的跨学科攻关小组,在科技史上留下了敢冒风险、 敢于取胜的美名。小组成员包括物理学家、数学家和工程师30余名。其中,戈德斯坦在科研组织方面表现出杰出的才干,负责协调项目进展。发挥主要作用的是莫契利和埃克特,及一位名叫勃克斯(A. Burks)的工程师。莫契利是总设计师,主持机器的总体设计; 埃克特是总工程师,负责解决复杂而困难的工程技术问题;勃克斯则作为逻辑学家,为计算机设计乘法器等大型逻辑元件。

然而,为支援战争赶制的机器没能在战争期间完成,直到1946年2月14日,恰逢当年“情人节”,世界上第一台电子计算机才研制成功。这台机器的名字叫“ENIAC”(埃历阿克),即“电子数值 积分和计算机” 的英文缩写。它采用穿孔卡输入输出数据,每分钟可以输入125张卡片, 输出100张卡片。

在ENIAC内部,总共安装了17468只电子管,7200个二极管,70000多电阻器,10000多 只电容器和6000只继电器,电路的焊接点多达50万个;在机器表面,则布满电表、电线和 指示灯。 机器被安装在一排2.75米高的金属柜里,占地面积为170平方米左右,总重量达 到30吨。这台机器还不够完善,比如,它的耗电量超过174千瓦;电子管平均每隔7分钟就 要被烧坏一只,埃克特必须不停更换。  

尽管如此, ENIAC的运算速度达到每秒钟5000次加法,可以在3/1000秒时间内做完两个10位数乘法, 其运算速度超出Mark Ⅰ至少1000倍。一条炮弹的轨迹,20秒钟就能被它算完,比炮弹本身的飞行速度还要快。 ENIAC标志着电子计算机的创世,人类社会从此大步迈进了电脑时代的门槛。

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