正文 4、电子计算机产生于战争的需求

    3、电子计算机产生于战争的需要

    用来制作数学用表，进行对数和三角函数运算，对于Mark I来说是绰绰有余了。去看看小说网 www.7kaNKan.com。但是如果用来解微分方程，则明显先天不足――太慢了。美国宾西法尼亚大学的莫奇莱博士为了在研究分子结构，必须大量求解微分方程。莫奇莱开始把注意力放到了计算工具的研制上，并受到了1941年出现的由45个电子管作为控制器的“阿塔诺索夫计算装置”设计思想的启发。他参考了1942年美国艾奥瓦大学的阿塔索夫和伯利用电子管作逻辑元件制成的一台很小的计算机“ABC”，开始构思新的电子计算机。

    1943年在二次大战中，美国国防部和各大学建立了广泛的合作关系，让大学教授和学生为它们设计武器。莫奇莱提出了制造电子计算机用来计算指导火炮发射的“弹道表”的方案，并得到了美国陆军最高当局的支持。宾夕法尼亚大学与陆军阿贝丁弹道实验室签订了合同，这个计划经费约50万美元、实际成本达几百万美元的巨大风险计划于1943年6月开始实施。共有200多人参加这一工作，首席研究人员除莫奇莱博士外，还有他的学生，24岁的埃克特出任项目的总工程师。

    就这样，世界上的第一台真正的现代电子计算机IAC（爱尼阿克），在1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学诞生了。这个庞然大物长50英尺、宽30英尺，重30吨，使用了18800个电子真空管。电子真空管作为一个开关器件，速度远超电磁铁，所以爱尼阿克能够每秒钟计算十进制加法5000次，300多次乘法和35次除法，并能够随意改变算法，这在当时是个非常了不起的成就。有了快速计算和改变算法的能力，IAC能够用来解微分方程了。值得一提的是，在IAC的六人英雄榜上写着一个华人的名字――朱传，他设计了除法器和开方运算器，为此，国际电子工程师协会于1981年授予他计算机先驱奖。

    2003年，我和在美国探亲、旅行的父母，专程到费城的宾夕法尼亚大学参观，亲眼目睹了他们保存的这世界上第一台电子计算机的一个部分。爱尼阿克计算机没有输入程序的概念，它们的电路决定了它们的运行，要改变算法就要重新搭电路，改一次需要一个星期以上。程序可能产生错误，修改起来非常麻烦。当时参与编程序的人员有很多女性，她们工作的任务是拔插头拨开关，因为女性更仔细，而她们以前就是政府部门雇来进行计算的――人力计算员。更让人惊讶的是，计算机的维护人员发现很多老鼠啃吃电线，导致他们需要花费很多精力消灭老鼠。

    而后，著名的“万能科学家”――冯•诺伊曼访问了IAC实验室，并提出了把存储程序的概念用在计算机上并建议使用二进制代替十进制。他帮助设计了新型的计算机，主要结构包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等。从而，计算机硬件和软件两个层次得以分离，科学技术人员们则开始了分工，出现了计算机科学――研究计算机软件和算法的科学（Computer Science），和计算机工程学――研究如何设计计算机的硬件逻辑电路（Computer ngineering）。从那时起，更改算法不需要重新搭电路了，而代之以用纸带输入一个新的程序到磁芯存储器里，或者从磁带里读入，而计算机的硬件则依赖于用真空电子管放大器做的与非门等逻辑电路。 当时的计算机主要是军用，可以辅助核武器的设计和导弹的运行计算等。计算机也进入了政府部门用来做人口统计工作，比以前人工运算要快多了。几个计算机公司出现，试图销售给美国政府，不过都很快倒闭了，这都是因为一方面电子管计算机的成本太高，另一方面，一种新的技术已经诞生了。

    4、晶体管计算机的出现

    同一时代，1947年，美国贝尔实验室的科学家们发现了神奇的晶体管放大器。它体积小，更省电，而且使用寿命长，更适合于用来制造计算机。半导体晶体管比以前用的电子管，开关速度快了很多，体积又小了很多。到了上世纪的60年代，美国造出来晶体管计算机。用半导体晶体管做计算机的电路，可以把以前象房间一样大小的计算机变成衣柜大小，当时称为小型迷你计算机(Mini Computer)。

    我们国家的电子计算机的发展也是紧跟世界潮流，在1963年就造出来了数字晶体管计算机，并随后开发了操作系统。我父亲告诉我说，在上世纪70年代末，他在大学数学系读书，计算机课是选修课。他们编写了简单的程序后，到学校附近的大连铁道学院的计算机房上机运行，那里的计算机也是一个庞然大物。而且他们编的程序要编成二进制的数据，在纸带上打孔，才能输入计算机并执行。这台计算机也是有几个大衣柜那么大，计算机运行时咔咔作响。运算结束后，输出的结果也是二进制表示的打孔的纸条带子，今天看起来也是非常落后。尽管是这样落后的机器，还要提前预约，往往是排在晚上很晚才能上机。

    在晶体管时代，最著名的计算机公司要数蓝色巨人IBM了。公司名字里International Businene的意思就是国际商用的机器。IBM当时的总部在纽约州，依靠附近的普林斯顿等大学和不远的马萨诸塞州一起是那个时代美国的科技中心。IBM的商业风格非常保守，员工必须衣着白衬衫和蓝西服，并且每天早上都要一起唱赞美公司的歌曲，有兴趣的读者可以在网上查找讽刺他们唱歌的短片。