电子计算机问世

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▲查尔斯·巴贝奇巴贝奇是英国的数学家、发明家，现代自动计算机的创始人和科学管理的先驱者。

●时间：19世纪至20世纪

●地点：英国、美国

●关键人物：巴贝奇、冯·诺依曼

入选理由：

从1946年世界上第一台真正的计算机诞生到现在也就短短60多年的时间。在这短短60多年的时间里，电子计算机日益完善，整个人类社会也发生了翻天覆地的变化。电脑已深入到我们生活中的方方面面，人类进入了电子信息时代。

◇史海经典

1871年，年逾古稀的巴贝奇离开自己毕生为之努力奋斗却未竟的事业而辞世，但他为后人留下了宝贵的遗产——几百张绘有几万个零件的图纸、30多种不同的计算机设计方案和一大堆工作笔记。

19世纪，英国数学家巴贝奇设计了一部能够自动进行数学或逻辑运算的机器——分析机。因为当时的机械工艺水平有限，巴贝奇最终没有造出真正的计算机。然而他的想法都留在了精细的设计图上，正因为他设想中的计算机概念与现代计算机的特性极其相似，因此，他被后人视作“计算机之父”。

●巴贝奇与分析机

在计算机发展史上，差分机和分析机占有重要的地位，它们的研制者就是英国人查尔斯·巴贝奇。巴贝奇是英国一位富有的银行家的儿子，1792年出生在英格兰西南部的托格茅斯，并继承了丰厚的遗产，但他把所有的钱都用于了科学研究。童年时代的巴贝奇就显示出了极高的数学天赋，剑桥大学毕业后，1817年巴贝奇获硕士学位；1820年巴贝奇创建了剑桥大学分析学会。

差分机是巴贝奇最伟大的发明，这与法国政府的一项改革有关。法国政府率先决定在数学上采用十进制，因而大量数表，特别是三角函数表及有关的对数表，要重新计算，这是一项浩繁的计算工程。法国政府的这一做法引起了巴贝奇的兴趣。他认为可以使机器按照一定的程序去做一系列简单的计算，代替人去完成一些复杂、繁琐的计算工作。于是巴贝奇萌发出了采用机器来编制数表的想法。巴贝奇从用差分表计算数表的做法中得到启发，经过10年的努力，设计出一种能进行加减计算并能完成数表编制的自动计算装置，他把它称为差分机。

1822年，他试制出了一台样机。这台差分机可以保存3个5位的十进制数，并进行加法运算，还能打印结果。它是一种供制表人员使用的专用机。它的杰出之处是，它能按照设计者的控制自动完成一连串的运算，体现了计算机最早的程序设计。这种程序设计思想的创建，为现代计算机的发展开辟了道路。

巴贝奇考虑到，计算装置应该具有通用性，它不仅能解决数学上的各种问题，进行数字运算，而且最好还能进行逻辑运算。巴贝奇将这种装置命名为分析机。1842年，英国政府宣布断绝对巴贝奇的一切资助，科学界的同行则讥笑他是“愚笨的巴贝奇”，公然称差分机“毫无任何价值”。然而，巴贝奇并没有灰心丧气，他决心继续研制分析机。

巴贝奇设计的分析机不仅包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mi11)，而且还有他未给出名称的“控制器”装置，以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。巴贝奇以天才的思想，划时代地提出了类似于现代电脑5大部件的逻辑结构。

得不到社会和同行的理解与支持，巴贝奇陷入困境之中。当时只有27岁的英国女数学家阿达·奥古斯塔勇敢地站了出来，支持巴贝奇的计划。阿达甚至不顾自己已是3个孩子的母亲，坚定地投身于分析机的研究，成了巴贝奇的合作伙伴。在1843年发表的一篇论文里，阿达认为这种机器今后有可能被用来创作复杂的音乐、制图和在科学研究中运用，这在当时的确是十分大胆的预见。

巴贝奇的分析机尽管巴贝奇的分析机始终没有制造成功，但他的设计却处处闪耀着天才的光芒。甚至有人说，他已经为计算机准备好了一切，就是缺一个电源。

●第一台电子计算机的诞生

20世纪40年代初，二战激战正酣。大炮是当时主要的大规模杀伤性武器，谁能率先研制出新型大炮，谁就能赢得战争。因此，美国陆军在马里兰州的阿伯丁设立了弹道研究实验室。美国军方要求该实验室每天为陆军炮兵提供6张火力表，每张火力表都要计算几百门大炮的炮弹轨迹。这6张火力表所需的工作量大得惊人!使用当时的计算工具，即使实验室的200多名计算人员加班加点，也难以完成任务。

为了改变这种状况，宾夕法尼亚大学莫尔学院的物理学家莫希利，于1942年提出了试制一台电子计算机的设想。美国军方得知后，马上拨款大力支持，成立了一个以莫希利、埃克特为首的研制小组。不久，著名数学家冯·诺依曼加入了研制小组，他对计算机的许多关键性问题的解决做出了重要贡献。历时两年多，世界上第一台计算机“埃尼阿克”终于研制成功。1945年春天，“埃尼阿克”首次试运行成功。1946年2月10日，美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学莫尔学院联合向世界宣布“埃尼阿克”的诞生，从此揭开了电子计算机发展和应用的序幕。