電子數(shù)字積分式計(jì)算機(jī)

世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分式計(jì)算機(jī)01基本簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介疑問(wèn)早期計(jì)算工具發(fā)展概覽目錄03050204基本信息人類第一臺(tái)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)ENIAC（Elec-tronicNumericalIntegratorAndComputer埃尼阿克）誕生于1946年，是世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)。它是圖靈完全的電子計(jì)算機(jī)，能夠重新編程，解決各種計(jì)算問(wèn)題。ENIAC為美國(guó)陸軍的彈道研究實(shí)驗(yàn)室（BRL）所使用，用于計(jì)算火炮的火力表。ENIAC在1946年公布的時(shí)候，就被當(dāng)時(shí)的新聞贊譽(yù)為“巨腦”。它的計(jì)算速度比機(jī)電機(jī)器提高了一千倍。這是一個(gè)飛躍，之前沒(méi)有任何一臺(tái)單獨(dú)的機(jī)器達(dá)到過(guò)這個(gè)速度。它的數(shù)學(xué)能力和通用的可編程能力，令當(dāng)時(shí)的科學(xué)家和實(shí)業(yè)家非常激動(dòng)。發(fā)明它的人為了進(jìn)一步推廣這些新思想，舉辦了一系列關(guān)于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的講座。ENIAC在1987年被評(píng)為IEEE里程碑之一?；竞?jiǎn)介基本簡(jiǎn)介人類第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（Elec-tronicNumericalIntegratorAndComputer埃尼阿克）誕生于1946年早期計(jì)算工具早期計(jì)算工具在這以前，早期計(jì)算工具發(fā)展歷程：公元前5世紀(jì)，中國(guó)人發(fā)明了算盤，廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易中，算盤被認(rèn)為是最早的計(jì)算機(jī)，并一直使用至今。在接下來(lái)的若干年中，許多工程師在另一些方面取得了重要的進(jìn)步，美國(guó)人HermanHollerith（1860-1929），根據(jù)提花織布機(jī)的原理發(fā)明了穿孔片計(jì)算機(jī)，并帶入商業(yè)領(lǐng)域建立公司早在17世紀(jì)，歐洲一批數(shù)學(xué)家就已開始設(shè)計(jì)和制造以數(shù)字形式進(jìn)行基本運(yùn)算的數(shù)字計(jì)算機(jī)。1642年，法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動(dòng)裝置，制成了最早的十進(jìn)制加法器。1678年，德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲制成的計(jì)算機(jī)，進(jìn)一步解決了十進(jìn)制數(shù)的乘、除運(yùn)算。英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇在1822年制作差分機(jī)模型時(shí)提出一個(gè)設(shè)想，每次完成一次算術(shù)運(yùn)算將發(fā)展為自動(dòng)完成某個(gè)特定的完整運(yùn)算過(guò)程。1884年，巴貝奇設(shè)計(jì)了一種程序控制的通用分析機(jī)。這臺(tái)分析機(jī)雖然已經(jīng)描繪出有關(guān)程序控制方式計(jì)算機(jī)的雛型，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件而未能實(shí)現(xiàn)。巴貝奇的設(shè)想提出以后的一百多年期間，電磁學(xué)、電工學(xué)、電子學(xué)不斷取得重大進(jìn)展，在元件、器件方面接連發(fā)明了真空二極管和真空三極管；在系統(tǒng)技術(shù)方面，相繼發(fā)明了無(wú)線電報(bào)、電視和雷達(dá)……。所有這些成就為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展準(zhǔn)備了技術(shù)和物質(zhì)條件。與此同時(shí)，數(shù)學(xué)、物理也相應(yīng)地蓬勃發(fā)展。到了20世紀(jì)30年代，物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域經(jīng)歷著定量化的階段，描述各種物理過(guò)程的數(shù)學(xué)方程，其中有的用經(jīng)典的分析方法已根難解決。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的物理學(xué)家約翰·莫克科（JohnMauchly）參與了馬里蘭州阿伯丁試驗(yàn)基地的火力射程表的編制工作，當(dāng)時(shí)雖然使用了一臺(tái)布什微分分析儀，并且雇傭了100名年輕助手做輔助人工計(jì)算，但是速度仍很慢，而且錯(cuò)誤百出。形勢(shì)促使莫克利與工程師普雷斯伯·?？颂兀↗.PresPterEckert）一起加快了研究新的計(jì)算工具的步伐。他們第一次采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本部件。1946年2月15日,第一臺(tái)全自動(dòng)計(jì)算機(jī)ENIAC（即“電子數(shù)學(xué)積分計(jì)算機(jī)”）正式交付使用，到1955年10月最后切斷電源，服役長(zhǎng)達(dá)9年。它每秒可進(jìn)行5000次加減運(yùn)算，使用了18800個(gè)電子管，占地170平方米，重達(dá)30噸，功率140千瓦，價(jià)格140萬(wàn)美元，真可謂“龐然大物”。盡管這臺(tái)機(jī)器只有少數(shù)專家才會(huì)使用，但它把過(guò)去借助臺(tái)式計(jì)算器需7～20小時(shí)才能計(jì)算出一條發(fā)射彈道的工作量縮短到只用30秒，使科學(xué)家們從奴隸般的計(jì)算中解放出來(lái)。至今人們?nèi)怨J(rèn)，ENIAC機(jī)的問(wèn)世,表明了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，具有劃時(shí)代的偉大意義，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的重大里程碑。作為計(jì)算機(jī)從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)的標(biāo)志是1951年研制成功并提交給美國(guó)人口統(tǒng)計(jì)使用的UNIVAC（UNIVerzalAutomaticComputer通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)）。它的研制者就是ENIAC的研制者莫克利和?？颂?。由于它顯示出巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此，還有人認(rèn)為“計(jì)算機(jī)時(shí)代”是從1951年開始的。發(fā)展概覽發(fā)展概覽1946年2月美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院制成的大型電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)(ENIAC)，最初也專門用于火炮彈道計(jì)算，后經(jīng)多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用計(jì)算機(jī)。這臺(tái)完全采用電子線路執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和信息存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度比繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。但是，這種計(jì)算機(jī)的程序仍然是外加式的“埃尼阿克”計(jì)算機(jī)的最初設(shè)計(jì)方案，是由36歲的美國(guó)工程師莫奇利于1943年提出的計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是分析炮彈軌道。美國(guó)軍械部撥款支持研制工作，并建立了一個(gè)專門研究小組，由莫奇利負(fù)責(zé)?？偣こ處熡赡陜H24歲的?？颂?fù)?dān)任，組員格爾斯是位數(shù)學(xué)家，另外還有邏輯學(xué)家勃克斯?！鞍Ｄ岚⒖恕惫彩褂昧?8000個(gè)電子管，另加1500個(gè)繼電器以及其它器件，其總體積約90立方米，重達(dá)30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長(zhǎng)的大房間才能存放，是個(gè)地地道道的龐然大物。這臺(tái)耗電量為140千瓦的計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法，比機(jī)械式的繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。當(dāng)“埃尼阿克”公開展出時(shí)，一條炮彈的軌道用20秒種就能算出來(lái)，比炮彈曬身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲(chǔ)器是電子裝置，而不是靠轉(zhuǎn)動(dòng)的“鼓”。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬(wàn)次乘法，大約相當(dāng)天一個(gè)人用臺(tái)式計(jì)算機(jī)操作40年的工作量。它是按照十進(jìn)制，而不是按照二進(jìn)制來(lái)操作。但其中也用少量以二進(jìn)制方式工作的電子管，因此機(jī)器在工作中不得不把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，而在數(shù)據(jù)輸入，輸出時(shí)再變回十進(jìn)制?！鞍Ｄ岚⒖恕弊畛跏菫榱诉M(jìn)行彈道計(jì)算而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)。但后來(lái)通過(guò)改變插入控制板里的接線方式來(lái)解決各種不同的問(wèn)題，而成為一臺(tái)通用機(jī)。它的一種改型機(jī)曾用于氫彈的研制。疑問(wèn)疑問(wèn)在國(guó)內(nèi)的絕大部分媒體上都會(huì)出現(xiàn)世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是上世紀(jì)1946年由美國(guó)人毛克利（JohnMauchly）發(fā)明的ENIAC文字記載，但另一種說(shuō)法卻是：世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是由美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)的約翰·文森特·阿塔納索夫（JohnVincentAtanasoff）教授和他的研究生克利福特·貝瑞（CliffordBerry）先生在1937年至1941年間開發(fā)的“阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)（Atanasoff-BerryComputer，簡(jiǎn)稱ABC）”。在維基百科（）上你只要輸入“JohnVincentAtanasoff”或“Atanasoff–BerryComputer”就可以找到“約翰·文森特·阿塔納索夫”教授的生平和“阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)（Atanasoff-BerryComputer）”的發(fā)明過(guò)程，在Google中搜索“Atanasoff–BerryComputer”也會(huì)有四萬(wàn)多條檢索結(jié)果，在美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)的網(wǎng)站上有更詳細(xì)的介紹（**:///jva/jva-archive.shtml）。而在國(guó)內(nèi)的朋友們竟很少有人知道此事真相，不少國(guó)內(nèi)的作者在他們的專著、教材中，甚至科普活動(dòng)中，仍然宣傳ENIAC是世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。因此，做為一名IT工作者有必要本著科學(xué)的精神，替前人澄清事實(shí)，希望通過(guò)此文有助于糾正這個(gè)在國(guó)內(nèi)知識(shí)界長(zhǎng)期存在的重大學(xué)術(shù)誤會(huì)，以正視聽