2月14日是西方國家的情人節(jié)，這一天，情侶們互相贈(zèng)送禮物，依偎在一起訴衷腸。在1946年的這一天，對于普通大眾來說，只是一生之中無數(shù)個(gè)情人節(jié)中的一個(gè)。但是在美國賓夕法尼亞大學(xué)內(nèi)，一群為科學(xué)獻(xiàn)身的技術(shù)工作者們卻連給自己喜歡的人買一束玫瑰的時(shí)間都沒有。

在賓夕法尼亞大學(xué)，有一處神秘的所在，這里有一個(gè)巨大的廠房，一些科學(xué)家們總是忙忙碌碌地進(jìn)進(jìn)出出，沒有人知道他們在干什么，但是這里的學(xué)生都很清楚，他們所研究的東西一定會(huì)對世界產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因?yàn)檫@座廠房建造于第二次世界大戰(zhàn)期間，他們所做的研究就是為了盡早結(jié)束這場殘酷的戰(zhàn)爭。

在第二次世界大戰(zhàn)中，敵對雙方的武器設(shè)備都得到了升級(jí)，都開始使用飛機(jī)和火炮來遠(yuǎn)程轟炸對方軍事目標(biāo)。為了轟炸效率，就要提高打擊的準(zhǔn)確性。為此，雙方都精確計(jì)算并繪制出“射擊圖表”。每次發(fā)射之前都需要核對圖標(biāo)以確定炮口的角度，以此來提高打擊的精準(zhǔn)度，這樣既震懾了敵方、又節(jié)約了我方的導(dǎo)彈。但查圖標(biāo)跟查字典并不一樣，并不是知道一個(gè)字的讀法或者偏旁部首，就能從字典里找到這個(gè)字，以了解這個(gè)字的意義。射擊時(shí)，每一個(gè)數(shù)都要做上千次的四則運(yùn)算才能得出來。當(dāng)時(shí)已經(jīng)有手搖機(jī)械計(jì)算機(jī)，但即使借助機(jī)器的幫助，一次計(jì)算也需要數(shù)十人計(jì)算數(shù)月才能完成一份“圖表”。在這個(gè)大背景下，美國方面開始投入大量人力物力來研發(fā)一種新型的能夠提高運(yùn)算速度的機(jī)器。

可能有許多人還納悶，為什么電腦叫做電子計(jì)算機(jī)呢，很少有人用電腦進(jìn)行計(jì)算啊，這是沿用了當(dāng)時(shí)的稱呼。在當(dāng)時(shí)，發(fā)明電腦就是為了計(jì)算。了解了這一點(diǎn)，對電子計(jì)算機(jī)的這個(gè)稱呼就很容易接受了。

讓我們再回到1946年情人節(jié)那天，在場的研究人員對這個(gè)龐然大物進(jìn)行著最后一次檢查。是的，這是一個(gè)名副其實(shí)的龐然大物，跟現(xiàn)在我們所常見的臺(tái)式機(jī)相比，簡直就是大象跟瓢蟲的對比。這臺(tái)機(jī)器重達(dá)30噸，占地150平方米，裝有18000只電子管、6000個(gè)開關(guān)、7000只電阻、10000只電容、50萬條線，耗電量140千瓦，可進(jìn)行5000次加法/秒運(yùn)算。隨著總開關(guān)的摁下，所有人都屏住呼吸，等待電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)作。終于，在經(jīng)歷了數(shù)次失敗之后，他們終于看到了勝利的曙光。在場的人們都興奮地抱在一起，這是他們在這個(gè)情人節(jié)送給世人最好的禮物。這臺(tái)計(jì)算機(jī)名叫ENIAC。可以說，這個(gè)大塊頭艾尼亞克是當(dāng)今所有電腦的前輩。

    ENIAC

我們通常認(rèn)為，第一代電子計(jì)算機(jī)是1964年的情人節(jié)那天誕生的，但眾所周知，二戰(zhàn)結(jié)束于1945年。那是不是說，雖然戰(zhàn)爭促進(jìn)了電子計(jì)算機(jī)的研究，但后者卻對戰(zhàn)爭毫無幫助呢？其實(shí)不然，在第一代電子計(jì)算機(jī)誕生之前，霍華德.艾肯在1944年就研制出一臺(tái)全電子計(jì)算器，為美國海軍繪制彈道圖。這臺(tái)計(jì)算器簡稱Mark I，體積同樣龐大，需要半個(gè)足球場才能安放，機(jī)器內(nèi)部含有500英里的電線，使用電磁信號(hào)來移動(dòng)機(jī)械部件。這些機(jī)器雖然很龐大，但運(yùn)算速度卻并不快，大概3-5秒可以進(jìn)行一次計(jì)算，并且只能用于專門領(lǐng)域。而ENIAC的運(yùn)算速度比Mark I快1000倍，并且可以進(jìn)行彈道圖之外的計(jì)算，所以一般認(rèn)為ENIAC是第一臺(tái)普通用途計(jì)算機(jī)，也是第一代電子計(jì)算機(jī)。

提到ENIAC，不得不說的有兩個(gè)人。

第一個(gè)人是算是電腦之父馮·諾依曼，之所以說算是，是因?yàn)轳T·諾依曼本人對此稱號(hào)堅(jiān)辭不授，他堅(jiān)持認(rèn)為圖靈才是真的電腦之父。后者對人工智能的發(fā)展有著不可磨滅的貢獻(xiàn)。

馮·諾依曼也參與了賓夕法尼亞大學(xué)的電子計(jì)算機(jī)研究小組，并且在1945年設(shè)計(jì)電子離散可變自動(dòng)計(jì)算機(jī)EDVAC，這是人類第一次將程序和數(shù)據(jù)以相同的格式一起儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。這一創(chuàng)舉使得計(jì)算機(jī)可以在任意點(diǎn)暫停或繼續(xù)工作，機(jī)器結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分是中央處理器，它使計(jì)算機(jī)所有功能通過單一的資源統(tǒng)一起來。通俗來講，馮·諾依曼為電子計(jì)算機(jī)這個(gè)龐然大物建立了一根脊椎。

    馮·諾依曼

另外一個(gè)功勛人物是美國物理學(xué)家莫奇利。他是該項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)師，可以說，他是看著ENIAC從一堆零件一點(diǎn)點(diǎn)拼湊成長起來的。

相信人們都知道電腦的另外一個(gè)稱呼，叫做微機(jī)。微機(jī)其實(shí)是微型計(jì)算機(jī)的簡稱，而所謂的微型并非是指現(xiàn)今越來越小的掌上電腦，而是跟之前ENIAC這種龐然大物進(jìn)行比較，由大規(guī)模集成電路組成的、體積較小的電子計(jì)算機(jī)，適合平常人辦公和家庭使用。

似乎從清朝以來，我國在科技發(fā)展上總是跟不上世界的腳步，但在電子計(jì)算機(jī)的領(lǐng)域，我國卻緊跟著時(shí)代步伐。

1965年中科院計(jì)算所研制成功了中國第一臺(tái)大型晶體管計(jì)算機(jī)：109乙機(jī)。兩年后，對109乙機(jī)加以改進(jìn)，推出109丙機(jī)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)在中國兩彈試制中發(fā)揮了重要作用，被譽(yù)為“功勛機(jī)”。今天，由我國獨(dú)立自主研發(fā)的天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)，已經(jīng)連續(xù)4次擊敗美國的“泰坦”登上運(yùn)算速度最快的寶座。

    109乙機(jī)

由前文提到的掌上電腦和超級(jí)計(jì)算機(jī)正好可以看出先進(jìn)電子計(jì)算機(jī)的兩個(gè)發(fā)展方向：越來越小和越來越大。許多筆記本都在簡化硬件，蘋果Ipad就是一個(gè)典范，這在十幾年，甚至幾年之前都不敢想象，能把臺(tái)式機(jī)這樣的笨重機(jī)器的功能全部塞進(jìn)這樣一個(gè)簡單方便的屏幕上。越來越大的電子計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究，用來計(jì)算一些大數(shù)據(jù)，比如模擬宇宙大爆炸。在科幻小說里，經(jīng)常會(huì)有一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，通過輸入洪流般的數(shù)據(jù)，來對未來進(jìn)行模擬。說不定，這樣的科幻設(shè)定很快就會(huì)走進(jìn)我們的生活。那時(shí)候，人們出門前就不用看黃歷，而是問問計(jì)算機(jī)，今天發(fā)生哪些事情的概率更大，穿哪一件衣服更容易得到異性青睞。

 

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最好的情人節(jié)禮物：電子計(jì)算機(jī)

圖文簡介

掌上電腦和超級(jí)計(jì)算機(jī)正好可以看出先進(jìn)電子計(jì)算機(jī)的兩個(gè)發(fā)展方向：越來越小和越來越大。