(原载《数学教学》2013年第8期)
世界上第一台现代电子计算机于1946年2月14日诞生在美国宾夕法尼亚大学,并称为“埃尼阿克”(ENIAC,全称为Electronic Numerical Integrator And Computer, 图1为马绍尔群岛邮票)。但它的体积庞大,有2.4米高,占地170多平方米,重约30吨,它由17000个电子管,70000个电阻,10000个电容,1500个继电器和60000个开关等组成, 耗电近100千瓦。当时曾用于弹道计算。显然,如此庞大的计算机成本很高,使用也不方便。
ENIAC被称为第一台电子计算机曾引起质疑,不少人认为阿塔纳索夫(Atanasoff,图2为保加利亚邮票)和贝利(Berry)发明的ABC(全称是 Atanasoff-Berry Computer)计算机, 才是真正的电子计算机鼻祖。他们认为,ABC是从模拟计算机转入数字计算机时代的产物,而ENIAC只是使人们正式进入数字计算机时代。
图 1 (左);图 2 (右)
美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼(图3和图4分别是匈牙利和美国邮票)随后也参与了ENIAC研制工作。他发现ENIAC本身存在两大缺点:(1)没有存储器; (2)它用布线接板进行控制。 于是他提出采用二进位制,来简化机器的逻辑线路。他同时提出程序内存的思想,把运算程序放置在机器的存储器中,程序设计员只需要按程序在存储器中寻找运算指令, 机器就会自行计算。
但有关存储程序的概念,也不是冯·诺伊曼首先提出。英国数学家图灵(Turing,图5为圣文森特·格林纳丁斯邮票)在二战中, 他应召到英国外交部通信处从事破译敌方密码的工作。由于破译工作的需要,他参与了世界上最早的具有存储功能的电子计算机—巨人机(COLOSSUS)的研制, 1943年制成并用它破译了敌方许多密码。现在看来这只是一台破译密码的专用电子计算机。
图 3 (左);图 4 (中);图 5 (右)
最后,我们还要提到一位德国工程师楚泽(Zuse,图6为德国邮票),他于1938年凭借个人力量试制了一台采用二进制的可编程序的数字计算机Z-1,随后, 它又相继制造出能正常运行的采用继电器的电磁式计算机Z-2(1939)、Z-3(1941)和Z-4(1944)。二战以后,楚泽流落到瑞士。1949年他把Z-4计算机安装在瑞士苏黎世技术学院, 并稳定地运行到1958年。因此,有些人认为楚泽才是“数字计算机之父”。
图 6
(点击邮票小图可以显示更清晰大图)