二戰(zhàn)時期美軍研制了計算炮彈彈道的電子計算機,從此一發(fā)不可收拾。
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電腦是什么時候出來的希望能解答下
二戰(zhàn)時期美軍研制了計算炮彈彈道的電子計算機,從此一發(fā)不可收拾。
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電腦的學(xué)名為電子計算機,是由早期的電動計算器發(fā)展而來的。1945年,世界上出現(xiàn)了第一臺電子數(shù)字計算機“ENIAC”,用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)院制造的,但它的體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近100千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。1956年,晶體管電子計算機誕生了,這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下,運算速度也大大地提高了。1959年出現(xiàn)的是第三代集成電路計算機。最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發(fā)明(那時電腦的計算能力相當(dāng)于現(xiàn)在的計算器),有三間庫房那么大,后逐步發(fā)展而成。 從20世紀(jì)70年代開始,這是電腦發(fā)展的最新階段。到1976年,由大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制成的“克雷一號”,使電腦進入了第四代。超大規(guī)模集成電路的發(fā)明,使電子計算機不斷向著 小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新?lián)Q代。 20世紀(jì)90年代,電腦向“智能”方向發(fā)展,制造出與人腦相似的電腦,可以進行思維、學(xué)習(xí)、記憶、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。 進入21世紀(jì),電腦更是筆記本化、微型化和專業(yè)化,每秒運算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴展了人的智能。于是,今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。世界上第一臺個人電腦由IBM于1981年推出。
一、機械計算機的誕生 在西歐,由中世紀(jì)進入文藝復(fù)興時期的社會大變革,極大地促進了自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人 們長期被神權(quán)壓抑的創(chuàng)造力得到了空前的釋放 。而在這些思想創(chuàng)意的火花中 ,制造一臺能幫助 人進行計算的機器則是最耀眼、最奪目的一朵。從那時起,一個又一個科學(xué)家為了實現(xiàn)這一偉大 的夢想而不懈努力著。但限于當(dāng)時的科技水平,多數(shù)試驗性的創(chuàng)造都以失敗而告終,這也就昭示 了拓荒者的共同命運: 往往在倒下去之前見不到自己努力的成果。而后人在享用這些甜美成果的 時候,往往能夠從中品味出汗水與淚水交織的滋味…… 1614 年:蘇格蘭人John Napier(1550 ~1617 年)發(fā)表了一篇論文 ,其中提到他發(fā)明了一種 可以進行四則運算和方根運算的精巧裝置。 1623 年:Wilhelm Schickard(1592 ~1635 年)制作了一個能進行6 位數(shù)以內(nèi)加減法運算,并 能通過鈴聲輸出答案的“計算鐘”。該裝置通過轉(zhuǎn)動齒輪來進行操作。 1625 年:William Oughtred(1575 ~1660 年)發(fā)明計算尺。 1668 年:英國人Samuel Morl(1625 ~1695 年)制作了一個非十進制的加法裝置,適宜計算錢 幣。 1671 年:德國數(shù)學(xué)家Gottfried Leibniz 設(shè)計了一架可以進行乘法運算,最終答案長度可達 16位的計算工具。 1822 年:英國人Charles Babbage(1792 ~1871 年)設(shè)計了差分機和分析機 ,其設(shè)計理論非 常超前,類似于百年后的電子計算機,特別是利用卡片輸入程序和數(shù)據(jù)的設(shè)計被后人所采用。 1834 年:Babbage 設(shè)想制造一臺通用分析機,在只讀存儲器(穿孔卡片)中存儲程序和數(shù)據(jù) 。 Babbage在以后的時間里繼續(xù)他的研究工作,并于1840 年將操作位數(shù)提高到了40 位,并基本實現(xiàn) 了控制中心(CPU)和存儲程序的設(shè)想,而且程序可以根據(jù)條件進行跳轉(zhuǎn),能在幾秒內(nèi)做出一般的加 法,幾分鐘內(nèi)做出乘、除法。 1848 年:英國數(shù)學(xué)家George Boole 創(chuàng)立二進制代數(shù)學(xué),提前近一個世紀(jì)為現(xiàn)代二進制計算機 的發(fā)展鋪平了道路。 1890 年:美國人口普查部門希望能得到一臺機器幫助提高普查效率。Herman Hollerith (后 來他的公司發(fā)展成了IBM 公司)借鑒Babbage 的發(fā)明,用穿孔卡片存儲數(shù)據(jù),并設(shè)計了機器。結(jié)果 僅用6 周就得出了準(zhǔn)確的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)(如果用人工方法,大概要花10 年時間)。 1896 年:Herman Hollerith 創(chuàng)辦了IBM 公司的前身。 [編輯]二、電子計算機問世 在以機械方式運行的計算器誕生百年之后,隨著電子技術(shù)的突飛猛進,計算機開始了真正意 義上的由機械向電子時代的過渡,電子器件逐漸演變成為計算機的主體,而機械部件則漸漸處于 從屬位置。二者地位發(fā)生轉(zhuǎn)化的時候,計算機也正式開始了由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變,由此導(dǎo)致電子計算 機正式問世。下面就是這一過渡時期的主要事件: 1906 年:美國人Lee De Forest 發(fā)明電子管,為電子計算機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 1924 年2 月:IBM 公司成立,從此一個具有劃時代意義的公司誕生。 1935 年:IBM 推出IBM 601 機。這是一臺能在一秒鐘內(nèi)算出乘法的穿孔卡片計算機 。這臺機 器無論在自然科學(xué)還是在商業(yè)應(yīng)用上都具有重要的地位,大約制造了1500 臺。 1937 年:英國劍橋大學(xué)的Alan M.Turing(1912 ~1954 年)出版了他的論文 ,并提出了被后 人稱之為“圖靈機”的數(shù)學(xué)模型。 1937 年:Bell 試驗室的George Stibitz 展示了用繼電器表示二進制的裝置。盡管僅僅是個 展示品,但卻是第一臺二進制電子計算機。 1940 年1 月:Bell 實驗室的Samuel Williams 和Stibitz 制造成功了一個能進行復(fù)雜運算的 計算機。該機器大量使用了繼電器,并借鑒了一些電話技術(shù),采用了先進的編碼技術(shù)。 1941 年夏季:Atanasoff 和學(xué)生Berry 完成了能解線性代數(shù)方程的計算機,取名叫“ABC ” (Atanasoff-Berry Computer),用電容作存儲器 ,用穿孔卡片作輔助存儲器 ,那些孔實際上是 “燒”上去的,時鐘頻率是60Hz,完成一次加法運算用時一秒。 1943 年1 月:Mark I 自動順序控制計算機在美國研制成功。整個機器有51 英尺長 、5 噸 重 、75萬個零部件。該機使用了3304 個繼電器 ,60 個開關(guān)作為機械只讀存儲器 。程序存儲在 紙帶上 ,數(shù)據(jù)可以來自紙帶或卡片閱讀器。Mark I 被用來為美國海軍計算彈道火力表。 1943 年9 月:Williams 和Stibitz 完成了“Relay Interpolator ”,后來命名為“Model Ⅱ Re-lay Calculator ”的計算機。這是一臺可編程計算機,同樣使用紙帶輸入程序和數(shù)據(jù)。它 運行更可靠,每個數(shù)用7 個繼電器表示,可進行浮點運算。 1946 年:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)誕生 ,這是第一臺真正 意義上的數(shù)字電子計算機。開始研制于1943 年,完成于1946 年,負(fù)責(zé)人是John W.Mauchly 和 J.Presper Eckert,重30 噸,用了18000 個電子管,功率25 千瓦,主要用于計算彈道和氫彈的 研制。 [編輯]三、晶體管計算機的發(fā)展 真空管時代的計算機盡管已經(jīng)步入了現(xiàn)代計算機的范疇,但因其體積大、能耗高、故障多、 價格貴,從而制約了它的普及和應(yīng)用。直到晶體管被發(fā)明出來,電子計算機才找到了騰飛的起 點。 1947 年:Bell 實驗室的William B.Shockley 、 John Bardeen 和Walter H.Brattain 發(fā)明 了晶體管,開辟了電子時代新紀(jì)元。 1949 年:劍橋大學(xué)的Wilkes 和他的小組制成了一臺可以存儲程序的計算機,輸入輸出設(shè)備仍 是紙帶。 1949 年:EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer——電子離散變量自動 計算機)——第一臺使用磁帶的計算機。這是一個突破,可以多次在磁帶上存儲程序。這臺機器是 John von Neumann 提議建造的。 1950 年:日本東京帝國大學(xué)的Yoshiro Nakamats 發(fā)明了軟磁盤 ,其銷售權(quán)由IBM公司獲 得 。由此開創(chuàng)了存儲時代的新紀(jì)元。 1951 年:Grace Murray Hopper 完成了高級語言編譯器。 1951 年:UNIVAC-1 ——第一臺商用計算機系統(tǒng)誕生,設(shè)計者是J.Presper Eckert 和John Mauchly 。被美國人口普查部門用于人口普查,標(biāo)志著計算機進入了商業(yè)應(yīng)用時代。
計算機(computer)的原來意義是“計算器”,也就是說,人類會發(fā)明計算機,最初的目的是幫助處理復(fù)雜的數(shù)字運算。而這種人工計算器的概念,最早可以追溯到十七世紀(jì)的法國大思想家帕斯卡。帕斯卡的父親擔(dān)任稅務(wù)局長,當(dāng)時的幣制不是十進制,在計算上非常麻煩。帕斯卡為了協(xié)助父親,利用齒輪原理,發(fā)明了第一臺可以執(zhí)行加減運算計算器 。后來,德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲加以改良,發(fā)明了可以做乘除運算的計算器。之后雖然在計算器的功能上多所改良與精進,但是,真正的電動計算器,卻必須等到公元1944年才制造出來。 而第一部真正可以稱得上計算機的機器,則誕生于1946年的美國,毛琪利與愛克特發(fā)明的,名字叫做ENIAC。這部計算機使用真空管來處理訊號,所以體積龐大(占滿一個房間)、耗電量高(使用時全鎮(zhèn)的人都知道,因為家家戶戶的電燈都變暗了!),而且記憶容量又非常低(只有100多個字),但是,卻已經(jīng)是人類科技的一大進展。而我們通常把這種使用真空管的計算機稱為第一代計算機。
電腦是1946年發(fā)明于美國。計算機的發(fā)明歷史:1946年2月14日,在美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾電機學(xué)院,到處洋溢著喜慶的氣氛。許多來賓懷著激動的心情來到這里,因為他們要參加人類歷史上第一臺現(xiàn)代電子計算機的揭幕典禮。呈現(xiàn)在人們面前的是一個外形奇怪、渾身閃閃發(fā)光的龐然大物。它,就是世界上第一臺現(xiàn)代電子計算機“埃尼阿克”(ENIAC)。這個龐然大物占地面積達170平方米,重達30噸。在揭幕儀式上,“埃尼阿克”為來賓表演了它的“絕招”———分別在1秒鐘內(nèi)進行了5000次加法運算和500次乘法運算,這比當(dāng)時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。這次完美的亮相,使得來賓們喝彩不已。然而誰又知道,在這個龐然大物誕生 的過程中,有多少人為之傾注了無數(shù)的心血! 戰(zhàn)火催生的龐然大物: 電子計算機的出現(xiàn)盡管只有60年的時間,但它的誕生卻是人類數(shù)百年努力的積累。早在17世紀(jì),一批歐洲數(shù)學(xué)家就已開始研制計算機。1642年,為了協(xié)助擔(dān)任稅務(wù)局長的父親,年僅19歲的法國數(shù)學(xué)家帕斯卡成功地制造了第一臺鐘表齒輪式機械計算機,但僅能做加減法運算。在此基礎(chǔ)上,德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲于1678年發(fā)明了可做乘除運算的計算機。但這些機械計算機的性能過于落后,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們的需要。一百多年后,英國數(shù)學(xué)家巴貝奇于1822年設(shè)計出了一種更為先進的計算機。遺憾的是,由于當(dāng)時工業(yè)水平所限,巴貝奇的設(shè)計根本無法實現(xiàn)。 此后一百年間,人類在電磁學(xué)、電工學(xué)、電子學(xué)領(lǐng)域不斷取得重大進展,為電子計算機的出現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。二戰(zhàn)爆發(fā)后,美國陸軍軍械部為研制和開發(fā)新型大炮,在馬里蘭州的阿伯丁設(shè)立了“彈道研究實驗室”。極為繁重的計算任務(wù)令那里的研究人員大傷腦筋。盡管實驗室雇用了200多名計算快手,還是捉襟見肘。他們迫切需要一種新的計算機器,以提高工作效率。就在人們一籌莫展之時,賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機學(xué)院的莫克利博士提出了試制第一臺電子計算機的設(shè)想。他的設(shè)想吸引了陸軍軍械部,他們立即要求莫爾學(xué)院擬定一份研制計劃。 按照科學(xué)家們的估計,制造一臺電子計算機所需的經(jīng)費為15萬美元,這在當(dāng)時是一筆巨款,因此遭到了軍方內(nèi)部很多人的堅決反對。眼看研制電子計算機的計劃就要夭折,美國著名數(shù)學(xué)家維伯倫博士堅定地站到了支持者的行列里,他最終說服了美國軍方。經(jīng)過兩年多的緊張研制,第一臺電子計算機終于在1946年2月14日問世。而它的開發(fā)經(jīng)費幾經(jīng)追加,最后達到48萬美元。 這臺名為“埃尼阿克”的電子計算機,如今看來簡直就是一個怪物。其內(nèi)部有成千上萬個電子管、二極管、電阻器等元件,電路的焊接點多達50萬個;在機器表面,則布滿電表、電線和指示燈。令人哭笑不得的是,它的耗電量超過174千瓦小時,據(jù)說在使用時全鎮(zhèn)的電燈都會變暗;而且它的電子管平均每隔15分鐘就要燒壞一只,科學(xué)家們不得不滿頭大汗地不停更換。然而,“埃尼阿克”的計算速度卻是手工計算的20萬倍、繼電器計算機的1000倍。美國軍方也從中嘗到了甜頭,因為它計算炮彈彈道只需要3秒鐘,而在此之前,則需要200人手工計算兩個月。除了常規(guī)的彈道計算外,它后來還涉及諸多的科研領(lǐng)域,曾在第一顆原子彈的研制過程中發(fā)揮了重要作用。 1955年10月2日,“埃尼阿克”宣告“退役”后,被陳列在華盛頓的一家博物館里。 三臺電子計算機競爭“世界第一”頭銜:有趣的是,對于“埃尼阿克”頭上的光環(huán),多年來始終存有爭議。實際上,有相當(dāng)一部分人認(rèn)為,英國1943年研制出來的“巨人”計算機才是世界第一臺電子計算機,只不過它直處于保密狀態(tài)。直到1975年,英國當(dāng)局解密了相關(guān)檔案,人們才對這一內(nèi)幕有所了解。 原來在第二次世界大戰(zhàn)中,為了破譯德國人的一種機械式密碼,英國情報機關(guān)與數(shù)學(xué)、電子學(xué)專家合作,于1943年研制出了一種大型電子運算裝置,并稱其為“巨人”機。在“巨人”機發(fā)明前,英國破譯德軍的高級密碼需要6至8個星期,而使用“巨人”機后則僅需6至8小時,自它投入使用后,德軍大量高級軍事機密很快被破譯,大大加快了納粹德國敗亡的進程。出于戰(zhàn)爭的需要,英國將其視為“超級機密”。據(jù)說為保守秘密,英國不惜將10臺同類計算機在戰(zhàn)后秘密銷毀。不過也有人認(rèn)為,“巨人”機還算不上真正的電子計算機,而是介于繼電器計算機與現(xiàn)代電子計算機之間。 還有一種說法認(rèn)為,美籍保加利亞人、物理學(xué)家阿塔納索夫才是第一臺電子計算機的發(fā)明者。早在1939年12月,他就造出了世界上第一臺電子計算機,但由于當(dāng)時正值二戰(zhàn),他沒有申請專利,也沒有公布資料。盡管眾說紛紜,“埃尼阿克”仍然是多數(shù)人公認(rèn)的世界上第一臺電子計算機,60年前的情人節(jié)也因此被永遠(yuǎn)載入了人類發(fā)明史冊。 電子計算機因總統(tǒng)大選一夜成名:“埃尼阿克”誕生之初,由于它存在諸多缺陷,無法廣泛應(yīng)用。直到1951年,莫克利和埃克特在“埃尼阿克”基礎(chǔ)上研制出了UNIVAC(通用自動計算機),電子計算機才開始從實室走向社會。不久,一件偶然事件的發(fā)生,又使其知名度迅速提高。 1952年,適逢美國大選。為了對選舉資料進行處理,哥倫比亞廣播公司租用了UNIVAC,用來預(yù)測大選結(jié)果。選舉結(jié)束后僅僅45分鐘,UNIVAC就計算出艾森豪威爾將以438票的絕對優(yōu)勢贏得勝利。但在選舉前,幾乎所有的專家和媒體都預(yù)測競選雙方勢均力敵。所以對于計算機的預(yù)測結(jié)果,廣播公司拒絕報道。工程師們只好重新計算,但該計算機仍堅持艾森豪威爾將大獲全勝。當(dāng)選舉結(jié)果正式揭曉后,所有的人都驚呆了:艾森豪威爾實際得票為442票,UNIVAC的預(yù)測只有不到1%的誤差率!從此,整個世界開始對電子計算機的功能有了新的認(rèn)識,電子計算機的發(fā)展進入了一個新時代。 從那時起到今天,電子計算機的發(fā)展可謂一日千里,它不但廣泛地應(yīng)用于人們的社會生活中,而且直接引導(dǎo)著當(dāng)今信息社會的發(fā)展。毫無疑問,電子計算機是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一。如今,它已成為現(xiàn)代社會不可或缺的一部分,并將在未來繼續(xù)扮演重要的角色。