1946年2月15日是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上值得紀(jì)念的一個(gè)日子。這一天美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院喜氣洋洋，許多人心情激動(dòng)地來到莫爾學(xué)院，參加一個(gè)可載入史冊(cè)的典禮，即人類歷史上第一臺(tái)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的揭幕典禮。這臺(tái)機(jī)器名為“電子數(shù)值積分和計(jì)算機(jī)”(簡(jiǎn)稱埃尼阿克，見圖 1.1)，它看上去完全是一個(gè)龐然大物，占地面積達(dá)170m2，質(zhì)量達(dá)30t，耗電量也很驚人，功率為150kW，共使用了近兩萬個(gè)電子管，在工作時(shí)這些管子看上去活像兩萬只點(diǎn)著的燈泡。埃尼阿克主要用來進(jìn)行彈道計(jì)算的數(shù)值分析，用十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算。它在 1s圖1.1埃尼阿克計(jì)算機(jī)內(nèi)能進(jìn)行數(shù)百次的加法運(yùn)算，這在當(dāng)時(shí)已是劃時(shí)代的高速計(jì)算機(jī)了。用它計(jì)算炮彈著彈位置所需要的時(shí)間，比炮彈離開炮口到達(dá)目標(biāo)所需要的時(shí)間還要短。它一度被譽(yù)為“比炮彈還要快的計(jì)算機(jī)”。經(jīng)過多次改進(jìn)，后來的埃尼阿克成為一臺(tái)能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用計(jì)算機(jī)。它的最大特點(diǎn)是采用了電子線路來執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和儲(chǔ)存信息。同以往的計(jì)算機(jī)相比，它的速度極快，比兩年前艾肯研制的機(jī)電式自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)要快1000倍。這使得它能勝任相當(dāng)廣泛的現(xiàn)代科學(xué)計(jì)算。埃尼阿克是人類計(jì)算工具發(fā)展史上一座不朽的豐碑。它是世界上第一臺(tái)真正能運(yùn)轉(zhuǎn)的大型電子計(jì)算機(jī)。正是它同幾年后制成的馮?諾伊曼機(jī)一起，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)原型。

在從蒙昧?xí)r代到文明社會(huì)的艱難進(jìn)行過程中，人類發(fā)明了輪子、杠桿、熱機(jī)、機(jī)床、電話、電視等。這些人類智慧的果實(shí)已經(jīng)延長(zhǎng)了人類的感官的功能，從而促進(jìn)人類社會(huì)不斷發(fā)展。而電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明更是史無前例，對(duì)人類生活的影響將是不可估量的，因?yàn)樗娱L(zhǎng)了人類最神秘也最寶貴的部分――腦的功能。埃尼阿克的問世也充分表明，一項(xiàng)重大發(fā)明只有為社會(huì)發(fā)展所迫切需要，才能脫穎而出。反之，如果社會(huì)沒有這方面的需求，多么美妙的設(shè)想也逃脫不掉為歷史所淘汰的命運(yùn)。電子計(jì)算機(jī)制造技術(shù)在20世紀(jì)30年代已經(jīng)成熟，而在20世紀(jì)40年代才開花結(jié)果， 也許正是這個(gè)原因。在冷酷無情的歷史面前，個(gè)人的力量太渺小了。是莫克利而非阿塔納索夫發(fā)明了電子計(jì)算機(jī)，這不是個(gè)人的力量所能決定的，這是歷史的選擇。

雖然埃尼阿克的運(yùn)算速度已經(jīng)相當(dāng)快了，但是，它仍然沒有最大限度地發(fā)揮采用電子技術(shù)所提供的巨大潛力。初生的電子計(jì)算機(jī)存在著明顯的缺陷：① 它的存儲(chǔ)容量太小；② 它的程序是用線路連接的方式實(shí)現(xiàn)的，不能存儲(chǔ)。為了進(jìn)行幾分鐘或幾小時(shí)的數(shù)字計(jì)算，要花費(fèi)幾小時(shí)甚至1～2天的時(shí)間做準(zhǔn)備。而且，由于它耗電量大，工作起來常常會(huì)因燒壞電子管而被迫停機(jī)檢修。

圖1.2馮?諾伊曼還在1944年，即 ENIAC尚未竣工時(shí)，人們已經(jīng)意識(shí)到了這些問題。美國軍方要求莫爾學(xué)院在建造 ENIAC的同時(shí)，立即設(shè)計(jì)效率更高的計(jì)算機(jī)。就在這一關(guān)鍵時(shí)刻，計(jì)算機(jī)發(fā)展史上又一重要人物――馮?諾伊曼教授(見圖1.2)承擔(dān)了這一重要任務(wù)。1903年，馮?諾伊曼出生于匈牙利的布達(dá)佩斯，他從小就顯示出多方面的天才，不到18歲，就和輔導(dǎo)老師合寫了一篇數(shù)學(xué)論文。他精通7門語言，為其從事科學(xué)研究奠定了深厚的基礎(chǔ)。幾乎在獲得布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位的同時(shí)，興趣廣泛的馮?諾伊曼又通過了蘇黎世高等技術(shù)學(xué)院化學(xué)方面的學(xué)士學(xué)位考試。博學(xué)多才的馮?諾伊曼在理論科學(xué)和技術(shù)科學(xué)方面都有較高的造詣。他的早期工作主要涉及純數(shù)學(xué)領(lǐng)域，但他并不僅僅關(guān)心純數(shù)學(xué)的進(jìn)展。他堅(jiān)信在現(xiàn)代文明社會(huì)中對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的評(píng)價(jià)會(huì)降低，技術(shù)永不停息的發(fā)展對(duì)人類社會(huì)的推動(dòng)作用會(huì)大大加強(qiáng)。因此，他特別關(guān)注物理科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的狀況，努力發(fā)掘使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法的潛在威力。1944年的夏天，一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，馮?諾伊曼得知莫爾小組正在研制電子計(jì)算機(jī)。當(dāng)時(shí)，他正參加第一顆原子彈的研制工作，面臨著原子核裂變反應(yīng)過程中的大量計(jì)算問題。這些問題涉及數(shù)十億初等算術(shù)運(yùn)算和初等邏輯指令。它們雖然不需要非常精確的最終數(shù)據(jù)，但所有中間的和細(xì)節(jié)的運(yùn)算都必須相當(dāng)精確。為此，曾有成百名女計(jì)算員一天到晚用臺(tái)式計(jì)算機(jī)演算，結(jié)果還是不能令人滿意。作為彈道研究所和洛斯?阿拉莫斯科學(xué)研究所的顧問，馮?諾伊曼一直在尋找解決計(jì)算問題的新方法。因此，當(dāng)聽到制造電子計(jì)算機(jī)的消息后，他大為驚喜，隨即專程到莫爾學(xué)院參觀了還未竣工的ENIAC 。科學(xué)家的洞察力以及深厚的科學(xué)素養(yǎng)，使他立刻覺察到了電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣闊前景。這位著名數(shù)學(xué)家毫不猶豫地投入到成敗未卜的新型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)工作中，并迅速成為這一領(lǐng)域的帶頭人。

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正是在馮?諾伊曼的帶領(lǐng)下，從1944年8月到1945年6月短短10個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)工作獲得了巨大的進(jìn)展。人們定期在莫爾學(xué)院舉行學(xué)術(shù)會(huì)議，提出各種報(bào)告，許多富有創(chuàng)見的思想接二連三地涌現(xiàn)出來。經(jīng)過嚴(yán)肅的爭(zhēng)論和激烈的交鋒，形成全新的科學(xué)思想，前所未有的存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案――EDVAC 方案就這樣問世了。這份浸透了科學(xué)家們的智慧和心血的報(bào)告草案共101頁，它明確規(guī)定新型計(jì)算機(jī)有5個(gè)組成部分：① 計(jì)算器CA；② 邏輯控制裝置CC；③ 存儲(chǔ)器M；④ 輸入I；⑤ 輸出O。并詳細(xì)描述了這5個(gè)部分的職能和相互關(guān)系。同ENIAC相比，EDVAC方案有兩個(gè)重大改 進(jìn)：① 為充分發(fā)揮電子元件的高速度而采用了二進(jìn)制；② 提出了“存儲(chǔ)程序”，可以自動(dòng)地從一個(gè)程序指令進(jìn)到下一個(gè)程序指令，其作業(yè)順序可以通過一種稱為“條件轉(zhuǎn)移”的指令而自動(dòng)完成。長(zhǎng)達(dá)101頁的EDVAC方案是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)劃時(shí)代的文獻(xiàn)。在這個(gè)方案中，首次提出了存儲(chǔ)程序的概念，解決了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC的重大缺陷。也正是在這一方案中，提出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的基本體系結(jié)構(gòu)，從而奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)。由于馮?諾伊曼的巨大的聲望和榮譽(yù)，他的參與使得計(jì)算機(jī)的研制工作受到社會(huì)上的廣泛重視，從而為計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展開辟了道路。

存儲(chǔ)程序的概念是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的又一座豐碑。長(zhǎng)期以來，人們一直認(rèn)為這一重要概念是馮?諾伊曼和 ENIAC小組最先提出來的。然而，馮?諾伊曼從來沒有說過存儲(chǔ)程序型計(jì)算機(jī)的概念是他最先提出的。相反，他不止一次地指出，圖靈是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想的提出者。那么，圖靈是怎樣一個(gè)人呢? 圖靈是英國著名的數(shù)學(xué)家和科學(xué)家，他的深刻的思維能力和非凡的創(chuàng)造力使人們不能不承認(rèn)他是一個(gè)天才。在他短暫的42年的人生旅途中，他獲得了來自各個(gè)方面的崇高榮譽(yù)和極大聲望。人們確信如果不是正當(dāng)壯年卻意外死亡，他一定會(huì)為科學(xué)史的長(zhǎng)卷寫出更美的篇章。圖靈生于1912年，1931年進(jìn)入劍橋大學(xué)學(xué)數(shù)學(xué)，畢業(yè)后留校任教。1936年，年僅24歲的圖靈便提出了理想計(jì)算機(jī)――圖靈機(jī)的理論。圖靈機(jī)由三部分組成，包括一條帶子、一個(gè)讀寫頭和一個(gè)控制裝置。他證明存在一種圖靈機(jī)，它能模擬任何給定的圖靈機(jī)，這就是通用圖靈機(jī)。通用圖靈機(jī)把程序和數(shù)據(jù)都以數(shù)碼的形式存儲(chǔ)在紙帶上，是“存儲(chǔ)程序”型的，這種程序能把高級(jí)語言寫的程序譯成機(jī)器語言寫的程序。通用圖靈機(jī)實(shí)際上是現(xiàn)代通用數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型。這個(gè)理論是在第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世的10年前提出的，這就不能不讓人感嘆圖靈思想的深刻與超前。特別值得指出的是，圖靈提出理想計(jì)算機(jī)的理論，其目的并不是為了研制某種具體的計(jì)算機(jī)，而是為了解決線性數(shù)學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)理論問題。也就是說，圖靈關(guān)于計(jì)算機(jī)的種種設(shè)想都是在抽象的純粹的理論思維領(lǐng)域進(jìn)行的。他涉及的是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)工作的基本理論問題，而不僅是實(shí)際制造和操作。正是因?yàn)閳D靈研究的是計(jì)算機(jī)技術(shù)的深層理論問題，他才比其同代人更早地發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)理論研究的新情況、新問題。圖靈在1950年發(fā)表的《計(jì)算機(jī)能思考嗎？》一文又在西方世界引起了巨大反響，并掀起了關(guān)于機(jī)器能否思維這樣一場(chǎng)激烈爭(zhēng)論。就在這篇論文中，圖靈設(shè)計(jì)了一個(gè)聞名于世的“圖靈測(cè)驗(yàn)”，即一個(gè)人在不接觸對(duì)象的情況下，同對(duì)象進(jìn)行一系列的問答。如果他根據(jù)這些回答無法判斷對(duì)象是人還是機(jī)器，那么就可以認(rèn)為這個(gè)計(jì)算機(jī)具有與人相當(dāng)?shù)闹橇ΑＤ壳埃€沒有一臺(tái)計(jì)算機(jī)能通過圖靈測(cè)驗(yàn)。但是，圖靈認(rèn)為在理論上有可能存在這樣的機(jī)器，它們能做某些非常接近于思維的事情。圖靈預(yù)言20世紀(jì)末將會(huì)制造出與人腦的活動(dòng)方式極為相似的機(jī)器。作為計(jì)算機(jī)理論的先驅(qū)，圖靈的思想已遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在時(shí)代的前面。然而，圖靈本人也并沒有遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)的研制工作。在第二次世界大戰(zhàn)中，圖靈曾在英國外交部所屬的一個(gè)絕密機(jī)構(gòu)服役。這個(gè)機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)是破譯德軍的密碼。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的資料表明，在1943年，這個(gè)機(jī)構(gòu)曾制造出一臺(tái)有1500個(gè)電子管的破譯密碼的專用電子計(jì)算機(jī)。這臺(tái)機(jī)器采用了圖靈機(jī)的某些概念，破譯了德國的很多密碼，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重大作用。從英國政府20世紀(jì)70年代透露出來的一些文件來看，很可能世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)不是 ENIAC，而是與圖靈有關(guān)的。只是這種計(jì)算機(jī)的許多資料至今仍然是保密的，因此，就給人們留下了一個(gè)未解的謎。圖靈退役以后，來到英國國家物理研究所工作。在那里，他積極參與了自動(dòng)計(jì)算機(jī)ACE的研制工作。1945年，圖靈提供了一份長(zhǎng)達(dá)50頁打字紙的ACE設(shè)計(jì)說明書。在這份報(bào)告中，他提出了仿真系統(tǒng)的思想，而帶有仿真系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)直至20世紀(jì)70年代才被制造出來。兩年以后，在一份關(guān)于人工智能的內(nèi)部報(bào)告中，圖靈又提出了不少令人感興趣的概念。其中，關(guān)于自動(dòng)程序設(shè)計(jì)的思想是20年后發(fā)展起來的人工智能研究的重要課題。一般認(rèn)為，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本概念源于圖靈。也正是為了紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)理論與研究的卓越貢獻(xiàn)，美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)設(shè)立的一年一度的計(jì)算機(jī)大獎(jiǎng)，是以圖靈的名字來命名

第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)叫 ENIAC（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，英文全稱為 Electronic Numerical Integrator And Computer），它于1946年2月15日在美國宣告誕生。承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫克利、戈?duì)査固埂⒉┛怂菇M成，總工程師埃克特當(dāng)時(shí)年僅24歲。

ENIAC：長(zhǎng)30.48米，寬1米，占地面積170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它包含了17,468 真空管7,200水晶 二極管, 1,500 中轉(zhuǎn), 70,000 電阻器, 10,000 電容器，1500繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍，埃里阿克與埃克特全是音譯，因?yàn)檫@個(gè)人是這臺(tái)電腦的總設(shè)計(jì)師，所以用他的名字做這臺(tái)電腦的名字

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第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)叫 ENIAC（電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，英文全稱為 Electronic Numerical Integrator And Computer），它于1946年2月15日在美國宣告誕生。承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫克利、戈?duì)査固埂⒉┛怂菇M成，總工程師埃克特當(dāng)時(shí)年僅24歲。

ENIAC：長(zhǎng)30.48米，寬1米，占地面積170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它包含了17,468 真空管7,200水晶 二極管, 1,500 中轉(zhuǎn), 70,000 電阻器, 10,000 電容器，1500繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍，埃里阿克與埃克特全是音譯'''因?yàn)檫@個(gè)人是這臺(tái)電腦的總設(shè)計(jì)師，所以用他的名字做這臺(tái)電腦的名字

因?yàn)槭且粋€(gè)名叫埃里阿克的人發(fā)明的第一臺(tái)電腦電腦！！！

eniac 同名的人設(shè)計(jì)的，所以就叫這個(gè)名字了。