1946年2月15日是計算機發(fā)展史上值得紀(jì)念的一個日子。這一天美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院喜氣洋洋，許多人心情激動地來到莫爾學(xué)院，參加一個可載入史冊的典禮，即人類歷史上第一臺現(xiàn)代電子計算機的揭幕典禮。這臺機器名為“電子數(shù)值積分和計算機”(簡稱埃尼阿克，見圖 1.1)，它看上去完全是一個龐然大物，占地面積達170m2，質(zhì)量達30t，耗電量也很驚人，功率為150kW，共使用了近兩萬個電子管，在工作時這些管子看上去活像兩萬只點著的燈泡。埃尼阿克主要用來進行彈道計算的數(shù)值分析，用十進制進行計算。它在 1s圖1.1埃尼阿克計算機內(nèi)能進行數(shù)百次的加法運算，這在當(dāng)時已是劃時代的高速計算機了。用它計算炮彈著彈位置所需要的時間，比炮彈離開炮口到達目標(biāo)所需要的時間還要短。它一度被譽為“比炮彈還要快的計算機”。經(jīng)過多次改進，后來的埃尼阿克成為一臺能進行各種科學(xué)計算的通用計算機。它的最大特點是采用了電子線路來執(zhí)行算術(shù)運算、邏輯運算和儲存信息。同以往的計算機相比，它的速度極快，比兩年前艾肯研制的機電式自動控制計算機要快1000倍。這使得它能勝任相當(dāng)廣泛的現(xiàn)代科學(xué)計算。埃尼阿克是人類計算工具發(fā)展史上一座不朽的豐碑。它是世界上第一臺真正能運轉(zhuǎn)的大型電子計算機。正是它同幾年后制成的馮?諾伊曼機一起，奠定了現(xiàn)代計算機原型。

在從蒙昧?xí)r代到文明社會的艱難進行過程中，人類發(fā)明了輪子、杠桿、熱機、機床、電話、電視等。這些人類智慧的果實已經(jīng)延長了人類的感官的功能，從而促進人類社會不斷發(fā)展。而電子計算機的發(fā)明更是史無前例，對人類生活的影響將是不可估量的，因為它延長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，一項重大發(fā)明只有為社會發(fā)展所迫切需要，才能脫穎而出。反之，如果社會沒有這方面的需求，多么美妙的設(shè)想也逃脫不掉為歷史所淘汰的命運。電子計算機制造技術(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， 也許正是這個原因。在冷酷無情的歷史面前，個人的力量太渺小了。是莫克利而非阿塔納索夫發(fā)明了電子計算機，這不是個人的力量所能決定的，這是歷史的選擇。

雖然埃尼阿克的運算速度已經(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。初生的電子計算機存在著明顯的缺陷：① 它的存儲容量太小；② 它的程序是用線路連接的方式實現(xiàn)的，不能存儲。為了進行幾分鐘或幾小時的數(shù)字計算，要花費幾小時甚至1～2天的時間做準(zhǔn)備。而且，由于它耗電量大，工作起來常常會因燒壞電子管而被迫停機檢修。

圖1.2馮?諾伊曼還在1944年，即 ENIAC尚未竣工時，人們已經(jīng)意識到了這些問題。美國軍方要求莫爾學(xué)院在建造 ENIAC的同時，立即設(shè)計效率更高的計算機。就在這一關(guān)鍵時刻，計算機發(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)。幾乎在獲得布達佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位的同時，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)的進展。他堅信在現(xiàn)代文明社會中對基礎(chǔ)學(xué)科的評價會降低，技術(shù)永不停息的發(fā)展對人類社會的推動作用會大大加強。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，一個偶然的機會，馮?諾伊曼得知莫爾小組正在研制電子計算機。當(dāng)時，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)過程中的大量計算問題。這些問題涉及數(shù)十億初等算術(shù)運算和初等邏輯指令。它們雖然不需要非常精確的最終數(shù)據(jù)，但所有中間的和細節(jié)的運算都必須相當(dāng)精確。為此，曾有成百名女計算員一天到晚用臺式計算機演算，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算問題的新方法。因此，當(dāng)聽到制造電子計算機的消息后，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算機應(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算機的設(shè)計工作中，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個月的時間內(nèi)，計算機的設(shè)計工作獲得了巨大的進展。人們定期在莫爾學(xué)院舉行學(xué)術(shù)會議，提出各種報告，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)肅的爭論和激烈的交鋒，形成全新的科學(xué)思想，前所未有的存儲程序通用電子計算機方案――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告草案共101頁，它明確規(guī)定新型計算機有5個組成部分：① 計算器CA；② 邏輯控制裝置CC；③ 存儲器M；④ 輸入I；⑤ 輸出O。并詳細描述了這5個部分的職能和相互關(guān)系。同ENIAC相比，EDVAC方案有兩個重大改 進：① 為充分發(fā)揮電子元件的高速度而采用了二進制；② 提出了“存儲程序”，可以自動地從一個程序指令進到下一個程序指令，其作業(yè)順序可以通過一種稱為“條件轉(zhuǎn)移”的指令而自動完成。長達101頁的EDVAC方案是計算機發(fā)展史上的一個劃時代的文獻。在這個方案中，首次提出了存儲程序的概念，解決了第一臺電子計算機 ENIAC的重大缺陷。也正是在這一方案中，提出了現(xiàn)代計算機發(fā)展的基本體系結(jié)構(gòu)，從而奠定了現(xiàn)代計算機的發(fā)展基礎(chǔ)。由于馮?諾伊曼的巨大的聲望和榮譽，他的參與使得計算機的研制工作受到社會上的廣泛重視，從而為計算機的迅猛發(fā)展開辟了道路。

存儲程序的概念是計算機發(fā)展史上的又一座豐碑。長期以來，人們一直認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程序型計算機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)代計算機設(shè)計思想的提出者。那么，圖靈是怎樣一個人呢? 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他是一個天才。在他短暫的42年的人生旅途中，他獲得了來自各個方面的崇高榮譽和極大聲望。人們確信如果不是正當(dāng)壯年卻意外死亡，他一定會為科學(xué)史的長卷寫出更美的篇章。圖靈生于1912年，1931年進入劍橋大學(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算機――圖靈機的理論。圖靈機由三部分組成，包括一條帶子、一個讀寫頭和一個控制裝置。他證明存在一種圖靈機，它能模擬任何給定的圖靈機，這就是通用圖靈機。通用圖靈機把程序和數(shù)據(jù)都以數(shù)碼的形式存儲在紙帶上，是“存儲程序”型的，這種程序能把高級語言寫的程序譯成機器語言寫的程序。通用圖靈機實際上是現(xiàn)代通用數(shù)字計算機的數(shù)學(xué)模型。這個理論是在第一臺電子計算機問世的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，圖靈提出理想計算機的理論，其目的并不是為了研制某種具體的計算機，而是為了解決線性數(shù)學(xué)的一個基礎(chǔ)理論問題。也就是說，圖靈關(guān)于計算機的種種設(shè)想都是在抽象的純粹的理論思維領(lǐng)域進行的。他涉及的是現(xiàn)代計算機工作的基本理論問題，而不僅是實際制造和操作。正是因為圖靈研究的是計算機技術(shù)的深層理論問題，他才比其同代人更早地發(fā)現(xiàn)計算機理論研究的新情況、新問題。圖靈在1950年發(fā)表的《計算機能思考嗎？》一文又在西方世界引起了巨大反響，并掀起了關(guān)于機器能否思維這樣一場激烈爭論。就在這篇論文中，圖靈設(shè)計了一個聞名于世的“圖靈測驗”，即一個人在不接觸對象的情況下，同對象進行一系列的問答。如果他根據(jù)這些回答無法判斷對象是人還是機器，那么就可以認為這個計算機具有與人相當(dāng)?shù)闹橇ΑＤ壳埃€沒有一臺計算機能通過圖靈測驗。但是，圖靈認為在理論上有可能存在這樣的機器，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)末將會制造出與人腦的活動方式極為相似的機器。作為計算機理論的先驅(qū)，圖靈的思想已遠遠走在時代的前面。然而，圖靈本人也并沒有遠離計算機的研制工作。在第二次世界大戰(zhàn)中，圖靈曾在英國外交部所屬的一個絕密機構(gòu)服役。這個機構(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，這個機構(gòu)曾制造出一臺有1500個電子管的破譯密碼的專用電子計算機。這臺機器采用了圖靈機的某些概念，破譯了德國的很多密碼，在戰(zhàn)爭中發(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電子計算機不是 ENIAC，而是與圖靈有關(guān)的。只是這種計算機的許多資料至今仍然是保密的，因此，就給人們留下了一個未解的謎。圖靈退役以后，來到英國國家物理研究所工作。在那里，他積極參與了自動計算機ACE的研制工作。1945年，圖靈提供了一份長達50頁打字紙的ACE設(shè)計說明書。在這份報告中，他提出了仿真系統(tǒng)的思想，而帶有仿真系統(tǒng)的計算機直至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)于自動程序設(shè)計的思想是20年后發(fā)展起來的人工智能研究的重要課題。一般認為，現(xiàn)代計算機的基本概念源于圖靈。也正是為了紀(jì)念圖靈對計算機理論與研究的卓越貢獻，美國計算機學(xué)會設(shè)立的一年一度的計算機大獎，是以圖靈的名字來命名的(圖靈與圖靈機見圖1.3)。

1946年2月14日誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC（埃尼阿克）。(The Electronic Numerical Integrator And Calculator)

“埃尼阿克”計算機的最初設(shè)計方案，是由36歲的美國工程師 莫奇利于1943年提出的計算機的主要任務(wù)是分析炮彈軌道。美國軍械部撥款支持研制工作，并建立了一個專門研究小組，由莫奇利負責(zé)。總工程師由年僅24歲的埃克特擔(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。“埃尼阿克”共使用了18000個電子管，另加1500個繼電器以及其它器件，其總體積約90立 方米，重達30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長的大房間才能存放，是個地地道道的龐然大物。這臺耗電量為140千瓦的計算機，運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法，比機械式的繼電器計算機快1000倍。當(dāng)“埃尼阿克”公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒種就能算出來，比炮彈曬身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉(zhuǎn)動的“鼓”。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬次乘法，大約相當(dāng)天一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉(zhuǎn)換為二進制，而在數(shù)據(jù)輸入，輸出時再變回十進制。“埃尼阿克”最初是為了進行彈道計算而設(shè)計的專用計算機。但后來通過改變插入控制板里的接線方式來解決各種不同的問題，而成為一臺通用機。它的一種改型機曾用于氫彈的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式，每當(dāng)進行一項新的計算時，都要重新連接線路。有時幾分種或幾十分種的計算，要花幾小時或1~2天的時間進行線路連接準(zhǔn)備，這是一個致命的弱點。它的另一個弱點是存儲量太小，至多只能存20個10位的十進制數(shù)。英國無線電工程師協(xié)會的蒙巴頓將軍把“埃尼阿克”的出現(xiàn)譽為“誕生了一個電子的大腦”，“電腦”的名稱由此流傳開來。

1996年2月15日，在“埃尼阿克”問世50周年之際，美國副總統(tǒng)戈爾在賓夕法尼亞大學(xué)舉行的隆重紀(jì)念儀式上，再次按動了這臺已沉睡了40年的龐大電子計算機的啟動電鈕。戈爾在向當(dāng)年參加“埃尼阿克”的研制，如今仍健在的科學(xué)家發(fā)表講話：“我謹(jǐn)向當(dāng)年研制這臺計算機的先驅(qū)者們表示祝賀。”埃尼阿克上的兩排燈以準(zhǔn)確的節(jié)奏閃爍到46，標(biāo)志著它于1946年問世，然后又閃爍到96，標(biāo)志著計算機時代開始以來的50年。

第一臺電子計算機在1946年2 月14日問世了。全稱是“電子數(shù)值積分和計算機”，英文名字是“Elextronic Numerical Integrator And Computer”簡稱ENIAC（埃尼阿克）。它是由美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾學(xué)院的莫爾小組承擔(dān)研制的。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關(guān)組成，重達30噸，占地160平方米，耗電174千 瓦，耗資45萬美元。這臺計算機每秒只能運行5千次加法運算，或400次乘法。

埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉(zhuǎn)動的鼓。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬次乘法，大約相當(dāng)于一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉(zhuǎn)換為二進制，而在數(shù)據(jù)輸入、輸出時再變回十進制。

呵呵，這個說來話長了。簡單來說，“埃尼阿克”就是“大眾情人”的意思。

1946年2月14日，姑娘小伙們鐘愛的“情人節(jié)”。負責(zé)第一臺電子計算機研制的莫爾小組的絕大多數(shù)成員風(fēng)華正茂，情竇初開，選擇這一天作為公開揭幕典禮的日期，或許是寓意深長的――電子計算機不正是他們的“大眾情人”嗎？“大眾情人”的名字叫作“埃歷阿克”（ENIAC），譯成中文是“電子數(shù)字積分和計算機”，局外人聽起來十分別扭，但在莫契利和埃克特耳里，“她”卻像“維納斯”和“夏娃”一樣的撩撥人心。

那天，天剛蒙蒙亮，他倆不約而同地來到埃歷阿克身邊，再一次滿懷深情地打量著“如花似玉”的“情人”。在它的身體內(nèi)，總共安裝了17468只電子管，7200個二極管，70000多電阻器，10000多只電容器和6000只繼電器，電路的焊接點多達50萬之巨。在機器表面，則布滿電表、電線和指示燈，簡直就像姑娘身上掛滿的各式翡翠珍珠寶石項鏈。這“情人”的體積實在也太大了，龐大的身軀擠進一排2.75米高的金屬柜里，占地面積為170平方米左右，約為整整十間房那樣的空間大小，總重量達到30噸，堪稱為空前絕后的“巨型機”。

盡管如此，慶典大會上埃歷阿克不凡的表演確令來賓們大開眼界，同一時代的任何機械或電動計算機在它面前都相形見絀。 人們看到， 它輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果都采用穿孔卡片，每分鐘可以輸入125張卡片，輸出100張卡片。它能在1秒鐘內(nèi)完成5000次加法，也可以在3/1000秒時間內(nèi)做完兩個10位數(shù)乘法，其運算速度超出馬克1號至少在1000倍以上。一條炮彈的軌跡，20秒鐘就能被它算完，比炮彈本身的飛行速度還要快。埃歷阿克一天完成的計算工作量，大約相當(dāng)于一個人用手搖計算機操作40年。

埃歷阿克標(biāo)志著電子計算機的創(chuàng)世，人類社會從此大步邁進了電腦時代的門檻。

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從人腦的計算到計算機的計算，是一個漫長的歷史過程，在這個過程中人們不斷探索，不斷創(chuàng)新。20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展，現(xiàn)有的計算工具面對堆積如山的數(shù)據(jù)處理顯得力不從心。因此，對計算工具的改進已迫在眉睫。

在第二產(chǎn)供銷世界大戰(zhàn)期間，美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院電工系同阿貝丁彈道研究實驗室共同負責(zé)為陸軍每天提供6張火力表，這項任務(wù)非常困難和緊迫。因為，每張火力表都要計算幾百條彈道，而一個熟練的計算員用臺式計算機計算一條飛行60秒鐘的彈道需要20小時，如果使用大型的微分分析儀也要15分鐘。從戰(zhàn)爭一開始阿貝丁實驗室就不斷改進微分分析儀，同時還雇用200多名員工，但進度還是很慢。當(dāng)時迫切需要研制一種新型的計算機，來提高計算彈道參數(shù)的速度，以滿足軍事上的需要。

1942年8月，莫爾學(xué)院的莫克利（John Mauchly)定了一份題為《高速電子管計算機裝置的使用》的備忘錄，這個備忘錄引起了研究生埃克特（Presper Eckert)的濃厚興趣，后來埃克特成為第一臺電子計算機的總工程師。莫克利曾多次對戈爾斯坦（Goldstine)中尉講述自己關(guān)于研制電子計算機的設(shè)想，戈爾斯坦是阿貝丁實驗室同莫爾電工系小組聯(lián)絡(luò)的軍方代表，他敏銳地意識到這種新的計算機對解決制造火力表的困難，有著巨大的價值，所以立即向上司匯報，得到熱情支持。于是一個歷史性的時刻來臨了，制造第一臺電子計算機的工作啟動了。

1943年6月5日，莫爾學(xué)院與軍械部正式簽訂合同，并命名“電子數(shù)值積分和計算機（Elextronic Numerical Integrator And Computer）”，簡稱ENIAC（埃尼阿克）。承擔(dān)研制“埃尼阿克”的莫爾小組是一群志同道合、朝氣蓬勃的青年科技人員：總工程師埃克特只有24歲，是莫爾學(xué)院的研究生，在電子學(xué)領(lǐng)域中很有研究，他負責(zé)解決制造中的一系列困難復(fù)雜的工程技術(shù)問題；30多歲的莫克利是位物理學(xué)教授，一直關(guān)心著計算機技術(shù)的發(fā)展情況，他曾經(jīng)撰寫過《使用高速真空管的計算》的論文，是他提出了埃尼阿克的總設(shè)想；年輕的戈爾斯（A.W.Burks）是一位年輕的邏輯學(xué)家。

經(jīng)過三年緊張的工作，第一臺電子計算機終于在1946年2 月14日問世了。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關(guān)組成，重達30噸，占地160平方米，耗電174千 瓦，耗資45萬美元。這臺計算機每秒只能運行5千次加法運算，或400次乘法，比機械式的繼電器計算機快1000倍。當(dāng)埃尼阿克公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒鐘就算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉(zhuǎn)動的鼓。它能夠在一天內(nèi)完成幾千萬次乘法，大約相當(dāng)于一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉(zhuǎn)換為二進制，而在數(shù)據(jù)輸入、輸出時再變回十進制。

第一臺計算機誕生至今已過去50多年了，在這期間，計算機以驚人的速度發(fā)展著，首先是晶體管取代了電子管，繼而是微電子技術(shù)的發(fā)展，使得計算機處理器和存貯器上的元件越做越小，數(shù)量越來越多，計算機的運算速度和存貯容量迅速增加。1994年12月，美國Intel公司宣布研制成功世界上最快的超級計算機，它每秒可進行3280億次加法運算（是第一臺電子計算機的6600萬倍）。如果讓人完成它一秒鐘進行的運算量的話，需要一個人晝夜不停地計算一萬多年。

當(dāng)年的埃尼阿克和現(xiàn)在的計算機相比，還不如一些高級袖珍計算器，但它的誕生為人類開辟了一個嶄新的信息時 代，使得人類社會發(fā)生了巨大的變化。

1996年2月14日，在世界上第一臺電子計算機問世50周年之際，美國副總統(tǒng)戈爾再次啟動了這臺計算機，以紀(jì)念信息時代的到來

第一臺電子計算機叫埃尼阿克 （ENIAC）

意思是：電子數(shù)字積分計算機。

英文全稱為： Electronic Numerical Integrator And Computer

英文縮寫為：ENIAC

1946年2月15日在美國宣告誕生。

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