早期电子计算机——战火催生的“庞然大物”
来源: 解放军报 2023-11-13 16:51:23 责编: 吕中石

“电子计算机之父”冯·诺依曼。资料图片

电子计算机作为20世纪最伟大的科技发明之一,把人类从繁重的脑力劳动中解放出来,给我们的生产生活带来了翻天覆地的变化,具有划时代意义。

1946年2月14日,人类历史上第一台现代电子计算机的揭幕典礼在美国宾夕法尼亚大学举行。许多宾客怀着激动的心情来到这里,但出现在他们面前的却是一个外形奇怪,占地面积达170平方米,重约30吨的“庞然大物”——ENIAC电子计算机。仪式上,“怪物”ENIAC展露了它的“绝招”——在1秒钟内分别进行5000次加法运算和500次乘法运算。它的这一非凡“出场”,引得众人纷纷喝彩。

台上一分钟,台下十年功。ENIAC电子计算机这“1秒钟”的惊艳亮相,倾注了无数科学家的心血和一代代发明人的努力。

早在17世纪,一批欧洲数学家就已经开始研制计算机。1642年,法国数学家帕斯卡成功制造了第一台钟表齿轮式机械计算机,但这台计算机仅能做加减法运算。在此基础上,德国数学家莱布尼兹于1678年发明了可做乘除运算的计算机。但这些计算机的性能过于落后,远远满足不了人们的需求。

二战期间,美国陆军军械部设立“弹道研究实验室”。极为繁重的计算任务让研究人员大伤脑筋。尽管实验室雇用了200多名计算能手,但仍然捉襟见肘,迫切需要一种可以提高工作效率的新型计算机。

就在一筹莫展之际,宾夕法尼亚大学的莫奇利博士提出了试制电子计算机的设想。莫奇利组建研发团队,招揽了许多工程师与物理学家,采取了最先进的电子技术,但缺少原理上的指导。

此时,著名数学家冯·诺依曼出现了。他对电子计算机的杰出贡献在于确立了二进制原则和程序内存思想。冯·诺依曼提出用最简单的“0”和“1”表示。这是一种基于二进制数码和逻辑电路的计算方法。同时,他钻研出用“内存”这一载体来存储“0”和“1”,并交由处理中心处理之后再存储的思想,这就是后来的CPU(中央处理器)。

冯·诺依曼提出的“存储程序通用计算机方案”统一和确定了计算机五大基本要素,即要具备运算、控制、存储、输入和输出的功能。得益于冯·诺依曼的参与,第一台电子计算机的研发迈向了快车道。冯·诺依曼也因解决了制造电子计算机的核心理论问题,获得“电子计算机之父”的桂冠。

ENIAC电子计算机诞生以后,电子计算机的发展速度越来越快。首先是晶体管取代电子管,继而是微电子技术蓬勃兴起,处理器和存储器上的元件越做越小,数量越来越多,电子计算机的运算速度也越来越快。

虽然当年的ENIAC电子计算机不能和现在的计算机相提并论,但它的诞生为人类开辟了一个崭新的信息时代。如今,电子计算机的应用范围已经从起初的军事科学研究拓展到社会各个领域,成为人类不可或缺的科技产品。(周 韵 詹乾坤)

    相关新闻