最早的電子計算機是誰發明的?經歷了哪些變遷呢?
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說起電子計算機的歷史,世界上公認中國的算盤是最早的手動計算機。算盤包含了現代計算機的基本功能:歌訣相當於控制運算的指令;撥動算盤珠相當於計算的進行;算盤珠的位置表示計算結果,起貯存和記憶的作用,感興趣的讀者可以跟着小編一起往下看。
1834年,英國數學家巴貝奇對計算機的發展做出了重要貢獻。他提出用穿孔卡片攜帶計算指令控制計算過程,設計了包括控制部分、運算部分和存貯部分的機械式計算機。但由於缺少必要的技術基礎,這種計算機沒有造出來。1937年,美國人艾肯設計了和巴貝奇方案類似的計算機。艾肯是哈佛大學物理系的研究生,他的設計得到了國際商業機器公司的支持。1939年,這家公司派了4個有經驗的工程師與年輕的艾肯合作。
到1944年,這臺使用繼電器的機電式計算機研製成功並投入使用,每秒運算3次。差不多和艾肯同時代,德國人也試製成功類似的計算機。這些計算機的主要元件是普通電話裏的繼電器。而繼電器開關速度大約是百分之一秒,這大大限制了運算速度,註定了機電式計算機必然是短命的。第二次世界大戰促進了電子計算機的發展。在二戰中,美國賓夕法尼亞大學的莫爾電工學院同阿伯丁彈道研究實驗室共同負責給陸軍提供彈道表。這是一項十分困難的工作。每一張表都要計算幾百條彈道,一個熟練的計算員用臺式計算機計算一條飛行時間爲60秒的彈道,要花20個小時。顯然,已有的運算工具難以保證戰爭需要。
在此情況下,莫爾電工學院的莫希萊於1942年8月寫了一份《高速電子管計算機裝置使用》的備忘錄,實際上提出了第一臺電子計算機的初步方案。這個方案得到了軍方代表格爾斯坦中尉的支持,還引起了研究生埃克特的興趣。經過格爾斯坦向軍方申請,得到了15萬美元的研製經費。這樣,研製小組正式成立並開始了工作。24歲的埃克特擔任總工程師,30多歲的莫希萊提供了計算機的總體設想,格爾斯坦則是個精明強幹的組織者。
1945年底,這臺計算機研製成功,第一臺電子計算機出世了。這臺計算機由控制、運算、存貯、輸入、輸出五部分組成,每秒鐘運算5000次,比原來的計算機快一千多倍。製作這臺計算機,共用18萬個電子管,7萬隻電阻,10萬隻電容,重30噸,耗電140千瓦,佔地170平方米,差不多有十間房子大小。它的實際造價約爲48萬美元。在這臺計算機制造過程中,科學家們就已考慮設計更先進的計算機了。1944年夏季的一天,參加原子彈研製工作的馮·諾伊曼遇見了格爾斯坦,在交談中瞭解到計算機的研製工作,馮·諾伊曼很感興趣,幾天後,他專程趕到莫爾,參加了對計算機的改進工作。
1944年8月到1945年6月,在馮·諾伊曼的領導下,研製小組制定了新的改進方案。重大改進有三方面:一是把十進位制改成二進位制;二是利用包含水銀柱的特殊電路做存儲器;三是把程序外插變做程序內存。按照這一新的設計,1949年英國首先研製出程序內存計算機,它有一個可以貯存一千多個數據的存儲器。後來,美國也研製、生產和使用了程序內存計算機。程序內存的電子管計算機常稱作第一代電子計算機。它結構複雜,價格昂貴,調試困難,因此發展不快。
1956年,用晶體管制成了電子計算機,這是第二代電子計算機,其運算速度成百倍地增長。
60年代初,每秒運算幾十萬次的晶體管計算機問世。
1964年,每秒二三百萬次的大型晶體管計算機研製成功,並且成批生產。
60年代初期,集成電路取代了晶體管,出現了第三代計算機。
60年代末期,每秒千萬次的大型計算機投入使用。到70年代,大規模集成電路在計算機中取代集成電路,電子計算機進入了第四代。
1978年每秒一億五千萬次的巨型計算機已經在運行。由於集成電路和大規模集成電路的發展,計算機出現了向小型化和微型化發展的趨勢。
到1977年,全世界已有微機800萬臺。目前計算機技術仍在發展之中,今後還會有什麼新的突破,尚需拭目以待。
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