计算机大师风采录
分類: 图书,计算机/网络,计算机理论,
作者: 刘瑞挺编著
出 版 社: 中国铁道出版社
出版时间: 2007-12-1字数:版次: 1页数: 238印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787113084707包装: 平装编辑推荐
《计算机大师风采录》收集了刘瑞挺教授在《计算机教育》和《新电脑》上发表过的文章,精选了国内外对计算机发展有重大影响的30余位科学家,时间的跨度约350年,地域的广度则包含中国和英、美、德、法等国,几乎涵盖了计算机发展中的主要事件。人物之间也不是孤立的,具有传承联系。撰写的事实准确,文笔流畅。通过名入榜样,起到很强的励志作用。 《计算机大师风采录》的出版,对我国信息化的纵横发展能有一定的帮助。工业界的读者,甚至各行各业的读者,通过大师们风采的熏陶和感染,会提高自己的素养,超越自我,更好地完成振兴中华的艰巨任务。
内容简介
本书精选了国内外对计算机发展有重大影响的30余位科学家进行介绍,时间的跨度约350年,地域的广度则包含了中国和英、美、德、法等国,涉及的人物超过百位,几乎涵盖了计算机发展中的主要事件。本书撰写的事实准确,文笔流畅,通过名人榜样起到很强的励志作用。
在全国学习落实科学发展观,崇尚科学、崇尚教育的今天,品味这些推动计算机发展的科学家的人生,对计算机的通俗化和生活化、对提高全民的信息文化素养有很大的推动作用。特别是青年学子,可以从中受到鼓舞、明确方向、学到方法、创新图强。
本书读者对象为在校的大、中学生,信息技术领域的工程技术人员、教师以及对计算机普及有兴趣的各界朋友。
作者简介
刘瑞挺,教授,1937年生于山西太原,1960年毕业于南开大学并留校工作。1984年任南开大学计算机与系统科学系首任系主任;1985—1986年在加拿大McMaster大学网络中心工作。研究方向为计算机体系结构、网络与信息系统。曾任美国ZD集团PC Magazine中文版《个人电脑》总编辑(1995--2000年)、德国Vogel Burda集团CHIP中文版《新电脑》总顾问(2001年—)、清华大学《计算机教育》杂志总策划(2003—2006年)。社会兼职有:全国高等院校计算机基础教育研究会副会长,全国计算机应用技术证书考试委员会副主任,全国计算机等级考试顾问等。
刘瑞挺教授在国内外刊物共发表论文及文章200多篇,编著和翻译书籍20多部。
目录
计算机器的鼻祖:帕斯卡
莱布尼兹的贡献
计算机之父:查尔斯巴贝奇
世界上第一位程序员:爱达
网络时代的教父:温尼法。布什
大型机的缔造者之一:霍华德艾肯
被遗忘的计算机之父:约翰阿塔诺索夫
卓越的科学家:冯诺依曼
德国计算机先驱:康拉德楚什
计算机科学的奠基人:图灵
信息论及数字通信之父:香农
计算机通信先驱:唐纳德戴维斯
网络通信的奠基人:保尔贝恩
网络权威:克莱因饶克
阿帕网之父:劳瑞罗伯茨
一代宗师华罗庚
天才数学家、爱国教育家:陈省身大师
中国巨型机之父:慈云桂院士
我国计算机事业的领军人物:张效祥院士
我国计算机基础教育的开拓者:许镇宇教授
中国数学复兴的战略家:吴文俊
闽侯萨氏精英谱
中国计算机奠基人之一:夏培肃院士
中国软件先驱:徐家福教授
编著计算机教材的巨匠:史济民教授
我国软件工程奠基人:杨芙清院士
计算机教育大师:谭浩强教授
王老师,您一路走好!——沉痛悼念王选院士
中国信息化的领头雁:李国杰院士
首位图灵奖华裔得主:姚期智教授
书摘插图
计算机器的鼻祖:帕斯卡
帕斯卡是17世纪法国著名的科学家。我们上中学物理课时,就知道他美现了大气压力,并用“帕”(Pa)作为压强的国际单位。上大学计算机课时,大家又听说一种Pascal编程语言,即帕斯卡语言。这种语言不是他发明的,而是为纪念他才命名的。因为除了帕斯卡为大家熟悉的贡献外,鲜为人知的是他还制造了最早的机械式计算器,无愧为计算机器的鼻祖。
少年神童
布菜斯帕斯卡(Blaise Pascal,1623一l662)于l623年6月19日诞生在法国中部奥维涅省克莱蒙一费朗(ClermontFerrand)小城。他的父母都受过良好的教育,所以自幼便有一个优越的教育环境。父亲艾基纳帕斯卡是当地法庭的庭长,博学多才,也是孩子的数学启蒙老师。不幸的是母亲去世时帕斯卡才3岁。他有姐姐和妹妹,是家里唯一的男孩。
8岁时,全家迁往巴黎。父亲又成为税务官。他非常宠爱自己的小孩,因为他不会唱摇篮曲或讲童话故事,所以他总是改编简单的计算故事给孩子听,因此姐弟们从小的数学水平就比别人高。
帕斯卡小时候非常聪明,父亲见他身体弱,不让他过早学习数学。11岁时,他写了一篇声学论文,探讨振动物体一经触摸就停止发声的道理,这给父亲留下深刻的印象。12岁时他又在好奇心的驱使下自学几何学,并发现三角形内角之和为。
计算机器
1639年12月,艾基纳帕斯卡被任命为上诺曼底地区的税务官,于是全家离开巴黎迁到鲁昂(Rouen)。1642年,19岁的帕斯卡为了帮助父亲计算税款,开始研究机械式的计算装置。经过精心设计,最后制成了手摇转动的齿轮进位式计算器,可完成六位数字的加减法。帕斯卡称它为Pasealine。
1642年到1645年间,帕斯卡制造了50台这种小巧玲珑的器具,希望作为商品来出售。这个紧凑的装置很精美,长36厘米、宽13厘米、高8厘米。大小像一个鞋盒子,便于携带。1649年帕斯卡为Pasealine申请了专利。它虽然只能做加减法。但是通过加减也能进行乘除运算,只不过反复用减法进行除法演算是非常令人恼火的。
这个发明受到职业会计人员的抵制,他们害怕使用这种工具会丢掉自己的饭碗。但它仍在科学家之间传用。帕斯卡故去十多年后,德国数学家莱布尼兹(Gottfried Wil—helm Leibniz。1646一l716)对Pasealine进行了改进。设计了可以进行四则运算的机械“ 计算器。l820年法国数学家考尔玛(Charles de Colmar,1785—1870)又改进了莱布尼兹的设计,制成第一台商业的机械计算器,生产了1500台,还获得1862年伦敦国际博览会的奖牌。
为了纪念帕斯卡在计算机制造历史上的伟大贡献,1971年瑞士计算科学家尼可莱斯沃思(Niklaus wirth)教授在发明了一种重要的结构化编程语言后,把它命名为Pascal语言,这是一种适合科学教育的程序设计语言。
大气压力
1646年,帕斯卡开始从事大气压力的研究。空气有重量的事实,早在1630年已为人所知。著名科学家伽利略(Galilei Galile0,1564—1642)的弟子托利拆里(Torricelli,1608—1647)在1643年用水银柱做实验,表明大气是有压力的,并确立了测量大气压力的基本方法。但是托利拆里对大气压力的概念含糊不清,他没有发现气压变化的规律。1646年,帕斯卡重复了托利拆里的实验,仔细研究了在不同地方、不同高度的水银柱变化,对气压及其变化规律有了深刻的认识。
1647年,帕斯卡还研究了真空的问题,证明真空的存在。当时很多人不相信有真空存在,如笛卡儿就对帕斯卡的结论不以为然,他在一封给惠更斯(Christian Huy—gens,1629—1695)的信中以轻率的语气写道,帕斯卡“这个人的脑袋中实在有太多的真空”。可是过了一年之后,帕斯卡发现大气压力随着离地面的高度而降低,由此推断地球大气层以外是真空。笛卡儿于是又突然改变口气,自吹自擂地说两年前他已经开始鼓励帕斯卡从事这项研究,又说他自己虽然没有做过,不过他早就料到这些工作是会成功的。
1648年9月19日,帕斯卡的姐夫比里埃在海拔1400米的多姆山(Puy deDome)上,按照帕斯卡的设计进行了实验,证明了在山脚下和在山顶上水银柱的高度相差3.15英寸。这个实验取得了空前的成功,震动了科学界,对物理学、气象学都有相当重要的意义。他指出,液体所产生的压力与深度有关,并成功地设计及改良了柱式水银气压计。后来,帕斯卡还发现大气压力的大小与气象有关。
1653年5月以后,帕斯卡在多姆山实验的基础上,写成了《流体平衡论》和《大气重力论》两部经典著作,确立了大气压力的理论与流体静力学的基本规律。
走向沉思
1651年,帕斯卡的父亲去世,悲痛使他转向宗教与神学的研究。后来有过一次交通事故,他乘坐的马车因马受惊而狂奔,马车被倒挂在塞纳河的桥上。虽然有惊无险,没有伤及身体,但此事对他的心理产生了很深的刺激。随后,他便沉浸在宗教、神学和哲学的思考之中。由于长期艰辛工作,帕斯卡身体状况每况愈下。自1655年起,他便隐居于修道院中,终生未娶。他将约翰福音第17章抄下来,缝在衣服袖子里,直到死后,才被人们发现。
1656年后,他发表了不少有关人类苦难和对上帝信仰的文章。
帕斯卡以一种科学而清楚的思维方式,纤细地描述了他对信仰的感触。他用短诗写出了《沉思录》等经典著作,字句中蕴涵着清晰的理性和炽热的心灵,在文学界是稀有的瑰宝之一。例如,他写道:“获得权力的方式,如果是追随众人的喜好而非公益的原则。那么越有权力的地方,就越找不到正直的人。”“舆论不像权力能够管理世界,但是舆论能够监督权力。”“错误的敬虔是只要平安不要真理,或是只要真理不要爱心。”难怪著名作家伏尔泰说:“这是历史上最好的诗集。”
1662年8月19日,帕斯卡与世长辞,年仅39岁。他死于非常痛苦的胃溃疡,这位伟人临终前的一句话是:“我的神永远没有离开我。”
今天,在帕斯卡的诞生地,一座12世纪修建的罗马教堂依然挺拔。他的故居成为许多游客、学生的瞻仰胜地。人们来到这里,爬上他做实验的山头,纪念这位伟大科学家。今天,人类在宇宙航行中,感受到他在300多年前就计算出的空气重量,以及至少有五百千米的空气厚度。我们怎能忘记这位“固执、坚毅,看似好胜无情,但又时刻追求和谐的完美主义者”呢!
莱布尼兹的贡献
莱布尼兹是17世纪德国哲学家和社会活动家,还是数学家、物理学家、诗人。他兴趣广泛、博学多才、著述颇丰,被誉为“百科全书式的天才”。
学过离等数学的人,应该知道他与牛顿分别独立地发明了微积分,而我们使用的微积分符号正是莱布尼兹的写法,而不是牛顿的写法。莱布尼兹还提出符号逻辑思想,引入了行列式,创立了差分计算方法。在物理学上他最先提出动能的概念。在计算技术方面,他改进了帕斯卡的加法器,制造了可以进行四则运算的步进计算器,为后世出现的手摇计算器奠定了基础。
以书为伴的童年
莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646—1716)于1646年7月1日诞生于德国的莱比锡。当时的德国是神圣罗马帝国的主要领地,它与捷克、丹麦、瑞典、法国进行的“三十年战争”(1618—1648)将近结束。这场战争使德国几乎变成一片废墟。恩格斯说过,这场战争造成的严重后果是“使德国有200年不见于政治积极的欧洲国家之列”。因此,莱布尼兹生活的大环境是政治上分裂、经济上落后的德国。与今天的情况截然不同。
莱布尼兹生活的小环境还可以,是知识分子家庭。他的父亲弗里德利希莱布尼兹(Friedrich Leibniz)是莱比锡大学(u—niversity of Leipzig)的一位伦理学教授,虽然不是多么富有创新能力,但仍是兢兢业业的学者,作为虔诚的基督教徒,他把时间都用于办公室和家里。可惜莱布尼兹6岁时,父亲就去世了,留给他的是一批宝贵的书籍。
莱布尼兹的母亲凯瑟琳娜施姆克(Catharina Schmuck)是一位律师的女儿,是他父亲的第三任妻子。莱布尼兹主要由母亲带大,并对他的人生与哲学有过重要的影响。
莱布尼兹7岁进入莱比锡的尼科莱学校,学习拉丁文。12岁时,他的拉丁文已经相当不错,并且还自学了希腊文。他的动力主要是想阅读父亲遗留下来的书籍,他把大部分时间用于研读父亲的藏书,特别是那些形而上学和神学的经典,既有罗马天主教派的,也有基督教新派作家的著作。这些图书陪伴他度过童年和少年时代。
在学校他学习了德谟克里特(Democritus,前460一前370)的原子说,又学习了亚里士多德(Aristotle,前384-前322)的逻辑学和知识分类的理论。当时莱布尼兹常独自在森林里散步,思考这些哲学家的观点。他并不满足于亚里士多德的体系,并为改善它而发展自己的思想。后来,莱布尼兹在回忆当年的情况时说,他曾尝试找出逻辑原理的顺序,尽管他还不理解其确切的含义,但他的方法却蕴涵了严格的数学证明。
莱比锡大学的生活
1661年,菜布尼兹15岁时进入莱比锡大学法律系。在今天听起来好像只有特殊的神童才能在这样小的年龄上大学,但是按当时的标准,这其实并非凤毛麟角。
大学头两年的基础课程有修辞学、拉丁文、希腊文和希伯来文,这对他并不难。他更喜欢学哲学,莱比锡大学的哲学教授很好,但数学教授很差。1663年,莱布尼兹获得学士学位而毕业,他的毕业论文题目是“个性的原理”(De Principio Individui),其中强调了“个人存在的价值,不单是他的物质财富,也不单是他的体型外貌,而要看他全部存在的意义”。
1663年暑假,莱布尼兹去了耶纳大学(Jena),拜会了维吉尔(Erhard Weigel)教授。维吉尔既是数学教授。又是哲学教授。维吉尔相信:数是宇宙的一个基本概念这个思想对莱布尼兹有相当大的影响,他开始理解数学证明方法对逻辑学和哲学等学科的重要性。1663年10月,莱布尼兹返回莱比锡,开始攻读法学学位。他的预士论文把数学和法学结合起来,这是从维吉尔教授那里学来的。在授交论文后不久,他的亲不幸辞世。
莱布尼兹在获得学位后,曾从事哲学研究。从此以后,他不断使用“单体”(Dissertatio de Arte Combinatoria),其中致力于精简全部推理,发现基本元素:数字、字符、声音和色彩,并把这些元素组合起来,这就是符号逻辑的雏形。
然而,莱比锡大学却无视他的学识渊博和声名鹊起,莱布尼兹竟被拒绝授予法学博士学位。我们不大清楚为什么会发生这样的事。一种说法是他比较年轻,而名额有限,可以再等一年;另一种说法是院长的妻子劝说院长不让莱布尼兹通过,理由没有解释。
但是莱布尼兹不接受任何理由的延迟,他立刻到纽伦堡的阿道夫大学(University ofAltdorf),于l667年2月获得法学博士学位,博士论文是《法学复杂性的研究》(DeCasibus Perplexis),其中使用数学的概念讨论了哲学与法律的关系。
两个奋斗目标
获得博士学位后,莱布尼兹婉言谢绝了阿道夫大学校长的许诺,没有留在学校当教授。而是从纽伦堡走向了社会,并进入政治的圈子。
莱布尼兹有两个终生奋斗的目标:一个目标是使全体罗马天主教徒和基督教徒重新统一起来,这是他的政治抱负,因为“三十年战争”正是由宗教纷争引起的;另一个目标是整理人类的全部知识,并联合更多的人进行科学研究,这是他的科学抱负。
他先去了纽伦堡的一个“炼丹术”学会做秘书。对此我们不必少见多怪,在当时的历史条件下,许多科学家对“炼金术”、“炼丹术”发生过浓厚的兴趣,例如牛顿就是如此。菜布尼兹通过学会的工作,希望能把各种学会搞在一起,协调地进行科学研究。
在纽伦堡更重要的机遇是,莱布尼兹认识了政治活动家波因伯格男爵(Baron Johann Christian yon Boinebur9。1622—1672)。1667年11月莱布尼兹到了法兰克福,成为波因伯格的秘书、助手、律师、顾问以及图书馆长,并成为他及其家庭的好友。波因伯格是罗马天主教徒,而莱布尼兹是马丁路德的信徒,但在波因伯格的鼓励下,他撰写了许多有关宗教的专题文章。其实,这就是使全体教徒重新统一起来的工作。
不久,波因伯格把菜布尼兹介绍给梅因茨(Mainz)选帝侯、大主教Johann Philipp von Schlinborn,做他的法律和政治顾问。这里需要介绍一下选帝侯(Prince Elector)的历史背景,这是德国历史的一个特殊现象。当时分崩离析的神圣罗马帝国,仍然由皇帝作为表面的象征,皇帝是终身职务,一旦驾崩,则从八个领地的选帝侯中选举新皇帝。虽然名日“选举”,事实上很长时期都是由奥地利领地的哈布斯堡选帝侯担任皇帝。1692年后又增加了第九个选帝侯,即汉诺威选帝侯。(Dissertatio de Arte Combinatoria),其中致力于精简全部推理,发现基本元素:数字、字符、声音和色彩,并把这些元素组合起来,这就是符号逻辑的雏形。
然而,莱比锡大学却无视他的学识渊博和声名鹊起,莱布尼兹竟被拒绝授予法学博士学位。我们不大清楚为什么会发生这样的事。一种说法是他比较年轻,而名额有限。可以再等一年;另一种说法是院长的妻子劝说院长不让莱布尼兹通过,理由没有解释。
但是莱布尼兹不接受任何理由的延迟,他立刻到纽伦堡的阿道夫大学(University ofAltdorf),于1667年2月获得法学博士学位,博士论文是《法学复杂性的研究》(DeCasibus Perplexis),其中使用数学的概念讨论了哲学与法律的关系。
两个奋斗目标
获得博士学位后,莱布尼兹婉言谢绝了阿道夫大学校长的许诺,没有留在学校当教授。而是从纽伦堡走向了社会,并进入政治的圈子。
莱布尼兹有两个终生奋斗的目标:一个目标是使全体罗马天主教徒和基督教徒重新统一起来,这是他的政治抱负,因为“三十年战争”正是由宗教纷争引起的;另一个目标是整理人类的全部知识,并联合更多的人进行科学研究,这是他的科学抱负。
他先去了纽伦堡的一个“炼丹术”学会做秘书。对此我们不必少见多怪,在当时的历史条件下,许多科学家对“炼金术”、“炼丹术”发生过浓厚的兴趣,例如牛顿就是如此。莱布尼兹通过学会的工作,希望能把各种学会搞在一起,协调地进行科学研究。
在纽伦堡更重要的机遇是,莱布尼兹认识了政治活动家波因伯格男爵(BaronJohann Christian von Boinebur9,1622—1672)。1667年11月莱布尼兹到了法兰克福,成为波因伯格的秘书、助手、律师、顾问以及图书馆长,并成为他及其家庭的好友。波因伯格是罗马天主教徒,而莱布尼兹是马丁路德的信徒,但在波因伯格的鼓励下,他撰写了许多有关宗教的专题文章。其实,这就是使全体教徒重新统一起来的工作。
不久。波因伯格把莱布尼兹介绍给梅因茨(Mainz)选帝侯、大主教Johann Philippvon Schijnborn。做他的法律和政治顾问。这里需要介绍一下选帝侯(Prince Elector l的历史背景,这是德国历史的一个特殊现象。当时分崩离析的神圣罗马帝国,仍然由皇帝作为表面的象征,皇帝是终身职务,一旦驾崩,则从八个领地的选帝侯中选举新皇帝。虽然名日“选举”,事实上很长时期都是由奥地利领地的哈布斯堡选帝侯担任皇帝。1692年后又增加了第九个选帝侯,即汉诺威选帝侯。
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