世界上第一台计算机是什么时候制造的?

王朝干货·作者佚名  2011-12-05
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1946年

1947年美国制造。

1946年,诞生于美国的宾西法尼亚大学.

第~台电子计算机叫 ENIAC(电子数字积分计算机的简称,英文全称为 Electronic Numerical Integrator And Computer),它于1946年2月15日在美国宣告诞生。

研制电子计算机的想法产生于第二次世界大战进行期间。当时激战正酣,各国的武器装备跟现在比差远了,占主要地位的战略武器就是飞机和大炮,哪有什么“飞毛腿”导弹、“爱国者”防空导弹、“战斧式”巡航导弹,因此研制和开发新型大炮和导弹就显得十分必要和迫切。为此美国陆军军械部在马里兰州的阿伯丁设立了“弹道研究实验室”。

美国军方要求该实验室每天为陆军炮弹部队提供6张火力表以便对导弹的研制进行技术鉴定。千万别小瞧了这区区6张火力表,它们所需的工作量大得惊人!事实上每张火力表都要计算几百条弹道,而每条弹道的数学模型你知道是什么吗?一组非常复杂的非线性方程组。这些方程组是没有办法求出准确解的,因此只能用数值方法近似地进行计算。

但即使用数值方法近似求解也不是一件容易的事!按当时的计算工具,实验室即使雇用200多名计算员加班加点工作也大约需要二个多月的时间才能算完一张火力表。在“时间就是胜利”的战争年代,这么慢的速度怎么能行呢?恐怕还没等先进的武器研制出来,败局已定。

为了改变这种不利的状况,当时任职宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫希利(John Mauchly)于 1942年提出了试制第一台电子计算机的初始设想——“高速电子管计算装置的使用”,期望用电子管代替继电器以提高机器的计算速度。

美国军方得知这一设想,马上拨款大力支持,成立了一个以莫希利、埃克特(Eckert)为首的研制小组开始研制工作、预算经费为15万美元,这在当时是一笔巨款。要不是为了战争,谁能舍得出这么大的钱!虽说战争万恶,但未始不偶尔促进科技的发展。

让研制工作十分幸运的是,当时任弹道研究所顾问、正在参加美国第一颗原子弹研制工作的数学家冯诺依曼(vn weumann,美籍匈牙利人)带着原子弹研制过程中遇到的大量计算问题,在研制过程中期加入了研制小组。他对计算机的许多关键性问题的解决作出了重要贡献,从而保证了计算机的顺利问世。

.虽然ENIAC体积庞大,耗电惊人,运算速度不过几千次(现在的超级计算机的速度最快每秒运算达万亿次!),但它比当时已有的计算装置要快1000倍,而且还有按事先编好的程序自动执行算术运算、逻辑运算和存储数据的功能。ENIAC宣告了一个新时代的开始。从此科学计算的大门也被打开了。

人们当然不会满足于此的!

自第一台计算机问世以后,越来越多的高性能计算机被研制出来。计算机已从第一代发展到了第四代,目前正在向第五代、第六代智能化计算机发展。像最初制造出来的ENIAC一样,许多高性能的计算机总是在为尖端和常规武器、特别是核武器的研制服务。

和人类发明的所有工具一样,计算机的产生也是由于实际需要方得以问世的。从18世纪以来,科学技术水平有了长足的进步。制造电子计算机所必需的逻辑电路知识和电子管技术已经在19世纪末和20世纪初出现并得以完善。因此可以说制造计算机的基础科学知识已经完备。

但为什么世界上第一台电子计算机要退至40年代中期才得以问世呢?这里面主要是实际需要是否迫切和资金是否到位的问题。实际需要当然一直都存在,谁不想拥有一种最先进的计算工具呢?但光是需求并不能决定一切。凡研制一种新工具,总是需要先期投入大量资金(研制ENIAC时,一开始就投资15万美元,但最后的总投资高达48万美元,这在40年代可是一笔巨款!)。能为一种未问世的工具大胆出钱的总是少数。

最后还是战争使计算机的诞生成为现实。事实上各种各样的社会需求中,战争期间的需求始终是最迫切的,因为事关生死存亡。政府和军方总是出手大方,将最新的科技成果应用到诸如战略和常规武器的研制工作上,以确保己方在军事上处于领先地位。

电子计算机正是在二次世界大战弥漫的硝烟中开始研制的。如前面所述,当时为了给美国军械试验提供准确而及时的弹道火力表,迫切需要有一种高速的计算工具。因此在美国军方的大力支持下,世界上第一台电子计算机ENIAC于1943年开始研制。参加研制工作的是以宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫西利和埃克特为首的研制小组。在研制中期,著名数学家冯诺依曼加入行列。

历时两年多,ENIAC研制成功。1945年春天,ENIAC首次试运行成功。1946年2月10日,美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学莫尔学院联合向世界宣布ENIAC的诞生,从此揭开了电子计算机发展和应用的序幕。

现在人们常打交道的绝大多数都是个人计算机,它体积小,重量轻,性能高。虽然现在也有不少的巨型和大型计算机,但它们都“藏在深闺人未识”,安置在专门为它建造的建筑物里,一般人是不太容易一睹其“芳容”的。所以在许多人的心目中,可能会想当然地认为最初的计算机也有这么“苗条”。那可大错特错了!以前的计算机可是不折不扣的庞然大物!

就拿ENIAC来说吧,它采用电子管作为基本电子元件。用了多少个呢?足足有18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大!这样ENIAC就有了8英尺高(约2.44米)、3英尺宽(约0.肌米)、100英尺长(约用.48米)的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电140千瓦。

ENIAC这个庞然大物能做什么呢?它每秒能进行5000次加法运算(据测算,人最快的运算速度每秒仅 5次加法运算),每秒即次乘法运算。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。

以现在的眼光来看,这当然很微不足道。但这在当时可是很了不起的成就!原来需要20多分钟时间才能计算出来的一条弹道,现在只要短短的30秒!这可一下子缓解了当时极为严重的计算速度大大落后于实际要求的局面。

由于当时冯诺依曼正参与原子弹的研制工作,他是带着原子弹研制过程中遇到的大量计算问题加入到计算机的研制工作中来的。因此可以说,ENIAC为世界上第一颗原子弹的诞生也出了不少力。

但即使在当时看来,ENIAC也是有不少缺点的:除了体积大,耗电多以外,由于机器运行产生的高热量使电子管很 容易损坏。一已有~个电子管损坏,整台机器就不能正常运转,于是就得先从这1.8万多个电子管中找出那个损坏的, 再换上新的,别提有多么麻烦了

1946

世界第一台电子计算机诞生在哪里?很多人会回答诞生在美国,并且会认为1946年2月14日在费城开始运行的ENIAC计算机(电子数字式积分器和计算机)是世界第一台电子计算机。然而细心的读者会发现,这台计算机的诞生地美国宾夕法尼亚大学在其官方文件中仅称它是世界“第一台全电子数字计算机”,为什么它的主人不称它是世界第一台电子计算机呢?

1997年10月21日,英国伦敦泰晤士河南岸的帝国战争博物馆开始举办一个有关二战期间破译密码的展览,展览中赫然出现了“世界第一台电子计算机‘科洛萨斯’”的字样。据称,“科洛萨斯”比ENIAC计算机问世早两年多,在二战期间曾破译了大量德军机密,战争结束后,它被秘密销毁了。

11月14日,记者驱车来到“科洛萨斯”计算机当年的服役地点、伦敦以北约80公里处的布莱奇利园区,在那里采访了布莱奇利园区基金会主任托尼塞尔先生。布莱奇利园区是二战期间英国主要密码破译力量所在地,目前已辟为一个战争博物馆。

塞尔先生并不急于向记者介绍“科洛萨斯”计算机,而是先向记者介绍了很多二战期间盟军与德、意、日军之间破译密码的斗争。在一台从德军那里缴获的“洛伦茨”加密机旁,塞尔先生讲述了这种加密机的故事。“洛伦茨”加密机是二战后期包括希特勒在内的德军高级将领之间通信用的主要加密机,破译经它加密过的密码难度非常大,希特勒至死都认为“洛伦茨”是不可战胜的。

研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经“洛伦茨”加密机加密过的密码。塞尔先生说:“使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期,而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时,因而自它投入使用后,德军大量高级军事机密很快被破译,盟军如虎添翼。”

“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的,同年底运到布莱奇利园区。19 44年1月10日,“科洛萨斯”计算机开始运行。

塞尔先生带领记者来到一处很不起眼的建筑中,在那里记者见到了尚未完工的“科洛萨斯”计算机的复制品。塞尔先生向记者出示了照片、图表等有关原始资料,并指出,“科洛萨斯”计算机知名度不高的主要原因是它原先属于高级军事机密,直到70年代有关材料才逐渐解密,而且二战期间研制的10台同类计算机在战争结束后均被秘密销毁。他说:“‘科洛萨斯’计算机作为世界第一台电子计算机的地位已被逐渐公认。”

“科洛萨斯”计算机呈长方体状,长4.9米,宽1.8米,高 2.3米,重约4吨。它的主体结构是两排机架,上面安装了2500个大小形状如同电灯泡的电子管。它利用打孔纸带输入信息,由自动打字机输出运算结果,每秒可处理5000个字符。它的耗电量为4500瓦。

“科洛萨斯”计算机研制工作的负责人是汤米费劳尔斯博士。现年88岁的费劳尔斯目前在伦敦北区过着隐居生活,据其亲友介绍,他的身体非常虚弱。

塞尔先生不无遗憾地指出,尽管第一台电子计算机诞生于英国,但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下,美国抓住了这一历史机遇,鼓励发展计算机技术和产业,从而崛起了一大批计算机产业巨头,大大促进了美国综合国力的发展。他说,目前全世界范围兴起了一场以信息高速公路建设为龙头的又一次信息技术革命,谁能更好地把握这一机遇,谁就有可能在21世纪立于不败之地。

第二次世界大战期间,美国军方要求宾州大学莫奇来(Mauchly)博士和他的学生爱克特(Eckert) 设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑——ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator), 电子数字积分器与计算器), 目的是用来计算炮弹弹道。

这部机器使用了18800个真空管,长50英尺,宽30英尺, 占地1500平方英尺,重达30吨(大约是一间半的教室大,六只大象重)。它的计算速度快,每秒可从事5000次的加法运算,运作了九年之久。吃电很凶, 据传ENIAC每次一开机,整个费城西区的电灯都为之黯然失色。

另外,真空管的损耗率相当高,几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管,操作人员须花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子,使用上极不方便。曾有人调侃道:“只要那部机器可以连续运转五天,而没有一只真空管烧掉,发明人就要额手称庆了”。

从第一台计算机诞生至今已将近60年了,在这期间,计算机以惊人的速度发展着,首先是晶体管取代了电子管,继而是微电子技术的发展,使得计算机处理器和存贮器上的元件越做越小,数量越来越多,计算机的运算速度和存贮容量迅速增加。

当年的“埃尼阿克”和现在的计算机相比,还不如一些高级袖珍计算器,但它的诞生为人类开辟了一个崭新的信息时代,使得人类社会发生了巨大的变化。

1996年2月14日,在世界上每一台电子计算机问世50周年之际,美国副总统戈尔再次启动了这台计算机,以纪念信息时代的到来。

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