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舉世公認的第一台電子計算機ENIAC,誕生在戰火紛飛的二次世界大戰,它的「出生地」是美國
馬里蘭州阿貝丁陸軍試炮場。鮮為人知的是,阿貝丁試炮場研製電子計算機的最初設想,出自於
「控制論之父」維 納(L.Wiener)<圖左> 教授的一封信。早在一次世界大戰期間,維納就曾來過阿貝丁
試炮場。當時彈道實驗室負責人、著名數學家韋伯倫(O.Veblen)請他為高射炮編製射程表。在
這裡,他不僅萌生了控制論的思想,而且第一次看到了高速計算機的必要性。 多年來,維納與模擬計算機發明人布什一直在麻省理工學院共事,結下深厚的友誼。1940年,在 給布什的信中,維納寫道,現代計算機應該是數字式,由電子元件構成,採用二進制,並在內部 儲存數據。維納提出的這些原則,為電子計算機指引了正確的方向。 1943年,二次世界大戰關鍵時期,戰爭需要像一隻有力的巨手,給電腦的誕生鋪平了道路。由於 阿貝丁試炮場再次承擔美國陸軍新式火炮的試驗任務,陸軍軍械部派青年軍官戈德斯坦 (H. Glodstine)中尉,從賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院召集來一批研究人員,幫助計算彈 道表。戈德斯坦本人就是數學家,戰前在密歇根大學任數學助理教授。他從陸軍抽調了100 多名 姑娘作輔助性人工計算,不僅效率低還經常出錯。莫爾學院的兩位青年學者——36歲 副教授莫契 利(J. Mauchiy)和24歲的工程師埃克特(P.Eckert),向戈德斯坦提交了一 份研製電子計算機 的設計方案——「高速電子管計算裝置的使用」,他們建議用電子管為主要元件,製造一台前所 未有的計算機,把彈道計算的效率提高成百上千倍。 4月9日,陸軍軍械部召集會議審議這份報告。會議即將結束時,身為軍械部科學顧問 的韋伯倫教 授一言九鼎,他猛然站起身,「砰」地一聲推開身後的椅子,對阿貝丁試炮場 負責人大聲說 :「西蒙,給戈德斯坦這筆經費!」說完這句話,立即轉身向大門外走去,戲劇性地決定了第一台 電子計算機的命運。軍方與莫爾學院簽訂的協議是提供14萬美元的研製經費,但後來合同被修訂 了12次,經費一直追加到了48萬,大約相當於現在1000多萬美元。 電子計算機研製項目由莫爾學院 資深教授勃雷納德(J.Brainerd)總負責,他曾經講:「這是 一項不能確保一定會達到預 期效果的開發方案,然而,現在正是一個合適的時機。」 莫爾學院研製小組 <圖右> 是一個朝氣蓬勃的跨學科攻關小組,在科技史上留下了敢冒風險、 敢於取勝的 美名。小組成員包括物理學家、數學家和工程師30餘名。其中,戈德斯坦在科 研組織方面表現出 傑出的才幹,負責協調項目進展。發揮主要作用的是莫契利和埃克特,及一位名叫勃克斯 (A. Burks)的工程師。莫契利是總設計師,主持機器的總體設計; 埃克特是總工程師,負責解 決複雜而困難的工程技術問題;勃克斯則作為邏輯學家,為計算機設計乘法器等大型邏輯元件。 然而,為支援戰爭趕製的機器沒能在戰爭期間完成,直到1946年2月14日,恰逢當年「情人節」, 世界上第一台電子計算機才研製成功。這台機器的名字叫「ENIAC」(埃歷阿克),即「電子數值 積分和計算機」 的英文縮寫。它採用穿孔卡輸入輸出數據,每分鐘可以輸入125張卡片, 輸出 100張卡片。 在ENIAC內部,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50萬個;在機器表面,則佈滿電表、電線和 指示燈。 機器被 安裝在一排2.75米高的金屬櫃裡,佔地面積為170平方米左右,總重量達 到30噸。這台機器還不夠 完善,比如,它的耗電量超過174千瓦;電子管平均每隔7分鐘就 要被燒壞一隻,埃克特必須不停 更換。 儘管如此, ENIAC的運算速度達到每秒鐘5000次加法,可以在3/1000秒時間內做完兩個10位數乘 法, 其運算速度超出Mark Ⅰ至少1000倍。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。 ENIAC標誌著電子計算機的創世,人類社會從此大步邁進了電腦時代的門檻。 |