计算机之父(计算机之父的科学家是谁)
本文目录一览:
- 1、计算机之父是谁?
- 2、计算机之父是谁
- 3、电脑之父到底是谁?
- 4、“计算机之父”是谁?
计算机之父是谁?
阿兰-图灵(Alan Turing)英国数学家、逻辑学家,被称为计算机之父,人工智能之父。1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,二战爆发后回到剑桥,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得了二战的胜利。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。此外,图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。
1912年6月23日,出生于英国伦敦。
1931年-1934年,在英国剑桥大学国王学院(King’s College)学习。
1932年-1935年,主要研究量子力学、概率论和逻辑学。
1935年,年仅23岁的图灵,被选为剑桥大学国王学院院士。
1936年,主要研究可计算理论,并提出“图灵机”的构想。
1936年-1938年,主要在美国普林斯顿大学做博士研究,涉及逻辑学、代数和数论等领域。
1938-1939年,返回剑桥从事研究工作,并应邀加入英国政府破译二战德军密码的工作。
1940年-1942年,作为主要参与者和贡献者之一,在破译纳粹德国通讯密码的工作上成就杰出,并成功破译了德军U-潜艇密码,为扭转二战盟军的大西洋战场战局立下汗马功劳。
1943年-1945年,担任英美密码破译部门的总顾问。
1945年,应邀在英国国家物理实验室从事计算机理论研究工作。
1946年,这个时候,图灵在计算机和程序设计原始理论上的构思和成果,已经确定了他的理论开创者的地位。由于图灵的杰出贡献,年轻的他被英国皇室授予OBE爵士勋衔。
1947年-1948年,主要从事计算机程序理论的研究,并同时在神经网络和人工智能领域做出开创性的理论研究。
1948年,应邀加入英国曼彻斯特大学从事研究工作,担任曼彻斯特大学计算实验室副主任。
1949年,成为世界上第一位把计算机实际用于数学研究的科学家。
1950年,发表论文“计算机器与智能”,为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的“图灵测试”理论。
1951年,从事生物的非线性理论研究。年仅39岁的图林,被选为英国皇家学会会员。
1952年,在当年保守愚昧和冷战的时代,当警察得知图灵与同性朋友密切交往的消息之后,同性恋倾向的图灵被逮捕入狱。在法庭审判过程中,图灵明确告知人们,他认为自己没有做错什么事。在那个观念落后的年代,为了避免被判刑入狱,图灵被迫选择了为期一年的雌性激素注射的所谓“治疗”,才得以重新返回研究工作。
1953年-1954年,继续在生物和物理学等方面的研究。被迫承受的对同性恋倾向的“治疗”,致使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大的伤害。
1954年6月7日,图灵被发现死于家中的床上。死因是氰化物中毒,警方调查结论是自杀。一代英灵,就此过早离去,成为人类科学史上的一大遗憾。
计算机之父是谁
电脑之父冯·诺依曼
��这是关于第一台电脑埃历阿克巧遇"电脑父"的小故事。1944年仲夏的一个傍晚,戈德斯坦中尉来到阿伯丁车站,等候去费城的火车,突然看见前面不远处有个熟悉的身影向他走过来。来者正是闻名世界的大数学家冯·诺依曼。
��天赐良机,戈德斯坦感到决不能放过这次偶然的邂逅,他把早已埋藏在心中的几个数学难题,一古脑儿倒出来,向数学大师讨教。大数学家和蔼可亲,耐心地讲解。讲着讲着,冯·诺依曼不觉流露出吃惊的神色,敏锐地从数学问题里,感到眼前这位青年身边正发生着什么不寻常的事情。他开始反过来向戈德斯坦发问,戈德斯坦毫不隐瞒地告诉了他莫尔学院的电子计算机课题和目前的研究进展。
��冯·诺依曼真的被震惊了,随即又感到极其兴奋。从1940年起,他就是阿伯丁试炮场的顾问,同样的计算问题也曾使数学大师焦虑万分。他急不可耐地向戈德斯坦表示,希望亲自到莫尔学院看一看那台尚未出世的机器。
��莫契利和埃克特高兴地等待着冯·诺依曼的来访,他们也迫切希望得到这位著名学者的指导。埃克特私下对莫契利说道:"你只要听听他提的第一个问题,就能判断出他是不是真正的天才。"
��骄阳似火的8月,冯·诺依曼风尘仆仆地赶到了莫尔学院的试验基地,马不停蹄地约见攻关小组成员。莫契利想起了埃克特的话,竖着耳朵静听数学大师的第一个问题。当他听到冯·诺依曼首先问及的是机器的逻辑结构时,不由得对埃克特心照不宣地一笑,两人都被这位大科学家的睿智所折服!从此,冯·诺依曼成为莫尔学院电子计算机攻关小组的实际顾问,与小组成员频繁地交换意见。年轻人机敏地提出各种设想,冯·诺依曼则运用他渊博的学识,把讨论引向深入,并逐步形成电子计算机的系统设计思想。人们后来把"电脑之父"的桂冠戴在冯·诺依曼头上,而不是第一台电脑的两位实际研制者,这并不是没有根据的。
��冯·诺依曼,美籍匈牙利人,1913年出生,曾被称为"数学神童"--他6岁能心算8位数除法,8岁学会微积分,12岁读懂了函数论。在17岁那年,他发表第一篇数学论文,不久又在最新数学分支--集合论、泛函分析等理论研究中取得突破性进展。22岁时,他获瑞士苏黎士联邦工业大学化学工程师文凭;一年之后,又获得了布达佩斯大学的数学博士学位。他继而转攻物理,为量子力学研究数学模型,使他在理论物理学领域也占据了突出的地位。1933年,与爱因斯坦一起被聘为普林斯顿高等研究院的第一批终身教授。
��当然,往日的辉煌不足以说明冯·诺依曼在电子计算机上做出的贡献。埃历阿克虽然威力强大,但是它毕竟还很不完善,比如存在着耗电多、费用高的缺点。它的耗电量超过174千瓦,据说那些年,只要埃历阿克一开动,整个费城市的所有灯光顿时黯然失色。那些个电子管发光又发热,平均每隔7分钟就要损坏一只。虽然当初只花了军械部40万元的研制费用,可谁能料到,维护它的费用后来竟超过200万之巨!埃历阿克最致命的缺点是程序与计算两分离。指挥埃历阿克2万电子管工作的程序指令,被存放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前,埃克特必须分派几十员精兵强将,把数百条线路用手接通,像一群电话接线员那样手忙脚乱地忙活好几天,才能进行几分钟运算。
��现在的人不应该因此而责难莫契利和埃克特,因为电子计算机的设计毕竟是前无古人的。这时,冯·诺依曼仗剑而出,用高超的十八般"武功",一举攻克了巨大的难关。
��在埃历阿克尚未投入运行前,冯·诺依曼就已开始着手起草一份新的设计报告,要对这台电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为"离散变量自动电子计算机",英文缩写译音是"埃德瓦克"(EDVAC)。正是这份方案,奠定了现代电脑体系结构坚实的根基。1945年6月,冯·诺依曼带领他的"得意门徒"戈德斯坦等人,撰写完成了埃德瓦克方案。他明确规定出计算机的五大部件,并用二进制替代十进制运算,大大方便了机器的电路设计。埃德瓦克方案的革命意义在于"存储程序"---程序也被当作数据存进了机器内部,以便电脑能自动依次执行指令,再也不必去接通什么线路。长达101页纸洋洋万言的埃德瓦克方案,是现代计算机发展里程碑式的文献,人们后来把按这一方案思想设计的机器统称为"诺依曼机"。
��自冯·诺依曼设计的埃德瓦克始,直到今天我们用"奔腾"芯片制作的多媒体计算机为止,电脑一代又一代的"传人",大大小小千千万万台计算机,都没能跳出诺依曼机"如来佛"的手掌心。在这个意义上,冯·诺依曼是当之无愧的"电脑之父"。当然,随着人工智能和神经网络计算机的发展,诺依曼机一统天下的格局已经被打破,但是,冯·诺依曼对发展电脑作出的巨大功绩,永远也不会因此而泯灭其光辉!

电脑之父到底是谁?
计算机之父──冯·诺依曼
现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。
约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。
1954年电子计算机的诞生,是人类智力解放道路上的重要里程碑,西方的经济学家称之为现代新产业革命的一个标志。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼被称为“计算机之父”。现在使用的计算机,其基本工作原理是存储程序和程序控制,它是由世界著名数学家冯·诺依曼提出的。
约翰·冯·诺依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他一生掌握了七种语言,6岁时就能用古希腊语同父亲闲谈,其中最擅长德语。他对读过的书籍和论文能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍然如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下,两人合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年至1923年在苏黎世大学学习。在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年至1929年,冯.诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六的位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士,是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。
冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献。第二次世界大战之前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究。1923年他作了关于集合论中超限序数的论文,这篇论文显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格。他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础。他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等。特别在1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.
1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群。1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来。他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的。他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支。这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数。这是有限维空间中矩阵代数的自然推广。冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支。1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》。论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明。文中还包含了诸如统计理论等教学思想。冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作。
冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。
现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行。其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的“科洛萨斯”计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行。ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了。ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进。
冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军.1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”枣EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer的缩写).在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力.
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理.简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度.1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》.以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股“计算机热”,它们的综合设计思想,便是著名的“冯·诺依曼机”,其中心就是有存储程序。
原则上指令和数据一起存储.这个概念被誉为“计算机发展史上的一个里程碑”.它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到“冯·诺依曼机”的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了“非冯·诺依曼机”的设想.冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献。冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖。
冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版。他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版。
“计算机之父”是谁?
1944年夏天的一个傍晚,冯?诺伊曼来到阿伯丁车站等候去费城的火车。在候车室里,身旁的一位青年很快就认出他就是闻名世界的大数学家冯?诺伊曼,便怀着年轻人会见大人物时那种局促不安的心情走了过去。这位名叫格尔斯坦的青年涨红着脸向数学家自我介绍,说他在费城宾夕法尼亚大学的莫尔学院工作。冯?诺伊曼热情地招呼他坐下,关心地询问他的工作状况。大科学家毫无架子,和蔼谦虚的态度很使格尔斯坦感动,他向冯?诺伊曼请教了一些数学疑难问题。最后,他还告诉数学家说,他正在莫尔学院参加试制每秒钟能计算333次乘法的电子计算机的工作。
原来,格尔斯坦所在的莫尔学院正是受阿伯丁弹道实验所的委托,于一年多以前开始世界上第一台电子计算机的试制工作的。这件事恰巧同冯?诺伊曼当时正在日日夜夜思索的问题不谋而合。格尔斯坦的介绍,引起了冯?诺伊曼的极大兴趣。他拉住年轻人,向他详细了解了这方面的工作,从中领悟到了头等重要的意义。
20世纪30年代,由于电子学的发展和在研制穿孔卡片式统计分析机的过程中积累的经验,为创立电子计算机提供了主要的技术前提。
二次大战中,宾夕法尼亚大学莫尔学院电子系和阿伯丁弹道研究实验室共同负责为陆军每天提供6张火力表。这项任务非常困难和紧迫。因为每张表都要计算几百条弹道,而一个熟练的计算员用台式计算机计算一条飞行时间60秒的弹道要花20小时。尽管他们改进了微分分析仪,聘用了200多名计算员,一张火力表仍要算二三个月,问题相当严重。
当时,负责该项工作的军方代表是年轻的格尔斯坦中尉,他原是一位数学家。他的朋友莫希莱这时正好在莫尔学院电子系任职。1942年8月,莫希莱写了一份《高速电子管计算机装置的使用》的备忘录,即ENIAC的初始方案。思想敏捷的格尔斯坦意识到这一方案的巨大价值,立即向他的上司汇报,获得支持,成立了研制小组。这个小组的成员是:负责电子计算机总设计方案的是物理学家莫希莱;芬兰人艾克特担任总工程师,负责解决制造中一系列困难复杂的工程技术问题;年轻的格尔斯坦中尉不仅在数学上能提出有用的建议,而且是精干的科研管理人才;另外还有年轻的逻辑学家勃克斯参加。
正当研制工作停滞不前,研制者大伤脑筋时,冯?诺伊曼投身到新型计算机设计者的行列中来了。
冯?诺伊曼是20世纪上半叶世界最伟大的数学家之一,具有纯数学家和应用数学家典型的双重性格。他追求纯粹数学的严密和美感,又注重数学的应用以及与物理学等其他学科的联系。这使他不仅在集论、算子谱理论、实函数论和测度论(遍历定理)等纯数学领域,而且在博弈论、数理经济学、计算机理论和计算数学等应用数学部门都作出了重大贡献,成为这些数学分支的主要开创者。
第二次世界大战期间,冯?诺伊曼参与了许多军事方面的研究。1940年,他被阿伯丁弹道实验研究所聘为科学顾问;1941年受聘任海军军械局顾问;1943年成为洛斯阿拉莫斯实验室顾问。无论是作为主角还是配角,他都以他出色的才能解决了一个个重大的课题。这些课题涉及到流体力学、空气动力学、气象计算等许多方面,显示出冯?诺伊曼熟练的分析技巧和严谨的逻辑推理本领。
洛斯阿拉莫斯实验室是原子弹研制机构,这里聚集着一批像奥本海默、维格纳、费米、特勒那样的高水平的物理学家和工程技术人员,但缺少既懂得物理学家们的要求,又能很快从数学上拿出解决方案的数学家。奥本海墨认定冯?诺伊曼就是这样的人。他热情地邀请了冯?诺伊曼到洛斯阿拉莫斯实验室帮助工作。冯?诺伊曼不负众望,凭借他熟练的分析技巧和特有的数学计算才能,为洛斯阿拉莫斯实验室解决了好些关键问题。他对原子弹的引爆提出的建议被实验所证实;对提高原子弹爆炸效果以及有效地配置原料进行估计,也卓有成效。在洛斯阿拉莫斯,冯?诺伊曼碰到了许多必须依靠大量的计算才能解决的问题,如受控热核反应过程,它涉及数10亿次的初等算术运算和初等逻辑指令。这不是靠人力和一般的计算机所能解决的。怎样才能获得超高速计算呢?冯,诺伊曼当时尚不清楚,但问题既然提出,一旦有机会总是要解决的。
同格尔斯坦分手后,冯?诺伊曼急不可耐地写信告诉宾夕法尼亚大学的莫尔学院,希望马上访问那儿,看看这台尚未出世的机器。莫尔学院计算机设计组的领导者艾克特和莫希莱听说后十分高兴。他们非常渴望能得到这位大科学家的指导和帮助。艾克特还说:“冯?诺伊曼是否真正的天才,从他来以后提的第一个问题就可判断出来。”这年8月初,冯?诺伊曼来到莫尔学院,参观了尚未竣工的被称为ENIAC的电子计算机,他第一个问题就问起机器的逻辑结构。艾克特心中暗暗佩服:“不愧是位天才的科学家,一下就点到问题的要害!”这以后,冯?诺伊曼就成为莫尔学院的实际顾问者,他同ENIAC的首批研制者们讨论了提高电计算机性能的各种措施,对ENIAC的优缺点作出判断,并提出相应的改进建议。正是因为冯?诺伊曼所起的决定性作用,才使ENIAC在这一年里得以试制成功。
ENIAC是一个庞然大物,体积大约90立方米,占地170平方米,总重量达到30吨。它拥有电子管18000个,继电器1500个,耗电150千瓦,每秒运算5000次,比机械计算机快几百倍到一千倍,比人运算快一千倍到几千倍,而且计算过程是按照编好的程序自动进行的。
ENIAC在计算机发展史上的重要性是毋庸置疑的。它是世界上第一台真正能够运转的大型电子计算机。它的成功开辟了提高计算速度的极为广阔的前景。但它毕竟是新生事物,尚不完善。例如,它的储存容量太小;程序是“外插型”的,不便使用,为了几分钟的计算,而准备工作却要数小时。连研制者本人也感到它的弱点,有待改进。
1945年6月,冯?诺伊曼起草了一个全新的存贮程序通用电子计算机方案——EDVAC,对ENIAC进行了改造。这项更完美的设计为现代电子计算机的结构奠定了基础。
一年后,又一份关于电子计算机装置逻辑结构的更详细报告发表,它是又一个新的电子计算机(IAS机)方案,而且包括有关结构选择的论证。在这份报告的指导下,一个广泛的电子计算机的研究工作在美国以至世界许多地方展开。
冯?诺伊曼在报告中提出的主要建议的实质有四个方面:(1)将十进位改为二进位;(2)建立多级存储结构,由它容纳并指令程序;(3)机器要处理的程序和数据,均由二进制数码表示;(4)采用并行计算原理,即对一个数的各位同时进行处理。
虽然二进制在计算机中使用的合理性以及关于存储器的设想,在冯?诺伊曼之前就有人提出,但是,冯?诺伊曼的功绩在于他不仅提出并论证了这些新思想、新概念,而且还研究了实现它们的方法,即提出了EDVAC和IAS机方案。1951年,IAS机以比ENIAC快几百倍的事实以及后来的研制计算机的经验证明了冯?诺伊曼全部结论的正确性。冯?诺伊曼的报告是对通用电子计算机线路结构方面的巨大贡献。人们确认,计算机工程的发展应大大归功于冯?诺伊曼,因为无论是计算机的逻辑图式,还是现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计,都深深地受到冯?诺伊曼思想的影响。
EDVAC方案明确规定新机器有五个构成部分:①计算器;②逻辑控制装置;③存贮器;④输入;⑤输出,并描述了这五部分的职能和相互关系。EDVAC方案有两个非常重大的改进:一是采用二进制,二是完成了存贮程序,可以自动地从一个程序指令进到下一个程序指令,其作业可以通过指令自动完成。“指令”包括数据和程序,把它们用码的形式输入到机器的记忆装置中,即用记忆数据的同一记忆装置存贮执行运算的命令,这就是所谓存贮程序的新概念。这个概念被誉为计算机史上的一个里程碑。为这个方案作出贡献的冯?诺伊曼被誉为“计算机之父”。
长达101页的EDVAC方案是计算机发展史上的一个划时代的文献。它向世界宣告:电子计算机时代开始了。
谁知,新机器EDVAC还没来得及问世,研制人员却为争夺ENIAC的优先权问题进行了争吵。1945年底,莫尔学院的计算机研制小组分裂了,艾克特和莫希莱自己开了家公司,从事计算机研制及大规模的生产。冯?诺伊曼则带着格尔斯坦回到了普林斯顿高等研究院,准备为电子计算机的进一步完善继续奋斗。
很快,普林斯顿高等研究院由于冯?诺伊曼的归来掀起了一个真正的“计算机热”。在他的带领下,原来从事理论研究的,显得冷冷清清的研究院,开展了从计算机的研制到计算机应用的广泛研究。不多久,这里便成为美国电子计算机的中心,吸引了大批工程师和专业人员。在各方面的合作下,冯?诺伊曼等人终于研制成全自动的通用电子计算机EDVAC。这是现代电子计算机的原型,后人也称它为“冯?诺伊曼机”。
第一代电子计算机的研究与发展,不只是美国领先,英国也作出了很大的贡献。此后各国竞相开展研制。日本的第一台电子计算机完成于1956年,叫做“FUJIC”机。1958年8月,我国完成了第一台电子计算机“103机”。到50年代中期,全世界已经制造了大约1000台电子计算机。人们利用这些电子计算机,把人造卫星送上了天,还发展了一批核武器。到50年代末,全世界电子计算机已经达到5000台左右,每秒平均运算五六万次。
第一代电子计算机,硬件主要采用电子管。虽有了质的飞跃,具有许多特点,但这些计算机造价高、体积大、功耗多、速度低、可靠性差、维修复杂,程序设计以使用机器语言和汇编语言为主,繁冗、易错、不直观,需要进一步改进。
1955年,第一批由晶体管构成的基本电路的电子计算机诞生了,称之为第二代计算机。它主要被用于军事上,作为机载(装在飞机上)计算机。1958年11月,美国制造的第一批批量生产的大型晶体管通用计算机投入运行。
第二代电子计算机比之第一代,体积、重量、耗电量都大大减小了。它有两个衣柜那么大。同时,由于它的造价降低,不仅在军事上,连商业上、工业上、农业上、国民经济的各个部门都有可能使用。它的运算速度是每秒几万到几十万次,1964年还研制成每秒二三百万次的大型晶体管计算机,并且成批生产。它的可靠性也比第一代提高许多倍。
1962年,美国制成了第一台集成电路电子计算机。它标志着电子计算机由第二代向第三代的过渡。第三代电子计算机,硬件主要采用集成电路,体积进一步缩小,功耗进一步降低,运算速度每秒几十万次到一千万次。可靠性也比晶体管计算机提高了十几倍。软件也有了很大的发展,用于程序设计的各种高级语言已达数百种之多,并且出现了具有分时、多道功能的操作系统。
随着集成电路工艺的发展,集成电路不断提高。1959年,一块商用的硅片只包含一个电路,到1964年增加到十个电路,1970年又增加到大约一千个电路。习惯上把由一百个以上具有一个系统或一个分系统功能的电路集成的硅片,叫做大规模集成电路,这就使电子计算机又迈入新的一代。第四代电子计算机的硬件主要采用大规模集成电路,使计算机体积缩小,稳定性提高,成本降低,运算速度达到新的高度,有的大型计算机每秒可运算1?5亿次。计算机操作系统,编译程序系统软件更趋完善。
70年代以后,电子计算机向微型化、巨型化、网络化和智能化方向发展,并成为下一次技术革命的主干技术。
当前,电子计算机发展已形成以精简指令系统计算机RISC、并行处理技术、多媒体技术为主,计算机软件和网络相应发展的主潮流。
在电子计算机飞速发展的同时,光学计算机也取得了突破性进展。1991年美国贝尔实验室公布了数字光学处理机的成果。据研制组的领导人艾伦?董(董廷珏)说:“一个通用的光学计算机将在、2000年前后制造出来。”他预计光学计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000至10000倍。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍,光器件的耗能非常低。所以光计算机有广阔的发展前途。
而比电子计算机和光学计算机更具优异性能的生物计算机(又称分子计算机)正在研制之中。可以乐观地预言,由电子计算机引发的新技术革命,将促进人类社会走向辉煌的未来。
电子计算机是20世纪科学技术的重要标志。自从18世纪瓦特发明蒸汽机以来,再没有什么比电子计算机的发明更加激动人心的了。自它问世以来,就以惊人的速度发展着,它的广泛应用,推动了现代科学和生产技术的迅速发展,并对社会生活的各个方面产生了深刻影响。冯?诺伊曼作为电子计算机的重要研制者和组织者,为现代科学的进步作出了不可磨灭的贡献。
值得注意的是,一个偶然的机会;把冯?诺伊曼引向20世纪后半期最重要的科学技术——计算机技术。仅从这一点,就可看出他具有的科学胆识和创造才能——善于捕捉机遇。他凭着敏锐的识别能力,抓住有意义的线索,毅然投身到计算机研究领域。他在这一领域中发挥了卓越的独创精神,使自己成为电子计算机、计算机科学和技术、数值分析的重要开创者。
