你了解計(jì)算機(jī)嗎？（一）(3)

　　17世紀(jì)是歐洲各國(guó)連年戰(zhàn)爭(zhēng)及航海的年代。各大船隊(duì)為了擴(kuò)大勢(shì)力范圍，沿著前一個(gè)世紀(jì)由哥倫布和加瑪所開辟的航線駛往各地。為了適應(yīng)尋找正確航線的需要，天文學(xué)變得興盛起來，同樣為了航海的需要，也要求對(duì)數(shù)據(jù)量非常龐大的天文歷和航海歷進(jìn)行計(jì)算。在這樣的社會(huì)要求背景下，不少數(shù)學(xué)家投身到計(jì)算機(jī)的研制中去。到19世紀(jì)初，法國(guó)已開始成批生產(chǎn)計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)的速度可以達(dá)到：兩個(gè)8位數(shù)乘法用15秒，1個(gè)16位數(shù)除以8位數(shù)用25秒。

　　研制自動(dòng)化計(jì)算工具的第一個(gè)人是英國(guó)的巴貝吉（1791—1871），1822年他制成了一合能夠執(zhí)行計(jì)算程序的差分機(jī)。到1834年，他又構(gòu)思了一臺(tái)完全程序控制的計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)備用刻有數(shù)字的輪子來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過齒輪的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行計(jì)算，用一組齒輪和杠桿構(gòu)成的裝置來傳送數(shù)據(jù)，用穿孔卡片輸入程序和數(shù)據(jù)，用穿孔卡片和打印機(jī)輸出計(jì)算結(jié)果。盡管因當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件所限，這臺(tái)分析機(jī)未能制造出來，但巴貝吉的設(shè)計(jì)思想是不朽的，它與現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)完全吻合。

　　1888年，美國(guó)的霍勒里斯（1860—1929）為了給每10年一次的國(guó)情調(diào)查編制人口統(tǒng)計(jì)表，研制了一種根據(jù)穿孔卡片而工作的繼電器計(jì)算機(jī)，在1890年的人口調(diào)查中獲得了很大的成功。他以這個(gè)成果為基礎(chǔ)于1896年成立了制表機(jī)器公司，后改名為IBM公司。1839～1944年，IBM公司與哈佛大學(xué)的艾肯共同協(xié)作，研制成功了第一臺(tái)Mark—I型順序控制的通用計(jì)算機(jī)。這臺(tái)機(jī)器與現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)非常接近，它可以把計(jì)算時(shí)所需要的數(shù)據(jù)以及分解成四則運(yùn)算的計(jì)算步驟送給機(jī)器，然后被順序地一步一步地執(zhí)行。但這仍然是繼電器計(jì)算機(jī)。

　　第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的研制工作。戰(zhàn)爭(zhēng)中許多計(jì)算問題迫切需要一種運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、容量大、可靠性強(qiáng)的新型計(jì)算工具，迫使交戰(zhàn)各國(guó)盡全力利用當(dāng)時(shí)的理論上技術(shù)上的成果來研究新型計(jì)算機(jī)。1946年，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)終于問世了，這臺(tái)機(jī)器簡(jiǎn)稱為“ENIAC”，是由美國(guó)陸軍兵器局出資由彈道研究所出技術(shù)研制成的。主要應(yīng)用于彈道計(jì)算。當(dāng)時(shí)的ENIAC機(jī)僅用30秒鐘就出色地完成了從發(fā)射到擊中目標(biāo)飛行了一分鐘的彈道計(jì)算，于是喧囂一時(shí)，被稱為“比子彈還快”的超人。這臺(tái)電子計(jì)算機(jī)用了18000個(gè)電子管，1500多個(gè)繼電器，70000個(gè)電阻，6000多個(gè)開關(guān)，耗電150千瓦，占地面積170平方米，重30噸。運(yùn)算速度每秒鐘5000次，比當(dāng)時(shí)的繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。

　　第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)制成以來，計(jì)算機(jī)就以人類技術(shù)史上前所未有的高速度發(fā)展著。有關(guān)資料表明每5～8年，電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度就加快10倍，體積則縮小10倍，成本也隨之降低10倍。如下圖所示。