二戰(zhàn)的爆發(fā)對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展有著重要影響。一方面,危機(jī)與戰(zhàn)爭(zhēng)有阻礙科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一面,很多國家的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室被迫關(guān)閉,很多科學(xué)家流亡國外或被迫改行;但另一方面,與軍事技術(shù)直接相關(guān)的科學(xué)技術(shù),卻由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要和得到政府的大力資助而獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。特別是物理學(xué),二戰(zhàn)時(shí)期不僅沒有停滯,還出現(xiàn)新的突破,尤其是在電子技術(shù)方面。二戰(zhàn)末期,第一代電子計(jì)算機(jī)的誕生,便是電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)突出成就。 世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) 戰(zhàn)時(shí)的軍事、生產(chǎn)和科研都有大量復(fù)雜的計(jì)算問題,如原子能研究中的數(shù)據(jù)處理,各種飛行武器的計(jì)算,常常需要幾萬次、甚至幾百萬次的運(yùn)算。而且計(jì)算的速度與精確性都要求很高,這不僅是傳統(tǒng)的手搖計(jì)算機(jī)所不能勝任,就是哈佛大學(xué)的艾肯在1939—1944年間新研制的繼電器計(jì)算機(jī)也不能滿足需要。于是,賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院電工系的莫克利等年輕的物理學(xué)家便開始研制電子計(jì)算機(jī)。他們吸取了歷史上許多科學(xué)家設(shè)計(jì)制造計(jì)算機(jī)的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯以及物理學(xué)發(fā)展的理論成果,尤其是1936年阿蘭·圖林提出的“理想計(jì)算機(jī)”的思想,使電子計(jì)算機(jī)的研制成功成為可能。1942年8月,莫克利提出了題為《高速電子管計(jì)算裝置使用》的設(shè)計(jì)方案。 莫克利方案受到了美軍方的支持。當(dāng)時(shí),陸軍彈道研究所與莫爾學(xué)院建立了關(guān)于彈道問題的協(xié)作關(guān)系,300多名工作人員日夜計(jì)算也不能適應(yīng)需要。于是1943年4月9日彈道研究所決定投資40萬美元支持莫爾學(xué)院研制這種新型計(jì)算機(jī),由莫克利和工程師??颂丶败姺酱砀?duì)柕滤雇⒔M成領(lǐng)導(dǎo)小組。經(jīng)過兩年半努力,1945年底終于研制成功,1946年初公開展示,定名為電子數(shù)值積分和計(jì)算機(jī),簡(jiǎn)稱ENIAC。 最初制成的計(jì)算機(jī)和我們今天常用的微機(jī)相去甚遠(yuǎn)。世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)使用了18000個(gè)電子管,重達(dá)30噸,占地170多平方米。它每秒可做5000次加法或500次乘法運(yùn)算,比繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍,一小時(shí)工作量等于100個(gè)人工作2個(gè)月。但它的缺點(diǎn)是沒有內(nèi)存儲(chǔ)器,而且是采用“外插型”程序,每次改變程序都需要花費(fèi)比使用多幾百倍的時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)備工作。所以美籍匈牙利人、數(shù)學(xué)家諾依曼還在ENIAC制作期間,就開始了更高效能的“程序內(nèi)存”計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)。1945年年中,他提出了定名為離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)(EDVAC)的方案。該機(jī)優(yōu)點(diǎn)是采用二進(jìn)制和建立存儲(chǔ)程序,簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),大大提高運(yùn)算速度。然而,遺憾的是,由于爭(zhēng)奪發(fā)明權(quán)而延誤了制作。不過,爾后所誕生的各種電子計(jì)算機(jī),都是根據(jù)諾依曼的這一設(shè)計(jì)原則和方法來設(shè)計(jì)制造的。正是這個(gè)原因,人們懷著崇敬的心情,稱譽(yù)諾依曼是“電子計(jì)算機(jī)之父”。 由莫克利、??颂氐葎?chuàng)造的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),是人類科技發(fā)展史上的重大突破。1946年以后,由于科學(xué)家們的不斷努力,使研制的計(jì)算機(jī)工藝更合理,運(yùn)算速度更快,精度更高,體積也更小。 |
|