電腦的誕生

現代電腦誕生的催化劑是資本主義商業利潤追求和戰爭機器的需要。現代電腦產生於２０世紀第二次世界中，不隻是曆史的偶然巧合。上節提到的萊布尼茲，不僅重新發現了二進製，而且還設計製造了一台機械計算器，於1694年製成，是半自動的。不過，這不是世界上第一台機械計算器。世界上的第一台機械計算器，產生於1623年，由斯柴克赫德製造出來的。斯柴克赫德的發明沒有對社會產生影響，故沒有被世人注意。另一位機械計算機的創造者法國帕斯卡。帕斯卡的機械計算器被稱為加法器，因為它隻能做加減法。這台加法器當年用於法國的稅收計算，立即引起哄動。 那是１６４２年。帕斯卡是當時的數學家、物理學家和哲學家。五十年後，萊布尼茲不滿足帕斯卡的加法器，對其加以改進。這一改進的成果產生革命性影響，萊布尼茲計算器的核心部分，一直延用到２０世紀的第二次世界大戰。但萊布尼茲計算器在他所處的時代並沒有獲得實用價值。他的計算器需要精密齒輪和其它相關精密部件，這要等到二百年後，才有條件製造。萊布尼茲是人類曆史上最偉大的數學家之一，同時也是一位十分重要的哲學家。他是微積分的發明者，但這一成果卻被偉大的科學家牛頓篡奪了１５０年之久。牛頓成名以後，變得好大喜功，一方麵壓製別的科學創造者，另一方麵則把別人的發明創造據為己有，萊布尼茲不幸就成了其中的一個受害者。真正自動計算機的設想，是由英國人巴貝奇首先提出來的。巴貝奇出生於1792年，卒於1871年，他於１９世紀二十年代提出著名的“條件轉移”的運算理論。這一運算理論效仿紡織機的工作原理，提出用卡片作為記憶體，記住計算機的操作命令。這一理論的核心部分，仍為現代電腦所使用。巴貝奇從１８２２年就開始設計製造他設想中的計算機，並獲得了英國政府的資助。 到１９３２年，十年過去了，英國政府花費了１．７萬英磅，他本人也自掏腰包１．３萬英磅，但限於當時的生產技術，他的機器沒有完成。英國政府失去了耐性，停止了對他資助，而他又再也拿不出製造所需要的錢來，製造工作隻好夭折。科學史上偉大的探索者，常常是孤零無助的。巴貝奇是１９世紀非常重要的一個數學家，獲得過劍橋大學盧卡斯講座數學教授這一職位。盧卡斯講座數學教授是一個很高榮譽的職位，隻有牛頓這樣的科學家，才有資格獲得。英國政府一度資助巴貝奇，主要不是因為他是那個時代的偉大科學家，其原因是出於軍事上目的。我們知道１８４０年，英國循海路來到中國發動了臭名昭著的鴉片戰爭，這個國家那時已是一個十足的海盜式國家，故非常重視航海定位工作。然而，英國的航海定位表上，卻有很多錯誤，這些錯誤需要大量的複雜計算才能完成，這就需要一種快速的計算工具。英國政府雖然看見巴貝奇的設計有可能給航海計算帶來方便，可是等了十年沒有結果，這個政府失去耐心了。巴貝奇一生致力於計算機的設計製造，最後隻能靠自己有限的財產繼續進行研製工作。他逝世前，世界上隻剩下三個人相信他的設計，即當時意大利總理閔那布利、著名詩人拜倫的獨生女兒艾妲·拜倫和他的兒子。關於艾妲·拜倫，後麵還有介紹。巴貝奇的兒子是一個軍人，管拜少將，故稱巴貝奇少將，堅信他的父親努力會有一天獲得成功，曾說過：“總有一天，這樣的機器會造出來，它不僅在純數學領域，還必將在其他知識領域成為強有力的工具。”一百年以後，巴貝奇少將的預言成為現實！ １８８９年，美國荷勒瑞斯運用巴貝奇的理論製造出世界上第一台機械打孔卡片計算機。據說荷勒瑞斯是從火車票打孔獲得靈感製造他的計算機的。他的計算機為他大出風頭，在１８９０年美國人口普查中租給政府國家人口統計局，狠狠地賺了一筆錢。他的計算機不隻租給政府，而且後來還租給了運輸業、批發商和零售商。從此，機械計算機開始獲得商業利潤。 荷勒瑞斯成功以後，沒有保持經營優勢，１９１１年，他把公司賣給了ＣＴＲ，即計算機製表記錄公司，這家公司除了收購了荷勒瑞斯的製表機公司外，還收購了，計算公司和記錄公司，產品主要是天平、磅砰、計時鍾和被荷勒瑞斯的稱為製表機的計算機。但是ＣＴＲ開始就經營不善，所以請來了沃森當經理。沃森是一個經營天才，沒幾年功夫，就把瀕臨倒閉的ＣＴＲ變成了盈利公司。漸漸地，ＣＴＲ被沃森把持。 １９２４年，他嫌ＣＴＲ不好聽，將公司改名為國際商用機器公司（International Business Machines Corpration），簡稱為IBM。這個名稱用英語念起來朗朗上口，又非常有氣勢，是他這個讀書不多的農民兒子想了很久才想出來的。沃森的ＩＢＭ越來越出色，由於注重科學，ＩＢＭ的產品技術性能領先於別的公司；由於銷售渠道暢通，售後服務好，ＩＢＭ的產品漸漸壟斷了市場。到了１９３６年，沃森成了全美收入最高的人，年收入達到３６．５萬美元。由於ＩＢＭ注重科學研究的投入，並把計算機當作主要的進攻方向。萊布尼茲式計算機，到了１９３０年代，已經發展到極限。人們需要更新一代的計算機。這時最需要更先進計算機的，是軍方。 ２０世紀的第二次世界大戰中，美國軍方委托賓西法尼亞大學電子係進行火力表計算，每天提供６張表，每張表有上百個彈道的數據。要完成這樣的計算，用當時的計算工具，每張火力表雖然有２００多名計算員也要兩三個月才能完成。1942年，莫雷奇提出設計製造電子管計算機，於次年獲得軍方批準。在軍方的資助下，他和另一個計算機專家艾克特共同研製，曆時三年，花了４８萬美元，終於製成了電子數值積分機，簡稱安尼克。這台計算機是革命性飛躍，人類曆史上的電腦時代來臨啦！安尼克的設計，完全體現了巴貝奇的思想，它是全自動的，有３０噸重，采用了１．８萬個電子管，體積也很龐大，占地１７０平方米，耗電１５０千瓦。兩小時內，它可以算出一個工程師整整１００年時間才能算出的核物理方麵的複雜計算。１８７３年，英國香克斯用畢生精力算出π的值達到小數點後第707位，安尼克僅４秒就完成了這項計算，而且還發現在第５２８位，香克斯算錯了。不過，安尼克是一個很難伺候的大家夥，因為電子管容易損壞，動不動就要更換。一般教科書上，都宣稱安尼克是世界上第一台數字化電子計算機。但是第一台數字化電子計算機的創造者卻另有其主。 １９７３年１０月１９日，經過美國法院的公開審理裁定，證明這“第一台”的榮譽應屬於美國１９３９年製造出來的名為ＡＢＣ的計算機。ＡＢＣ機的創造者是阿坦納索夫和他的助手貝利合作研製成功的。美國法院的裁定書中寫道：“莫雷奇和艾克特沒有發明第一台電子計算機，而是利用了阿坦納索夫發明中的構思。”莫雷奇後來也承認在１９４１年會見過阿坦納索夫，並參觀過ABC機，這樣安尼克的靈感自然就來自ＡＢＣ機了。據說阿坦納索夫設計計算機，靈感來自啤酒。一次他在酒館裏自斟自飲，正當醉意朦朧的時候，他被啤酒泡迷住了。那排列有序的小汽泡，使他猛然間將其與電子管的排列聯係起來。他因而有了創造電子計算機的具體方案。與此同時德國人朱斯也秘密製造了幾台Ｚ代號的計算機，但他的創造在戰爭時期慘遭不測，一枚炸彈呼啦一下子，便把他的工作室連同計算機給炸毀了。唯有一台編號為Ｚ４計算機因放在鄉村農舍得已幸免。戰爭結束後，這台Ｚ４機，還在瑞士銀行工作了好幾年。朱斯１９４１年製造出來的Ｚ－３，是完全程序控製的計算機。朱斯的失意還在於他的Ｚ－３軍方不感興趣。也就是說，朱斯研究計算機，帶有服務於納粹德國的目的。也幸虧納粹軍隊對此不感興趣，否則Ｚ－３用於法西斯軍閥的武器研究，促進他們製造出更先進的武器，那麽，２０世紀的第二次世界大戰的結果也許就要改寫了。