世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)-ENIAC

世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)一一ENIAC世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)叫ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)，英文全稱(chēng)為ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)，事實(shí)上它是世界上第一臺(tái)電子多用途計(jì)算機(jī)，它于1946年2月14日在美國(guó)宣告誕生。承擔(dān)開(kāi)發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫克利、戈?duì)査固埂⒉┛怂菇M成?？偣こ處煱？颂卦诋?dāng)時(shí)年僅26歲。1基本概況ENIAC長(zhǎng)30.48米，寬1米，高2.4米，占地面積約170平方米，30個(gè)操作臺(tái),重達(dá)30英噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬(wàn)美元。它包含了17,468根真空管7,200根水晶二極管，1,500個(gè)中轉(zhuǎn)，70,000個(gè)電阻器，10,000個(gè)電容器，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開(kāi)關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬(wàn)倍。2研發(fā)過(guò)程研制電子計(jì)算機(jī)的想法產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)行期間。為此美國(guó)陸軍軍械部在馬里蘭州的阿伯丁設(shè)立了“彈道研究實(shí)驗(yàn)室”。美國(guó)軍方要求該實(shí)驗(yàn)室每天為陸軍炮彈部隊(duì)提供6張火力表以便對(duì)導(dǎo)彈的研制進(jìn)行技術(shù)鑒定。千萬(wàn)別小瞧了這區(qū)區(qū)6張火力表，它們所需的工作量大得驚人！事實(shí)上每張火力表都要計(jì)算幾百條彈道，而每條彈道的數(shù)學(xué)模型你知道是什么嗎？一組非常復(fù)雜的非線(xiàn)性方程組。這些方程組是沒(méi)有辦法求出準(zhǔn)確解的，因此只能用數(shù)值方法近似地進(jìn)行計(jì)算。時(shí)間就是勝利為了改變這種不利的狀況，當(dāng)時(shí)任職賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機(jī)工程學(xué)院的莫希利(JohnMauchly)于1942年提出了試制第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的初始設(shè)想――“高速電子管計(jì)算裝置的使用”，期望用電子管代替繼電器以提高機(jī)器的計(jì)算速度。美國(guó)軍方得知這一設(shè)想，馬上撥款大力支持，成立了一個(gè)以莫希利、?？颂?JohnEckert)為首的研制小組開(kāi)始研制工作、預(yù)算經(jīng)費(fèi)為15萬(wàn)美元，這在當(dāng)時(shí)是一筆巨款。要不是為了戰(zhàn)爭(zhēng)，誰(shuí)能舍得出這么大的錢(qián)！雖說(shuō)戰(zhàn)爭(zhēng)萬(wàn)惡，但未始不偶爾促進(jìn)科技的發(fā)展。馮諾依曼計(jì)算機(jī)之父讓研制工作十分幸運(yùn)的是，當(dāng)時(shí)任彈道研究所顧問(wèn)、正在參加美國(guó)第一顆原子彈研制工作的數(shù)學(xué)家馮?諾依曼(v?nweumann，1903—1957，美籍匈牙利人）帶著原子彈研制（1944年）過(guò)程中遇到的大量計(jì)算問(wèn)題，在研制過(guò)程中期加入了研制小組。原本的ENIAC存在兩個(gè)問(wèn)題沒(méi)有存儲(chǔ)器且它用布線(xiàn)接板進(jìn)行控制，甚至要搭接幾天，計(jì)算速度也就被這一工作抵消了。1945年，馮?諾依曼和他的研制小組在共同討論的基礎(chǔ)上，發(fā)表了一個(gè)全新的“存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案”，在此過(guò)程中他對(duì)計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵性問(wèn)題的解決作出了重要貢獻(xiàn)，從而保證了計(jì)算機(jī)的順利問(wèn)世。雖然ENIAC體積龐大，耗電驚人，運(yùn)算速度不過(guò)幾千次，但它比當(dāng)時(shí)已有的計(jì)算裝置要快1000倍，而且還有按事先編好的程序自動(dòng)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能。ENIAC宣告了一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)始。從此科學(xué)計(jì)算的大門(mén)也被打開(kāi)了。戰(zhàn)爭(zhēng)的作用但為什么世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)要退至40年代中期才得以問(wèn)世呢？這里面主要是實(shí)際需要是否迫切和資金是否到位的問(wèn)題。實(shí)際需要當(dāng)然一直都存在，誰(shuí)不想擁有一種最先進(jìn)的計(jì)算工具呢？但光是需求并不能決定一切。凡研制一種新工具，總是需要先期投入大量資金（研制ENIAC時(shí)，一開(kāi)始就投資15萬(wàn)美元,但最后的總投資高達(dá)48萬(wàn)美元，這在40年代可是一筆巨款?。Ｗ詈筮€是戰(zhàn)爭(zhēng)使計(jì)算機(jī)的誕生成為現(xiàn)實(shí)。事實(shí)上各種各樣的社會(huì)需求中，戰(zhàn)爭(zhēng)期間的需求始終是最迫切的，因?yàn)槭玛P(guān)生死存亡。政府和軍方總是出手大方，將最新的科技成果應(yīng)用到諸如戰(zhàn)略和常規(guī)武器的研制工作上，以確保己方在軍事上處于領(lǐng)先地位。電子計(jì)算機(jī)正是在二次世界大戰(zhàn)彌漫的硝煙中開(kāi)始研制的。如前面所述，當(dāng)時(shí)為了給美國(guó)軍械試驗(yàn)提供準(zhǔn)確而及時(shí)的彈道火力表，迫切需要有一種高速的計(jì)算工具。3發(fā)展ENIAC這個(gè)龐然大物能做什么呢？它每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算（據(jù)測(cè)算,人最快的運(yùn)算速度每秒僅5次加法運(yùn)算），每秒400次乘法運(yùn)算。它還能進(jìn)行平方和立方運(yùn)算，計(jì)算正弦和余弦等三角函數(shù)的值及其它一些更復(fù)雜的運(yùn)算。以我們的眼光來(lái)看，這當(dāng)然很微不足道。但這在當(dāng)時(shí)可是很了不起的成就！原來(lái)需要20多分鐘時(shí)間才能計(jì)算出來(lái)的一條彈道，現(xiàn)在只要短短的30秒！這可一下子緩解了當(dāng)時(shí)極為嚴(yán)重的計(jì)算速度大大落后于實(shí)際要求的問(wèn)題。由于當(dāng)時(shí)馮?諾依曼正參與原子彈的研制工作，他是帶著原子彈研制過(guò)程中遇到的大量計(jì)算問(wèn)題加入到計(jì)算機(jī)的研制工