五十年前的划时代发明——首台电子计算机问世记 [复制链接]

第3版(国际副刊)
专栏：

　　五十年前的划时代发明
——首台电子计算机问世记
黄晴
１９４６年２月１４日，美国宾夕法尼亚大学的科学家们宣布制造出了世界第一台大型通用电子计算机，从此开始把人类社会推向信息时代。
科学家把第一台电子计算机称为电子数字积分—计算机（ＥＬｅｃｔｒｏｎｉｃＮｕｍｅｒ?ｉｃａｌＩｎｔｅｇｒａｔｏｒａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒ），简称“伊尼亚克（ＥＮＩＡＣ）”。过去也有大型计算机，但其运算都是通过机械运动进行，伊尼亚克是首次通过电子管和导线中的电子脉冲进行运算的计算机。
在华盛顿美国国家历史博物馆信息时代展厅，记者看到了世界第一台电子计算机的部分原型（见上图），一排排今天看来已显笨拙的电子真空管，一排排旋钮，密如蛛网的接线板，这个庞然大物的功能和今天的一个指甲盖大小的芯片相当，使人顿生毫末之为丘山之感，然而，这是一个时代的起点，人们不能不对它表示敬意。
伊尼亚克是在第二次世界大战中期开始研制的。当时，美国陆军需要一台计算速度很快的计算机来计算炮弹的轨迹。开始时，美国陆军和麻省理工学院和宾州大学摩尔电子工程学院订约，使用微分分析器对火炮射击表进行计算，后来发现微分分析器和机械计算机无法完成这一工作。随着美国日益卷入战争，对火炮射击表的需求更加迫切了。
当时宾州有一位从事气象预报研究的物理学家莫克利，他在工作中日益感到数字计算的重要性，并开始着手进行这方面的研究。１９４１年，他参加了摩尔学院有关电子线路的课程，并和宾州大学的一位年轻而才华横溢的电子工程师小普雷斯波·埃克特相识。１９４２年８月，莫克利和埃克特提出了一个新的计算工程计划，次年６月，美国陆军同意出钱进行这一研制项目。埃克特是这一计划的主要负责人，这个计划的结果就是人类第一台电子计算机“伊尼亚克”。伊尼亚克１９４５年１２月研制成功，１９４６年２月正式对外宣布。伊尼亚克研制成功之时恰在第二次世界大战结束，它的头几次运算被用于设计原子武器和弹道计算。它还被首次用于天气预报的计算工作等。１９４７年秋，工程师们将伊尼亚克拆装，从宾州大学运至马里兰州的一个陆军试验场。６０年代初，伊尼亚克的部分装置被送到华盛顿的历史博物馆。
过去，机械计算机每秒只能进行两次加法运算，而伊尼亚克在其２０个组件均进行工作时，每秒钟能进行１０万次加法运算。伊尼亚克重量达３０吨，装置在一个相当于学校体操馆大小的房间中。伊尼亚克共使用了１８０００个真空电子管，这些电子管常被电流烧坏，只要有一个电子管被烧坏，这个计算机就不能工作了。伊尼亚克上还有３０００个小显示灯，向操作者显示计算机的运行情况。
伊尼亚克计算机不能存储程序，从一个程序转入另一程序要用几天时间，需要调整旋钮，拔线插线等许多人工动作。在某种意义上说，第一台电子计算机几乎没有真正完全启动过。如果它的１８０００个电子管同时启动，则每秒钟出错的机会是１８亿次。然而，正是这台好出故障的庞然大物为人类开辟了一个新纪元。
在某种意义上，伊尼亚克计算机只是第一台通用型电子计算机。在１９３７年至１９４２年，衣阿华州立大学的约翰·斯坦纳索夫教授就设计了一台专门解联立方程组的计算机，这台计算机使用了３００个电子管，卡片阅读器、记忆鼓等设备，这台计算机已显示了许多电子计算机的基本原则，如二进位计算、电子真空管逻辑、再生记忆。
１９３９年至１９４０年，贝尔实验室的乔治·斯蒂比兹在自己的厨房中造出了一台名为“Ｋ型”的计算机，其特点是利用了电磁电话继电器的功能，能够进行相当复杂的计算。上述两种计算机虽然不是通用式的，也存在未能全面运转问题，但他们的设计者为伊尼亚克的成功提供了思路和技术基础，他们在计算机的历史上功不可没。