1.2 計算機的發展歷程

1.2.1 電子計算機的誕生

這要從17世紀說起，那時一些歐洲的數學家就先后設計制造出了純機械式的數字計算機器，包括十進制的加法器、乘/除法運算器，以及借助連續物理量運算求解問題、用物理過程來模擬數字方程求解過程的模擬計算機，但由于這些計算裝置的固有不足，它們都沒有得到應有的發展。直到20世紀40年代，隨著科學技術的進步，特別是電子技術的迅速發展和第二次世界大戰對先進計算工具的迫切要求，才為電子計算機的誕生奠定了社會和技術基礎。

世界上第一臺電子計算機是1946年在美國誕生的ENIAC，其設計師是美國賓夕法尼亞大學的莫齊利（Manchly）和他的學生艾克特（Eckert）。ENIAC有5種功能：每秒5000次加法運算；每秒50次乘法運算；平方和立方計算；sin和cos函數數值運算；其他更復雜的計算。當時用它來進行彈道參數計算，60秒射程的彈道計算時間由原來的20分鐘一下子縮短到僅需30秒。因此，ENIAC的名聲不脛而走。當時，它是個龐然大物，耗資40萬美元，含有18000個真空管，重30噸，耗電150千瓦，占地面積約140平方米。該機正式運行到1955年10月2日，十年間共運行了80223小時。它的算術運算量比有史以來人類大腦所有運算量的總和還要大。

說到電子計算機的誕生，不得不提到一位計算機領域的先驅，20世紀三四十年代著名的數學家和邏輯學家圖靈（A.M.Turing）。他于1936年在權威的數學雜志上發表了“可計算數學及其在判斷問題中的應用”一文，提出了一種理想的計算器數學模型（圖靈機），現已成為計算機科學中“可計算理論和計算復雜性”的理論基礎。他后來還提出了“機器能思考”的構想，因此人們稱他為“人工智能之父”。國際計算機協會（ACM）為了紀念他，于1966年專門設立了“圖靈獎”，以獎勵世界上在計算機領域作出重要貢獻的科學家。

可以看到，正是因為有莫齊利、圖靈、馮·諾依曼這些計算機先驅者的不懈努力，以及千千萬萬計算機工作者的長期奮斗，才有了今天計算機科學領域的輝煌成就。