電腦的誕生

现代电脑诞生的催化剂是资本主义商业利润追求和战争机器的需要。现代电脑产生于２０世纪第二次世界中，不只是历史的偶然巧合。上节提到的莱布尼兹，不仅重新发现了二进制，而且还设计制造了一台机械计算器，于1694年制成，是半自动的。不过，这不是世界上第一台机械计算器。世界上的第一台机械计算器，产生于1623年，由斯柴克赫德制造出来的。斯柴克赫德的发明没有对社会产生影响，故没有被世人注意。另一位机械计算机的创造者法国帕斯卡。帕斯卡的机械计算器被称为加法器，因为它只能做加减法。这台加法器当年用于法国的税收计算，立即引起哄动。 那是１６４２年。帕斯卡是当时的数学家、物理学家和哲学家。五十年后，莱布尼兹不满足帕斯卡的加法器，对其加以改进。这一改进的成果产生革命性影响，莱布尼兹计算器的核心部分，一直延用到２０世纪的第二次世界大战。但莱布尼兹计算器在他所处的时代并没有获得实用价值。他的计算器需要精密齿轮和其它相关精密部件，这要等到二百年后，才有条件制造。莱布尼兹是人类历史上最伟大的数学家之一，同时也是一位十分重要的哲学家。他是微积分的发明者，但这一成果却被伟大的科学家牛顿篡夺了１５０年之久。牛顿成名以后，变得好大喜功，一方面压制别的科学创造者，另一方面则把别人的发明创造据为己有，莱布尼兹不幸就成了其中的一个受害者。真正自动计算机的设想，是由英国人巴贝奇首先提出来的。巴贝奇出生于1792年，卒于1871年，他于１９世纪二十年代提出著名的“条件转移”的运算理论。这一运算理论效仿纺织机的工作原理，提出用卡片作为记忆体，记住计算机的操作命令。这一理论的核心部分，仍为现代电脑所使用。巴贝奇从１８２２年就开始设计制造他设想中的计算机，并获得了英国政府的资助。 到１９３２年，十年过去了，英国政府花费了１．７万英磅，他本人也自掏腰包１．３万英磅，但限于当时的生产技术，他的机器没有完成。英国政府失去了耐性，停止了对他资助，而他又再也拿不出制造所需要的钱来，制造工作只好夭折。科学史上伟大的探索者，常常是孤零无助的。巴贝奇是１９世纪非常重要的一个数学家，获得过剑桥大学卢卡斯讲座数学教授这一职位。卢卡斯讲座数学教授是一个很高荣誉的职位，只有牛顿这样的科学家，才有资格获得。英国政府一度资助巴贝奇，主要不是因为他是那个时代的伟大科学家，其原因是出于军事上目的。我们知道１８４０年，英国循海路来到中国发动了臭名昭著的鸦片战争，这个国家那时已是一个十足的海盗式国家，故非常重视航海定位工作。然而，英国的航海定位表上，却有很多错误，这些错误需要大量的复杂计算才能完成，这就需要一种快速的计算工具。英国政府虽然看见巴贝奇的设计有可能给航海计算带来方便，可是等了十年没有结果，这个政府失去耐心了。巴贝奇一生致力于计算机的设计制造，最后只能靠自己有限的财产继续进行研制工作。他逝世前，世界上只剩下三个人相信他的设计，即当时意大利总理闵那布利、著名诗人拜伦的独生女儿艾妲·拜伦和他的儿子。关于艾妲·拜伦，后面还有介绍。巴贝奇的儿子是一个军人，管拜少将，故称巴贝奇少将，坚信他的父亲努力会有一天获得成功，曾说过：“总有一天，这样的机器会造出来，它不仅在纯数学领域，还必将在其他知识领域成为强有力的工具。”一百年以后，巴贝奇少将的预言成为现实！ １８８９年，美国荷勒瑞斯运用巴贝奇的理论制造出世界上第一台机械打孔卡片计算机。据说荷勒瑞斯是从火车票打孔获得灵感制造他的计算机的。他的计算机为他大出风头，在１８９０年美国人口普查中租给政府国家人口统计局，狠狠地赚了一笔钱。他的计算机不只租给政府，而且后来还租给了运输业、批发商和零售商。从此，机械计算机开始获得商业利润。 荷勒瑞斯成功以后，没有保持经营优势，１９１１年，他把公司卖给了ＣＴＲ，即计算机制表记录公司，这家公司除了收购了荷勒瑞斯的制表机公司外，还收购了，计算公司和记录公司，产品主要是天平、磅砰、计时钟和被荷勒瑞斯的称为制表机的计算机。但是ＣＴＲ开始就经营不善，所以请来了沃森当经理。沃森是一个经营天才，没几年功夫，就把濒临倒闭的ＣＴＲ变成了盈利公司。渐渐地，ＣＴＲ被沃森把持。 １９２４年，他嫌ＣＴＲ不好听，将公司改名为国际商用机器公司（International Business Machines Corpration），简称为IBM。这个名称用英语念起来朗朗上口，又非常有气势，是他这个读书不多的农民儿子想了很久才想出来的。沃森的ＩＢＭ越来越出色，由于注重科学，ＩＢＭ的产品技术性能领先于别的公司；由于销售渠道畅通，售后服务好，ＩＢＭ的产品渐渐垄断了市场。到了１９３６年，沃森成了全美收入最高的人，年收入达到３６．５万美元。由于ＩＢＭ注重科学研究的投入，并把计算机当作主要的进攻方向。莱布尼兹式计算机，到了１９３０年代，已经发展到极限。人们需要更新一代的计算机。这时最需要更先进计算机的，是军方。 ２０世纪的第二次世界大战中，美国军方委托宾西法尼亚大学电子系进行火力表计算，每天提供６张表，每张表有上百个弹道的数据。要完成这样的计算，用当时的计算工具，每张火力表虽然有２００多名计算员也要两三个月才能完成。1942年，莫雷奇提出设计制造电子管计算机，于次年获得军方批准。在军方的资助下，他和另一个计算机专家艾克特共同研制，历时三年，花了４８万美元，终于制成了电子数值积分机，简称安尼克。这台计算机是革命性飞跃，人类历史上的电脑时代来临啦！安尼克的设计，完全体现了巴贝奇的思想，它是全自动的，有３０吨重，采用了１．８万个电子管，体积也很庞大，占地１７０平方米，耗电１５０千瓦。两小时内，它可以算出一个工程师整整１００年时间才能算出的核物理方面的复杂计算。１８７３年，英国香克斯用毕生精力算出π的值达到小数点后第707位，安尼克仅４秒就完成了这项计算，而且还发现在第５２８位，香克斯算错了。不过，安尼克是一个很难伺候的大家伙，因为电子管容易损坏，动不动就要更换。一般教科书上，都宣称安尼克是世界上第一台数字化电子计算机。但是第一台数字化电子计算机的创造者却另有其主。 １９７３年１０月１９日，经过美国法院的公开审理裁定，证明这“第一台”的荣誉应属于美国１９３９年制造出来的名为ＡＢＣ的计算机。ＡＢＣ机的创造者是阿坦纳索夫和他的助手贝利合作研制成功的。美国法院的裁定书中写道：“莫雷奇和艾克特没有发明第一台电子计算机，而是利用了阿坦纳索夫发明中的构思。”莫雷奇后来也承认在１９４１年会见过阿坦纳索夫，并参观过ABC机，这样安尼克的灵感自然就来自ＡＢＣ机了。据说阿坦纳索夫设计计算机，灵感来自啤酒。一次他在酒馆里自斟自饮，正当醉意朦胧的时候，他被啤酒泡迷住了。那排列有序的小汽泡，使他猛然间将其与电子管的排列联系起来。他因而有了创造电子计算机的具体方案。与此同时德国人朱斯也秘密制造了几台Ｚ代号的计算机，但他的创造在战争时期惨遭不测，一枚炸弹呼啦一下子，便把他的工作室连同计算机给炸毁了。唯有一台编号为Ｚ４计算机因放在乡村农舍得已幸免。战争结束后，这台Ｚ４机，还在瑞士银行工作了好几年。朱斯１９４１年制造出来的Ｚ－３，是完全程序控制的计算机。朱斯的失意还在于他的Ｚ－３军方不感兴趣。也就是说，朱斯研究计算机，带有服务于纳粹德国的目的。也幸亏纳粹军队对此不感兴趣，否则Ｚ－３用于法西斯军阀的武器研究，促进他们制造出更先进的武器，那么，２０世纪的第二次世界大战的结果也许就要改写了。