书城科普改变历史的科学发明·实验·预言
4848100000034

第34章 无所不能的机器——电子计算机

电子计算机的发明满足了人类社会与日俱增信息量需求,其迅速、准确、有效地处理大量的信息,使人类从繁重和繁琐的计算工作中解放出来,开创了信息时代的先河。

数百年来,人们一直梦想着发明出一种机器、一种能自动进行计算、存贮和进行数据处理的机器。为了实现这一美好的愿望,许许多多的先驱者义无反顾地踏上了发明机械计算工具的艰难征途,在计算工具发展史上留下了他们深深的足迹。

直到19世纪中叶以后,计算器同纺织技术的重大革新——程序自动控制思想结合起来,一些功能较全面的计算机器才纷纷登上了历史舞台。

德国工程师朱斯于1938年,设计出了世界上第一台真正的通用程序控制的计算机。但是,人们一直认为艾肯制造的MARK1是世界上第一台通用程序控制计算机。

1946年2月15日,人类历史上第一台现代电子计算机诞生了。

这台机器名为“电子数值积分和计算机”(简称埃尼阿克)。它占地面积达170平方米,重量达30吨,耗电量也很惊人,功率为150千瓦,共使用了近两万个电子管,在工作时这些管子看上去活像两万只点着的灯泡。

虽然埃尼阿克的运算速度已经相当快了,但是,它仍然没有最大限度地发挥采用电子技术所提供的巨大潜力。因而,致力于其研究的科学家们,仍然坚持不懈,力图使其更加完善。冯·诺伊曼和图灵就是其中两位代表人物。

从第一台计算机问世以来的短短50余年间,电子计算机已发展到第四代产品。人们正在为研制第五代智能计算机而努力。

第一代:以电子管为主要元件,使用机器语言,存储虽小,运算速度每秒几千次到几万次,主要用于科学计算。

第二代:以晶体管为主要元件,使用高级程序设计语言,运算速度每秒几万次到几十万次,除用于科学计算办,还扩大到数据处理和工业控制方面。

第三代:以中、小规模集成电路为主要元件,机种多样化、系列化,外部设备不断增加,软件功能进一步完善,运算速度每秒几十万次到几百万次,已广泛运用于各个领域。

第四代:采用大规模集成电路和半导体存储器。体积更小,出现了综合信息网络,深入到社会生活的各个方面。此时运算速度每秒几千万次,最高达每秒几亿次。

近年来,正在研制第五代电子计算机,采用超大规模集成电路及其他新的物理器件为主要元件,能处理声音、文字、图像和其他非数值数据,并有推理、联想和学习、智能会话和使用智能库等人工智能方面的功能。