在106年前的今天，1912年6月23日，“計(jì)算機(jī)科學(xué)之父”艾倫?圖靈誕生 。今天，我們就來聊一聊，是誰發(fā)明了世界上第一臺計(jì)算機(jī)！
如果讓計(jì)算機(jī)自己來回答“第一臺計(jì)算機(jī)”是什么時候誕生的，只要打開搜索引擎輸入這個問題，就會看到各種各樣的答案，其中大多是：世界上第一臺計(jì)算機(jī)是1946年在美國誕生的電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)，簡稱ENIAC 。
其實(shí)這個題目并沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，ENIAC只是其中一個答案而已 。在歷史上人們很早就開始嘗試制造可以自動計(jì)算的機(jī)器了，經(jīng)過多年的發(fā)展，才有了計(jì)算機(jī)今天的模樣 。很多種類的計(jì)算機(jī)都可以算作是“第一臺計(jì)算機(jī)”，這要看你如何定義“計(jì)算機(jī)” 。
如果能幫我們做算術(shù)的東西就能稱得上是計(jì)算機(jī)的話，古代的算盤應(yīng)該也稱得上是一種計(jì)算機(jī)，不過它完全是手動的 。在17世紀(jì)到20世紀(jì)的幾百年間，曾經(jīng)出現(xiàn)過一批不帶電的計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)里面沒有電路板，只有一堆機(jī)械齒輪 。
17世紀(jì)法國有一位“全能超人”帕斯卡，他是數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，也是哲學(xué)家、流體動力學(xué)家，還是概率論的創(chuàng)始人之一 。帕斯卡造出了一個內(nèi)部裝著一堆齒輪的盒子，只要旋緊發(fā)條，它就可以轉(zhuǎn)起來 。不過，這個“第一臺機(jī)械式計(jì)算機(jī)”只能進(jìn)行簡單的加減運(yùn)算，其水平大概只相當(dāng)于幼兒園小朋友 。后來，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨制造出了一臺可以進(jìn)行加減乘除運(yùn)算的機(jī)械式計(jì)算機(jī)，它的計(jì)算能力達(dá)到了小學(xué)生的水平 。英國數(shù)學(xué)家巴貝奇在19世紀(jì)20年代制造出的差分機(jī)，則會計(jì)算一些數(shù)學(xué)函數(shù)了 。雖然巴貝奇夢想著制造出一臺功能更齊全的第二代差分機(jī)，但他最后并沒有成功 。
后來人們意識到，如果只使用機(jī)械齒輪進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算能力是極其有限的，要想讓計(jì)算機(jī)擁有更強(qiáng)的計(jì)算能力，只有另辟蹊徑 。于是，電子計(jì)算機(jī)被制造出來了 。依靠電力來工作比依靠齒輪工作速度更快，因此電子計(jì)算機(jī)有更強(qiáng)的計(jì)算能力 。在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)場上飛機(jī)、炮彈的飛行軌跡需要大量復(fù)雜的計(jì)算來獲取，這讓電子計(jì)算機(jī)有了一展身手的機(jī)會 。以世界上第一臺大型自動數(shù)字計(jì)算機(jī)“馬克1號”為例，它可以儲存72組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)有23位小數(shù) 。進(jìn)行加法運(yùn)算一次需300毫秒, 乘法運(yùn)算一次需6秒，除法運(yùn)算一次需15.3秒，盡管現(xiàn)在看起來這個速度比較慢，但是它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算技術(shù)歷史性的突破，幫助人們完成了大量計(jì)算任務(wù) 。
那么，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明者是誰呢？也有好幾種答案 。1936年英國數(shù)學(xué)家圖靈首先提出了一種以程序和輸入數(shù)據(jù)相互作用產(chǎn)生輸出的計(jì)算機(jī)構(gòu)想，后人將這種機(jī)器命名為通用圖靈機(jī) 。1938年出現(xiàn)了首臺采用繼電器進(jìn)行工作的計(jì)算機(jī)“Z-1”，但繼電器有機(jī)械結(jié)構(gòu)，不完全是電子器材 。1942年阿坦那索夫和貝利發(fā)明了首臺采用真空管的計(jì)算機(jī)，以他們倆名字的首字母命名為ABC 。不過ABC只能求解線性方程組，不能干其他的工作 。在圖靈指導(dǎo)下，第一臺可以編寫程序執(zhí)行不同任務(wù)的計(jì)算機(jī)COLOSSUS則到了1943年才在英國誕生，用于密碼破譯 。
公認(rèn)的人類歷史上第一臺現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)是1946年在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生的ENIAC 。盡管它比前面提到的那些機(jī)器晚誕生了一段時間，但它擁有了今天計(jì)算機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和功能，是通用計(jì)算機(jī)，并且是第一臺與通用圖靈機(jī)等效的計(jì)算機(jī) 。雖然在今天看來，ENIAC的計(jì)算能力恐怕連小小的計(jì)算器、智能手機(jī)都比不上，但當(dāng)時稱得上是功能強(qiáng)大 。ENIAC體積非常龐大，占滿好幾個房間，全身上下?lián)碛幸淮蠖牙p繞的電線和真空管 。它的耗電量也非常驚人，工作的時候，全城的人都知道，因?yàn)榧壹覒魬舻碾姛舳甲儼盗?。最初ENIAC的程序設(shè)置需靠人工移動開關(guān)、連接電線來完成，改動一次程序要花一星期時間 。為了提高效率，工程師們設(shè)想將程序與數(shù)據(jù)都放在存儲器中 。數(shù)學(xué)家馮·諾依曼將這個思想以數(shù)學(xué)語言系統(tǒng)闡述，提出了存儲程序計(jì)算機(jī)模型，后人稱之為馮·諾依曼機(jī) 。

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