馮·諾伊曼(3 / 3)

第一代電子計算機的研究與發展,不隻是美國領先,英國也作出了很大的貢獻。此後各國競相開展研製。日本的第一台電子計算機完成於1956年,叫做“FUJIC”機。1958年8月,我國完成了第一台電子計算機“103機”。到50年代中期,全世界已經製造了大約1000台電子計算機。人們利用這些電子計算機,把人造衛星送上了天,還發展了一批核武器。到50年代末,全世界電子計算機已經達到5000台左右,每秒平均運算五六萬次。

第一代電子計算機,硬件主要采用電子管。雖有了質的飛躍,具有許多特點,但這些計算機造價高、體積大、功耗多、速度低、可靠性差、維修複雜,程序設計以使用機器語言和彙編語言為主,繁冗、易錯、不直觀,需要進一步改進。

1955年,第一批由晶體管構成的基本電路的電子計算機誕生了,稱之為第二代計算機。它主要被用於軍事上,作為機載(裝在飛機上)計算機。1958年11月,美國製造的第一批批量生產的大型晶體管通用計算機投入運行。

第二代電子計算機比之第一代,體積、重量、耗電量都大大減小了。它有兩個衣櫃那麼大。同時,由於它的造價降低,不僅在軍事上,連商業上、工業上、農業上、國民經濟的各個部門都有可能使用。它的運算速度是每秒幾萬到幾十萬次,1964年還研製成每秒二三百萬次的大型晶體管計算機,並且成批生產。它的可靠性也比第一代提高許多倍。

1962年,美國製成了第一台集成電路電子計算機。它標誌著電子計算機由第二代向第三代的過渡。第三代電子計算機,硬件主要采用集成電路,體積進一步縮小,功耗進一步降低,運算速度每秒幾十萬次到一千萬次。可靠性也比晶體管計算機提高了十幾倍。軟件也有了很大的發展,用於程序設計的各種高級語言已達數百種之多,並且出現了具有分時、多道功能的操作係統。

隨著集成電路工藝的發展,集成電路不斷提高。1959年,一塊商用的矽片隻包含一個電路,到1964年增加到十個電路,1970年又增加到大約一千個電路。習慣上把由一百個以上具有一個係統或一個分係統功能的電路集成的矽片,叫做大規模集成電路,這就使電子計算機又邁入新的一代。第四代電子計算機的硬件主要采用大規模集成電路,使計算機體積縮小,穩定性提高,成本降低,運算速度達到新的高度,有的大型計算機每秒可運算15億次。計算機操作係統,編譯程序係統軟件更趨完善。

70年代以後,電子計算機向微型化、巨型化、網絡化和智能化方向發展,並成為下一次技術革命的主幹技術。

當前,電子計算機發展已形成以精簡指令係統計算機RISC(ReducedInstructionSetComputer)、並行處理技術、多媒體技術為主,計算機軟件和網絡相應發展的主潮流。

在電子計算機飛速發展的同時,光學計算機也取得了突破性進展。1991年美國貝爾實驗室公布了數字光學處理機的成果。據研製組的領導人艾倫·董(董廷玨)說:“一個通用的光學計算機將在、2000年前後製造出來。”他預計光學計算機的運算速度可能比今天的超級計算機快1000至10000倍。光在長距離內傳輸要比電子信號快約100倍,光器件的耗能非常低。所以光計算機有廣闊的發展前途。

而比電子計算機和光學計算機更具優異性能的生物計算機(又稱分子計算機)正在研製之中。可以樂觀地預言,由電子計算機引發的新技術革命,將促進人類社會走向輝煌的未來。

電子計算機是20世紀科學技術的重要標誌。自從18世紀瓦特發明蒸汽機以來,再沒有什麼比電子計算機的發明更加激動人心的了。自它問世以來,就以驚人的速度發展著,它的廣泛應用,推動了現代科學和生產技術的迅速發展,並對社會生活的各個方麵產生了深刻影響。馮·諾伊曼作為電子計算機的重要研製者和組織者,為現代科學的進步作出了不可磨滅的貢獻。

值得注意的是,一個偶然的機會;把馮·諾伊曼引向20世紀後半期最重要的科學技術——計算機技術。僅從這一點,就可看出他具有的科學膽識和創造才能——善於捕捉機遇。他憑著敏銳的識別能力,抓住有意義的線索,毅然投身到計算機研究領域。他在這一領域中發揮了卓越的獨創精神,使自己成為電子計算機、計算機科學和技術、數值分析的重要開創者。