第56章 人腦物化的傑作(3 / 3)

以上的時間;如讓人工手算,則要花上幾年時間,而艾尼阿克僅用一個小時,就把結果準確

無誤地全部告訴了人們。

艾尼阿克的誕生實現了多年來人類將電子技術應用於計算機的夢想,為進一步提高運算速度

開辟了極為廣闊的前景。

盡管這些,艾尼阿克是人類計算工具發展史上一座不朽的豐碑。它是世界上第一台真正能運

轉的大型電子計算機。正是它同幾年後製成的馮·諾伊曼機一起,奠定了現代計算機原型。

艾尼阿克連同它的設計者的名字已被永久地載入了史冊。

精益求精層出不窮

1944年,馮·諾伊曼參與了莫爾學院的工作,他指出了“艾尼阿克”的缺點。“艾尼阿克”

的一個弱點就是它的程序設計是外部輸入型的,必須通過事先改變開關位置和聯接線路將程

序輸入,要計算一個新問題需要花數周時間檢查和輸入程序。經過與其他專家的反複研究和

論,他提出了“電子離散變量自動計算機”(electronic discrete variable automatic co

mputer,簡稱EDVAC)的設計方案。這個方案相對於“艾尼阿克”有兩個重大改進,一是改十

進製計算為二進製;二是不再用外插線路將程序輸入,設計了專門用於儲存數據和程序的存

儲器。這個設計方案確定了現代計算機的5個基本部件:輸入器、輸出器、運算器、存儲器

、控製器。這種設計結構被尊稱為“馮·諾伊曼結構”,仍然用於現在的計算機。後來,ED

VAC的研製工作移師普林斯頓高等研究院。1951年,機器交付使用時,又作了兩大改進,一

是將串行計算改為並行計算;二是將同步控製改為異步控製。它的計算速度比“艾尼阿克”

快240倍。

發展迅速前景廣闊

從第一台計算機問世以來的短短50餘年間,電子計算機已發展到第4代產品。人們正在為研

製第5代智能計算機而努力,這麼快的發展速度是任何人在事先都難以想象的。

ENIAC和EDVAC的主要元件用的都是電子管,這是第一代電子計算機,此後,電子計算機的發

展又經過了三代。1948年,晶體管問世,因此從1956年開始,計算機的主要器件逐步由電子

改為晶體管,並采用了磁芯存儲器,這使得第二代計算機的體積大大縮小,而且降低了計算

機的能耗,使運算的速度大大提高了。這一時期計算機的速度可以達到每秒千萬次浮點運算

。另一方麵,計算機的價格不斷下降,使計算機在其他行業得到了廣泛的應用。盡管以晶

體管替代

電子管使計算機產生飛躍性的發展,但晶體管工作時產生的熱量仍然容易使計算機脆弱的內

部元件受損。1958年,美國德州儀器公司的工程師成功地在矽片上把多個電子元件結合在一

起,並稱之為“集成電路”。集成電路使計算機的體積縮小,功耗、價格進一步下降,速度

與可靠性相應提高。第三代計算機的速度最快可達每秒100萬次。第四代是大規模集成電路

計算機,目前應用得最廣泛的個人電腦就屬此列。集成電路出現以後,惟一可發展的方向

就是

使矽片變得更小,電路集成度越來越高,80年代出現的超大規模集成電路,一塊芯片上包含

了數百萬個元件。

隨著大規模集成電路的迅速發展,計算機的發展實現多元化:有一般的商用台式機,有專門

於劣環境下的工控機,也有用於科學計算的巨型機,等等。計算機的價格越來越低,速度越

來越

快。90年代初還隻能在工廠和大學實驗室看到的計算機,如今已經走入家庭。這些計算機除

了運算速度成倍增長外,還可播放聲音與圖像。目前,日本、美國等一些發達國家已經開始

第五代計算機的研究,使計算機向著智能化方向發展。

現代計算機是20世紀、也是人類曆史上最偉大的發明之一。雖然,它隻是作為進行數值計算

超級計算機被發明出來的,但是,計算機自從問世以來,已經對人類社會的經濟、政治、法

律、教育、哲學、心理等方麵都產生了巨大影響。隨著計算機科學的不斷進步和計算機應用

範圍的不斷擴展,計算機對人類社會的作用將日益深廣而巨大。人們完全有理由預言,未來

的計算機將是人類的好幫手,人們的生活將離不開計算機。