1.2 计算机的发展历程

1.2.1 电子计算机的诞生

这要从17世纪说起，那时一些欧洲的数学家就先后设计制造出了纯机械式的数字计算机器，包括十进制的加法器、乘/除法运算器，以及借助连续物理量运算求解问题、用物理过程来模拟数字方程求解过程的模拟计算机，但由于这些计算装置的固有不足，它们都没有得到应有的发展。直到20世纪40年代，随着科学技术的进步，特别是电子技术的迅速发展和第二次世界大战对先进计算工具的迫切要求，才为电子计算机的诞生奠定了社会和技术基础。

世界上第一台电子计算机是1946年在美国诞生的ENIAC，其设计师是美国宾夕法尼亚大学的莫齐利（Manchly）和他的学生艾克特（Eckert）。ENIAC有5种功能：每秒5000次加法运算；每秒50次乘法运算；平方和立方计算；sin和cos函数数值运算；其他更复杂的计算。当时用它来进行弹道参数计算，60秒射程的弹道计算时间由原来的20分钟一下子缩短到仅需30秒。因此，ENIAC的名声不胫而走。当时，它是个庞然大物，耗资40万美元，含有18000个真空管，重30吨，耗电150千瓦，占地面积约140平方米。该机正式运行到1955年10月2日，十年间共运行了80223小时。它的算术运算量比有史以来人类大脑所有运算量的总和还要大。

说到电子计算机的诞生，不得不提到一位计算机领域的先驱，20世纪三四十年代著名的数学家和逻辑学家图灵（A.M.Turing）。他于1936年在权威的数学杂志上发表了“可计算数学及其在判断问题中的应用”一文，提出了一种理想的计算器数学模型（图灵机），现已成为计算机科学中“可计算理论和计算复杂性”的理论基础。他后来还提出了“机器能思考”的构想，因此人们称他为“人工智能之父”。国际计算机协会（ACM）为了纪念他，于1966年专门设立了“图灵奖”，以奖励世界上在计算机领域作出重要贡献的科学家。

可以看到，正是因为有莫齐利、图灵、冯·诺依曼这些计算机先驱者的不懈努力，以及千千万万计算机工作者的长期奋斗，才有了今天计算机科学领域的辉煌成就。