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计算机发展大事记
计算机发展大事记
1614年苏格兰数学家JohnNapier(1550-1617)发明了一种帮助计算乘法的骨质拼条,它是一种辅助的计算工具。
Napier以发明对数而闻名。
1621年英国数学家WilliamOughtred(1575-1660)根据对数原理发明了圆形计算尺(circularsliderule),这是最早的模拟计算工具。
1642年法国物理学家布莱斯·帕斯卡(1623-1662)发明了齿轮式加减法器,称为Pascaline。
当时他曾制造了50台这种小巧玲珑的器具,希望作为商品出售,但是受到职业会计的抵制。
1673年德数学家莱布尼兹(GottfriedWilhelmvonLeibniz1646-1716)在对Pascaline改进的基础上设计制造了能进行四则运算的机械计算器。
但因当时生产条件的限制,没有成为商品销售。
莱布尼兹还与牛顿并列为微积分的发明人。
1777年英国逻辑学家CharlesMahon(1753-1816)发明了逻辑演示器(logicdemonstrator)。
这个袖珍式的器具,能解决传统的演绎推理、概率以及逻辑形式的数值问题,马洪被称为计算机决策与逻辑功能的先驱。
1804年法国JosephMarieJacquard(1752-1834)发明了穿孔卡织布机,引起法国丝织工业的革命。
后人则把穿孔卡做成计算机的输入装置。
1820年法国CharlesdeColmar(1785-1870)改进了莱布尼兹的设计,制成了第一个商用的机械计算器,并生产了1500台出售。
众所周知,计算器与计算机的根本区别是它没有存储程序的功能,只能进行算术运算,减轻了人们的计算劳动。
1822年英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇(CharlesBabbage,1791-1871)在马洪发明的逻辑演示器的激励下,开始设计差分机(differenceengine)。
目的是能自动进行6次多项式的计算并有20位有效数字,以便用它计算航海用表。
1834年巴贝奇去巴黎参观了雅各发明的穿孔卡织布机,并购买了用这种织机生产的雅各丝织彩色肖像。
在穿孔卡的启迪下,巴贝奇开始了分析机(analyticalengine)的设计。
分析机的重要贡献在于它包括了现代计算机都具有的5大装置:
输入、处理、存储、控制、输出。
开创了近代机械式计算机研究的先河。
目前,国际计算机界都公认巴贝奇为当之无愧的计算机之父。
1842年英国著名诗人拜伦的女儿爱达·拉夫拉斯伯爵夫人(AdaAugustaLovelace,1815-1852)在剑桥大学帮助巴贝奇研究分析机。
她是一位才思敏捷的数学家,洞察到巴贝奇的理论设计完全可行。
她尽量传播这项工作,并建议用2进制存储取代原设计的10进制存储。
她还指出分析机可以像雅各织布机一样编程,并发现了编程的基本要素。
由于Ada在程序设计上的开创性工作,被誉为是世界上第一位程序员。
1847年英国数学家乔治·布尔(GeorgeBoole,1815-1864)开始创立逻辑代数。
他的逻辑理论建立在两种逻辑值“0”、“1”和3种运算“与(and)”、“或(or)”、“非(not)”的基础上,这种简化的2值逻辑为数学计算机的2进制、开关逻辑元件和逻辑电路的设计铺平了道路。
1854年乔治·布尔出版了名著《布尔代数》(BooleanAlgebra),该书被认为是自亚里斯多德以来逻辑学中最伟大的进展。
1869年英国逻辑学家威廉·杰文斯(WilliamJevons,1835-1882)发明了进行布尔运算的逻辑机,他比不用机器的逻辑学家能更快地解决复杂的问题。
1871年查尔斯·巴贝奇逝世。
由于资金困难,特别是当时生产技术条件的限制,他设计的差分机和分析机一直没有完成。
分析机以齿轮为元件、以蒸汽机为动力,要想使几千个齿轮和杠杆都能精确地配合工作谈何容易。
巴贝奇的思想超越了他所处的时代,100年后他的梦想才成为现实。
1872年美国人弗兰克·鲍德温(FrankBaldwin)开始创建美国的手摇计算机工业。
这种手摇计算机是在1960年出现电子计算器前,一直广泛使用的机械式计算器尽管它已由手摇变为电动。
1886年美国统计学家霍勒瑞斯博士(HermanHollerith,1860-1929)根据雅各穿孔卡原理制成了第一台机电式穿孔系统,称为造表机(tabulatingmachine),并把它用于美国的人口普查工作,当时他就在美国人口统计局工作。
1896年霍勒瑞斯创立了造表机公司(TabulatingMachinesCompany)。
TMC是IBM公司的前身。
1899年日本NEC公司成立。
1911年TMC造表机公司与另外两家公司合并,成立了CTR公司。
另两家公司分别是1889年建立的TimeRecording公司和1891年建立的ComputingScale公司。
新公司的缩写CTR即分别代表Computing、Tabulating、Recording。
1913年CTR实现统一管理,由老活森(ThomasJ.Watson,Sr.1874-1956)担任公司总裁。
当时CTR已有雇员1300名。
1924年CTR公司易名为国际商业机器公司(InternationalBusinessMachinesCorp.),这就是赫赫有名的IBM公司。
老沃森从1913年直到他去世的43年中,一直领导IBM使之成为世界上最大最成功的公司之一。
为了促进公司的发展,他特别强调教育、科学研究以及技术创新的重要性,他的格言是:
思考(THINK)。
沃森一生都对计算机教育很感兴趣,经常帮助大学及其教职工解决困难。
为哈佛大学、哥伦比亚大学提供经费和设备。
因此,他曾是许多大学的董事,并接受了30多个荣誉学位。
1934年德国学者康拉德·祖思(KonradZuse,1910-)开始利用机电部件研制程序控制的计算机。
他是学建筑工程的,对其它国家计算机发展情况毫无所知,他的工作是在孤立状态下进行的。
同年,IBM成功推出第一台电动打字机。
1935年日本富士通公司成立。
1936年英国科学家图灵(AlanMathisonTuring,1912-1954)发表了著名论文《论可计算数及其在密码问题的应用》,首次提出逻辑机的通用模型__图灵机的概念。
图灵机对数字计算机的一般结构、可实现性和局限性产生了深远的影响,为可计算性理论奠定了基础。
1937年美国哈佛大学应用数学教授霍华德·艾肯(HowardAiken,1900-1973)在读过巴贝奇和爱达的笔记后,受到很大启发。
同时,在他研究空间电荷的传导理论时,正好需要大量繁杂的计算。
因此,他写了一篇题为《自动计算机的设想》的建议,提出用机电方法而不是纯机械的方法来实现巴贝奇关于分析机的想法。
但就当时哈佛的条件,没有可能制造这样庞大的机器。
1938年德国祖思完成了他的第一个模型机Z1。
1939年IBM总裁老沃森对艾肯的建议很感兴趣。
艾肯的建议正好对IBM转向发展计算机起了点火助推的作用。
沃森决定提供100万美元的经费,并由IBM承担制造艾肯设计的自动顺序控制计算机,为此双方签定了合同。
同年,美国衣阿华大学教授阿塔诺索夫(JohnVincentAtanasoff,1903-)制成一台雏型电子管数字计算机。
他也是因为进行数学物理研究需要进行大量计算,然而当时使用的模拟计算机速度太慢又不够精确,从而激发了他研究数字计算机的决心。
1941年德国祖思完成了一台可以工作的计算机Z3,利用继电器作加法器,能对2进制浮点数进行计算。
德国军方对他的工作毫无兴趣。
同年,约翰·莫奇莱教授(JohnWilliamMauchly,1907-1980)从霍普金斯大学转入宾夕法尼亚大学工作。
战争即将爆发,他参加了宾大摩尔电工学院与陆军军械署合作进行弹道表的计算工作。
他在过去的研究中,都涉及到大量的计算,例如能谱的计算、气象预报等,他曾制造过一台模拟计算机作气象数据的谐波分析。
他还用统计方法研究过太阳黑子的起因。
为了探索新的计算技术,这一年他还去衣阿华大学参观过阿塔诺索夫的计算装置。
1942年莫奇莱教授写了一份备忘录,建议制造一台电子计算机来完成弹道表这个至关重要的计算。
这就是ENIAC的蓝图,但并未引起重视。
同年,阿塔诺索夫在研究生伯利(CliffordBerry)的帮助下,用电子管作逻辑元件装成一台很小的计算机,称为ABC(AtanasoffBerryComputer)。
1943年4月宾大摩尔学院与美国陆军阿伯丁弹道实验室签订合同,立项拨款,开始了ENIAC的研制工作。
军方与宾大的联络员是高德斯坦中尉(HermanH.Goldstine),他对促成这一项目起了积极作用。
1944年8月IBM公司把MarkI计算机作为礼物赠给哈佛大学。
它的全称是IBMASCC自动顺序控制计算机(AutomaticSequenceControlledCalculator),艾肯教授说MarkI的运行“使巴贝奇的梦想变成现实”。
MarkI是第一台大型自动数字计算机,但它不是全电子式的,使用了IBM的许多机电式部件,包括继电器、计数器、凸轮接触器、卡片机、穿孔机、电动打印机等。
它的字长为23位十进制数,机器周期只有0.3秒,所以计算速度较慢,噪声很大。
这个庞然大物,长15.5米,高2.4米,约5吨重。
MarkI在哈佛服役15年,从一开始,就在艾肯领导下为美国海军进行计算,包括后勤服务、射击弹道以及极为保密的第一颗原子弹的数学模拟等。
许多计算机先驱者都在这里工作过,例如霍普中尉(GraceM.Hopper,1906-)就在这一年来到这里工作,与Compbell、Bloch一起编程,她说:
“我成了世界上第一台大型数字计算机MarkI的第三个程序员”,后来她对高级语言、特别是COBOL的建立做出了贡献。
从前有许多文献都认为MarkI标志着现代计算机时代的开始。
1945年图灵在二战期间一直在英国外交部供职(1939年至1945年),他是英国破译德军密码的主要成员。
当时,希特勒的潜艇异常活跃,妄图切断英国与其它盟国的海上供应线。
图灵设计的破译机Bombe实质上就是一台采用继电器作开关元件的高速计算装置。
他以独特的思想创造的破译机,一次次成功地破译了法西斯的密电,使大西洋上盟军的护航队一次次避免了德国潜艇的袭击,为反法西斯的胜利做出了自己的贡献。
这一年,图灵谢绝了剑桥大学帝国学院研究员的地位,参加了英国国家物理实验室(NPL)数学部的工作。
他把早先对可计算性的研究成果与他战时在电子学方面的经验结合在一起,以极大的热情从事电子计算机的设计工作。
他起草了关于自动计算机器ACE(AutomaticComputingEngine)的报告,描述了存储程序概念在计算机中的应用,阐明了用子程序实现某些运算而程序员不必知道机器细节的情况,这就预言了以后对高级语言的开发,他甚至还想象了远程终端的使用,指出“利用电话线来控制远距离计算机是完全可能的”。
的确,ACE是一个雄心勃勃的计划。
同年,另一件有意义的大事是冯·诺依曼(JohnvonNeumann,1903-1957)介入ENIAC的工作。
一天,在阿伯丁火车站高德斯坦巧遇冯·诺依曼教授,中尉以敬仰的心情与早已闻名的教授攀谈起来。
冯·诺依曼当时正在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作,从事核武器的模拟计算。
当他听到ENIAC的进展时,凭着他渊博的学识立刻洞察到这一项目的重要意义,并毅然决定参加这一研究,成为ENIAC的顾问。
于是在ENIAC的研制过程中,出现了一段智力活动最紧张的黄金季节。
1946年2月15日ENIAC成功地投入运行。
它是第一台电子数字计算机,为本世纪的计算机革命铺平了道路。
这台机器的主要设计者是莫奇莱和埃克特。
系统的逻辑设计来自莫奇莱的思想,他的学生埃克特(J.PresperEckert,Jr.1919-)则完成了大部分工程设计。
这个庞然大物使用了18000个电子管,重30吨。
它有20个电子累加器。
每个累加器能作10位10进制数的存储与加减。
时钟频率为100KHz,其运算速度是MarkI的1000倍。
在宾大摩尔学院运行了几个月,就拆迁安装到马里兰州的阿伯丁武器试验场,工作到1955年才退役。
同年,MarkⅡ也投入运行,它仍使用了大量继电器,用于海军的武器试验场。
霍普等人在调试机器时,发现在失效的继电器中夹着压扁的飞蛾,于是把它称为bug,而把debug(抓虫子)当成“排除故障”的术语。
这一年的6月,冯·诺依曼与高德斯坦等人发表了《电子计算机装置逻辑结构初探》的论文,成为EDVAC的设计基础。
EDVAC是电子离散变量计算机(ElectronicDiscreteVariableComputer)的缩写。
它的主要改进有两点:
一是为了充分发挥电子元件的高速性能而采用了2进制;二是把指令和数据一起存储起来,让机器能自动地执行程序。
1946年暑期,宾州大学还举办了“电子数字计算机设计的理论和技术”讲习班,来自各国的29名专家参加了研讨,其中包括英国剑桥大学教授威尔克斯(MauriceV.Wilkes,1913-)。
在讲习班期间,威尔克斯设计了EDSAC,它是电子延迟存储自动计算机(ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)的缩写。
1947年莫奇莱和埃克特离开宾州大学,创立了他们自己的Eckert-Mauchly公司。
冯·诺依曼教授则回到普林斯顿大学高级研究院,继续EDVAC的工作。
同年,艾肯在哈佛举办了数学设备讨论文,最重要的影响是他在哈佛大学创造了一个良好的环境,培养了许多计算机领域的杰出人物。
从哈佛大学的大事记上,可以明确地证实“计算机科学”这门课程在哈佛要比其它大学早开10年。
国际标准化组织ISO成立。
这一年,在美国哥伦比亚大学建立了美国东部计算机协会,这成为美国计算机协会ACM(AssociationforComputingMachinery)的前身。
1948年美国贝尔实验室的三位物理学家巴丁(JohnBardeen,1908-)、布拉坦(WalterBrattain,1902-)、肖克莱(WilliamShockley,1910-)发明了晶体管。
由于这项影响深远的发明,他们荣获1956年诺贝尔物理奖。
揭开了微电子学革命的序幕。
同年,IBM又开发了SSEC(SelectiveSequenceElectronicCalculator)。
1949年5月EDSAC在英国剑桥大学投入运行,它是由MauriceWilkes和W.Renwick设计制造的,做了很多早期的程序设计研究工作。
他们还发明了威廉姆斯存储器,使EDSAC成为世界上首次实现的存储程序计算机。
同年,Eckert-Mauchly公司研制了BINAC,这是一台电子式全自检计算机,霍普也参加了这一工作。
此外,德国的Zuse公司成立,开始制造Z11计算机。
1950年图灵制成一台体现他的想法的模型机PilotACE,这是一台非常成功的机器,后来由英国电气公司制造了大约30台,命名为DEUCE。
最早的一台PilotACE现在存放在伦敦肯辛顿科学博物馆里。
这一年的10月,图灵发表了另一篇著名论文《计算机器与智能》(ComputingMachineryandIntelligence),指出如果一台机器对于质问的响应与人类的响应完全无法区别,那么这台机器就具有智能。
今天,人们把这一论断称为图灵测试,它奠定了人工智能的理论基础。
这一年的12月,MIT(麻省理工学院)的旋风计算机(Whirlwind)投入运行。
它是J.W.Forrester领导制造的。
最初使用了静电存储器和1MHz的脉冲频率,字长较短,为16位2进制数,具有较高的运算速度。
后来它用磁心取代了静电存储器(1953年)并使用磁带和磁鼓作外存。
在软件方面,开发了符号汇编程序的解释系统。
旋风计算机对早期IBM的700系列计算机和DEC的研制工作影响很大,DEC公司初创时期的不少人来自MIT的林肯实验室。
这一年,MarkⅢ也投入运行,它最早使用了磁鼓存储器。
1951年6月14日国际舆论通常认为这一天标志着人类进入计算机时代。
UNIVAC通用自动计算机(UNIVersalAutomaticComputer)交付美国人口统计局使用。
它在当时的大选中,很快预告了艾森豪威尔当选,在西方引起轰动。
UNIVAC的主要标志:
一是计算机从实验室走向社会,作为商品交付客户使用;二是计算机从单纯军事用途进入公众领域的数据处理,引起强烈的社会反响。
这台机器的设计师正是莫奇莱和埃克特,不过他们的公司因资金困难已在1950年被RemingtonRand(兰德)公司并购。
这一年的10月,美国无线电工程师学会(IRE)的计算机小组成立。
它是今天IEEE-CS计算机学会的前身。
这一年,图灵当选为英国皇家学会会员。
1952年EDVAC正式投入使用。
虽然,作为第一台存储程序的计算机它的原理设计早在1946年就已完成,但到1950年仍在做大量的测试工作。
EDVAC所以延期,主要是ENIAC的原班人马已经分裂。
EDVAC在阿伯丁陆军武器试验场一直用到1962年12月才退役。
同年,霍普研制成功第一个编译程序A-O。
此外,MarkⅣ也投入运行。
IBM推出701计算机。
这一年,集成电路的思想开始萌发。
英国的G.W.A.Dummer在他的论文中,提出在制造晶体管的半导体材料上加工整个电路将会是很有用的想法。
1953年4月7日IBM公司在纽约举行盛大招待会向社会公布它的新产品,著名原子核科学家奥本海默致开幕词表示祝贺。
IBM自1952年推出701大型科学计算机后,又推出702大型数据处理机和小型机IBM650,它们还配置了齐全的外设:
卡片输入输出机、打印机等。
这就为第一代商品计算机描绘出一个丰满而生动的形象。
这一年,首先出现的磁心存储器用在MIT的旋风计算机上,“几乎一夜之间就使存储器变得稳定而可靠了”(Wilkes语,他当时正在MIT访问)。
1954年贝尔实验室制成第一台晶体管计算机TRADIC,它使用了800个晶体管。
IBM资助的一个委员会在JohnBackus领导下开始研制高级语言,设计用于科学与工程计算的FORTRAN语言。
这一年的12月,正式建立美国计算机协会ACM。
在美国,它是包括科学、教育、技术各方面最大的一个协会。
ACM的宗旨是发展信息处理,并负责推广计算机在各方面的应用。
开始出版《计算机协会杂志》(JournaloftheACM),它是季刊,刊登有长期价值的计算机科学研究方面的论文。
A.M.图灵去世,年仅42岁。
鉴于他在计算机理论方面的创造性的奠基工作,被称为计算机科学之父。
1955年RemingtonRand公司与Sperry公司合并,成立了SperryRand公司。
1956年4月6月受中共中央的委托,周恩来总理、聂荣臻副总理领导制定了《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》。
在宏伟的12年规划中,把计算技术、半导体、自动化、电子学并列为必须抓紧的4大紧急措施。
著名数学家华罗庚教授(1911-1985)任计算技术规划组组长,负责起草了发展我国计算机事业的措施。
同年8月,中国科学院计算技术研究所筹委会成立,华罗庚任主任委员。
根据“先集中,后分散”的原则,把全国各地曾在计算技术方面工作过的人员集中到所,共同承担任务,消化当时引进的苏联M-3小型机和юэCM大型机。
待骨干力量锻炼成长后,再回各自的大学或科研单位开展工作。
同年9月,根据全国科学规划提出的要求,清华大学、北京大学开始筹建计算机或计算数学专业。
这一年,IBM公司的总裁老沃森去世,他把公司的领导权移交给儿子小沃森。
小沃森在二战期间作过飞行员,对电子技术有比较深的体会,因此他坚定地引导IBM走开发计算机的创新道路。
继701、702计算机后,又推出704、705计算机,它们都采用了磁心存储器,并改进了浮点运算部件与变址寄存器,再加上外设的改进,使这些机器的性能有了明显的提高。
在IBM704上运行的符号汇编程序SAP(SymbolicAssemblyProgram)是汇编程序发展史上最有意义的事,它确立了汇编的基本形式。
在704计算机上,还运行了第一个高级语言FORTRAN,它适合科学计算,至今仍在使用。
这一年,LosAlamos,JohnKister,PaulStein,StanislawUlam,WilliamWalden和MarkWells开发了初级的奕棋程序。
1957年在高级语言方面出现了COMITⅡ,IPL-V,IT等。
COMITⅡ是用于字符串处理与模式匹配的第一主要语言。
IPL-V是一种表处理语言,形式上与汇编语言类似,曾在60年代大量使用。
IT是在IBM650小型计算机上实现的第一个语言,对编译程序的研究起了推动作用。
1957年10月14日英国计算机学会BCS(britishComputerSociety)成立。
威尔克斯教授任首届总裁(1957-1960)。
这一年,W.C.Norris创建了控制数据公司CDC(ControlDataCorp.),开始了巨型机的研制工作。
二战期间诺里斯曾在海军服役,搞过破译密码的工作,追求技术的完美。
他是个学者型的人物,对CDC的发展正负影响兼有。
同年,奥尔森兄弟(KenOlsen和StanOlsen)和安德森(HarlanAnderson)创建了数据设备公司DEC(DigitalEquipmentCorp.),开始了小型机的研制工作。
KenOlsen曾参加过MIT旋风计算机等开发工作,因此MIT对DEC有较大的影响。
1958年8月1日我国第一台电子管计算机103机诞生。
它采用磁心做内存,采用磁鼓做外存。
内存容量1024字,运算速度为每秒1500次。
1958年12月我国已有15所高等院校先后建立了计算机或计算数学专业。
当时的计算机专业除讲授有关电子线路和脉冲技术外,主要结合某些比较成熟的计算机产品学习原理与设计方面的知识。
计算数学专业则在数值分析课的基础上,学习在机器上或手工编写程序。
这一年,英国曼彻斯特大学的T.M.Kilburn领导的小组与Ferranti公司合作,设计了ATLAS计算机。
这是第一台能执行多道程序的机器,并采用了分级存储的技术,在硬软件的很多方面表现出整个计算机系统设计思想的进步。
在高级语言方面,1958年也有许多发展。
MIT的JohnMcCarthy发明了LISP语言,它是为人工智能领域的应用而设计的,至今仍在广泛使用。
同年,ALGOL58出现,它由一个国际数学家小组设计,主要用于数学与科学计算。
同年,还出现了第一个专用语言APT,用于数控机床的程序编写。
此外,还有用于商业数据处理的第一个类英语语言Flow-Matic。
计算机用作教学机器也始于1958年,主要在一些工程系科把它引进教室。
在象棋程序方面,AlexBernstein等人开发了用于IBM704机的第一个成熟的程序。
AlanNewell,JohnShaw,HerbertSimon还使用高级语言首次开发了模仿人类思维过程的程序。
国际著名刊物《ACM通讯》创刊。
这是一本月刊,及时刊载计算机最新发展的技术性或前瞻性的论文。
1959年1
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