数字计算的里程碑

作者: Roger Morrison
创建日期: 20 九月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容


资料来源:Jrabelo / Dreamstime.com

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在数字计算的历史中,有可能发现对领域发展产生重大影响或表现出一定值得注意的天才的关键创新或事件。此处提供的里程碑并不意味着全面,详细或任何最终清单。而是瞥见历史的快照。

我们每天都在办公室,家中或旅途中使用计算机。我们利用它们来提高生产力,娱乐,交流。我们在办公桌上轻按它们,将其放在我们的手中或在我们的设备中使用它们。认识到成就当今数字环境的成就,本文讨论了计算历史中的一些重要里程碑。

查尔斯·巴贝奇的引擎

我们通常将计算机视为20世纪的发明。从广义上讲,计算已经存在了数千年。从黏土令牌到算盘,商人已使用各种方法进行计数和计算。然后,借助Charles Babbage的引擎,计算技术实现了巨大的飞跃。使用“操作科学”,机器将不仅仅是制表。

学生查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)被《航海年历》的数学表中的许多错误所困扰,对他的同事大声喊道:“我希望上帝,这些计算是用蒸汽完成的!”通过机械手段完成。为了推进实现他的愿景的大胆项目,巴贝奇于1822年在天文学会会议上介绍了他的“差异引擎”。他很快遇到了问题。该设计需要约25,000个手工机械零件。生产延误和与他的首席工程师的合同纠纷杀死了该项目。

巴贝斯的下一个努力是分析引擎,这是一台通用计算机,将使用打孔卡,并借鉴了丝绸织造行业的技术。但是政府对发明家的创新失去了耐心,不愿为该项目提供资金。拜伦勋爵(Lord Byron)的女儿艾达(Ada Lovelace)在她关于机器的笔记中为计算做出了巨大贡献。从未完成的Analytical Engine设计标志着数字计算的转变,表明对计算机的任务不仅仅是简单的数字运算。

图灵机

这一切都是从思想实验开始的,当时艾伦·图灵躺在草地上,仰望天空,探索巨大的可能性。 他将想像力转向了大卫·希尔伯特(David Hilbert)的“决策问题”,他问是否有可能确定特定问题是否可以解决。他想知道“机械过程”是否可以解决这个问题。


Turing设想了一台可以在无尽的纸带上进行计算的机器。他确定,通过将符号1与空格结合使用,该机器就有可能完成“可计算数字”上的任何数学分配。图灵机(一种从未真正建造过的理论装置)展示了巨大的计算设备处理复杂性的能力。图灵写道:“可以发明一台可以用来计算任何可计算序列的机器。”

冯·诺依曼和存储程序计算机

约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)提出的体系结构是计算领域向前迈出的一大步,前提是程序指令将存储在内存中。在冯·诺依曼计算机中,处理和存储单元是分开的,程序和数据在同一存储单元中存储和检索。当今,中央处理器(CPU)从存储磁盘上的程序获取其指令。它还在同一存储磁盘上读取和写入数据文件。

约翰·莫赫利(John Mauchley)在介绍其项目时说:“整个EDVAC将只有一个存储设备(具有可寻址位置)。...”据某些估计,冯·诺依曼的存储程序设计体系结构已成为一种存储设备。图灵机的化身-无限的可能性。不久,通用计算机的梦想将成为现实。

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UNIVAC发放薪水

“自动生产的乌托邦本质上是合理的,”西奥多·卡洛在《工作社会学》中写道。 1954年10月15日星期五,Mauchly和J. Presper Eckert提出了支持这一结论的证据,这是历史上第一次自动进行工资核对。通用电气UNIVAC的任务很普通:库存,订单管理,会计和工资单。周五的工资单清楚地证明了数字计算在商业应用中的潜力。

Mauchly和Eckert已证明自己是创新者。 ENIAC和EDVAC是该领域先锋成就的传奇例子。但是这些早期的努力集中在政府,军事和学术项目上。这是计算机对商业企业和整个社会的贡献日益增长的一个重要里程碑。

IBM的“ RAMAC教授”

随着计算的进步,工程师意识到需要更好的方法来管理和访问数据。答案是305型磁盘存储单元或RAMAC(随机存取存储器记帐机)。它以1200 rpm的速度旋转(直径24英寸),使用一叠五十个铝盘,并存储了500万个字符。 “随机访问”意味着可以根据命令访问任何数据。 (要了解当时的技术状况,请查看1956年5MB硬盘的外观)。


IBM总裁很高兴在1958年布鲁塞尔世界博览会上向世界介绍该机器。访客可以通过键盘奇迹般地查询“ RAMAC教授”,并以十种语言中的任何一种接收答案。 IBM总裁将这一荣耀事件称为“ IBM历史上最伟大的产品日”。

集成电路的发明者

两名不同的发明人几乎同时进行一项伟大的创新并非闻所未闻。那就是杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯发生的事情。

使计算机电路正常工作需要四个组件:晶体管,电阻器,二极管和电容器。这些技术先驱通过独立工作,发现可以将这些功能统一在一个组件中:集成电路。为了使它起作用,他们发现可以在氧化硅涂层上形成电通路。

尽管经过漫长的法庭之战,两位创新者最终还是决定共享该专利。诺伊斯继续组建英特尔。这两个人将分别获得1969年的Kilby和1979年的Noyce的国家科学奖章。Kilby于2000年获得了诺贝尔发明奖,并在Noyce的致辞中给予了应有的赞誉。

史蒂夫·沃兹尼亚克斯(Steve Wozniaks)视频屏幕

史蒂夫·沃兹尼亚克(Steve Wozniak)在1970年代自称为“沃兹”,也被称为连环恶作剧和大学辍学者。现在我们知道他是一个天才。 (或者是他的合伙人史蒂夫·乔布斯才是天才?沃兹尼亚克斯的父亲诅咒乔布斯,并说他的儿子已经完成了所有工作,据某些记载使乔布斯流下了眼泪。)但是“沃兹”并没有带来创新。他自己。他参加了Homebrew Computer Club的第一次会议,这是在旧金山湾地区发展起来的嬉皮黑客文化的聚会。

会议结束后,沃兹尼亚克(Wozniak)是视频终端的设计者,他意识到他可以使微处理器的功能以其他人所忽略的方式工作。利用他的洞察力,他迅速开发了一种响应键盘输入的独立计算机。晚上10:00 1975年6月28日,星期日,沃兹尼亚克在键盘上打字,屏幕上出现了字母。苹果个人电脑诞生了。美洲电子爱好者的梦想已成为现实,计算机行业将永远不一样。 (有关Apple及其多年来的发展的更多信息,请参阅《创建iWorld:Apple的历史》。)

诸如此类的关键创新对计算机的后续开发产生了重大影响。我们今天使用的数字环境是大型团队以及各个天才共同努力的结果。这些里程碑是该领域众多贡献中值得注意的。