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延安大学学报 (自然

科学版 )

第 2卷 5

尺的制造与改进乃有飞速成就。

真空电子二极管的发明使人类打开了电子文明

3先驱们的探索一一机械式计算机

从 1世纪到 1世纪长达两百多年的时间里， 7 9

一

的大门，电子三极管的发明及其放大原理的发现，而 标志着人类科技史进入了一个新的时代：电子时代。 自从人们把电器元件应用于计算机的那一刻起，代计算机的发展序幕已经拉开了。现第一次进行这种尝试的是德国工程师朱斯 (9 O 1 9,u e。 1 1一 9 5 Z s )朱斯于 1 4制造出界上第一台真正的通用程序 9 1年控制的计算机。但遗憾的是，由于当时正值二战期间，朱斯的研制工作几乎不为德国以外的人知道，他

对计算机技术的突出贡献被埋没了。

批杰出的科学家相继进行了机械计算机的研制，

其中的代表人物有帕斯卡 ( 6 3 1 6, a c1、 1 2— 6 2 P sa)莱

布尼茨 ( 6 6 1 1, e nz和巴贝奇 ( 7 2 14— 7 6 L i i ) b 1 9—

1 7,a b g ) 8 1 B b a e。这一时期的计算机虽然构造和性能还非常简单，是其中体现的原理和思想已经接但近于现代计算机。 法国数学家帕斯卡于 1 7世纪制造出一种机械式加法机，是世界上第一台机械式计算机。算筹、这

美国最早从事机电计算机研究的是哈佛大学的艾肯 ( k n然而不幸的是，电计算机刚问世 N Aie )机不久就过时了。因为它的运算速度很慢而且也不能进一步提高。因此机电计算机一诞生就注定要很快被电子计算机所取代。 几乎是在制造机电计算机的同时，们开始了人制造电子计算机的努力。1 0, 9 6年青年发明家德福雷斯特 ( e eF rs,8 3 1 6 )明了世界上 L ed oet 1 7~ 9 1发第一只三极管，的栅极控制电流开关的速度比继它电器快了 1万倍。如果把它用在计算机上，运算速度的提高不就轻而易举了吗。在 3年代后期，多目 O许

算盘等是人类最早的手动计算工具，械式计算机机

则是在此之后出现的一种用机械技术来实现数字运

算的计算工具。帕斯卡的加法机在法国引起轰动。这台机器在展出时，前往

参观的人川流不息。帕斯卡的

加法机向人们揭示出：一种纯粹机械的装置去代用替人们的思考和记忆是完全可以做到的。

帕斯卡去世后不久，位年轻的数学家 (一因独立发明微积分而与牛顿齐名的莱布尼茨 )到了帕斯读卡撰写的关于加法计算机的论文，使他大受鼓舞这和启发， 1 7,国数学家莱布尼茨发明了乘于 6 3年德

法机，这是第一台可以运行完整的四测运算的计算机。布尼次同时还提出了“以用机械代替人进行莱可繁锁重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓

光敏锐的学者，纷跻身于制造电子管计算机这一纷诱人的前景。

5 2 0世纪 3、0年代，击最后的技 04冲

术壁垒

2纪4 O世 0年代中期，由于在导弹、箭和原子水

舞着人们探求新的计算机。

由于天文及舫海的需要， 8 2年，数学家巴 12英

贝奇发明了差分机。这是最早采用寄存器来存储数

能的研究过程中，要解的一些复杂的数学问题。需传统的计算方式计算速度慢、度差，法满足需要。精无 因此，切需要研制计算速度快、迫精度高和自动控制

的电子计算机。 14 9 6年 2月 1 5日发生了人类历史上一件划时

据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。获得

此次成功后，巴贝奇又设计了更为理想的计算机

——

分析机。就在关于分析机的设计过程中，巴贝奇

显示了惊人的才智。他几乎设想出了现代数字计算

机的所有重要特点：即运算单元、储单元、入和存输输出电路。

代的大事：类第一台电子计算机诞生了。人它是世界上第一台通用电子数字计算机——埃尼阿克 ( NI E - AC)“。埃尼阿克”计算机的最初设计方案，由莫奇是

利 ( u hy于 1 4提出的。 ma c l) 9 3年它采用 1,0个电 8 80

4技术的改进——机械到电子的飞跃

制表机采用电气控制技术取代纯机械装置，这是计算机发展史的第一次质变。1 9世纪末期，伴随

子管，工作耗电 10千瓦，算机重 3, 5计 O吨占地面积

1 0方米，谓庞然大物。然第一台电子计算机 7平可虽还有许多缺点，但毕竟提高了计算速度。这在人类计算工具的

发展史上，疑是一个巨大的飞跃。无虽然埃

人口普查的需要，国侨民家庭出生的豪列利特制德造出了统计分析机。统计分析机适用于进行数量庞大而又要多次使用的数据统计工作，是这类机器但结构庞大，作速度无法进一步提高。因此，电子操当

器械发明后，它们便逐渐退出历史舞台了。

尼阿克计算机的运算速度已经相当快了，初生的但电子计算机存在着明显的缺陷：它的存储容量太①小，它的程序是用线路连接的方式实现的，②不便于