计算机简史:从结绳计数到计算机(11)


发明家们在世纪之交的年代驯服了电子,采用电子器件制作计算机已经水到渠成,呼之欲出 。
电脑创世纪
全世界在隆隆的炮火声中迎来了1943年 。硝烟密布,战鼓催春,战争的迫切需要,像一只有力的巨手,为电脑的诞生扫清障碍,铺平道路 。
4月9日,美国马里兰州阿贝丁,陆军军械部召集的一次会议,正处于举手表决的时刻 。陆军上校西蒙(L.Simon)端坐在主席的位置,关键会议关键时刻,他却装聋作哑,闭口不言 。他的身旁,是普林斯顿高级研究院的韦伯伦(O.Veblen)教授 。教授此时,仍在耐心地翻阅提交给会议的那份报告 。
应该说,西蒙上校对这份报告最有发言权,因为他领导的阿贝丁试炮场,担负着美国陆军新式火炮的试验任务 。早些时,军械部曾派出青年军官戈德斯坦(H.Glodstine)中尉,从宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院召集来一批研究队伍,帮助计算新式火炮的弹道表,这次会议就是应戈德斯坦等人要求,决定一件非同小可的事 。
人们都知道,刚试制出来的大炮是否能够通过验收,必须对它发射多枚炮弹的轨迹作认真检查,分析弹着点误差的原因 。一发炮弹从发射升空到落地爆炸,只需一分来钟,而计算这发炮弹的轨迹却要做750次乘法和更多的加减法 。一张完整的弹道表需要计算近4千条弹道,试炮场每天要提供给戈德斯坦6张这样的表,可想而知任务量有多大 。
戈德斯坦本人就是一位数学家,曾在密歇根大学任数学助理教授 。他从陆军中抽调来百余位姑娘作辅助性的人工计算 。可以设想一下:一发炮弹打过去,100多人用手摇计算机忙乱地算个不停,还经常出错,既吃力又不讨好,那场景不免令人啼笑皆非 。在戈德斯坦领导的队伍中,有来自莫尔学院的两位年轻学者 。一位是他多年的好友,莫尔学院副教授莫契利(J.Mauchiy),36岁的物理学家 。另一位名叫埃克特(P.Eckert),24岁的电气工程师,不久前刚从莫尔学院毕业 。莫契利擅长总体构思,他天生一个系统思维的脑子 。他的设想,又总能够被心灵手巧的埃克特领会并加以具体化 。两个人志趣相投,几番碰撞,一拍即合,交给了戈德斯坦一份研制电子计算机的设计方案——“高速电子管计算装置的使用”,明确提出要使用弗莱明、德福雷斯特发明的电子管,造一台前所未有的计算机器,把弹道计算的效率提高成百上千倍 。
不知什么原因,这份珍贵的方案竟莫名其妙地遗失 。莫契利只好根据秘书的记录重新起草报告,然后交给埃克特写一个附录 。在附录里,埃克特创造性地阐明如何把莫契利的设计具体化 。戈德斯坦深知这份报告的份量,也深感计算机器诱人的前景,他决心要利用军方代表和数学家的双重的身份,向军械部争取到项目的资助 。
此时韦伯伦教授手中拿着的,正是莫契利和埃克特共同起草的报告 。由于所需的巨额经费,加上研制的风险,就连韦伯伦也感到那几页纸似乎是沉甸甸的 。
戈德斯坦中尉站在会议桌的另一端,面对着西蒙上校,还在作继续的申诉:“我听说海军已经把希望寄托在马克1号计算机上 。我们设想的机器,是一种更新式的电子计算机,它将比哈佛的那台机器,高出几个数量级……” 。
西蒙转过脸,用眼睛示意戈德斯坦留意韦伯伦教授的态度,因为他知道,作为军械部的科学顾问,以“拓扑学”创立者闻名世界的数学权威,才是一言九鼎的人物 。于是,全场到会者的目光,都盯在教授身上 。
韦伯伦终于放下手中的报告,闭上眼睛,仰靠在椅背上沉思起来 。整个会场也跟着沉默了 。突然,教授猛然站起身,“砰”地一声推开身后的椅子,对着上校大声说道:
“西蒙,给戈德斯坦这笔经费!”
说完这句话,他立即转身向大门走去,头也不回地离开了会议室 。世界上第一台电子计算机的研制,就这样戏剧性地拉开了帏幕 。军方与莫尔学院最初签订的协议是提供14万美元的研制经费,但后来合同被修订了12次,经费一直追加到了48万,大约相当于现在的1000多万美元 。
莫尔学院组建的研制小组是一个朝气蓬勃的跨学科攻关小组,在科技史上留下了敢冒风险、敢于取胜的美名 。小组成员包括物理学家、数学家和工程师30余名,还组织了近200名辅助人员参与攻关 。项目总负责人勃雷纳德(J.Brainerd)是莫尔学院有声望的教授,他曾经讲:“这是一项不能确保一定会达到预期效果的开发方案,然而,现在正是一个合适的时机 。”他顶住了来自各方面的压力,满腔热情地支持年轻人的创造精神 。戈德斯坦则在科研组织方面表现出杰出的才干,他不仅为项目提供数学方面的帮助,还以军方联络员的身份,负责协调项目的进展 。在计算机研制中发挥最主要作用的当属莫契利和埃克特,以及一位名叫勃克斯(A.Burks)的工程师 。其中,莫契利是计算机的总设计师,主持机器的总体设计;埃克特是总工程师,负责解决复杂而困难的工程技术问题;勃克斯则作为逻辑学家,为计算机设计乘法器等大型逻辑元件 。


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