① 霍利瑞斯製表機的工作原理是什麼
隨著電與人類關系的逐步密切,許多人開始考慮將電學成果應用於計算技術。而在這方面首先取得實質性進展的是霍利瑞斯製表機。
它的設計人霍利瑞斯既不是工程師,也不是科學家,而是一名普普通通的統計人員。
霍利瑞斯是美籍德國移民的後裔,畢業於哥倫比亞大學附屬專科學校,他曾在美國人口調查局工作過,對統計工作的特點和艱巨性非常了解。
當時的美國每隔幾年就要做一次人口調查,調查的項目十分詳細,光是按年齡的劃分就有10類:5歲以下、6~10歲、11~20歲、21~30歲、……直到80歲以上年齡段。大家知道,美國人口主要是由移民組成的。18世紀末、19世紀初,美國的人口還不多,廣大的西部還都是人煙稀少的森林、草原和沼澤地,這個時期做人口統計當然沒有太大的困難。隨著人口的迅速繁衍和大規模移民潮的湧入,美國人口劇增,這就使得人口調查和統計工作的難度一次次增加。
大量的人口資料堆積如山,使統計工作者望而生畏,以致1880年的人口調查統計任務一直拖到1887年也沒有結果。霍利瑞斯製表機就是在這種背景下應運而生的。
一天,霍利瑞斯和一位在人口調查局工作的官員比靈斯聊天,幾句話就扯到了令人厭煩而又無法迴避的人口調查問題上,兩個人開始發牢騷,比靈斯更是抱怨不停。念了一陣苦經之後,比靈斯忽然提到一個他已考慮了多日的設想,那就是使用穿孔卡片幫助統計。讓每個接受調查的人都使用相同規格的硬紙卡片,按照不同的個人情況在不同的位置上穿孔,然後使用一種特殊的機器把這些信息讀出並加以統計,至於機器如何設計他就不得而知了。
比靈斯的設想給霍利瑞斯以極大的啟發,激起了霍利瑞斯的創造靈感,使他彷彿看到了解決問題的曙光。他過去聽說過提花編織機上穿孔卡的故事,那件事發生在1728年。一位法國工程師發明了一種自動提花織布機,其中設計了一連串長長的穿了孔的卡片,讓卡片轉動,使得那些與卡片上的洞眼正好對著的織針順利通過;而不相對的織針通不過。這樣,紗線就織出了規定好的花紋。現在已是19世紀末,時代不同了,要求也不一樣。霍利瑞斯懂得,僅用機械的方法顯然會黔驢技窮,只有配上最新的電工技術才會使問題得到解決。
那時候,電工技術在美國是一樣很時髦的手藝,霍利瑞斯雖然沒有專門學過電學,但對電工技術還是很內行的,因為他常在業余時間擺弄各種電器。在同事、家人、鄰居的心目中,他可是個熱心而又能乾的人。最後,他將弱電流技術和過去的穿孔卡片技術融為一體,設計製造了可用於人口調查的製表機。
霍利瑞斯製表機主要由五個部分構成:接受壓力機、繼電器、計數器、分類盒、電池。製表機上閱讀穿孔卡片的設計別具匠心,現在我們就以一個孔的位置為例介紹一下。先將卡片平放在相應位置上,孔的位置上方是一根帶彈簧的金屬棒,下方是一個水銀杯。工作時,金屬棒被輕輕地壓下來,如果該位置上沒有孔,金屬棒被卡片紙擋住下不來,不能出現後續動作。反之,由於該位置事先已穿好了孔,金屬棒就「長驅直入」地插入下方水銀杯中。
水銀和金屬棒都是導體,它們接觸以後,就好比接通了開關,形成了迴路,產生電流。由於所加的電壓低,形成的電流很弱,不會產生損壞製表機的電火花,也不會對人體造成傷害。另一方面,電流雖弱,但可以使繼電器吸合,產生大電流。大電流使相應的計數器加1,這樣就完成了此項目的一個人的統計。這種設計實在太巧妙了!金屬棒有很多根,它的數目由統計項目和分類的多少來決定。
其實在今天,我們仍然有不少表格需要填寫,像中學生升學填表,大學生畢業填表,甚至有時在考試中也有用填表作為答案的。不過,今天不用再穿孔,而只要你在相應位置上用筆塗黑就行。讀表的裝置也比那時高明得多了,用的是光電閱讀器,它可算是穿孔卡片方法的「直系後裔」了。
美國的人口統計機關當時曾徵集過能加快統計速度的發明,除霍利瑞斯以外,還有兩名應征者。他們採用了顏色卡片,但分類和計算仍依靠手工,與霍利瑞斯的發明相比真是相形見絀,霍利瑞斯成了競爭中的惟一勝利者。
有了製表機的武裝,人口調查的難題自然迎刃而解。1890年,共做了6300萬人的調查登記,資料匯總到首都華盛頓以後,一個月就完成了統計製表工作。而1880年,僅作了5000萬人的調查登記,統計製表工作花了7年半的時間,還多花了幾百萬美元。
人們對製表機的成功大加贊賞許多大企業的會計業務、產品統計都競相仿效,後來還風行於世界各地,奧地利、加拿大、挪威、俄國等都改用製表機進行人口調查。霍利瑞斯製表機,尤其是它的讀寫卡片裝置的巧妙設計,對以後的機電式計算機和電子計算機的研製都有極大的影響。
② 電腦是誰發明的
1614: 蘇格蘭人john napier (1550-1617)發表了一篇論文,其中提到他發明了一種可以計算四則運算和方根運算的精巧裝置。1623: wilhelm schickard (1592-1635)製作了一個能進行六位以內數加減法,並能通過鈴聲輸出答案的"計算鍾"。通過轉動齒輪來進行操作。1625: william oughtred (1575-1660) 發明計算尺1642: 法國數學家pascal 在william oughtred計算尺的基礎上將計算尺加以改進,能進行八位計算。並且還賣出了許多,成為一種時髦的商品。在此插入〈pascal像〉1668: 英國人samuel morl和 (1625-1695)製作了一個非十進制的加法裝置,適宜計算錢幣。1671: 德國數學家gottfried leibniz設計了一架可以進行乘法,最終答案可以最大達到16位。1775: 英國charles製作成功了一台與 leibniz`s 的計算機類似的機器。但更先進一些。1776: 德國人mathieus hahn成功的製作了一台乘法器。1801: joseph-maire jacuard 開發了一台能用穿孔卡片控制的自動織布機。1820: 法國人charles xavier thomas de colmar (1785-1870),製作成功第一台成品計算機,非常的可靠,可以放在桌面上,在後來的90多年間一直在市場上出售。1822: 英國人charles babbage (1792-1871)設計了差分機和分析機,其中設計的理論非常的超前,類似於百年後的電子計算機,特別是利用卡片輸入程序和數據的設計被後人所採用。1832: babbage 和joseph clement 製成了一個差分機的成品,開始可以進行6位數的運算。後來發展到20位、30位,尺寸將近一個房子那麼大。結果以穿孔的形式輸出。但限於當時的製造技術,他們的設計難以製成。1834: 斯德哥爾摩的george scheutz用木頭做了一台差分機。1834: babbage 設想製造一台通用的分析機,在只讀存儲器(穿孔卡片)中存儲程序和數據,babbage在以後的時間繼續他的研究工作,並於1840年將操作數提高到了40位,並基本實現了控制中心(cpu)和存儲程序的設想,而且程序可以根據條件進行跳轉,能在幾秒內作出一般的加法,幾分鍾內作出乘除法。1842: babbage的差分機項目因為研製費用昂貴,被政府取消。但他自己仍花費大量的時間和精力於他的分析機研究。1843: scheutz 和他的兒子edvard scheutz 製造了一台差分機,瑞典政府同意繼續支持他們的研究工作。1847: babbage 花兩年時間設計了一台較簡易的、31位的差分機,但沒有人感興趣並支持他造出這台機器。但後來倫敦科學博物館用現代技術復制出這台機器後發現,它確實能准確的工作。1848: 英國數學家george boole創立二進制代數學。提前差不多一個世紀為現代二進制計算機鋪平了道路。1853: 令babbage感到高興的是,scheutzes製造成功了真正意義上的比例差分機,能進行15位數的運算。象babbage所設想的那樣輸出結果。後來倫敦的brian donkin又造出了更可靠的第二台。1858: 第一台製表機被albany的dley天文台買走。第二台被英國政府買走。但天文台並沒有將其充分利用,後來被送進了博物館。而第二台卻被幸運的使用了很長時間。1871: babbage 製造了分析機的部分部件和印表機。1878: 紐約的西班牙人ramon verea,製造成功桌面計算器。比前面提到的都要快。但他對將其推向市場不感興趣,只是想表明,西班牙人可以比美國人做的更好。1879: 一個調查委員會開始研究分析機是否可行,最後他們的結論是:分析機根本不可能工作。此時babbage 已經去世了。調查之後,人們將他的分析機徹底遺忘了。但howard aiken 例外。1885: 這時期更多的計算機涌現出來。如美國、俄國、瑞典等。他們開始用有槽的圓柱代替易出故障的齒輪。1886: 芝加哥的dorr e. felt (1862-1930),製造成了他的計算機。這是第一台用按鍵操作的計算器,而且速度非常快,按鍵抬起,結果也就出來了。1889: felt推出桌面印表計算器。1890: 1890美國人口普查。1880年的普查人工用了7年的時間進行統計。這意味著1890年的統計將會超過10年。美國人口普查部門希望能得到一台機器幫助提高普查的效率。herman hollerith,建立製表機公司的那個人,後來他的公司發展成了ibm公司。借鑒了babbage的發明,用穿孔卡片存儲數據,並設計了機器。結果僅僅用了6個周就得出了准確的數據(62622250人)。herman hollerith大發其財。1892: 聖多美和普林西比的william s. burroughs (1857-1898),製作成功了一台比felt的功能更強的機器,真正開創了辦公自動化工業。1896: herman hollerith創辦了ibm公司的前身
③ 機器語言是怎麼被人類發明出來的
現在我們所說的計算機,其全稱是通用電子數字計算機,「通用」是指計算機可服務於多種用途,「電子」是指計算機是一種電子設備,「數字」是指在計算機內部一切信息均用0和1的編碼來表示。計算機的出現是20世紀最卓越的成就之一,計算機的廣泛應用極大地促進了生產力的發展。 一、計算工具的發展簡史 自古以來,人類就在不斷地發明和改進計算工具,從古老的「結繩記事」,到算盤、計算尺、差分機,直到1946年第一台電子計算機誕生,計算工具經歷了從簡單到復雜、從低級到高級、從手動到自動的發展過程,而且還在不斷發展。回顧計算工具的發展歷史,從中可以得到許多有益的啟示。 1. 手動式計算工具 人類最初用手指進行計算。人有兩只手,十個手指頭,所以,自然而然地習慣用手指記數並採用十進制記數法。用手指進行計算雖然很方便,但計算范圍有限,計算結果也無法存儲。於是人們用繩子、石子等作為工具來延長手指的計算能力,如中國古書中記載的「上古結繩而治」,拉丁文中「Calculus」的本意是用於計算的小石子。 最原始的人造計算工具是算籌,我國古代勞動人民最先創造和使用了這種簡單的計算工具。算籌最早出現在何時,現在已經無法考證,但在春秋戰國時期,算籌使用的已經非常普遍了。根據史書的記載,算籌是一根根同樣長短和粗細的小棍子,一般長為13~14cm,徑粗0.2~0.3cm,多用竹子製成,也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料製成的。算籌採用十進制記數法,有縱式和橫式兩種擺法,這兩種擺法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九個數字,數字0用空位表示。算籌的記數方法為:個位用縱式,十位用橫式,百位用縱式,千位用橫式,……,這樣從右到左,縱橫相間,就可以表示任意大的自然數了。 計算工具發展史上的第一次重大改革是算盤,也是我國古代勞動人民首先創造和使用的。算盤由算籌演變而來,並且和算籌並存競爭了一個時期,終於在元代後期取代了算籌。算盤輕巧靈活、攜帶方便,應用極為廣泛,先後流傳到日本、朝鮮和東南亞等國家,後來又傳入西方。算盤採用十進制記數法並有一整套計算口訣,例如「三下五除二」、「七上八下」等,這是最早的體系化演算法。算盤能夠進行基本的算術運算,是公認的最早使用的計算工具。 1617年,英國數學家約翰·納皮爾(John Napier)發明了Napier乘除器,也稱Napier算籌。Napier算籌由十根長條狀的木棍組成,每根木棍的表面雕刻著一位數字的乘法表,右邊第一根木棍是固定的,其餘木棍可以根據計算的需要進行拼合和調換位置。Napier算籌可以用加法和一位數乘法代替多位數乘法,也可以用除數為一位數的除法和減法代替多位數除法,從而大大簡化了數值計算過程。 1621年,英國數學家威廉·奧特雷德(William Oughtred)根據對數原理發明了圓形計算尺,也稱對數計算尺。對數計算尺在兩個圓盤的邊緣標注對數刻度,然後讓它們相對轉動,就可以基於對數原理用加減運算來實現乘除運算。17世紀中期,對數計算尺改進為尺座和在尺座內部移動的滑尺。18世紀末,發明蒸汽機的瓦特獨具匠心,在尺座上添置了一個滑標,用來存儲計算的中間結果。對數計算尺不僅能進行加、減、乘、除、乘方、開方運算,甚至可以計算三角函數、指數函數和對數函數,它一直使用到袖珍電子計算器面世。即使在20世紀60年代,對數計算尺仍然是理工科大學生必須掌握的基本功,是工程師身份的一種象徵。 2. 機械式計算工具 17世紀,歐洲出現了利用齒輪技術的計算工具。1642年,法國數學家帕斯卡(Blaise Pascal)發明了帕斯卡加法器,這是人類歷史上第一台機械式計算工具,其原理對後來的計算工具產生了持久的影響。帕斯卡加法器是由齒輪組成、以發條為動力、通過轉動齒輪來實現加減運算、用連桿實現進位的計算裝置。帕斯卡從加法器的成功中得出結論:人的某些思維過程與機械過程沒有差別,因此可以設想用機械來模擬人的思維活動。 德國數學家萊布尼茨(G .W .Leibnitz)發現了帕斯卡一篇關於「帕斯卡加法器」的論文,激發了他強烈的發明慾望,決心把這種機器的功能擴大為乘除運算。1673年,萊布尼茨研製了一台能進行四則運算的機械式計算器,稱為萊布尼茲四則運算器。這台機器在進行乘法運算時採用進位-加(shift-add)的方法,後來演化為二進制,被現代計算機採用。 萊布尼茨四則運算器在計算工具的發展史上是一個小高潮,此後的一百多年中,雖有不少類似的計算工具出現,但除了在靈活性上有所改進外,都沒有突破手動機械的框架,使用齒輪、連桿組裝起來的計算設備限制了它的功能、速度以及可靠性。 1804年,法國機械師約瑟夫·雅各(Joseph Jacquard)發明了可編程織布機,通過讀取穿孔卡片上的編碼信息來自動控制織布機的編織圖案,引起法國紡織工業革命。雅各織布機雖然不是計算工具,但是它第一次使用了穿孔卡片這種輸入方式。如果找不到輸入信息和控制操作的機械方法,那麼真正意義上的機械式計算工具是不可能出現的。直到20世紀70年代,穿孔卡片這種輸入方式還在普遍使用。 19世紀初,英國數學家查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage)取得了突破性進展。巴貝奇在劍橋大學求學期間,正是英國工業革命興起之時,為了解決航海、工業生產和科學研究中的復雜計算,許多數學表(如對數表、函數表)應運而生。這些數學表雖然帶來了一定的方便,但由於採用人工計算,其中的錯誤很多。巴貝奇決心研製新的計算工具,用機器取代人工來計算這些實用價值很高的數學表。 1822年,巴貝奇開始研製差分機,專門用於航海和天文計算,在英國政府的支持下,差分機歷時10年研製成功,這是最早採用寄存器來存儲數據的計算工具,體現了早期程序設計思想的萌芽,使計算工具從手動機械躍入自動機械的新時代。 1832年,巴貝奇開始進行分析機的研究。在分析機的設計中,巴貝奇採用了三個具有現代意義的裝置: ⑴ 存儲裝置:採用齒輪式裝置的寄存器保存數據,既能存儲運算數據,又能存儲運算結果; ⑵ 運算裝置:從寄存器取出數據進行加、減、乘、除運算,並且乘法是以累次加法來實現,還能根據運算結果的狀態改變計算的進程,用現代術語來說,就是條件轉移; ⑶ 控制裝置:使用指令自動控制操作順序、選擇所需處理的數據以及輸出結果。 巴貝奇的分析機是可編程計算機的設計藍圖,實際上,我們今天使用的每一台計算機都遵循著巴貝奇的基本設計方案。但是巴貝奇先進的設計思想超越了當時的客觀現實,由於當時的機械加工技術還達不到所要求的精度,使得這部以齒輪為元件、以蒸汽為動力的分析機一直到巴貝奇去世也沒有完成。 3. 機電式計算機 1886年,美國統計學家赫爾曼·霍勒瑞斯(Herman Hollerith)借鑒了雅各織布機的穿孔卡原理,用穿孔卡片存儲數據,採用機電技術取代了純機械裝置,製造了第一台可以自動進行加減四則運算、累計存檔、製作報表的製表機,這台製表機參與了美國1890年的人口普查工作,使預計10年的統計工作僅用1年零7個月就完成了,是人類歷史上第一次利用計算機進行大規模的數據處理。霍勒瑞斯於1896年創建了製表機公司TMC公司,1911年,TMC與另外兩家公司合並,成立了CTR公司。1924年,CTR公司改名為國際商業機器公司(International Business Machines Corporation),這就是赫赫有名的IBM公司。 1938年,德國工程師朱斯(K.Zuse)研製出Z-1計算機,這是第一台採用二進制的計算機。在接下來的四年中,朱斯先後研製出採用繼電器的計算機Z-2、Z-3、Z-4。Z-3是世界上第一台真正的通用程序控制計算機,不僅全部採用繼電器,同時採用了浮點記數法、二進制運算、帶存儲地址的指令形式等。這些設計思想雖然在朱斯之前已經提出過,但朱斯第一次將這些設計思想具體實現。在一次空襲中,朱斯的住宅和包括Z-3在內的計算機統統被炸毀。德國戰敗後,朱斯流亡到瑞士一個偏僻的鄉村,轉向計算機軟體理論的研究。 1936年,美國哈佛大學應用數學教授霍華德·艾肯(Howard Aiken)在讀過巴貝奇和愛達的筆記後,發現了巴貝奇的設計,並被巴貝奇的遠見卓識所震驚。艾肯提出用機電的方法,而不是純機械的方法來實現巴貝奇的分析機。在IBM公司的資助下,1944年研製成功了機電式計算機Mark-I。Mark-I長15.5米,高2.4米,由75萬個零部件組成,使用了大量的繼電器作為開關元件,存儲容量為72個23位十進制數,採用了穿孔紙帶進行程序控制。它的計算速度很慢,執行一次加法操作需要0.3秒,並且雜訊很大。盡管它的可靠性不高,仍然在哈佛大學使用了15年。Mark-I只是部分使用了繼電器,1947年研製成功的計算機Mark-Ⅱ全部使用繼電器。 艾肯等人製造的機電式計算機,其典型部件是普通的繼電器,繼電器的開關速度是1/100秒,使得機電式計算機的運算速度受到限制。20世紀30年代已經具備了製造電子計算機的技術能力,機電式計算機從一開始就註定要很快被電子計算機替代。事實上,電子計算機和機電式計算機的研製幾乎是同時開始的。 4. 電子計算機 1939年,美國依阿華州大學數學物理學教授約翰·阿塔納索夫(John Atanasoff)和他的研究生貝利(Clifford Berry)一起研製了一台稱為ABC(Atanasoff Berry Computer)的電子計算機。由於經費的限制,他們只研製了一個能夠求解包含30個未知數的線性代數方程組的樣機。在阿塔納索夫的設計方案中,第一次提出採用電子技術來提高計算機的運算速度。 第二次世界大戰中,美國賓夕法尼亞大學物理學教授約翰"莫克利(John Mauchly)和他的研究生普雷斯帕"埃克特(Presper Eckert)受軍械部的委託,為計算彈道和射擊表啟動了研製ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)的計劃,1946年2月15日,這台標志人類計算工具歷史性變革的巨型機器宣告竣工。ENIAC是一個龐然大物,共使用了18 000多個電子管、1 500多個繼電器、10 000多個電容和7 000多個電阻,佔地167平方公尺,重達30噸。ENIAC的最大特點就是採用電子器件代替機械齒輪或電動機械來執行算術運算、邏輯運算和存儲信息,因此,同以往的計算機相比,ENIAC最突出的優點就是高速度。ENIAC每秒能完成5 000次加法,300多次乘法,比當時最快的計算工具快1 000多倍。ENIAC是世界上第一台能真正運轉的大型電子計算機,ENIAC的出現標志著電子計算機(以下稱計算機)時代的到來。 雖然ENIAC顯示了電子元件在進行初等運算速度上的優越性,但沒有最大限度地實現電子技術所提供的巨大潛力。ENIAC的主要缺點是:第一,存儲容量小,至多存儲20個10位的十進制數;第二,程序是「外插型」的,為了進行幾分鍾的計算,接通各種開關和線路的准備工作就要用幾個小時。新生的電子計算機需要人們用千百年來製造計算工具的經驗和智慧賦予更合理的結構,從而獲得更強的生命力。 1945年6月,普林斯頓大學數學教授馮"諾依曼(Von Neumann)發表了EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer,離散變數自動電子計算機)方案,確立了現代計算機的基本結構,提出計算機應具有五個基本組成成分:運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備,描述了這五大部分的功能和相互關系,並提出「採用二進制」和「存儲程序」這兩個重要的基本思想。迄今為止,大部分計算機仍基本上遵循馮"諾依曼結構。 需要強調的是,EDVAC方案是集體智慧的結晶,馮"諾依曼的偉大功績在於他運用雄厚的數理知識和非凡的分析、綜合能力,在EDVAC的總體配置和邏輯設計中起到了關鍵的作用。可以說,現代計算機的發明決不是僅憑傑出科學家的個人努力就能完成的事業,研製電子計算機不僅需要巨大的資金,而且需要數學家、邏輯學家、電子工程師以及組織管理人員的密切合作,需要團隊的共同努力。
④ 穿孔製表機的發明影響
傑卡德和霍列瑞斯分別用開創了程序設計和數據處理之先河。以歷史的目光審視他們的發明,正是這種程序設計和數據處理,構成了電腦「軟體」的雛形。
打孔紙卡和製表機
這個是最早的數據存儲媒介了,在1725年由BasileBouchon發明出來,用來保存印染布上的圖案。但是關於它的第一個真正的專利權,是Herman Hollerith在1884年9月23日申請的,這個發明用了將近100年,一直用到了20世紀70年代中期。
上圖是打孔紙卡的典型例子--它製成於1972年,上面可以打90列孔。顯然你可以看出,這張卡片上能存儲的數據少的可憐,事實上幾乎沒有人真的用它來存數據。一般它是用來保存不同計算機的設置參數的。
IBM Punch Cards以機器可讀的形式編碼文本這種思想可以追溯到19世紀美國發明家Herman Hollerith的研究成果。Hollerith在紐約城市大學和哥倫比亞礦業學校學習工程學,在到美國麻省理工學院任教之前,他在美國人口調查局擔任過多年統計員。
在人口調查局Hollerith相信,機器可以更快更精確地計算調查產生的數據。在19世紀80年代晚期,他設計建造了用於1890年人口普查的編表機。他建立了一家公司使他的發明商業化,這家公司最初稱為製表機器公司(Tabulating Machine Company),1924年更名為美國國際商用機器公司(IBM)。Hollerith的打卡編表系統是文本編碼的前身——FORTRAN語言的早期版本使用字母H(表示Hollerith)來表示文本數據,這一點反映了他的貢獻。
製表機19世紀末,統計學家Herman Hollerith負責1890年美國人口調查工作,他借著打孔機的處理方式和Hollerith的打孔卡片製表機(Tabulation Machine),使這一次的人口調查,只花了兩年半的時間,僅為預計十年時間的1/4,同時替調查局節省五佰萬美元以上。此項工作開啟了數據處理自動化的時代。
Herman HollerithHollerith後來成立一家製表機器公司,並將其產品營銷至世界各地。1897年,蘇俄進行第一次人口調查,就使用了Hollerith的製表機。1911年,製表機器公司與其它幾家公司合並,成立了計算器表紀錄公司(ComputingTabulating Recording Company )。
製表機所產生的結果一直都必須用手抄,直到1919年,計算製表紀錄公司的列表機製造成功,才省略手抄的工夫。列表機的推出,使各公司的經營方式,產生了格命性的轉變。計算製表紀錄公司為了反映其業務興趣的范圍,乃於1924年改名為國際商業機器公司(InternationalBusiness Machines Corporation),這就是大家熟悉的IBM公司。
打孔卡片處理的設備有打孔機(CardPunch)、驗證機(Verifier)、再生機(Reprocer)、總和打孔(Summary Punch)、解釋器(Interpreter)、校對機(Collator)、計算器(Calculator)、會計機器(Accounting Machine)等。打孔卡片的數據處理方式,一直到計算機發明後,仍然持續的使用著。
⑤ 是誰發明了電腦
第一台計算機的誕生 第二次世界大戰期間,美國軍方為了解決計算大量 軍用數據的難題,成立了由賓夕法尼亞大學莫奇利和埃克特領導的研究小組,開始研製世界上第一台電子計算機。 經過三年緊張的工作,第一台電子計算機終於在1946年2 月14日問世了。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關組成,重達30噸,佔地160平方米,耗電174千 瓦,耗資45萬美元。這台計算機每秒只能運行5千次加法運算,僅相當於一個電子數字積分計算機(ENIAC即埃尼阿克)。 第一台計算機誕生至今已過去50多年了,在這期間,計算機以驚人的速度發展著,首先是晶體管取代了電子管,繼而是微電子技術的發展,使得計算機處理器和存貯器上的元件越做越小,數量越來越多,計算機的運算速度和存貯容量迅速增加。1994年12月,美國Intel公司宣布研製成功世界上最快的超級計算機,它每秒可進行3280億次加法運算(是第一台電子計算機的6600萬倍)。如果讓人完成它一秒鍾進行的運算量的話,需要一個人晝夜不停地計算一萬多年。 當年的埃尼阿克和現在的計算機相比,還不如一些高級袖珍計算器,但它的誕生為人類開辟了一個嶄新的信息時 代,使得人類社會發生了巨大的變化。 1996年2月14日,在世界上第一台電子計算機問世50周年之際,美國副總統戈爾再次啟動了這台計算機,以紀念信息時代的到來。 多數書上說,美國籍匈牙利裔科學家馮·諾依曼(John Von Neumann , 1903-1957)是電子計算機的發明人,他歷來被譽為「電子計算機之父」。但是,馮·諾依曼本人卻不認為自己是「電子計算機之父」。美國物理學家、曾在洛斯阿拉莫斯實驗室擔任過馮·諾依曼助手的弗蘭克爾在一封信中這樣寫道:「許多人都推舉馮·諾依曼為『計算機之父』,然而我確信他本人從來不會促成這個錯誤。或許,他可以被恰當地稱為助產士。但是他曾向我,並且我肯定他也曾向別人堅決強調:如果不考慮巴貝奇、阿達和其他人早先提出的有關概念,計算機的基本概念屬於圖靈。按照我的看法,馮·諾依曼的基本作用是使世界認識了由圖林引入的基本概念。」正是馮·諾依曼本人,親手把「計算機之父」的桂冠轉戴在英國科學家阿蘭·圖靈(Alan M. Turing ,1912-1954)頭上。但是,真正的「計算機之父」既不是馮·諾依曼,也不是阿蘭·圖靈。 在1973年以前,大多數美國計算機界人士認為,電子計算機發明人是賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院的莫奇利(J. Mauchiy)和埃科特(P.Eckert),因為他們是第一台具有很大實用價值的電子計算機ENIAC(埃尼阿克)的研製者。 現在國際計算機界公認的事實是:第一台電子計算機的真正的發明人是美國的約翰·文森特·阿塔那索夫(John V. Atanasoff ,1903-1995)。他在國際計算機界被稱為「電子計算機之父」。遺憾的是,中國計算機界的絕大多數人並不知道這個事實。 關於電子計算機的真正發明人是誰,美國的有關人阿塔那索夫、莫奇利和埃科特曾經打了一場曠日持久的官司,法院開庭審訊135次。最後由美國的一個地方法院作出判決。1973年10月19日,法院當眾宣布判決書:「莫奇利和埃科特沒有發明第一台計算機,只是利用了阿塔那索夫發明中的構思。」理由是阿塔那索夫早在1941年,就把他對電子計算機的思想告訴過ENIAC的發明人莫奇利。 阿塔那索夫(J. Atanasoft)是愛阿華大學物理學教授。阿塔那索夫是在他的研究生克利福特·貝瑞(Clifford E. Berry ,1818-1963)的幫助下發明電子計算機的。 第一台電子計算機的試驗樣機於1939年10月開始運轉。這台計算機幫助愛阿華大學的教授和研究生們解算了若干復雜的數學方程。阿塔那索夫把這台機器命名為ABC(Atanasoff- Berry-Computer),其中,A、B分別取倆人姓氏的第一個字母,C即「計算機」的首字母。 第一台電子計算機誕生以後,阿塔那索夫和貝瑞卻沒有獲得發明者的花環。 在阿塔那索夫和貝瑞離開之前,已有兩台改進後的ABC計算機能夠運行。這兩台ABC計算機被存放在愛阿華大學物理樓的儲存室里,逐漸被人遺忘。1946年,由於物質短缺,兩台機器都被拆散,零件移作它用,只留下了存儲器部件。愛阿華大學沒有為ABC計算機申請專利,這就給電子計算機的發明權問題帶來了曠日持久的法律糾紛。美國地方法院的裁定是正確的,因為ENIAC的發明者莫契利確實到衣阿華大學參觀過ABC計算機,並聽了阿塔那索夫的介紹,由此得到啟發。 阿塔那索夫於1903年10月4日在美國馬里蘭州的哈密爾敦出生。他在佛羅里達州渡過了童年。他的父親是保加利亞僑民,在保加利亞得過最高級別的科學獎,到美國後擔任礦山電氣工程師。他的母親是數學教師。阿塔那索夫從小與電氣和數學結下不解之緣。 阿塔那索夫於1921年進入佛羅里達大學,選擇的專業與父親相同,也是電氣工程。在同學中間,他的數學成績最好,而且是唯一學習過二進制數運算的人。1925年大學本科畢業,他進入愛阿華大學學習數學。他得到碩士學位後進入威斯康星大學,攻讀物理學博士學位。1930年,當阿塔那索夫獲得博士學位時,他所學的專業已經橫跨了電氣、數學和物理。他的廣博的知識是他今後發明創造的堅實基礎。 在威斯康星大學畢業後,阿塔那索夫返回愛阿華大學當教師。後來,他成為該校物理學教授。 1942年,日本襲擊珍珠港,阿塔那索夫和貝瑞主動放下手中的研製計劃,轉向更緊迫的國防科研項目。1942年底,貝瑞前往洛杉磯參加一項國防承包工程,而阿塔那索夫則去華盛頓一個海軍軍械實驗室工作,研究炸 彈引信。從此,兩人失去了聯系。 第二次世界大戰結束後,阿塔那索夫沒有返回大學講壇。他陸續創辦過幾個軍事和民用企業,並擔任總裁和技術主管。他一生獲得32項發明專利,於1995年6月15日逝世,終年91歲。 克利福特·貝瑞出生在紐約。他在小學時就被同學稱為「天才」,以各科全優的成績高中畢業。他愛好無線電,是當地小有名氣的業余發報員。他最大的特點是極強的動手能力,任何東西都做得細致而精巧。他在愛阿華大學所學的專業也是電氣工程。他聽過阿塔那索夫教授講的物理課。他一邊讀書,一邊到當地一家電氣公司兼任技術員。1939年,他以全班第一的成績畢業。當阿塔那索夫找貝瑞當研究助手時,貝瑞很高興地同意了。 貝瑞為使阿塔那索夫構思的電子計算機藍圖變成現實起了很大作用。因此,第一台電子計算機的名稱用了他的姓氏的第一個字母,被稱為ABC計算機,是恰當的。 1666年,在英國samuel morland發明了一部可以計算加數及減數的機械計數機。 1673年, gottfried leibniz 製造了一部踏式(stepped)圓柱形轉輪的計數機,叫“stepped reckoner”,這部計算器可以把重復的數字相乘,並自動地加入加數器里。 1694年,德國數學家,gottfried leibniz ,把巴斯卡的pascalene 改良,製造了一部可以計算乘數的機器,它仍然是用齒輪及刻度盤操作。 1773年, philipp-matthaus 製造及賣出了少量精確至12位的計算機器。 1775年,the third earl of stanhope 發明了一部與leibniz相似的乘法計算器。 1786年,j.h.mueller 設計了一部差分機,可惜沒有撥款去製造。 1801年, joseph-marie jacquard 的織布機是用連接按序的打孔卡控制編織的樣式。 1854年-1890年 1854年,george boole 出版 an investigation of the laws of thought”,是講述符號及邏輯理由,它後來成為計算機設計的基本概念。 1858年,一條電報線第一次跨越大西洋,並且提供了幾日的服務。 1861年,一條跨越大陸的電報線把大西洋和太平洋沿岸連接起來。 1876年,alexander graham bell 發明了電話並取得專利權。 1876至1878年,baron kelvin 製造了一部泛音分析機及潮汐預測機。 1882年,william s. burroughs 辭去在銀行文員的工作,並專注於加數器的發明。 1889年,herman hollerith 的電動製表機在比賽中有出色的表現,並被用於 1890 中的人口調查。herman hollerith 採用了jacquard 織布機的概念用來計算,他用咭貯存資料,然後注入機器內編譯結果。這機器使本來需要十年時間才能得到的人口調查結果,在短短六星期內做到。 1890年-20世紀早期 1893年,第一部四功能計算器被發明。 1895年,guglielmo marconi 傳送廣播訊號。 1896年,hollerith 成立製表機器公司(tabulating machine company)。 1901年,打孔鍵出現,之後的半個世紀只有很少的改變。 1904年,john a.fleming 取得真空二極體的專利權,為無線電通訊建立基礎。 1906年,lee de foredt 加了一個第三活門在felming 的二極體, 創制了三電極真空管。 1907年,唱片音樂在紐約組成第一間正式的電台。 1908年,英國科學家 campbell swinton ?剖雋說繾由?描方法及預示用陰極射線管製造電視。 20世紀中期 1911年,hollerith 的表機公司與其它兩間公司合並,組成 computer tabulating recording company (c-t-r),製表及錄制公司。但在1924年,改名為international business machine corporation (ibm)。 1911年,荷蘭物理學家 kamerlingh onnes 在 leiden unversity 發現超導電。 1931年,vannever bush 發明了一部可以解決差分程序的計數機,這機器可以解決一些令數學家,科學家頭痛的復雜差分程序。 1935年,ibm (international business machine corporation) 引入 ibm 601”,它是一部有算術部件及可在1秒鍾內計算乘數的穿孔咭機器。 它對科學及商業的計算起很大的作用。總共製造了1500 部。 1937年,alan turing 想出了一個 通用機器(universal machine)” 的概念,可以執行任何的演算法,形成了一個可計算(computability)”的基本概念。turing 的概念比其它同類型的發明為好,因為他用了符號處理(symbol processing) 的概念。 1939年11月,john vincent atannsoff 與 john berry 製造了一部16位加數器。它是第一部用真空管計算的機器。 1939年,zuse 與 schreyer 開??製造了v2”?z後來叫z2?{,這機器沿用 z1的機械貯存器,加上一個用斷電器邏輯(relay logic)的新算術部件。但當 zuse完成草稿後,這計劃被中斷一年。 1939-40年,schreyer 完成了用真空管的10位加數器,以及用氖氣燈(霓虹燈)的存貯器。 1940年1月,在 bell labs, samuel williams 及stibitz 完成了一部可以計算復雜數字的機器, 叫“復雜數字計數機(complex number calculator)”,後來改稱為“斷電器計數機型號i (model i relay calculator)” 。它用電話開關部份做邏輯部件:145個斷電器,10個橫杠開關。數字用“plus 3bcd”代表。在同年9月,電傳打字 etype 安裝在一個數學會議里,由new hampshire 連接去紐約。 1940年, zuse 終於完成z2,它比運作得更好,但不是太可靠。 1941年夏季,atanasoff及berry完成了一部專為解決聯立線性方程系統(system of simultaneous linear equations) 的計算器,後來叫做abc (atanasoff-berry computer)”,它有60個50位的存貯器,以電容器(capacitories)的形式安裝在2個旋轉的鼓上,時鍾速度是60hz。 1941年2月,zuse 完成v3”(後來叫z3),是第一部操作中可編寫程序的計數機。它亦是用浮點操作,有7個位的指數,14位的尾數,以及一個正負號。存貯器可以貯存64個字,所以需要1400個斷電器。它有多於1200個的算術及控制部件,而程序編寫,輸入,輸出的與 z1 相同。 1943年1月 howard h. aiken完成ascc mark i”(自動按序控制計算器 mark i ,automatic sequence -- controlled calculator mark i),亦稱“haward mark i”。這部機器有51尺長,重5頓,由 750,000部份合並而成。它有72個累加器,每一個有自己的算術部件,及23位數的寄存器。 1943年12月, tommy flowers與他的隊伍,完成第一部“colossus”,它有2400個真空管用作邏輯部件,5 個紙帶圈讀取器(reader),每個可以每秒工作5000字元。 1943年,由 john brainered領導,eniac開始研究。而 john mauchly 及j. presper eckert負責這計劃的執行。 1946v第一台電子數字積分計算器(eniac)在美國建造完成。 1947年,美國計算器協會(acm)成立。 1947年,英國完成了第一個存儲真空管o 1948貝爾電話公司研製成半導體。 1949年,英國建造完成延遲存儲電子自動計算器(edsac) 1950年,自動化一詞第一次用於汽車工業。 1951年,美國麻省理工學院製成磁心 1952年,第一台儲存程序計算器誕生。 1952年,第一台大型計算機系統ibm701宣布建造完成。 1952年,第一台符號語言翻譯機發明成功。 1954年,第一台半導體計算機由貝爾電話公司研製成功。 1954年,第一台通用數據處理機ibm650誕生。 1955年,第一台利用磁心的大型計算機ibm705建造完成。 1956年,ibm公司推出科學704計算機。 1957年,程序設計語言fortran問世。 1959年,第一台小型科學計算器ibm620研製成功。 1960年,數據處理系統ibm1401研製成功。 1961年,程序設計語言cobol問世。 1961年,第一台分系統計算機由麻省理工學院設計完成。 1963年,basic語言問世。 1964年,第三代計算機ibm360系列製成。 1965年,美國數字設備公司推出第一台小型機pdp-8。 1969年,ibm公司研製成功90列卡片機和系統--3計算機系統。 1970年,ibm系統1370計算機系列製成。 1971年,伊利諾大學設計完成伊利阿克iv巨型計算機。 1971年,第一台微處理機4004由英特爾公司研製成功。 1972年,微處理機基片開始大量生產銷售。 1973年,第一片軟磁碟由ibm公司研製成功。 1975年,atari--8800微電腦問世。 1977年,柯莫道爾公司宣稱全組合微電腦pet--2001研製成功。 1977年,trs--80微電腦誕生。 1977年,蘋果--ii型微電腦誕生。 1978年,超大規模集成電路開始應用。 1978年,磁泡存儲器第二次用於商用計算機。 1979年,夏普公司宣布製成第一台手提式微電腦。 20世紀晚期-現在 1982年,微電腦開始普及,大量進入學校和家庭。 1984年,日本計算機產業著手研製第五代計算機---具有人工智慧的計算機。 按構成元件經歷的四個時代 第一代電子管計算機(1945-1956) 在第二次世界大戰中,美國政府尋求計算機以開發潛在的戰略價值。這促進了計算機的研究與發展。1944年howard h. aiken(1900-1973)研製出全電子計算器,為美國海軍繪制彈道圖。這台簡稱 mark i 的機器有半個足球場大,內含500英里的電線,使用電磁信號來移動機械部件,速度很慢(3-5秒一次計算)並且適應性很差只用於專門領域,但是,它既可以執行基本算術運算也可以運算復雜的等式。 1946年2月14日,標志現代計算機誕生的eniac(electronic numerical integrator and computer)在費城公諸於世。eniac代表了計算機發展史上的里程碑,它通過不同部分之間的重新接線編程,還擁有並行計算能力。eniac由美國政府和賓夕法尼亞大學合作開發,使用了18,000個電子管,70,000個電阻器,有5百萬個焊接點,耗電160千瓦,其運算速度比mark i快1000倍,eniac是第一台普通用途計算機。 40年代中期,john von neumann(1903-1957)參加了賓夕法尼亞大學的小組,1945年設計電子離散可變自動計算機edvac(electronic discrete variable automatic computer),將程序和數據以相同的格式一起儲存在存儲器中。這使得計算機可以在任意點暫停或繼續工作,von neumann結構的關鍵部分是中央處理器,它使計算機所有功能通過單一的資源統一起來。 第一代計算機的特點是操作指令是為特定任務而編制的,每種機器有各自不同的機器語言,功能受到限制,速度也慢。另一個明顯特徵是使用真空電子管和磁鼓儲存數據。 第二代晶體管計算機(1956-1963) 1948年,晶體管的發明大大促進了計算機的發展,晶體管代替了體積龐大電子管,電子設備的體積不斷減小。1956年,晶體管在計算機中使用,晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩定。首先使用晶體管技術的是早期的超級計算機,主要用於原子科學的大量數據處理,這些機器價格昂貴,生產數量極少。 1960年,出現了一些成功地用在商業領域、大學和政府部門的第二代計算機。第二代計算機用晶體管代替電子管,還有現代計算機的一些部件:列印機、磁帶、磁碟、內存、操作系統等。計算機中存儲的程序使得計算機有很好的適應性,可以更有效地用於商業用途。在這一時期出現了更高級的cobol(common business-oriented language)和fortran(formula translator)等語言,以單詞、語句和數學公式代替了含混晦澀的二進制機器碼,使計算機編程更容易。新的職業(程序員、分析員和計算機系統專家)和整個軟體產業由此誕生。 第三代集成電路計算機(1964-1971) 雖然晶體管比起電子管是一個明顯的進步,但晶體管還是產生大量的熱量,這會損害計算機內部的敏感部分。1958年德州儀器的工程師jack kilby發明了集成電路(ic),將三種電子元件結合到一片小小的矽片上。科學家使更多的元件集成到單一的半導體晶元上。於是,計算機變得更小,功耗更低,速度更快。這一時期的發展還包括使用了操作系統,使得計算機在中心程序的控制協調下可以同時運行許多不同的程序。 第四代大規模集成電路計算機(1971-現在) 出現集成電路後,唯一的發展方向是擴大規模。大規模集成電路(lsi)可以在一個晶元上容納幾百個元件。到了80年代,超大規模集成電路(vlsi)在晶元上容納了幾十萬個元件,後來的(ulsi)將數字擴充到百萬級。可以在硬幣大小的晶元上容納如此數量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降,而功能和可靠性不斷增強。 70年代中期,計算機製造商開始將計算機帶給普通消費者,這時的小型機帶有友好界面的軟體包,供非專業人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。這一領域的先鋒有commodore, radio shack和apple computers等。1981年,ibm推出個人計算機(pc)用於家庭、辦公室和學校。80年代個人計算機的競爭使得價格不斷下跌,微機的擁有量不斷增加,計算機繼續縮小體積,從桌上到膝上到掌上。與ibm pc競爭的apple macintosh系列於1984年推出,macintosh提供了友好的圖形界面,用戶可以用滑鼠方便地操作
⑥ 計算機是什麼時候發明的
1946年2月14日,由美國軍方定製的世界上第一台電子計算機「電子數字積分計算機」(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學問世了。ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的。
這台計算器使用了17840支電子管,大小為80英尺×8英尺,重達28t(噸),功耗為170kW,其運算速度為每秒5000次的加法運算,造價約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義,表明電子計算機時代的到來。在以後60多年裡,計算機技術以驚人的速度發展,沒有任何一門技術的性能價格比能在30年內增長6個數量級。
拓展資料:
計算機的應用在中國越來越普遍,改革開放以後,中國計算機用戶的數量不斷攀升,應用水平不斷提高,特別是互聯網、通信、多媒體等領域的應用取得了不錯的成績。1996年至2009 年,計算機用戶數量從原來的630萬增長至6710 萬台,聯網計算機台數由原來的2.9萬台上升至5940萬台。互聯網用戶已經達到3.16 億,無線互聯網有6.7 億移動用戶,其中手機上網用戶達1.17 億,為全球第一位。
參考文獻:網路-計算機
⑦ 計算機是誰發明的
中國的算盤是最早的運算工具. 1614年,蘇格蘭人John Napier (1550-1617)發表了一篇論文,其中提到他發明了一種可以計算四則運算和方程運算的精巧裝置。 1623年, Wilhelm Schickard (1592-1635)製作了一個能進行六位以內數加減法,並能通過鈴聲輸出答案的'計算鍾'。通過轉動齒輪來進行操作。 1625年, William Oughtred (1575-1660) 發明計算尺。 1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)為了幫助做收稅員的父親,他就發明了一個用齒輪運作的加法器,叫 「Pascalene」 ,這是第一部機械加法器。 1666年,在英國Samuel Morland發明了一部可以計算加數及減數的機械計數機。 1673年, Gottfried Leibniz 製造了一部踏式(stepped)圓柱形轉輪的計數機,叫「Stepped Reckoner」,這部計算器可以把重復的數字相乘,並自動地加入加數器里。 1694年,德國數學家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,製造了一部可以計算乘數的機器,它仍然是用齒輪及刻度盤操作。 1773年, Philipp-Matthaus 製造及賣出了少量精確至12位的計算機器。 1775年,The third Earl of Stanhope 發明了一部與Leibniz相似的乘法計算器。 1786年,J.H.Mueller 設計了一部差分機,可惜沒有撥款去製造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的織布機是用連接按序的打孔卡控制編織的樣式。 Charles Babbages的差分機
1847年,計算機先驅、英國數學家Charles Babbages開始設計機械式差分機。總體設計耗時盡2年,這台機器可以完成31位精度的運算並將結果列印到紙上,因此被普遍認為是世界上第一台機械式計算機。但由於設計過於復雜且改動過於頻繁,Charles Babbages直到去世也沒有把自己的設計變成現實。直到2008年3月,人們才把Charles Babbages的差分機造出來,這台機器有8000個零件,重5噸,目前放置在美國加利福尼亞州矽谷的計算機歷史博物館里供人參觀。 1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought」,是講述符號及邏輯理由,它後來成為計算機設計的基本概念。 1882年,William S. Burroughs 辭去在銀行文員的工作,並專注於加數器的發明。 1889年,Herman Hollerith 的電動製表機在比賽中有出色的表現,並被用於1890 中的人口調查。Herman Hollerith 採用了Jacquard 織布機的概念用來計算,他用咭貯存資料,然後注入機器內編譯結果。這機器使本來需要十年時間才能得到的人口調查結果,在短短六星期內做到。 1893年,第一部四功能計算器被發明。 1895年,Guglielmo Marconi 傳送廣播訊號。 1896年,Hollerith 成立製表機器公司(Tabulating Machine Company)。 1901年,打孔鍵出現,之後的半個世紀只有很少的改變。 1904年,John A.Fleming 取得真空二極體的專利權,為無線電通訊建立基礎。 1906年,Lee de Foredt 加了一個第三活門在Felming 的二極體, 創制了三電極真空管。 1907年,唱片音樂在紐約組成第一間正式的電台。 1908年,英國科學家 Campbell Swinton描述了電子掃描方法及預示用陰極射線管製造電視。 1911年,Hollerith 的表機公司與其它兩間公司合並,組成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),製表及錄制公司。但在1924年,改名為International Business Machine Corporation (IBM)。 1911年,荷蘭物理學家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 發現超導電。 1931年,Vannever Bush 發明了一部可以解決差分程序的計數機,這機器可以解決一些令數學家,科學家頭痛的復雜差分程序。 1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601」,它是一部有算術部件及可在1秒鍾內計算乘數的穿孔咭機器。 它對科學及商業的計算起很大的作用。總共製造了1500 部。 1937年,Alan Turing 想出了一個 "通用機器(Universal Machine)」 的概念,可以執行任何的演算法,形成了一個"可計算(computability)」的基本概念。Turing 的概念比其它同類型的發明為好,因為他用了符號處理(symbol processing) 的概念。 1939年11月,John Vincent Atannsoff 與 John Berry 製造了一部16位加數器。它是第一部用真空管計算的機器。 1939年,Zuse 與 Schreyer 開鈶製造了"V2」〔後來叫Z2〕,這機器沿用 Z1的機械貯存器,加上一個用斷電器邏輯(Relay Logic)的新算術部件。但當 Zuse完成草稿後,這計劃被中斷一年。 1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加數器,以及用氖氣燈(霓虹燈)的存貯器。 1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以計算復雜數字的機器, 叫「復雜數字計數機(Complex Number Calculator)」,後來改稱為「斷電器計數機型號I (Model I Relay Calculator)」 。它用電話開關部份做邏輯部件:145個斷電器,10個橫杠開關。數字用「Plus 3BCD」代表。在同年9月,電傳打字 etype 安裝在一個數學會議里,由New Hampshire 連接去紐約。 1940年, Zuse 終於完成Z2,它比V2運作得更好,但不是太可靠。 1941年夏季,Atanasoff及Berry完成了一部專為解決聯立線性方程系統(system of simultaneous linear equations) 的計算器,後來叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)」,它有60個50位的存貯器,以電容器(capacitories)的形式安裝在2個旋轉的鼓上,時鍾速度是60Hz。 1941年2月,Zuse 完成"V3」(後來叫Z3),是第一部操作中可編寫程序的計數機。它亦是用浮點操作,有7個位的指數,14位的尾數,以及一個正負號。存貯器可以貯存64個字,所以需要1400個斷電器。它有多於1200個的算術及控制部件,而程序編寫,輸入,輸出的與 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I」(自動按序控制計算器 Mark I ,Automatic Sequence —— Controlled Calculator Mark I),亦稱「Haward Mark I」。這部機器有51尺長,重5頓,由 750,000部份合並而成。它有72個累加器,每一個有自己的算術部件,及23位數的寄存器。 1943年12月, Tommy Flowers與他的隊伍,完成第一部「Colossus」,它有2400個真空管用作邏輯部件,5 個紙帶圈讀取器 (reader),每個可以每秒工作5000字元。 1943年,由 John Brainered領導, ENIAC(埃尼亞克)開始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert負責這計劃的執行。
1946年,(ENIAC)在美國建造完成。 1947年,美國計算機協會(ACM)成立。 1947年,英國完成了第一個存儲真空管O 1948貝爾電話公司研製成半導體。 1949年,英國建造完成"延遲存儲電子自動計算器"(EDSAC) 1950年,"自動化"一詞第一次用於汽車工業。 1951年,美國麻省理工學院製成磁心 1952年,第一台"儲存程序計算器"誕生。 1952年,第一台大型計算機系統IBM701宣布建造完成。 1952年,第一台符號語言翻譯機發明成功。 1954年,第一台半導體計算機由貝爾電話公司研製成功。 1954年,第一台通用數據處理機IBM650誕生。 1955年,第一台利用磁心的大型計算機IBM705建造完成。 1956年,IBM公司推出科學704計算機。 1957年,程序設計語言FORTRAN問世。 1959年,第一台小型科學計算器IBM620研製成功。 1960年,數據處理系統IBM1401研製成功。 1961年,程序設計語言COBOL問世。 1961年,第一台分系統計算機由麻省理工學院設計完成。 1963年,BASIC語言問世。 1964年,第三代計算機IBM360系列製成。 1965年,美國數字設備公司推出第一台小型機PDP-8。 1969年,IBM公司研製成功90列卡片機和系統——3計算機系統。 1970年,IBM系統1370計算機系列製成。 1971年,伊利諾大學設計完成伊利阿克IV巨型計算機。 1971年,第一台微處理機4004由英特爾公司研製成功。 1972年,微處理機基片開始大量生產銷售。 1973年,第一片軟磁碟由IBM公司研製成功。 1975年,ATARI——8800微電腦問世。 1977年,柯莫道爾公司宣稱全組合微電腦PET——2001研製成功。 1977年,TRS——80微電腦誕生。 1977年,蘋果——II型微電腦誕生。 1978年,超大規模集成電路開始應用。 1978年,磁泡存儲器第二次用於商用計算機。 1979年,夏普公司宣布製成第一台手提式微電腦。 1982年,微電腦開始普及,大量進入學校和家庭。
⑧ 世界上第一台計算機的發明者是誰
1930年,美國科學家范內瓦·布希造出世界上首台模擬電子計算機。1946年2月14日,由美國軍方定製的世界上第一台電子計算機「電子數字積分計算機」(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學問世。
電子計算機的產生是在自動理論的發展、電子技術的日益成熟和第二次世界大戰緊迫的計算任務的背景下的綜合結果。1943年正是世界大戰緊張進行的一年。
美國阿伯丁炮擊場和賓夕法尼亞大學一起承擔了為美國陸軍計算炮擊表的任務。當時只有一台原始的模擬計算機和一百多名計算員用手工計算,結果當然很糟。
差不多在同一時候,賓夕法尼亞大學電工系的工程師埃克特和物理學家莫齊利提出了一篇用電子元件造計算機的報告,這份報告送到了當時負責計算炮擊表的領導人----數學家戈德斯坦中尉手裡。
戈德斯坦慧眼識珠,大力爭取了美國軍方支持埃克特和莫齊利的方案,1943年4月6號報告獲得批准,研製計算機的工作開始了。
(8)發明製表機擴展閱讀
公認的人類歷史上第一台現代電子計算機是1946年在美國賓夕法尼亞大學誕生的ENIAC。盡管它比前面提到的那些機器晚誕生了一段時間,但它擁有了今天計算機的主要結構和功能,是通用計算機,並且是第一台與通用圖靈機等效的計算機。
雖然在今天看來,ENIAC的計算能力恐怕連小小的計算器、智能手機都比不上,但當時稱得上是功能強大。ENIAC體積非常龐大,占滿好幾個房間,全身上下擁有一大堆纏繞的電線和真空管。
它的耗電量也非常驚人,工作的時候,全城的人都知道,因為家家戶戶的電燈都變暗了。最初ENIAC的程序設置需靠人工移動開關、連接電線來完成,改動一次程序要花一星期時間。
為了提高效率,工程師們設想將程序與數據都放在存儲器中。數學家馮·諾依曼將這個思想以數學語言系統闡述,提出了存儲程序計算機模型,後人稱之為馮·諾依曼機。
⑨ 電腦是誰發明的
1614: 蘇格蘭人john napier (1550-1617)發表了一篇論文,其中提到他發明了一種可以計算四則運算和方根運算的精巧裝置。1623: wilhelm schickard (1592-1635)製作了一個能進行六位以內數加減法,並能通過鈴聲輸出答案的"計算鍾"。通過轉動齒輪來進行操作。1625: william oughtred (1575-1660) 發明計算尺1642: 法國數學家pascal 在william oughtred計算尺的基礎上將計算尺加以改進,能進行八位計算。並且還賣出了許多,成為一種時髦的商品。在此插入〈pascal像〉1668: 英國人samuel morl和 (1625-1695)製作了一個非十進制的加法裝置,適宜計算錢幣。1671: 德國數學家gottfried leibniz設計了一架可以進行乘法,最終答案可以最大達到16位。1775: 英國charles製作成功了一台與 leibniz`s 的計算機類似的機器。但更先進一些。1776: 德國人mathieus hahn成功的製作了一台乘法器。1801: joseph-maire jacuard 開發了一台能用穿孔卡片控制的自動織布機。1820: 法國人charles xavier thomas de colmar (1785-1870),製作成功第一台成品計算機,非常的可靠,可以放在桌面上,在後來的90多年間一直在市場上出售。1822: 英國人charles babbage (1792-1871)設計了差分機和分析機,其中設計的理論非常的超前,類似於百年後的電子計算機,特別是利用卡片輸入程序和數據的設計被後人所採用。1832: babbage 和joseph clement 製成了一個差分機的成品,開始可以進行6位數的運算。後來發展到20位、30位,尺寸將近一個房子那麼大。結果以穿孔的形式輸出。但限於當時的製造技術,他們的設計難以製成。1834: 斯德哥爾摩的george scheutz用木頭做了一台差分機。1834: babbage 設想製造一台通用的分析機,在只讀存儲器(穿孔卡片)中存儲程序和數據,babbage在以後的時間繼續他的研究工作,並於1840年將操作數提高到了40位,並基本實現了控制中心(cpu)和存儲程序的設想,而且程序可以根據條件進行跳轉,能在幾秒內作出一般的加法,幾分鍾內作出乘除法。1842: babbage的差分機項目因為研製費用昂貴,被政府取消。但他自己仍花費大量的時間和精力於他的分析機研究。1843: scheutz 和他的兒子edvard scheutz 製造了一台差分機,瑞典政府同意繼續支持他們的研究工作。1847: babbage 花兩年時間設計了一台較簡易的、31位的差分機,但沒有人感興趣並支持他造出這台機器。但後來倫敦科學博物館用現代技術復制出這台機器後發現,它確實能准確的工作。1848: 英國數學家george boole創立二進制代數學。提前差不多一個世紀為現代二進制計算機鋪平了道路。1853: 令babbage感到高興的是,scheutzes製造成功了真正意義上的比例差分機,能進行15位數的運算。象babbage所設想的那樣輸出結果。後來倫敦的brian donkin又造出了更可靠的第二台。1858: 第一台製表機被albany的dley天文台買走。第二台被英國政府買走。但天文台並沒有將其充分利用,後來被送進了博物館。而第二台卻被幸運的使用了很長時間。1871: babbage 製造了分析機的部分部件和印表機。1878: 紐約的西班牙人ramon verea,製造成功桌面計算器。比前面提到的都要快。但他對將其推向市場不感興趣,只是想表明,西班牙人可以比美國人做的更好。1879: 一個調查委員會開始研究分析機是否可行,最後他們的結論是:分析機根本不可能工作。此時babbage 已經去世了。調查之後,人們將他的分析機徹底遺忘了。但howard aiken 例外。1885: 這時期更多的計算機涌現出來。如美國、俄國、瑞典等。他們開始用有槽的圓柱代替易出故障的齒輪。1886: 芝加哥的dorr e. felt (1862-1930),製造成了他的計算機。這是第一台用按鍵操作的計算器,而且速度非常快,按鍵抬起,結果也就出來了。1889: felt推出桌面印表計算器。1890: 1890美國人口普查。1880年的普查人工用了7年的時間進行統計。這意味著1890年的統計將會超過10年。美國人口普查部門希望能得到一台機器幫助提高普查的效率。herman hollerith,建立製表機公司的那個人,後來他的公司發展成了ibm公司。借鑒了babbage的發明,用穿孔卡片存儲數據,並設計了機器。結果僅僅用了6個周就得出了准確的數據(62622250人)。herman hollerith大發其財。1892: 聖多美和普林西比的william s. burroughs (1857-1898),製作成功了一台比felt的功能更強的機器,真正開創了辦公自動化工業。1896: herman hollerith創辦了ibm公司的前身
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