信息数字化的计算机

今天，在我们工作、学习、生活中，电脑是我们不可缺少的伙伴，电脑就是一台微型计算机。60多年前，人们对电脑还一无所知，甚至连科学家们也没有预料到电脑的发展前景。

人类发明的计算机，最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。这种人工计算器的概念，最早可以追溯到17世纪的法国大思想家帕斯卡。帕斯卡利用齿轮原理，发明了第一台可以执行加减运算的计算器。后来，德国数学家莱布尼兹加以改良，发明了可以做乘除运算的计算器。不过，以前的计算机都是机械计算机，需手工操作，人们称这种计算机为手摇计算机。

真正的电子计算机，是在电子管发明以后才出现的。随着电子技术的突飞猛进，计算机开始了真正意义上的由机械向电子的过渡，电子器件逐渐成为计算机的主体，而机械部件则渐渐处于从属位置。

世界上真正的第一台计算机(ENIAC)于1946年2月在美国诞生。提出核心存储程序的是美国的数学家冯·诺依曼。1903年12月3日，冯·诺伊曼生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭。诺依曼不仅仅局限于纯数学上的研究，而且把数学应用到其他学科中去。他对经典力学、量子力学和流体力学的数学基础进行深入的研究，获得重大成果，这些都为他后来从事计算机逻辑设计提供了坚实的基础。

1944年，诺伊曼参加原子弹的研制工作，该工作涉及到极为困难的计算。在对原子核反应过程的研究中，要对一个反应的传播作出“是”或“否”的回答。解决这一问题需要通过几十亿次的数学运算和逻辑指令。尽管最终的数据并不要求十分精确，但所有的中间运算过程是不可缺少的，且要尽可能保持准确。他所在的洛·斯阿拉莫斯实验室为此聘用了100多名女计算员，利用台式计算机从早到晚计算，还是远远不能满足需要。无穷无尽的数字和逻辑指令如同沙漠一样把人的智慧和精力吸尽。

被计算所困扰的诺伊曼在一次极为偶然的机会中知道了ENIAC计算机的研制计划。从此他投身到计算机研制的宏伟事业中。诺依曼显示出他广播的数理知识，他亲自起草的《关于EDVAC的报告草案》，具体介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。诺依曼提出的设计思想之一是二进制，他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制，提出了基本工作原理是存储程序和程序控制。EDVAC方案明确设定了新机器由5个部分组成：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这5部分的职能和相互关系，为计算机的设计树立了一座里程碑。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代来临了。

1946年面世的“ENIAC”，是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的，主要用于计算弹道。它的体积庞大，占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近140千瓦的电力。

如今，电子计算机的作用已由最初的军事领域逐渐渗透到经济、文化、科技、生产等领域，功能是处理、存储信息，已不再是单纯地运算，它的体积也是越来越小，甚至可以捧在手中。

科学家预言，未来智能计算机将取得突破性进展，光电计算机、超导计算机和生物计算机层出不穷，届时人类社会的信息化进程又将出现质的飞跃，人类将迎来“智能时代”。