【正文】 用純機(jī)械方法來構(gòu)造新的“分析機(jī)”。然而，正在求學(xué)的讀書人根本沒有可能籌措到那么大的一筆經(jīng)費(fèi)。　　取得博士學(xué)位的艾肯進(jìn)入了美國海軍軍械局。一名小小的中尉，他仍然沒有錢。“金錢不是萬能的”，但是，對(duì)于艾肯實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)夢(mèng)想來說，“沒有錢卻是萬萬不能的”，否則只會(huì)重蹈巴貝奇和阿達(dá)的復(fù)轍?！　∧贻p的海軍中尉想到了制表機(jī)行業(yè)的IBM公司?！　“蠌乃晃焕蠋熆谥械弥狪BM董事長沃森的大名，他的老師此時(shí)正在一所由IBM出資創(chuàng)辦的“哥倫比亞大學(xué)統(tǒng)計(jì)局”里任職，非常樂意為學(xué)生寫了份推薦信。艾肯連續(xù)通宵達(dá)旦地準(zhǔn)備材料，擬好了一份詳細(xì)的可行性報(bào)告，直接跑去找沃森。他聽老師講，沃森的作風(fēng)從來就是獨(dú)斷專行，不設(shè)法說服此人，研制計(jì)算機(jī)的計(jì)劃一準(zhǔn)泡湯?！　BM的總部座落在一幢古色古香的建設(shè)物里。?沃森坐在寬大的寫字臺(tái)后，一言不發(fā)聽艾肯陳述。在他的背后，是整整齊齊擺滿各種書籍的大書柜，書柜的上方貼著只有一個(gè)單詞的格言──思考（THINK），這是沃森最為推崇的行動(dòng)準(zhǔn)則。　　艾肯說完了該說的話，忐忑不安地望著對(duì)面這位愛好“思考”的企業(yè)家。　　“至少需要多少錢？”沃森開口詢問?！翱峙乱度霐?shù)以萬計(jì)吧”，艾肯喃喃地回答，“不過……”　　沃森擺了擺手，打斷了艾肯的話頭，拿起筆來，在報(bào)告上劃了幾下?！　“闲睦镆痪o：“沒戲了！”出于禮貌，他還是恭敬地用雙手接過那張紙，隨即低頭一瞅，頓時(shí)喜上眉稍──沃森的大筆一揮，批給了計(jì)算機(jī)100萬美元！　　有了IBM作堅(jiān)強(qiáng)后盾，?新的計(jì)算機(jī)研制工作在哈佛物理樓后的一座紅磚房里開了場(chǎng)，艾肯把它取名為“馬克1號(hào)”（MarkⅠ），又叫做“自動(dòng)序列受控計(jì)算機(jī)”。IBM又派來萊克、德菲和漢密爾頓等工程師組成攻關(guān)小組，財(cái)源充足，兵強(qiáng)馬壯。比起巴貝奇和阿達(dá)，艾肯的境況實(shí)在要幸運(yùn)得多。?IBM也因此從生產(chǎn)制表機(jī)、肉鋪磅秤、咖啡碾磨機(jī)等亂七八糟玩意的行業(yè)里，正式跨進(jìn)了計(jì)算機(jī)的“領(lǐng)地”?！　“显O(shè)計(jì)的馬克1號(hào)已經(jīng)是一種電動(dòng)的機(jī)器，?它借助電流進(jìn)行運(yùn)算，最關(guān)鍵的部件，用的是普通電話上的繼電器。?馬克1號(hào)上大約安裝了3000個(gè)繼電器，每一個(gè)都有由彈簧支撐著的小鐵棒，?通過電磁鐵的吸引上下運(yùn)動(dòng)。吸合則接通電路，代表“1”；釋放則斷開電路，代表“0”。繼電器“開關(guān)”能在大約1/100秒的時(shí)間內(nèi)接通或是斷開電流，當(dāng)然比巴貝奇的齒輪先進(jìn)得多。　　為馬克1號(hào)編制計(jì)算程序的也是一位女?dāng)?shù)學(xué)家格雷斯霍波（G.?Hopper）。這位聲名遐邇的數(shù)學(xué)博士，1944年參加到哈佛大學(xué)計(jì)算機(jī)研究工作，她說：“我成了世界上第一臺(tái)大型計(jì)算機(jī)MarkⅠ的第三名程序員。”霍波博士后來還為第一臺(tái)儲(chǔ)存程序的商業(yè)電子計(jì)算機(jī)UNIVAC寫過程序，又率先研制成功第一個(gè)編譯程序AO和計(jì)算機(jī)商用語言COBOL，被公認(rèn)是計(jì)算機(jī)語言領(lǐng)域的帶頭人。有一天，她在調(diào)試程序時(shí)出現(xiàn)了故障，拆開繼電器后，發(fā)現(xiàn)有只飛蛾被夾扁在觸點(diǎn)中間，從而“卡”住了機(jī)器的運(yùn)行。于是，霍波恢諧地把程序故障統(tǒng)稱為“臭蟲”?（bug），而這一奇怪的“稱呼”，后來成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)行話，如DOS系統(tǒng)中的調(diào)試程序，程序名稱就叫DEBUG?！　?944年2月，馬克1號(hào)計(jì)算機(jī)在哈佛大學(xué)正式運(yùn)行。從外表看，它的外殼用鋼和玻璃制成，長約15米，，是個(gè)像恐龍般巨大身材的龐然大物。據(jù)說，艾肯和他的同事們，?為它裝備了15萬個(gè)元件和長達(dá)800公里的電線。這臺(tái)機(jī)器能以令當(dāng)時(shí)人們吃驚的速度工作──每分鐘進(jìn)行200次以上的運(yùn)算。它可以作23位數(shù)加23位數(shù)的加法，；而進(jìn)行同樣位數(shù)的乘法，則需要6秒多的時(shí)間。只是它運(yùn)行起來響聲不絕于耳，有的參觀者說：“就象是擠滿了一屋子編織絨線活的婦女”，也許你會(huì)聯(lián)想到，馬克1號(hào)計(jì)算機(jī)也與杰卡德編織機(jī)有天然的聯(lián)系。馬克1號(hào)代表著自帕斯卡以來，?人類所制造的機(jī)械計(jì)算機(jī)或電動(dòng)計(jì)算機(jī)之頂尖水平，當(dāng)時(shí)就被用來計(jì)算原子核裂變過程。它以后運(yùn)行了15年，編出的數(shù)學(xué)用表我們至今還在使用。1946年，艾肯和霍波聯(lián)袂發(fā)表文章說，這臺(tái)機(jī)器能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)人們預(yù)先選定的系列運(yùn)算，甚至可以求解微分方程?！　●R克1號(hào)終于實(shí)現(xiàn)了巴貝奇的夙愿。?事隔多年后，已經(jīng)擔(dān)任大學(xué)教授的艾肯談起巴貝奇其人其事來，仍然驚嘆不已，他曾感慨地說，如果巴貝奇晚生75年，我就會(huì)失業(yè)。但是，馬克1號(hào)是早期計(jì)算機(jī)的最后代表，?從它投入運(yùn)行的那一刻開始就已經(jīng)過時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)此刻，人類社會(huì)已經(jīng)跨進(jìn)了電子的時(shí)代?！　〉?計(jì)算機(jī)發(fā)展史簡介一、計(jì)算機(jī)發(fā)展史簡介　　人類所使用的計(jì)算工具是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，從簡單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過程，計(jì)算工具相繼出現(xiàn)了如算盤、計(jì)算尺、手搖機(jī)械計(jì)算機(jī)、電動(dòng)機(jī)械計(jì)算機(jī)等。1946年，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)（ENIAC）在美國誕生。這臺(tái)計(jì)算機(jī)共用了18000多個(gè)電于管組成，占地170m2，總重量為30t，耗電140kw，運(yùn)算速度達(dá)到每秒能進(jìn)行5000次加法、300次乘法。從計(jì)算機(jī)的發(fā)展趁勢(shì)看，大約2010年前美國就可以研制出千萬億次計(jì)算機(jī)?！　‰娮佑?jì)算機(jī)在短短的50多年里經(jīng)過了電子管、晶體管、集成電路（IC）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）四個(gè)階段的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)的體積越來越小，功能越來越強(qiáng)，價(jià)格越來越低，應(yīng)用越來越廣泛，目前正朝智能化（第五代）計(jì)算機(jī)方向發(fā)展?！　?．第一代電子計(jì)算機(jī)　　第一代電于計(jì)算機(jī)是從1946年至1958年。它們體積較大，運(yùn)算速度較低，存儲(chǔ)容量不大，而且價(jià)格昂貴。使用也不方便，為了解決一個(gè)問題，所編制的程序的復(fù)雜程度難以表述。這一代計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算，只在重要部門或科學(xué)研究部門使用。　　2．第二代電子計(jì)算機(jī)　　第二代計(jì)算機(jī)是從1958年到1965年，它們?nèi)坎捎镁w管作為電子器件，其運(yùn)算速度比第一代計(jì)算機(jī)的速度提高了近百倍，體積為原來的幾十分之一。在軟件方面開始使用計(jì)算機(jī)算法語言。這一代計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理及工業(yè)控制?！　?．第三代電子計(jì)算機(jī)　　第三代計(jì)算機(jī)是從1965年到1970年。這一時(shí)期的主要特征是以中、小規(guī)模集成電路為電子器件，并且出現(xiàn)操作系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)的功能越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來越廣。它們不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于文字處理、企業(yè)管理、自動(dòng)控制等領(lǐng)域，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的信息管理系統(tǒng)，可用于生產(chǎn)管理、交通管理、情報(bào)檢索等領(lǐng)域?！　?．第四代電子計(jì)算機(jī)　　第四代計(jì)算機(jī)是指從1970年以后采用大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）為主要電子器件制成的計(jì)算機(jī)。例如80386微處理器，在面積約為10mmXl0mm的單個(gè)芯片上，可以集成大約32萬個(gè)晶體管?！　〉谒拇?jì)算機(jī)的另一個(gè)重要分支是以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)發(fā)展起來的微處理器和微型計(jì)算機(jī)?！　∥⑿陀?jì)算機(jī)大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：　　第一階段是1971～1973年，微處理器有400　　408008。1971年Intel公司研制出MCS4微型計(jì)算機(jī)（CPU為4040，四位機(jī)）。后來又推出以8008為核心的MCS8型。　　第二階段是1973～1977年，微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和改進(jìn)階段。微處理器有8080、808　　M6800、Z80。初期產(chǎn)品有Intel公司的MCS一80型（CPU為8080，八位機(jī)）。后期有TRS80型（CPU為Z80）和APPLEII型（CPU為6502），在八十年代初期曾一度風(fēng)靡世界?！　〉谌A段是1978～1983年，十六位微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段，微處理器有808　　1　　80888018　　8028　　M68000、Z8000。微型計(jì)算機(jī)代表產(chǎn)品是IBMPC（CPU為8086）。本階段的頂峰產(chǎn)品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC／AT286(1986年)微型計(jì)算機(jī)?！　〉谒碾A段便是從1983年開始為32位微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段。微處理器相繼推出8038　　80486。38　　486微型計(jì)算機(jī)是初期產(chǎn)品。1993年，Intel公司推出了Pentium或稱P5（中文譯名為”奔騰”）的微處理器，它具有64位的內(nèi)部數(shù)據(jù)通道?，F(xiàn)在PentiumIII（也有人稱P7）微處理器己成為了主流產(chǎn)品，預(yù)計(jì)PentiumIV將在2000年10月推出。　　由此可見，微型計(jì)算機(jī)的性能主要取決于它的核心器件——微處理器（CPU）的性能。　　5．第五代計(jì)算機(jī)　　第五代計(jì)算機(jī)將把信息采集、存儲(chǔ)、處理、通信和人工智能結(jié)合一起具有形式推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋能力。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將突破傳統(tǒng)的馮諾依曼機(jī)器的概念，實(shí)現(xiàn)高度的并行處理。　　二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)　　計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)如下：　　記憶能力強(qiáng)　　在計(jì)算機(jī)中有容量很大的存儲(chǔ)裝置，它不僅可以長久性地存儲(chǔ)大量的文字、圖形、圖像、聲音等信息資料，還可以存儲(chǔ)指揮計(jì)算機(jī)工作的程序?！　∮?jì)算精度高與邏輯判斷準(zhǔn)確　　它具有人類無能為力的高精度控制或高速操作任務(wù)。也具有可靠的判斷能力，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)工作的自動(dòng)化，從而保證計(jì)算機(jī)控制的判斷可靠、反應(yīng)迅速、控制靈敏?！　「咚俚奶幚砟芰Α　∷哂猩衿娴倪\(yùn)算速度，其速度以達(dá)到每秒幾十億次乃至上百億次。例如，為了將圓周率兀的近似值計(jì)算到707位，一位數(shù)學(xué)家曾為此花十幾年的時(shí)間，而如果用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)來計(jì)算，可能瞬間就能完成，同時(shí)可達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后200萬位。　　能自動(dòng)完成各種操作　　計(jì)算機(jī)是由內(nèi)部控制和操作的，只要將事先編制好的應(yīng)用程序輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)按照程序規(guī)定的步驟完成預(yù)定的處理任務(wù)。　　三、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用　　計(jì)算機(jī)的誕生，及其飛速的發(fā)展，正在影響著人們的生活。自1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國問世至今不過半個(gè)多世紀(jì)，可現(xiàn)在人們很難設(shè)想沒有計(jì)算機(jī)的生活會(huì)怎樣?！　∮腥藭?huì)問，如此高性能的計(jì)算機(jī)與老百姓生活有什么關(guān)系呢？從應(yīng)用的角度看，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用是潮流，更是財(cái)富。以日本和韓國的造船業(yè)為例，由于采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這兩個(gè)國家的造船工人人數(shù)從十幾萬下降到2萬多，年造船排水量近千萬噸，我國有30萬造船工人，年造船300萬噸排水量，效率相差數(shù)十倍。在當(dāng)今時(shí)代，制造業(yè)，拼人力是不行的，一定要靠計(jì)算機(jī)技術(shù)提高產(chǎn)業(yè)水平?！　≡谡劦接?jì)算機(jī)的應(yīng)用時(shí)我們總會(huì)提到普及率，這與計(jì)算機(jī)對(duì)社會(huì)的影響和貢獻(xiàn)有什么必然的聯(lián)系嗎？當(dāng)然有。簡單理解，計(jì)算機(jī)普及率低說明應(yīng)用水平落后。計(jì)算機(jī)在我國的普及率不到10%，而美國是50%以上。從統(tǒng)計(jì)上來說，任何一項(xiàng)技術(shù)　　普及率到50%時(shí)，才可以說對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活產(chǎn)生巨大效益。在美國波音公司，飛機(jī)從設(shè)計(jì)到制造，全部是計(jì)算機(jī)來完成的，整個(gè)過程看不到一張圖紙，日本的造船也是如此，從船的設(shè)計(jì)到造完全是無紙化的?！　∮?jì)算機(jī)的外形也不是我們過去熟悉得樣子，對(duì)我生活的影響無處不在。未來計(jì)算機(jī)不僅具有非凡的記憶功能，而且具有判斷能力，真正成為人腦的延伸。但目前的計(jì)算機(jī)的功能與人腦相比還相差很遠(yuǎn)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)雖然”智商”很高，具有人無法相比的計(jì)算速度，但”情商”很低?！　∥磥淼挠?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就像今天的電網(wǎng)一樣，我們一按開關(guān)，信息就流進(jìn)來?！　∷摹⒂?jì)算機(jī)硬件和軟件　　集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深化,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜。但無論系統(tǒng)有多復(fù)雜，任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是由硬件和軟件組成的?！　∮?jì)算機(jī)硬件是指有形的物理設(shè)備，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際物理裝置的總稱，可以是電子的、電磁的、機(jī)電的或光學(xué)的元件/裝置，或者由它們所組成的計(jì)算機(jī)部件。主要由輸入設(shè)備、主機(jī)和輸出設(shè)備組成。　　例如，計(jì)算機(jī)的機(jī)箱、鍵盤、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)大底板（母板）、各類擴(kuò)充板卡等都是計(jì)算機(jī)硬件?！　∠旅嬉灰唤榻B：　　CPU：CPU即中央處理器，是電腦的核心，電腦處理數(shù)據(jù)的能力和速度主要取決于CPU。通常用主頻評(píng)價(jià)CPU的能力和速度，如PⅢ800CPU，表示主頻為800MHz。主板：也稱主機(jī)板，是安裝在主機(jī)機(jī)箱內(nèi)的一塊矩形電路板，上面安裝有電腦的主要電路系統(tǒng)。主板的類型和檔次決定著整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的類型和檔次，主板的性能影響著整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的性能。主板上安裝有控制芯片組BIOS芯片和各種輸入輸出接口、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈插件、擴(kuò)充插槽及直流電源供電接插件等元件。CPU、內(nèi)存條插接在主板的相應(yīng)插槽中，驅(qū)動(dòng)器、電源等硬件連接在主板上。主板上的接口擴(kuò)充插槽用于插接各種接口卡，這些接口卡擴(kuò)展了電腦的功能。常見接口卡有顯示卡、聲卡等。　　光盤驅(qū)動(dòng)器：讀取光盤信息的設(shè)備。是多媒體電腦不可缺少的硬件配置。光盤存儲(chǔ)容量大，價(jià)格便宜，保存時(shí)間長，適宜保存大量的數(shù)據(jù)，如聲音、圖像、動(dòng)畫、視頻信息、電影等多媒體信息。光盤驅(qū)動(dòng)器主要有三種，CD—ROM、CD—R和CD—RW，CD—ROM是只讀光盤驅(qū)動(dòng)器；CD—R只能寫入一次，以后不能改寫；CD—R　　硬盤等　　計(jì)算機(jī)軟件是指在硬件上運(yùn)行的程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)文檔。相對(duì)于硬件而言，軟件用來擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能和提高計(jì)算機(jī)的效率，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的主要組成部分?！　≤浖陀布敲芮邢嚓P(guān)和互相依存的。沒有軟件的硬件機(jī)器，稱為裸機(jī)。當(dāng)代的裸機(jī)只有極為有限的功能，甚至不能有效的啟動(dòng)和正常的進(jìn)行最起碼的數(shù)據(jù)處理工作?！　≤浖c硬件在邏輯上有著某種等價(jià)性，即軟件功能可以用硬件設(shè)法加以實(shí)現(xiàn)，硬件功能也可以用軟件加以模擬?！　?