【正文】 的差分機(jī)。阿達(dá)自小命運(yùn)多舛，來(lái)到人世的第二年，父親拜倫因性格不合與她的母親離異，從此別離英國(guó)。奧古斯塔（AdaAugusta），是英國(guó)著名詩(shī)人拜倫的獨(dú)生女。面前這位女士和那個(gè)小女孩之間，依稀還有幾分相似。”看到巴貝奇迷惑的眼神，她又笑著補(bǔ)充說(shuō)：“您說(shuō)我像野人見(jiàn)到了望遠(yuǎn)鏡。女士落落大方地作了自我介紹，正是那位寫(xiě)信人。她身披素雅的斗蓬，鬢角上斜插一朵白色的康乃馨，顯得那么典雅端莊。娟秀字體的簽名，表明了她不凡的身份──伯爵夫人。英國(guó)首相譏諷道：“這部機(jī)器的唯一用途，就是花掉大筆金錢(qián)！”同行們譏笑他是“愚笨的巴貝奇”。1842年，在巴貝奇的一生中是極不平常的一年。他呆立在尚未完工的機(jī)器旁，深深地嘆了口氣。巴貝奇獨(dú)自苦苦支撐了第三個(gè)10年，終于感到無(wú)力回天。年復(fù)一年，日復(fù)一日，直到又一個(gè)10年過(guò)去后，巴貝奇依然望著那些不能運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器發(fā)愁，全部零件亦只完成不足一半數(shù)量。設(shè)計(jì)師心急火燎，從劍橋到工廠(chǎng)，從工廠(chǎng)到劍橋，一天幾個(gè)來(lái)回。巴貝奇把差分機(jī)交給了英國(guó)最著名的機(jī)械工程師約瑟夫然而，第二臺(tái)差分機(jī)在機(jī)械制造工廠(chǎng)里觸上了“暗礁”。在當(dāng)年，這筆款項(xiàng)的數(shù)額無(wú)異于天文數(shù)字──有資料介紹說(shuō)，1831年約翰英國(guó)政府看到巴貝奇的研究有利可圖，破天荒地與科學(xué)家簽訂了第一個(gè)合同，??！币院髮?shí)際運(yùn)用證明，這種機(jī)器非常適合于編制航海和天文方面的數(shù)學(xué)用表。當(dāng)他看著自己的機(jī)器制作出準(zhǔn)確無(wú)誤的《數(shù)學(xué)用表》，高興地對(duì)人講：“哪怕我的機(jī)器出了故障，比如齒輪被卡住不能動(dòng)，那也毫無(wú)關(guān)系。巴貝奇耗費(fèi)了整整十年光陰，于1822年完成了第一臺(tái)差分機(jī)，它可以處理3個(gè)不同的5位數(shù)，計(jì)算精度達(dá)到6位小數(shù)，當(dāng)即就演算出好幾種函數(shù)表。所謂“差分”的含義，是把函數(shù)表的復(fù)雜算式轉(zhuǎn)化為差分運(yùn)算，用簡(jiǎn)單的加法代替平方運(yùn)算。巴貝奇在他的自傳《一個(gè)哲學(xué)家的生命歷程》里，寫(xiě)到了大約發(fā)生在1812年的一件事：“有一天晚上，我坐在劍橋大學(xué)的分析學(xué)會(huì)辦公室里，神志恍惚地低頭看著面前打開(kāi)的一張對(duì)數(shù)表。據(jù)說(shuō)有一天，巴貝奇與著名的天文學(xué)家赫舍爾湊在一起，對(duì)兩大部頭的天文數(shù)表評(píng)頭論足，翻一頁(yè)就是一個(gè)錯(cuò)，翻兩頁(yè)就有好幾處。法國(guó)數(shù)學(xué)界調(diào)集大批數(shù)學(xué)家，組成了人工手算的流水線(xiàn)，算得天昏地暗，才完成了17卷大部頭書(shū)稿。事情還得從法國(guó)講起。假若巴貝奇繼續(xù)在數(shù)學(xué)理論和科技發(fā)明領(lǐng)域耕耘，他本來(lái)是可以走上鮮花鋪就的坦途。這是一個(gè)很少有人能夠獲得的殊榮，牛頓的老師巴羅是第一名，牛頓是第二名。童年時(shí)代的巴貝奇顯示出極高的數(shù)學(xué)天賦，?考入劍橋大學(xué)后，他發(fā)現(xiàn)自己掌握的代數(shù)知識(shí)甚至超過(guò)了教師。今天出版的許多計(jì)算機(jī)書(shū)籍扉頁(yè)里，都登載著巴貝奇（C.?Babbage）的照片：寬闊的額，狹長(zhǎng)的嘴，銳利的目光顯得有些憤世嫉俗，堅(jiān)定的但絕非缺乏幽默的外貌，給人以一個(gè)極富深邃思想的學(xué)者形象。此外，杰卡德編織機(jī)“千瘡百孔”的穿孔卡片，不僅讓機(jī)器編織出絢麗多彩的圖案，而且意味著程序控制思想的萌芽，穿孔紙帶和穿孔卡片也廣泛用于早期電腦以存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。在倫敦出版的《不列顛百科全書(shū)》和中國(guó)出版的《英漢科技詞匯大全》兩部書(shū)中，“JACQUARD”（杰卡德）一詞的詞條下，英語(yǔ)和漢語(yǔ)的意思居然都是“提花機(jī)”，可見(jiàn)，杰卡德的名字已經(jīng)與提花機(jī)融為了一體。1812年，僅在法國(guó)已經(jīng)裝配了萬(wàn)余臺(tái)，并通過(guò)英國(guó)傳遍了西方世界，杰卡德也因此而被受予了榮譽(yù)軍團(tuán)十字勛章和金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。?jù)說(shuō)，杰卡德編織機(jī)面世后僅25年，考文垂附近的鄉(xiāng)村里就有了600臺(tái)，?在老式蒸氣機(jī)噗嗤噗嗤的伴奏下，把穿孔卡片上的圖案變成一匹匹漂亮的花綢布。直到19世紀(jì)到來(lái)之后，杰卡德的機(jī)器才得以組裝完成。那是舉世矚目的法國(guó)大革命的年代──攻打巴士底獄，推翻封建王朝，武裝保衛(wèi)巴黎，市民們高唱著“馬賽曲”，紛紛走上街頭，革命風(fēng)暴如火如荼。這樣一來(lái)，編織針就自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案去挑選經(jīng)線(xiàn)，布喬的“思想”于是“傳遞”給了編織機(jī)，而編織圖案的“程序”也就“儲(chǔ)存”在穿孔紙帶的小孔之中。布喬首先設(shè)法用一排編織針控制所有的經(jīng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，然后取來(lái)一卷紙帶，根據(jù)圖案打出一排排小孔，并把它壓在編織針上。機(jī)器當(dāng)然不可能自己“想”到該在何處提線(xiàn)，只能靠人手“提”起一根又一根經(jīng)線(xiàn)，不厭其煩地重復(fù)這種操作。所有的綢布都是用經(jīng)線(xiàn)（縱向線(xiàn)）和緯線(xiàn)（橫向線(xiàn)）編織而成。可以想象，當(dāng)歐洲的王公貴族對(duì)從“絲綢之路”傳入的美麗綢緞贊嘆不已時(shí)，中國(guó)的提花機(jī)也必定會(huì)沿著“絲綢之路”傳入歐洲。據(jù)史書(shū)記載，西漢年間，鉅鹿縣紡織工匠陳寶光的妻子，能熟練地掌握提花機(jī)操作技術(shù)，?她的機(jī)器配置了120根經(jīng)線(xiàn)，平均60天即可織成一匹花布，每匹價(jià)值萬(wàn)錢(qián)。應(yīng)該是，提花編織機(jī)最早出現(xiàn)在中國(guó)。他們先后發(fā)明了一種指揮機(jī)器工作的“程序”，把思想直接“注入”到了提花編織機(jī)的針尖上。要讓機(jī)器聽(tīng)人類(lèi)的話(huà)，按人類(lèi)的意愿去計(jì)算，就要實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器之間的對(duì)話(huà)，或者說(shuō)，要把人類(lèi)的思想傳送給機(jī)器，讓機(jī)器按人的意志自動(dòng)執(zhí)行。帕斯卡的計(jì)算機(jī)經(jīng)由萊布尼茨的改進(jìn)之后，人們又給它裝上電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)機(jī)器工作，成為名符其實(shí)的“電動(dòng)計(jì)算機(jī)”，并且一直使用到本世紀(jì)20年代才退出舞臺(tái)。正是在中國(guó)人睿智的啟迪下，萊布尼茨最終悟出了二進(jìn)制數(shù)之真諦。萊布尼茨用放大鏡仔細(xì)觀(guān)察八卦的每一卦象，發(fā)現(xiàn)它們都由陽(yáng)（—）?和陰（）兩種符號(hào)組合而成。有人說(shuō)，他的想法來(lái)自于東方中國(guó)。萊布尼茨的計(jì)算機(jī)，加、減、乘、除四則運(yùn)算一應(yīng)俱全，也給其后風(fēng)靡一時(shí)的手搖計(jì)算機(jī)鋪平了道路。每當(dāng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，步進(jìn)輪可根據(jù)它與小齒輪嚙合的齒數(shù)，分別轉(zhuǎn)動(dòng)1/2/10圈……，直到9/10圈，這樣一來(lái)，它就能夠連續(xù)重復(fù)地做加法。?不過(guò)，萊布尼茨技高一籌，他為計(jì)算機(jī)增添了一種名叫“步進(jìn)輪”的裝置。在巴黎，他聘請(qǐng)到一些著名機(jī)械專(zhuān)家和能工巧匠協(xié)助工作，終于在1674年造出一臺(tái)更完美的機(jī)械計(jì)算機(jī)。當(dāng)幸運(yùn)之神降臨之時(shí)，他獲得了一次出使法國(guó)的機(jī)會(huì)。他就是德國(guó)大數(shù)學(xué)家、被《不列顛百科全書(shū)》稱(chēng)為“西方文明最偉大的人物之一”的萊布尼茨（）。黎明時(shí)分，青年人站起身，揉了一下疲乏的腰部，臉上流露出會(huì)心的微笑，一個(gè)朦朧的設(shè)想已醞釀成熟。1971年發(fā)明的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言──PASCAL語(yǔ)言，就是為了紀(jì)念這位先驅(qū)，使帕斯卡的英名長(zhǎng)留在電腦時(shí)代里。他留給了世人一句至理名言：“人好比是脆弱的蘆葦，但是他又是有思想的蘆葦。他甚至還是文學(xué)家，其文筆優(yōu)美的散文在法國(guó)極負(fù)盛名。后人在介紹他時(shí)，說(shuō)他是數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家、流體動(dòng)力學(xué)家和概率論的創(chuàng)始人。據(jù)說(shuō)在中國(guó)的故宮博物院，也保存著兩臺(tái)銅制的復(fù)制品，是當(dāng)年外國(guó)人送給慈僖太后的禮品，“老佛爺”哪里懂得它的奧妙，只把它當(dāng)成了西方的洋玩具，藏在深宮里面。帕斯卡發(fā)明成功后，一連制作了50臺(tái)這種被人稱(chēng)為“帕斯卡加法器”的計(jì)算機(jī)，至少現(xiàn)在還有5臺(tái)保存著。聰明的帕斯卡采用了一種小爪子式的棘輪裝置。帕斯卡的計(jì)算機(jī)是一種系列齒輪組成的裝置，外形像一個(gè)長(zhǎng)方盒子，用兒童玩具那種鑰匙旋緊發(fā)條后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能夠做加法和減法。于是，未來(lái)的科學(xué)家想到了為父親制做一臺(tái)可以計(jì)算稅款的機(jī)器。從小，他就顯示出對(duì)科學(xué)研究濃厚的興趣。第一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)是著名科學(xué)家帕斯卡（）發(fā)明的機(jī)械計(jì)算機(jī)。1850年以后，對(duì)數(shù)計(jì)算尺迅速發(fā)展，成了工程師們必不可少的隨身攜帶的“計(jì)算機(jī)”，直到20世紀(jì)五、六十年代，它仍然是代表工科大學(xué)生身份的一種標(biāo)志。瓦特原來(lái)就是一位儀表匠，他的蒸汽機(jī)工廠(chǎng)投產(chǎn)后，需要迅速計(jì)算蒸汽機(jī)的功率和氣缸體積。奧特雷德是理論數(shù)學(xué)家，對(duì)這個(gè)小小的計(jì)算尺并不在意，也沒(méi)有打算讓它流傳于世，此后二百年，他的發(fā)明未被實(shí)際運(yùn)用。15世紀(jì)以后，隨著天文、航海的發(fā)展，計(jì)算工作日趨繁重，迫切需要探求新的計(jì)算方法并改進(jìn)計(jì)算工具。打算盤(pán)必須記住一套口訣，口訣相當(dāng)于算盤(pán)的“軟件”。珠算盤(pán)最早可能萌芽于漢代，定型于南北朝。當(dāng)商人打開(kāi)包裝盒一看，這臺(tái)“計(jì)算機(jī)”原來(lái)是一把來(lái)自中國(guó)的算盤(pán)。算籌在使用中，一旦遇到復(fù)雜運(yùn)算常弄得繁雜混亂，讓人感到不便，于是中國(guó)人又發(fā)明了一種新式的“計(jì)算機(jī)”。1617年，英國(guó)數(shù)學(xué)家納皮爾把格子乘法表中可能出現(xiàn)的結(jié)果，印刻在一些狹長(zhǎng)條的算籌上，利用算籌的擺放來(lái)進(jìn)行乘、除或其他運(yùn)算。例如要計(jì)算1248456，?可以先畫(huà)一個(gè)矩形，然后把它分成32個(gè)小格子，在小格子邊依次寫(xiě)下乘數(shù)、被乘數(shù)的各位數(shù)字，再用對(duì)角線(xiàn)把小格子一分為二，分別記錄上述各位數(shù)字相應(yīng)乘積的十位數(shù)與個(gè)位數(shù)。中國(guó)古代科學(xué)家祖沖之最先算出了圓周率小數(shù)點(diǎn)后的第6位，使用的工具正是算籌，這個(gè)結(jié)果即使用筆算也很不容易求得。商周時(shí)代問(wèn)世的算籌，實(shí)際上是一種竹制、木制或骨制的小棍。石頭、手指、繩子……，這些都是古人用過(guò)的“計(jì)算機(jī)”。遠(yuǎn)古的人們用石頭來(lái)計(jì)算捕獲的獵物，石頭就是他們的計(jì)算工具。以人類(lèi)發(fā)明這種機(jī)器的初衷，它的始祖應(yīng)該是計(jì)算工具。請(qǐng)讀者隨著我們的史話(huà)倒轉(zhuǎn)時(shí)空，從電腦最初的源頭說(shuō)起。50余年在人類(lèi)的歷史長(zhǎng)河中只是一瞬間，電腦卻徹底改變了我們的生活?？茖W(xué)在發(fā)展，人類(lèi)在進(jìn)步，歷史上的新生事物都要經(jīng)過(guò)一個(gè)從無(wú)到有的艱難歷程，隨著一代又一代科學(xué)家們的不斷努力，未來(lái)的計(jì)算機(jī)一定會(huì)是更加方便人們的工作、學(xué)習(xí)、生活的好伴侶。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，未來(lái)的計(jì)算機(jī)的交互方式將會(huì)多樣化，不但可以通過(guò)書(shū)寫(xiě)控制，還可以通過(guò)語(yǔ)言控制，甚至可以通過(guò)眼睛進(jìn)行控制，因?yàn)橹悄芑奶岣?，多?shù)工作計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)選擇操作的流程，過(guò)程無(wú)需人們參與，所以軟件的界面也越來(lái)越簡(jiǎn)單，使用起來(lái)就像現(xiàn)在家用電器或者手機(jī)一樣簡(jiǎn)單，使用人無(wú)需再進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的學(xué)習(xí)，就連老人都能運(yùn)用自如。6）人性化，未來(lái)人類(lèi)的工具和家中的控制中心，計(jì)算機(jī)需要和使用人進(jìn)行非常多的交流，才能更為使用人服務(wù)。5）環(huán)保化，隨著計(jì)算機(jī)的性能的提高，能耗也將越來(lái)越大；而且計(jì)算機(jī)在家庭生活中的扮演的角色越來(lái)越重要，運(yùn)行的時(shí)間也將變長(zhǎng)。4）網(wǎng)絡(luò)化，計(jì)算機(jī)已經(jīng)越來(lái)越普及，各種家用電器也開(kāi)始具備了智能化，這些現(xiàn)象將促進(jìn)家電與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，家庭網(wǎng)絡(luò)分布式系統(tǒng)將逐漸取代目前單機(jī)操作的模式，計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制著各種家電的運(yùn)行，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)下載各種新的家電應(yīng)用程序，以增加家電的功能，改善家電的性能等等。將來(lái)的計(jì)算機(jī)由于從事的工作不同，在性能上在外形上都會(huì)有很大的不同。2）無(wú)線(xiàn)化，追求自由一直是人類(lèi)的夢(mèng)想，計(jì)算機(jī)的無(wú)線(xiàn)化風(fēng)潮同樣也是人們夢(mèng)寐以求的，和現(xiàn)在筆記本講的“無(wú)線(xiàn)你的無(wú)限”有所不同的是：未來(lái)的計(jì)算機(jī)將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備間的無(wú)線(xiàn)連接，這將意味著未來(lái)在家中使用臺(tái)式機(jī)比現(xiàn)在的筆記本還方便，因?yàn)轱@示器(當(dāng)然不會(huì)是CRT的)與主機(jī)之間也是通過(guò)無(wú)線(xiàn)來(lái)連接的，無(wú)線(xiàn)顯示器實(shí)現(xiàn)這種夢(mèng)想的技術(shù)稱(chēng)為UWB技術(shù)，它是一種與其它技術(shù)有很大不同的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，它可以為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)WLAN和個(gè)人局域網(wǎng)的接口卡和接入技術(shù)帶來(lái)低功耗、高帶寬并且相對(duì)簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，所以INTEL稱(chēng)他為無(wú)線(xiàn)USB，希望能夠成為計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或是計(jì)算機(jī)與消費(fèi)電子產(chǎn)品(如數(shù)字相機(jī))間的高頻寬的無(wú)線(xiàn)連結(jié)。iPhone因?yàn)樗暮?jiǎn)單美讓無(wú)數(shù)人瘋狂，一夜之間讓微軟和諾基亞從智能手機(jī)的領(lǐng)跑者變成追隨者，微軟一個(gè)Office軟件你可能用了10年還只是用了五分之一的功能，以至于讓其它辦公軟件難以超越。SQL語(yǔ)言因?yàn)楹?jiǎn)單快速普及，JavaEE里亂七八糟的框架讓初學(xué)者要崩潰，但是現(xiàn)在依然活力四射。單核CPU經(jīng)歷了頻率快速發(fā)展，在1G的時(shí)候出現(xiàn)了一個(gè)坎，經(jīng)過(guò)架構(gòu)調(diào)整后繼續(xù)前進(jìn)，終于發(fā)現(xiàn)到了4G以后前途暗淡，通過(guò)增加頻率帶來(lái)了更多穩(wěn)定性與功耗問(wèn)題。10年以前，硬盤(pán)接口是并行一統(tǒng)天下，并行接口速率從8MB/s一路高歌猛進(jìn)，但是到了133MB/s后發(fā)現(xiàn)舉步維艱，由于并行接口的總線(xiàn)達(dá)到80根，隨著傳輸速率的提高，傳輸過(guò)程中線(xiàn)路之間的干擾非常厲害。隨著云輸入法的應(yīng)用，拼音輸入法將會(huì)再有一次質(zhì)的飛越，但五筆輸入法依然只會(huì)被專(zhuān)業(yè)打字員相中。2000年期間應(yīng)該