计算机的发明

王　恒

我们正处于信息时代，学习、生活都离不开计算机.你想知道计算机的发明史吗？请看下文.

最简单的、随时同人在一起的计算工具就是手指，它是特殊的“计算机”，可以进行许多简单的算术运算.这个特殊计算机有许多优点，如简单、可靠、紧凑等，但也有缺点，就是不便于保存计算结果.

第一种人造计数工具是筹码，是一种小木棍，它可以帮助记忆某个数，也可以进行运算.随后，人们又发明了算盘，这是一种用某位置上的“行”或“列”表示数位的计算工具.后来人们又制造出多种机械演算机，这些计算器具在人们的日常生活中都发挥了很大的作用.

电子计算机出现后，人们算是找到了真正高效的计算工具.一般认为，世界上第一台电子计算机是美国研制出来的.第二次世界大战后期，美国宾夕法尼亚大学受美国陆军委托研制电子化的通用计算机“ENIAC（埃尼阿克）”，目的在于计算炮弹及火箭、导弹武器的弹道轨迹.36岁的物理学家莫克利是主要的设计者，24岁的埃克特担任总工程师.经过两年多的艰苦努力，一台以电子管为主要元件的计算机问世了.1956年初，埃尼阿克正式投入使用，它的总质量为30 t，共使用了18 000只电子管、6 000个继电器、7 000个电阻、10 000个电容，功率150 kW，机房面积170 m2，耗资50万美元.这部计算机每秒可做5 000次加法或500次乘法或50次除法，比人工计算快20万倍.

埃尼阿克有两大缺点：一是没有内存储器；二是要由人工将运算部件搭配成各种解题布局，每次运算前都要重搭，费时、麻烦.有的题计算只要1秒钟，准备工作却要花上几十分钟.

对埃尼阿克的改进应归功于数学家冯·诺依曼.1944年，他正在负责研制核武器，需进行大量计算，因此，他对计算机也很感兴趣，于是参与了埃尼阿克计算机的研制工作，担任顾问.针对埃尼阿克的缺点，他提出了一个全新的存储程序——通用电子计算机方案.方案明确规定，计算机由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备.此外还有两点重大改进，一是采用二进位制，简化了计算机结构；二是建立了存储程序，加快了运算速度.冯·诺依曼的理念被认为是计算机发展史上的一个里程碑，它标志着电子计算机时代的真正开始.

电子计算机的诞生使人类第一次拥有了能够部分代替人脑对信息进行加工处理的机器.电子计算机自问世到现在已经历了四代发展历程.第一代电子计算机的主要特征是以电子管组成逻辑电路.它体积大，造价高，耗电量大，操作复杂，运算速度慢.第二代电子计算机的主要特征是以晶体管组成逻辑电路.它相对体积小，重量较轻，寿命长，大大改善了计算机的可靠性.第三代电子计算机的主要特征是以小规模集成电路组成逻辑电路，体积进一步缩小，仅为第二代电子计算机的1%，运算速度也大大提高.第四代电子计算机出现于20世纪70年代，主要特征是使用大规模集成电路.现在，人们常用的微机以及文化、体育、教育、工业、科研、军事等领域使用的小型机、大型机、巨型机都属于第四代电子计算机.目前正在向第五代智能化电子计算机迈进.

电子计算机的出现使人类真正进入了信息社会，远程教育、网上医疗等一系列依赖计算机和网络的行业层出不穷.在未来的社会，如果不了解计算机知识可能寸步难行.