从穿孔卡片到电路板:计算机时代的到来
- 中华燕氏网 2015年3月23日 世界大历史
自20世纪80年代以来,计算机及其应用程序在世界各地数亿人的日常生活中扮演着越来越重要的角色。计算机的最早历史可以追溯到大约275年之前。但是20世纪40年代末二战结束后不久,计算机才开始被用于复杂的科学研究。也是从这个时候,计算机以一种世界历史上任何其他发明都无法比拟的速度,向着体积更小巧、功能更强大的方向发展。
现代数据处理的开端
18世纪20年代,法国纺织工人鲁修(Basile Bouchon)使用了一套计算机器能读出的穿孔卡片。1835年,一位名叫查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)的英国人发明了他称作“分析机”(Analytical Engine)的工具,这种“分析机”运行的原理和现代数字计算机是一样的。巴贝奇设想用分析机进行任何可以储存在穿孔卡上指令进行数学运算。分析机会有一定内存,用来存储数据。不幸的是,这样的分析机的大小和火车头差不多,而巴贝奇从未能够从英国政府得到足够的财政支持来制造这样的机器。
美国人赫尔曼·霍尔瑞斯(Herman Hollerith)在1880年进行人口普查工作时,发明了基础的利用穿孔卡片收集和整理数据的系统。在1880年时,对人口普查的结果进行分析仍是一项十分艰巨的工程。但做这样的分析又很必要,因为国会需要这些信息来制定或修改法律。1889年,霍尔瑞斯已经开发出一种复杂的电子排序和制表机,这种机器包含一个穿孔装置、一个带有计数器的制表机和一个电控制排序工具箱,能够基于穿孔卡片的孔的位置来进行分组。1890年的人口普查中,霍尔瑞斯的机器得到了成功的应用,减少了三分之二的数据分析时间。这种机器很快就传到了其他很多国家。大多数历史学家认为霍尔瑞斯的机器是现代数据处理的开端。
穿孔卡片计算技术的广泛应用
在20世纪的前十年,霍尔瑞斯发明了一种新的穿孔卡片,这种卡片由80列组成,能够与一种更简单的键控穿孔和更高效的卡片分类机和制表机一起使用。这些新的穿孔卡片能够应用到很多地方,甚至在第一次世界大战期间欧洲的美国军队就已经使用。1911年,霍尔瑞斯成立了一家公司——计算机制表公司(Computing-Tabulating-Recording Company, CTR)。公司成立第二年,他卖掉了他的专利,成为一名高收入的专业顾问。1914年,托马斯·沃森(Thomas Watson)成为了公司的负责人,集中精力生产能够租给客户的穿孔卡片机。这些机器只能用计算机制表公司生产和销售的穿孔卡片,带来了很高的利润。1924年,沃森将公司改名为国际商业机器公司(IBM)。四年后,IBM引入了80列的穿孔卡片,这种卡片在20世纪余下的时间内一直是行业的标准。
两次世界大战期间,出现了大量基于穿孔卡片计算技术的应用。1932年,出现了一种使用穿孔卡片可以播放音乐的机器。第二年,该技术被应用于赛马场,用在一种叫作“总额计算器”(Totalizor,tote-machine)的机器上。这种机器可以基于每匹马的下注金额,快速计算赔率,然后确定投注者能从他们的赌注中赢多少钱。1938年,人们发明了一种能够在电话通信中直接拨号的设备;1940年,又制造了第一台能够服务多个终端并且可以从远处位置使用的机器。还有其他很多更加意想不到的发明涌现出来。
第一台电子计算机的诞生
1936年,美国人保罗·艾斯勒(Paul Eisler)发明了第一个电路板(circuit board)。在二战期间,电子电路的概念得到了应用;二战后,印刷电路板(printed circuit board)的出现改变了整个电子行业。到20世纪60年代时,已经可以使用硅片半导体,这使电路板体积变得更小,从而在计算机微处理器得到了使用。
1946年,经过多年研究,宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)研制出了第一台电子数字计算机——ENIAC。它有一个30英尺宽、50英尺长的房间那么大,共使用了1.8万个电子管,重达30吨。这台电子数字式积分器和计算机一直用到1955年,主要用于军事和原子能的计算。有趣的是,1974年法院决定将发明第一台电子计算机的荣誉归至约翰·文森特·阿塔纳索夫(John Vincent Atanasoff)和克利福德·贝里(Clifford Berry),因为他们曾在1942年发明了一种类似的计算机,但是从未使其运行。
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