1946年2月15日是計算機發展史上值得紀念的一個日子。這一天美國賓夕法尼亞大學的莫爾學院喜氣洋洋，許多人心情激動地來到莫爾學院，參加一個可載入史冊的典禮，即人類歷史上第一臺現代電子計算機的揭幕典禮。這臺機器名為“電子數值積分和計算機”(簡稱埃尼阿克，見圖 1.1)，它看上去完全是一個龐然大物，占地面積達170m2，質量達30t，耗電量也很驚人，功率為150kW，共使用了近兩萬個電子管，在工作時這些管子看上去活像兩萬只點著的燈泡。埃尼阿克主要用來進行彈道計算的數值分析，用十進制進行計算。它在 1s圖1.1埃尼阿克計算機內能進行數百次的加法運算，這在當時已是劃時代的高速計算機了。用它計算炮彈著彈位置所需要的時間，比炮彈離開炮口到達目標所需要的時間還要短。它一度被譽為“比炮彈還要快的計算機”。經過多次改進，后來的埃尼阿克成為一臺能進行各種科學計算的通用計算機。它的最大特點是采用了電子線路來執行算術運算、邏輯運算和儲存信息。同以往的計算機相比，它的速度極快，比兩年前艾肯研制的機電式自動控制計算機要快1000倍。這使得它能勝任相當廣泛的現代科學計算。埃尼阿克是人類計算工具發展史上一座不朽的豐碑。它是世界上第一臺真正能運轉的大型電子計算機。正是它同幾年后制成的馮?諾伊曼機一起，奠定了現代計算機原型。

在從蒙昧時代到文明社會的艱難進行過程中，人類發明了輪子、杠桿、熱機、機床、電話、電視等。這些人類智慧的果實已經延長了人類的感官的功能，從而促進人類社會不斷發展。而電子計算機的發明更是史無前例，對人類生活的影響將是不可估量的，因為它延長了人類最神秘也最寶貴的部分――腦的功能。埃尼阿克的問世也充分表明，一項重大發明只有為社會發展所迫切需要，才能脫穎而出。反之，如果社會沒有這方面的需求，多么美妙的設想也逃脫不掉為歷史所淘汰的命運。電子計算機制造技術在20世紀30年代已經成熟，而在20世紀40年代才開花結果， 也許正是這個原因。在冷酷無情的歷史面前，個人的力量太渺小了。是莫克利而非阿塔納索夫發明了電子計算機，這不是個人的力量所能決定的，這是歷史的選擇。

雖然埃尼阿克的運算速度已經相當快了，但是，它仍然沒有最大限度地發揮采用電子技術所提供的巨大潛力。初生的電子計算機存在著明顯的缺陷：① 它的存儲容量太?。虎?它的程序是用線路連接的方式實現的，不能存儲。為了進行幾分鐘或幾小時的數字計算，要花費幾小時甚至1～2天的時間做準備。而且，由于它耗電量大，工作起來常常會因燒壞電子管而被迫停機檢修。

圖1.2馮?諾伊曼還在1944年，即 ENIAC尚未竣工時，人們已經意識到了這些問題。美國軍方要求莫爾學院在建造 ENIAC的同時，立即設計效率更高的計算機。就在這一關鍵時刻，計算機發展史上又一重要人物――馮?諾伊曼教授(見圖1.2)承擔了這一重要任務。1903年，馮?諾伊曼出生于匈牙利的布達佩斯，他從小就顯示出多方面的天才，不到18歲，就和輔導老師合寫了一篇數學論文。他精通7門語言，為其從事科學研究奠定了深厚的基礎。幾乎在獲得布達佩斯大學數學博士學位的同時，興趣廣泛的馮?諾伊曼又通過了蘇黎世高等技術學院化學方面的學士學位考試。博學多才的馮?諾伊曼在理論科學和技術科學方面都有較高的造詣。他的早期工作主要涉及純數學領域，但他并不僅僅關心純數學的進展。他堅信在現代文明社會中對基礎學科的評價會降低，技術永不停息的發展對人類社會的推動作用會大大加強。因此，他特別關注物理科學和技術科學的狀況，努力發掘使用現代數學方法的潛在威力。1944年的夏天，一個偶然的機會，馮?諾伊曼得知莫爾小組正在研制電子計算機。當時，他正參加第一顆原子彈的研制工作，面臨著原子核裂變反應過程中的大量計算問題。這些問題涉及數十億初等算術運算和初等邏輯指令。它們雖然不需要非常精確的最終數據，但所有中間的和細節的運算都必須相當精確。為此，曾有成百名女計算員一天到晚用臺式計算機演算，結果還是不能令人滿意。作為彈道研究所和洛斯?阿拉莫斯科學研究所的顧問，馮?諾伊曼一直在尋找解決計算問題的新方法。因此，當聽到制造電子計算機的消息后，他大為驚喜，隨即專程到莫爾學院參觀了還未竣工的ENIAC 。科學家的洞察力以及深厚的科學素養，使他立刻覺察到了電子計算機應用的廣闊前景。這位著名數學家毫不猶豫地投入到成敗未卜的新型計算機的設計工作中，并迅速成為這一領域的帶頭人。

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正是在馮?諾伊曼的帶領下，從1944年8月到1945年6月短短10個月的時間內，計算機的設計工作獲得了巨大的進展。人們定期在莫爾學院舉行學術會議，提出各種報告，許多富有創見的思想接二連三地涌現出來。經過嚴肅的爭論和激烈的交鋒，形成全新的科學思想，前所未有的存儲程序通用電子計算機方案――EDVAC 方案就這樣問世了。這份浸透了科學家們的智慧和心血的報告草案共101頁，它明確規定新型計算機有5個組成部分：① 計算器CA；② 邏輯控制裝置CC；③ 存儲器M；④ 輸入I；⑤ 輸出O。并詳細描述了這5個部分的職能和相互關系。同ENIAC相比，EDVAC方案有兩個重大改 進：① 為充分發揮電子元件的高速度而采用了二進制；② 提出了“存儲程序”，可以自動地從一個程序指令進到下一個程序指令，其作業順序可以通過一種稱為“條件轉移”的指令而自動完成。長達101頁的EDVAC方案是計算機發展史上的一個劃時代的文獻。在這個方案中，首次提出了存儲程序的概念，解決了第一臺電子計算機 ENIAC的重大缺陷。也正是在這一方案中，提出了現代計算機發展的基本體系結構，從而奠定了現代計算機的發展基礎。由于馮?諾伊曼的巨大的聲望和榮譽，他的參與使得計算機的研制工作受到社會上的廣泛重視，從而為計算機的迅猛發展開辟了道路。

存儲程序的概念是計算機發展史上的又一座豐碑。長期以來，人們一直認為這一重要概念是馮?諾伊曼和 ENIAC小組最先提出來的。然而，馮?諾伊曼從來沒有說過存儲程序型計算機的概念是他最先提出的。相反，他不止一次地指出，圖靈是現代計算機設計思想的提出者。那么，圖靈是怎樣一個人呢? 圖靈是英國著名的數學家和科學家，他的深刻的思維能力和非凡的創造力使人們不能不承認他是一個天才。在他短暫的42年的人生旅途中，他獲得了來自各個方面的崇高榮譽和極大聲望。人們確信如果不是正當壯年卻意外死亡，他一定會為科學史的長卷寫出更美的篇章。圖靈生于1912年，1931年進入劍橋大學學數學，畢業后留校任教。1936年，年僅24歲的圖靈便提出了理想計算機――圖靈機的理論。圖靈機由三部分組成，包括一條帶子、一個讀寫頭和一個控制裝置。他證明存在一種圖靈機，它能模擬任何給定的圖靈機，這就是通用圖靈機。通用圖靈機把程序和數據都以數碼的形式存儲在紙帶上，是“存儲程序”型的，這種程序能把高級語言寫的程序譯成機器語言寫的程序。通用圖靈機實際上是現代通用數字計算機的數學模型。這個理論是在第一臺電子計算機問世的10年前提出的，這就不能不讓人感嘆圖靈思想的深刻與超前。特別值得指出的是，圖靈提出理想計算機的理論，其目的并不是為了研制某種具體的計算機，而是為了解決線性數學的一個基礎理論問題。也就是說，圖靈關于計算機的種種設想都是在抽象的純粹的理論思維領域進行的。他涉及的是現代計算機工作的基本理論問題，而不僅是實際制造和操作。正是因為圖靈研究的是計算機技術的深層理論問題，他才比其同代人更早地發現計算機理論研究的新情況、新問題。圖靈在1950年發表的《計算機能思考嗎？》一文又在西方世界引起了巨大反響，并掀起了關于機器能否思維這樣一場激烈爭論。就在這篇論文中，圖靈設計了一個聞名于世的“圖靈測驗”，即一個人在不接觸對象的情況下，同對象進行一系列的問答。如果他根據這些回答無法判斷對象是人還是機器，那么就可以認為這個計算機具有與人相當的智力。目前，還沒有一臺計算機能通過圖靈測驗。但是，圖靈認為在理論上有可能存在這樣的機器，它們能做某些非常接近于思維的事情。圖靈預言20世紀末將會制造出與人腦的活動方式極為相似的機器。作為計算機理論的先驅，圖靈的思想已遠遠走在時代的前面。然而，圖靈本人也并沒有遠離計算機的研制工作。在第二次世界大戰中，圖靈曾在英國外交部所屬的一個絕密機構服役。這個機構的主要任務是破譯德軍的密碼?，F在發現的資料表明，在1943年，這個機構曾制造出一臺有1500個電子管的破譯密碼的專用電子計算機。這臺機器采用了圖靈機的某些概念，破譯了德國的很多密碼，在戰爭中發揮了重大作用。從英國政府20世紀70年代透露出來的一些文件來看，很可能世界上第一臺電子計算機不是 ENIAC，而是與圖靈有關的。只是這種計算機的許多資料至今仍然是保密的，因此，就給人們留下了一個未解的謎。圖靈退役以后，來到英國國家物理研究所工作。在那里，他積極參與了自動計算機ACE的研制工作。1945年，圖靈提供了一份長達50頁打字紙的ACE設計說明書。在這份報告中，他提出了仿真系統的思想，而帶有仿真系統的計算機直至20世紀70年代才被制造出來。兩年以后，在一份關于人工智能的內部報告中，圖靈又提出了不少令人感興趣的概念。其中，關于自動程序設計的思想是20年后發展起來的人工智能研究的重要課題。一般認為，現代計算機的基本概念源于圖靈。也正是為了紀念圖靈對計算機理論與研究的卓越貢獻，美國計算機學會設立的一年一度的計算機大獎，是以圖靈的名字來命名的(圖靈與圖靈機見圖1.3)。

1946年2月14日誕生了世界上第一臺電子數字計算機ENIAC（埃尼阿克）。(The Electronic Numerical Integrator And Calculator)

“埃尼阿克”計算機的最初設計方案，是由36歲的美國工程師 莫奇利于1943年提出的計算機的主要任務是分析炮彈軌道。美國軍械部撥款支持研制工作，并建立了一個專門研究小組，由莫奇利負責?？偣こ處熡赡陜H24歲的?？颂負?，組員格爾斯是位數學家，另外還有邏輯學家勃克斯?！鞍Ｄ岚⒖恕惫彩褂昧?8000個電子管，另加1500個繼電器以及其它器件，其總體積約90立 方米，重達30噸，占地170平方米，需要用一間30多米長的大房間才能存放，是個地地道道的龐然大物。這臺耗電量為140千瓦的計算機，運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法，比機械式的繼電器計算機快1000倍。當“埃尼阿克”公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒種就能算出來，比炮彈曬身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉動的“鼓”。它能夠在一天內完成幾千萬次乘法，大約相當天一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉換為二進制，而在數據輸入，輸出時再變回十進制?！鞍Ｄ岚⒖恕弊畛跏菫榱诉M行彈道計算而設計的專用計算機。但后來通過改變插入控制板里的接線方式來解決各種不同的問題，而成為一臺通用機。它的一種改型機曾用于氫彈的研制?！鞍Ｄ岚⒖恕背绦虿捎猛獠坎迦胧?，每當進行一項新的計算時，都要重新連接線路。有時幾分種或幾十分種的計算，要花幾小時或1~2天的時間進行線路連接準備，這是一個致命的弱點。它的另一個弱點是存儲量太小，至多只能存20個10位的十進制數。英國無線電工程師協會的蒙巴頓將軍把“埃尼阿克”的出現譽為“誕生了一個電子的大腦”，“電腦”的名稱由此流傳開來。

1996年2月15日，在“埃尼阿克”問世50周年之際，美國副總統戈爾在賓夕法尼亞大學舉行的隆重紀念儀式上，再次按動了這臺已沉睡了40年的龐大電子計算機的啟動電鈕。戈爾在向當年參加“埃尼阿克”的研制，如今仍健在的科學家發表講話：“我謹向當年研制這臺計算機的先驅者們表示祝賀?！卑Ｄ岚⒖松系膬膳艧粢詼蚀_的節奏閃爍到46，標志著它于1946年問世，然后又閃爍到96，標志著計算機時代開始以來的50年。

第一臺電子計算機在1946年2 月14日問世了。全稱是“電子數值積分和計算機”，英文名字是“Elextronic Numerical Integrator And Computer”簡稱ENIAC（埃尼阿克）。它是由美國賓夕法尼亞大學的莫爾學院的莫爾小組承擔研制的。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關組成，重達30噸，占地160平方米，耗電174千 瓦，耗資45萬美元。這臺計算機每秒只能運行5千次加法運算，或400次乘法。

埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉動的鼓。它能夠在一天內完成幾千萬次乘法，大約相當于一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉換為二進制，而在數據輸入、輸出時再變回十進制。

呵呵，這個說來話長了。簡單來說，“埃尼阿克”就是“大眾情人”的意思。

1946年2月14日，姑娘小伙們鐘愛的“情人節”。負責第一臺電子計算機研制的莫爾小組的絕大多數成員風華正茂，情竇初開，選擇這一天作為公開揭幕典禮的日期，或許是寓意深長的――電子計算機不正是他們的“大眾情人”嗎？“大眾情人”的名字叫作“埃歷阿克”（ENIAC），譯成中文是“電子數字積分和計算機”，局外人聽起來十分別扭，但在莫契利和?？颂囟铮八眳s像“維納斯”和“夏娃”一樣的撩撥人心。

那天，天剛蒙蒙亮，他倆不約而同地來到埃歷阿克身邊，再一次滿懷深情地打量著“如花似玉”的“情人”。在它的身體內，總共安裝了17468只電子管，7200個二極管，70000多電阻器，10000多只電容器和6000只繼電器，電路的焊接點多達50萬之巨。在機器表面，則布滿電表、電線和指示燈，簡直就像姑娘身上掛滿的各式翡翠珍珠寶石項鏈。這“情人”的體積實在也太大了，龐大的身軀擠進一排2.75米高的金屬柜里，占地面積為170平方米左右，約為整整十間房那樣的空間大小，總重量達到30噸，堪稱為空前絕后的“巨型機”。

盡管如此，慶典大會上埃歷阿克不凡的表演確令來賓們大開眼界，同一時代的任何機械或電動計算機在它面前都相形見絀。 人們看到， 它輸入數據和輸出結果都采用穿孔卡片，每分鐘可以輸入125張卡片，輸出100張卡片。它能在1秒鐘內完成5000次加法，也可以在3/1000秒時間內做完兩個10位數乘法，其運算速度超出馬克1號至少在1000倍以上。一條炮彈的軌跡，20秒鐘就能被它算完，比炮彈本身的飛行速度還要快。埃歷阿克一天完成的計算工作量，大約相當于一個人用手搖計算機操作40年。

埃歷阿克標志著電子計算機的創世，人類社會從此大步邁進了電腦時代的門檻。

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從人腦的計算到計算機的計算，是一個漫長的歷史過程，在這個過程中人們不斷探索，不斷創新。20世紀科學技術在飛速發展，現有的計算工具面對堆積如山的數據處理顯得力不從心。因此，對計算工具的改進已迫在眉睫。

在第二產供銷世界大戰期間，美國賓夕法尼亞大學莫爾學院電工系同阿貝丁彈道研究實驗室共同負責為陸軍每天提供6張火力表，這項任務非常困難和緊迫。因為，每張火力表都要計算幾百條彈道，而一個熟練的計算員用臺式計算機計算一條飛行60秒鐘的彈道需要20小時，如果使用大型的微分分析儀也要15分鐘。從戰爭一開始阿貝丁實驗室就不斷改進微分分析儀，同時還雇用200多名員工，但進度還是很慢。當時迫切需要研制一種新型的計算機，來提高計算彈道參數的速度，以滿足軍事上的需要。

1942年8月，莫爾學院的莫克利（John Mauchly)定了一份題為《高速電子管計算機裝置的使用》的備忘錄，這個備忘錄引起了研究生?？颂兀≒resper Eckert)的濃厚興趣，后來埃克特成為第一臺電子計算機的總工程師。莫克利曾多次對戈爾斯坦（Goldstine)中尉講述自己關于研制電子計算機的設想，戈爾斯坦是阿貝丁實驗室同莫爾電工系小組聯絡的軍方代表，他敏銳地意識到這種新的計算機對解決制造火力表的困難，有著巨大的價值，所以立即向上司匯報，得到熱情支持。于是一個歷史性的時刻來臨了，制造第一臺電子計算機的工作啟動了。

1943年6月5日，莫爾學院與軍械部正式簽訂合同，并命名“電子數值積分和計算機（Elextronic Numerical Integrator And Computer）”，簡稱ENIAC（埃尼阿克）。承擔研制“埃尼阿克”的莫爾小組是一群志同道合、朝氣蓬勃的青年科技人員：總工程師埃克特只有24歲，是莫爾學院的研究生，在電子學領域中很有研究，他負責解決制造中的一系列困難復雜的工程技術問題；30多歲的莫克利是位物理學教授，一直關心著計算機技術的發展情況，他曾經撰寫過《使用高速真空管的計算》的論文，是他提出了埃尼阿克的總設想；年輕的戈爾斯（A.W.Burks）是一位年輕的邏輯學家。

經過三年緊張的工作，第一臺電子計算機終于在1946年2 月14日問世了。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關組成，重達30噸，占地160平方米，耗電174千 瓦，耗資45萬美元。這臺計算機每秒只能運行5千次加法運算，或400次乘法，比機械式的繼電器計算機快1000倍。當埃尼阿克公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒鐘就算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。埃尼阿克的存儲器是電子裝置，而不是靠轉動的鼓。它能夠在一天內完成幾千萬次乘法，大約相當于一個人用臺式計算機操作40年的工作量。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。但其中也用少量以二進制方式工作的電子管，因此機器在工作中不得不把十進制轉換為二進制，而在數據輸入、輸出時再變回十進制。

第一臺計算機誕生至今已過去50多年了，在這期間，計算機以驚人的速度發展著，首先是晶體管取代了電子管，繼而是微電子技術的發展，使得計算機處理器和存貯器上的元件越做越小，數量越來越多，計算機的運算速度和存貯容量迅速增加。1994年12月，美國Intel公司宣布研制成功世界上最快的超級計算機，它每秒可進行3280億次加法運算（是第一臺電子計算機的6600萬倍）。如果讓人完成它一秒鐘進行的運算量的話，需要一個人晝夜不停地計算一萬多年。

當年的埃尼阿克和現在的計算機相比，還不如一些高級袖珍計算器，但它的誕生為人類開辟了一個嶄新的信息時 代，使得人類社會發生了巨大的變化。

1996年2月14日，在世界上第一臺電子計算機問世50周年之際，美國副總統戈爾再次啟動了這臺計算機，以紀念信息時代的到來

第一臺電子計算機叫埃尼阿克 （ENIAC）

意思是：電子數字積分計算機。

英文全稱為： Electronic Numerical Integrator And Computer

英文縮寫為：ENIAC

1946年2月15日在美國宣告誕生。

1955年10月2日，“埃尼阿克”宣告“退役”后，被陳列在華盛頓的一家博物館里