计算机在人类历史上的漫长道路，诺依曼的伟大贡献和美誉

1．计算机

在人类历史上，计算工具的发明和创造走过了漫长的道路。在原始社会，人们曾使用绳结、垒石或枝条作为计数和计算的工具。我国在春秋战国时期有了筹算法的记载，到了唐朝已经有了至今仍在使用的计算工具——算盘。欧洲16世纪出现了对数计算尺和机械计算机。

在20世纪50年代之前，人工手算一直是主要的计算方法，算盘、对数计算尺、手摇或电动的机械计算机一直是人们使用的主要计算工具。到了20世纪40年代，一方面由于近代科学技术的发展，对计算量、计算精度、计算速度的要求不断提高，原有的计算工具已经满足不了应用的需要；另一方面，计算理论、电子学以及自动控制技术的发展，也为现代电子计算机的出现提供了可能，在20世纪40年代中期诞生了第一代电子计算机。

通常说到“世界公认的第一台电子数字计算机”，大多数人都认为是1946年面世的“ENIAC”。它主要是用于计算弹道，是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的，但它的体积庞大，占地面积有170多平方米，重量约30吨，消耗近160千瓦的电力。显然，这样的计算机成本太高，使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用，事实上在1973年根据美国最高法院的裁定，最早的电子数字计算机，应该是美国爱荷华大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞于1939年10月制造的。之所以会有这样的误会，是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年，申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被更正过来。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献，1990年由总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项——“国家科技奖”。

第一台电子数字计算机——ENIAC

约翰·阿坦那索夫

对于计算机，人们往往从不同角度提出不同的见解，有多种描述：“计算机是一种可以自动进行信息处理的工具”；“计算机是一种能快速而高效地自动完成信息处理的电子设备”；“计算机是一种能够高速运算、具有内部存储能力、由程序控制其操作过程的电子装置”，等等。

计算机

知识小百科

计算机之父

冯·诺依曼，是20世纪最杰出的数学家之一，于1945年提出了“程序内存式”计算机的设计思想。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，他被誉为“计算机之父”。

诺依曼于1903年出生于匈牙利的布达佩斯。1944年，诺依曼参加原子弹的研制工作，该工作涉及到极为困难的计算。在对原子核反应过程的研究中，要对一个反应的传播作出“是”或“否”的回答。解决这一问题通常需要通过几十亿次的数学运算和逻辑指令，尽管最终的数据并不要求十分精确，但所有的中间运算过程均不可缺少，且要尽可能保持准确。(www.xing528.com)

冯·诺依曼

他所在的洛·斯阿拉莫斯实验室为此聘用了一百多名女计算员，利用台式计算机从早到晚不停地计算，还是远远不能满足需要。无穷无尽的数字和逻辑指令如同黑洞一样把人的智慧和精力吸干殆尽。

ENIAC

被计算机所困扰的诺依曼在一次极为偶然的机会中得知了一个关于计算机的研制计划“ENIAC”，从此他投身到计算机研制这一宏伟的事业中，并由此建立了一生中最大的功绩。

1944年夏季的一天，诺依曼专程来到莫尔学院，参观了尚未竣工的这台庞大的机器，并以其敏锐的眼光，一下子抓住了计算机的灵魂——逻辑结构问题，令年轻的“ENIAC”研制者们敬佩不已。

因实际工作中对计算的需要以及把数学应用到其他科学问题的强烈愿望，使诺依曼迅速决定投身到计算机研制者的行列。对业已功成名就的诺依曼来说，这样做需要极大的勇气，因为这是一个成败未卜的新征途，一旦失败，会影响他已经取得的名誉和地位。诺依曼却以对新事物前途的洞察力，毅然决然地向此征途迈出了第一步，于1944年8月加入莫尔计算机研制小组，为计算机研制翻开了辉煌的一页。

诺依曼以其非凡的分析、综合能力及雄厚的数理基础，集众人之长，提出了一系列优秀的设计思想，在他和莫尔小组其他成员的共同努力下，只经历了短短的10个月，人类在数千年中积累起来的科学技术文明，终于结出了最激动人心的智慧之花——一个全新的存储程序通用电子计算机方案诞生了。

诺依曼以《关于EDVAC的报告草案》为题，起草了长达101页的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。报告明确规定，EDVAC计算机由计算器、逻辑控制装置、存储器、输入与输出5大部分组成，并阐述了这5大部分的职能和相互关系。这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。

1954年6月，诺依曼到美国普林斯顿高级研究所工作，出任ISA计算机研制小组的主任职位。在那时，他提出了更加完善的设计报告《电子计算装置逻辑结构初探》。报告中，诺依曼对EDVAC中的两大设计思想作了进一步的论证，设计思想之一是二进制。他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言，二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。

实践证明了诺依曼预言的正确性。如今，逻辑代数的应用已成为设计电子计算机的重要手段，在EDVAC中采用的主要逻辑线路也一直沿用着，只是对实现逻辑线路的工程方法和逻辑电路的分析方法作了改进。

冯·诺依曼为计算机的发展道路打通了一道道关卡，推动了电子计算机的研制和发展。“计算机之父”这一美称，对于他可谓是当之无愧。