提升计算能力的机械式计算机

远在信息时代之前，人类就有信息计算处理和信息传输的需求。围绕信息计算这条主线，出现了中国古代的算盘、巴贝奇的机械式计算机以及ENIAC这样的电子计算机。

最早的算盘只是一种计算的辅助工具，从现代计算机的观点来看，算盘上的每一列可以看作一个寄存器，用来存储中间计算结果，而每列又分为上下两块，上面的部分表示10进位，体现了现代浮点数的设计思想。算盘上只记录计算的结果，而计算的口诀（相当于现代的程序）是记录在人的大脑中的。人在反复训练的过程中，形成了条件反射，无须思考即可使用算盘，提高了计算效率，这其实是一个机械化的过程。既然这样，如果想进一步提高效率，可不可以把大脑解放出来，使用精巧设计的机械来完成这个机械化的计算过程？巴贝奇的机械式计算机解决了这一个问题，它使用蒸汽机提供能量，利用齿轮的传动等机械方式来模拟运算过程，最终输出运算结果，这样就将人在计算过程中起的作用进行替代，所以巴贝奇的机器可以被看作是计算机的一种，但算盘只是一种计算的辅助工具。(www.xing528.com)

巴贝奇的机械式计算机，这个计算机发展历史上的宏大计划最终却未能完成，主要受限于两个原因：①机械过于复杂，制造难度非常大；②需要大量资金投入，而1842年英国政府停止了对他的资助。虽然研发失败了，但是其设计思想却是现代计算机的先驱。随着电信号的引入，机械制造的难题以一种不可思议的方式得到解决。通俗地讲，对一台计算设备而言，重要的是所要处理的信息，而不是承接信息的载体。比如一个纯金的算盘和一个木制的算盘，尽管前者的成本要高很多，但两者的计算能力从理论上讲是一样的。在机械时代，需要用齿轮等一些机械化的方法进行存储和计算，而在电子时代，使用电位的高低以及简单的电子元器件就可以完成同样的事情，与前者相比，后者的成本可以忽略不计，而电子信息处理所能达到的效率是机械系统望尘莫及的。电子计算机时代开启，标志着信息时代的最终到来。我们现在所用的个人计算机和智能手机，虽然计算速度更快，存储容量更大，但原理并未发生多大变化，仍是利用电信号来完成的信息存储与运算。