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是他们创造了这个时代最伟大的发明

2018-04-05 23:04 计蒜客

计算机无疑是这个时代最伟大的发明,如今它密布在这个世界的各个角落,为我们的生活创造着无限可能。它的创造者又是谁呢?你知道他们吗?


艾伦·麦席森·图灵

(1912.6.23 - 1954.6.7)

艾伦·麦席森·图灵是英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。

图灵在第二次世界大战中从事的密码破译工作涉及到电子计算机的设计和研制,图灵在战时服务的机构于 1943 年研制成功的 CO-LOSSUS(巨人)机,这台机器的设计采用了图灵提出的某些概念。它用了 1500 个电子管,采用了光电管阅读器;利用穿孔纸带输入;并采用了电子管双稳态线路,执行计数、二进制算术及布尔代数逻辑运算,巨人机共生产了 10 台,用它们出色地完成了密码破译工作。


战后,图灵任职于泰丁顿国家物理研究所开始从事“自动计算机”的逻辑设计和具体研制工作。1946 年,图灵发表论文阐述存储程序计算机的设计。他的成就与研究离散变量自动电子计算机的约翰·冯·诺伊曼同期。图灵的自动计算机与诺伊曼的离散变量自动电子计算机都采用了二进制,都以“内存储存程序以运行计算机”打破了那个时代的旧有概念。


1950 年他发表论文《计算机器与智能》,为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。提出著名的“图灵测试”,指出如果第三者无法辨别人类与人工智能机器反应的差别, 则可以论断该机器具备人工智能。图灵的机器智能思想无疑是人工智能的直接起源之一。而且随着人工智能领域的深入研究,人们越来越认识到图灵思想的深刻性:它们至今仍然是人工智能的主要思想之一。


约翰·冯·诺依曼

(1903.12.28 - 1957.2.8)

冯·诺依曼是 20 世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。

冯·诺依曼很早就明显看到,即使对一些理论物理的研究,单靠解析研究也已显得不够,必须辅之以数值计算。进行手工计算或使用台式计算机所需花费的时间是令人难以容忍的,于是冯·诺依曼劲头十足的开始从事电子计算机和计算方法的研究。


1944~1945 年间,冯·诺依曼形成了现今所用的将一组数学过程转变为计算机指令语言的基本方法,当时的电子计算机(如 ENIAC)缺少灵活性、普适性。冯·诺依曼关于机器中的固定的、普适线路系统,关于“流图”概念,关于“代码”概念为克服以上缺点作出了重大贡献。


计算机工程的发展也应大大归功于冯·诺依曼。计算机的逻辑图式,现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计,都深深受到冯·诺依曼思想的影响。速度超过人工计算千万倍的电子计算机,不仅极大地推动数值分析的进展,而且还在数学分析本身的基本方面,刺激着崭新的方法的出现。其中,由冯·诺依曼等制订的使用随机数处理确定性数学问题的蒙特卡洛法的蓬勃发展,就是突出的实例。


在冯·诺依曼生命的最后几年,他的思想仍甚活跃,他综合早年对逻辑研究的成果和关于计算机的工作,把眼界扩展到一般自动机理论。他以特有的胆识进击最为复杂的问题:怎样使用不可靠元件去设计可靠的自动机,以及建造自己能再生产的自动机。从中,他意识到计算机和人脑机制的某些类似,这方面的研究反映在西列曼讲演中;逝世后才有人以《计算机和人脑》的名字,出了单行本。尽管这是未完成的著作,但是他对人脑和计算机系统的精确分析和比较后所得到的一些定量成果,仍不失其重要的学术价值。


约翰·文特森·阿塔纳索夫

(1903.10.4 - 1995.6.15)

约翰·阿塔纳索夫是美国物理学家、发明家。二十世纪三十年代后期和四十年代前期,他在艾奥瓦州立大学研究数字电子计算机,这项工作在二十世纪七八十年代才为公众所知。在此之前,阿塔纳索夫只拥有教授、政府的展示研究指导者,以及企业研究负责人的身份。

在阿塔纳索夫写博士论文的时候,可以使用的最好的计算工具就是门罗计算器。部分原因是由于觉得使用这个计算器是个苦差事,阿塔纳索夫开始研究更快的计算方法。在爱荷华州立大学,阿塔纳索夫为了科学问题研究了从属门罗计算器和 IBM 制表机的使用。他在 1936 发明了一台模拟计算器,用于表面几何分析。良好的机械度量需要更高的精度,这促使他开始考虑数字的(而非机械的)解决方案。


根据阿塔纳索夫的讲述,阿塔纳索夫-贝瑞计算机的几个执行原则是他在 1937-1938 年冬天去伊利诺伊州岩岛的行驶途中灵光一闪,突然构想出来的。在 1939 年获得的 650 美元的资金支持下,以及他的研究生克利福德·贝瑞的协助下,当年十一月,ABC 原型机制作完成了。ABC 计算机中引入的关键思想包括二进制数学以及布尔逻辑,来求解多达 29 个方程联立的线性方程组。ABC 没有中央处理器(CPU),但是设计成了使用真空管进行数字计算的电子设备。同时,它还由一个进程控制单独的再生电容存储器,这种存储器直到今天还在动态随机存取存储器(DRAM)中使用着。


尽管有许多困难,但 1940 年底,他们已经让机器运转起来了。这是有史以来第一台用电子管为元件的有再生记忆功能的数字计算机,被命名为 ABC(Atanasoff- Berry-Computer),其中,A、B 分别取俩人名字的第一字母,C 即“计算机”的首字母。


约翰·莫奇利

(1907.8.30 - 1980.1.8)

约翰·莫奇利于 1933 年在宾夕法尼亚州柯利奇维尔市的乌西纳斯学院执教物理;1941 年又去宾夕法尼亚大学教授电力工程学。 1944 年,莫奇利和埃克特合作,创建了一家电子数学计算设备设计制造公司,于 1946 年生产出第一台通用计算机——“ENIAC”。

研制电子计算机的想法产生于第二次世界大战进行期间。当时激战正酣,美国陆军军械部在马里兰州的阿伯丁设立了“弹道研究实验室”。美国军方要求该实验室每天为陆军炮弹部队提供 6 张射表以便对导弹的研制进行技术鉴定。事实上每张射表都要计算几百条弹道,而每条弹道的数学模型是一组非常复杂的非线性方程组。这些方程组是没有办法求出准确解的,因此只能用数值方法近似地进行计算。按当时的计算工具,实验室即使雇用 200 多名计算员加班加点工作也大约需要二个多月的时间才能算完一张射表。恐怕还没等先进的武器研制出来,败局已定。


为了改变这种不利的状况,当时任职宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫希利于 1942 年提出了试制第一台电子计算机的初始设想——“高速电子管计算装置的使用”,期望用电子管代替继电器以提高机器的计算速度。


1946 年 2 月 14 日,世界上第一台通用计算机——“ENIAC”,诞生于美国宾夕法尼亚大学,并于次日正式对外公布。



 
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