176编的奥 Chinapub. coM 下载 1928年,原先的1890年的人口普查卡片已经演化成为著名的“不会卷曲、折叠’、翘页” 的IBM卡片,有80列12行。它们用了50多年,即使在最后几年也被称作霍勒瑞斯卡片。在第 20、21和24章将要讲到这些卡片的影响。 在把目光移到20世纪之前,不要对19世纪那个年代有太多的偏见。显然,本书主要着眼 于数字系统的发明,这些发明包括电报、布莱叶盲文、巴贝芝机器和霍勒瑞斯卡片。当与数 字概念和数字设备一起工作时,很容易会把整个世界都想像成数字世界。但是,19世纪的特 征更多体现在那些不是数字的发明及发现上。的确,我们感受到的自然世界只有很小一部分 是数字的,它更接近于是连续的而不那么容易被量化。 尽管霍勒瑞斯在他的卡片制表机和卡片分类机上用了继电器,但是直到20世纪30年代中 期,人们才真正开始用继电器来制造计算机(后来叫机电式计算机)。这些机器上用的继电器通 常不是电报继电器,而是那些用来在电话系统中控制呼叫路由的继电器。 早期的继电器计算机并不像我们在上一章中制造的继电器计算机(将会看到,后者计算 机的设计基础是基于从20世纪70年代开始的微处理器)。特别地,今天对我们来说计算机内采 用二进制数是显然的,但那时并不是这样 我们所设计的继电器计算机与早期的继电器计算机之间的另一个区别是在20世纪30年代, 没有人会狂热到用继电器构造524288位的存储器!所需的造价、空间及功耗使得这样大的存储 器不可能实现。可用的很小的存储器只是用来存储中间结果,而程序本身存储在像带有穿孔的 纸带这样的物理媒体上。的确,把代码和数据放入存储器的处理方式是一个很现代化的概念。 按年代排列,第一个继电器计算机似乎是由 Conrad zuse(1910-1995)建造的。1935年 当他还是一个工程系的学生的时候,他就开始在他父母位于柏林的住所里制造计算机。他采 用的是二进制数,但却是早期版本,且用的是机械存储器而不是继电器。Zuse在老式的35毫 米的电影胶片上穿孔来进行计算机编程 1937年,贝尔电话实验室的 George Stibitz(1904-1995)把一对电话继电器安装在家里, 并且又连接了一个1位加法器到餐桌上,后来他的夫人称它为“K机器”(K表示 kitchen,厨房) 该实验导致在1939年产生了贝尔实验室的复数计算机。 与此同时,哈佛大学的研究生 Howard aiken(1900-1973)因需要某种方法来做大量重 复计算,从而使得哈佛大学和IBM合作,制造出了最终称为 Harvard Mark I的自动顺序控制 计算机(AScC: automated sequence controlled calculator),此项工作在1943年完成。这是 第一台打制表格的数字计算机,它终于实现了巴贝芝的梦想。 Mark ll是以巨大的继电器为基 础的机器,使用了13000个继电器。由 Aiken领导的哈佛计算实验室讲授了计算机科学的第1 继电器并不是制造计算机的最好器件,因为它是机械的,工作时需弯曲一个金属簧片 如果超负荷工作,簧片就会折断:如果有一小片污垢或纸片粘在触点之间,继电器就会失效。 个著名的事件发生在1947年,从 Harvard mark I计算机的一个继电器中找到一只蛾子 Grace Murry Hopper(1906-1992)1944年加入 Aiken的小组,此人后来在计算机程序设计语 言领域非常有名。他在计算机日志中记录了这只蛾子,写道“第一次发现了真正的bug 继电器的一种可能的替代品是真空管,真空管由 John Ambrose fleming(1849-1945) 和 Lee de forest(1873-1961)发明用来同无线电设备连接。到20世纪40年代,真空管早已 用来放大电话信号。事实上,每一家的落地式收音机都装上了用来放大无线电信号的真空管,1 9 2 8年，原先的1 8 9 0年的人口普查卡片已经演化成为著名的“不会卷曲、折叠’、翘页” 的I B M卡片，有8 0列1 2行。它们用了5 0多年，即使在最后几年也被称作霍勒瑞斯卡片。在第 2 0、2 1和2 4章将要讲到这些卡片的影响。 在把目光移到 2 0世纪之前，不要对 1 9世纪那个年代有太多的偏见。显然，本书主要着眼 于数字系统的发明，这些发明包括电报、布莱叶盲文、巴贝芝机器和霍勒瑞斯卡片。当与数 字概念和数字设备一起工作时，很容易会把整个世界都想像成数字世界。但是， 1 9世纪的特 征更多体现在那些不是数字的发明及发现上。的确，我们感受到的自然世界只有很小一部分 是数字的，它更接近于是连续的而不那么容易被量化。 尽管霍勒瑞斯在他的卡片制表机和卡片分类机上用了继电器，但是直到 2 0世纪3 0年代中 期，人们才真正开始用继电器来制造计算机 (后来叫机电式计算机)。这些机器上用的继电器通 常不是电报继电器，而是那些用来在电话系统中控制呼叫路由的继电器。 早期的继电器计算机并不像我们在上一章中制造的继电器计算机（将会看到，后者计算 机的设计基础是基于从 2 0世纪7 0年代开始的微处理器）。特别地，今天对我们来说计算机内采 用二进制数是显然的，但那时并不是这样。 我们所设计的继电器计算机与早期的继电器计算机之间的另一个区别是在 2 0世纪3 0年代， 没有人会狂热到用继电器构造524 288位的存储器！所需的造价、空间及功耗使得这样大的存储 器不可能实现。可用的很小的存储器只是用来存储中间结果，而程序本身存储在像带有穿孔的 纸带这样的物理媒体上。的确，把代码和数据放入存储器的处理方式是一个很现代化的概念。 按年代排列，第一个继电器计算机似乎是由 Conrad Zuse（1 9 1 0-1 9 9 5）建造的。1 9 3 5年 当他还是一个工程系的学生的时候，他就开始在他父母位于柏林的住所里制造计算机。他采 用的是二进制数，但却是早期版本，且用的是机械存储器而不是继电器。 Z u s e在老式的3 5毫 米的电影胶片上穿孔来进行计算机编程。 1 9 3 7年，贝尔电话实验室的 G e o rge Stibitz（1 9 0 4-1 9 9 5）把一对电话继电器安装在家里， 并且又连接了一个1位加法器到餐桌上，后来他的夫人称它为“K机器”（K表示k i t c h e n，厨房）。 该实验导致在1 9 3 9年产生了贝尔实验室的复数计算机。 与此同时，哈佛大学的研究生 Howard Aiken（1 9 0 0-1 9 7 3）因需要某种方法来做大量重 复计算，从而使得哈佛大学和 I B M合作，制造出了最终称为 Harvard Ｍark I的自动顺序控制 计算机（A S C C：automated sequence controlled calculator），此项工作在1 9 4 3年完成。这是 第一台打制表格的数字计算机，它终于实现了巴贝芝的梦想。 Mark II是以巨大的继电器为基 础的机器，使用了 13 000个继电器。由 A i k e n领导的哈佛计算实验室讲授了计算机科学的第 1 课。 继电器并不是制造计算机的最好器件，因为它是机械的，工作时需弯曲一个金属簧片， 如果超负荷工作，簧片就会折断；如果有一小片污垢或纸片粘在触点之间，继电器就会失效。 一个著名的事件发生在 1 9 4 7年，从 Harvard Mark II计算机的一个继电器中找到一只蛾子。 Grace Murry Hopper （1 9 0 6—1 9 9 2）1 9 4 4年加入A i k e n的小组，此人后来在计算机程序设计语 言领域非常有名。他在计算机日志中记录了这只蛾子，写道“第一次发现了真正的 b u g”。 继电器的一种可能的替代品是真空管，真空管由 John Ambrose Fleming（1 8 4 9—1 9 4 5） 和Lee de Forest（1 8 7 3—1 9 6 1）发明用来同无线电设备连接。到 2 0世纪4 0年代，真空管早已 用来放大电话信号。事实上，每一家的落地式收音机都装上了用来放大无线电信号的真空管， 176 编码的奥秘 下载