第8章从算盘到片177 下载 以便人们能听见。真空管可以连接成与、或、与非和非门,这一点非常像继电器 逻辑门是由继电器还是由真空管来制造的并不重要。利用逻辑门可集成加法器、选择器 译码器、触发器和计数器。前面几章讲的基于继电器的器件在当继电器被换成真空管时仍然 用。 不过真空管也有问题,它们昂贵、耗电量大、散发的热量多。然而最大的问题在于它们 最终会被烧毁,这也就是它们的寿命问题。有真空管收音机的人就习惯于隔一段时间更换这 些管子。电话系统设计成有许多多余的管子,因此损失点儿管子也不是大的问题。(没有人能 指望电话系统不出一点儿问题。)然而计算机中的一个管子烧毁以后,并不能很快被检测到 而且,计算机中使用了如此多的真空管,可能每几分钟就会烧毁一个 使用真空管相对于继电器的最大好处在于它每百万分之一秒(即1微秒)就可以跳变一次 真空管改变状态(开关闭合或断开)的速度比继电器快1000倍,在最好的情况下,继电器状态 的变化大约需1毫秒,即千分之一秒。有趣的是,在早期计算机的研究中,速度问题并不是最 重要的,这是因为早期计算机总的计算速度与机器从纸带或电影胶片中读取程序的速度密切相 关。正是因为计算机是基于这种方式制造的,真空管比继电器速度快多少也就无关紧要了。 在20世纪40年代初,真空管开始在新的计算机中替换继电器。直到1945年,晶体管制成 正如继电器机器称为机电式计算机,真空管则是第一台电子计算机的基础。 在英国, Colossus计算机(1943年开始使用)用于破译德国的“ Enigma”代码生成器生 成的密码。为这个项目(和英国以后的一些计算机项目)做出贡献的人是艾伦·M·图灵 (1912-1954),他当时由于写了两篇很有影响的论文而闻名于世。第一篇论文发表于1937年 其中首先提出了“计算能力”的概念,用以分析计算机可以做到和不能做到的事。他构思出 了现在称为图灵机的计算机抽象模型。图灵写的第二篇著名论文的主题是人工智能,他介绍 了一个测试机器智能的方法,现在称作图灵测试法。 在摩尔电气工程学校, J Presper Eckert(1919-1995)和 John Mauchly(1907-1980)设计了 ENIAC( electronic numerical integrator and computer,电子数字积分器和计算机)。它采用了 18000个真空管,于1945年末完成。纯粹按吨位(大约30吨)计算, ENIAC是曾经制造出来 的(也许以后也是)最大的计算机。到1977年,你可以在电器行买到更快的计算机。然而 Eckert和 Mauchly的专利却被 John v Atanasoff(1903-1995)给阻挠了。 Atanasoff在早期曾设 计了一个电子计算机,但它从未很好地工作过。 ENIAC引起了数学家约翰·冯·诺依曼(1903-1957)的兴趣。从1930年开始,匈牙利出 生的冯·诺依曼就一直住在美国。他是一个令人瞩目的人物, 因能在脑子里构思复杂的算法而享有很高的声誉,他是普林斯 顿高级研究学院的一名数学教授,研究范围很广,从量子理论 到游戏理论的应用再到经济学。 冯·诺依曼帮助设计了 ENIAC的后继产品 EDVAO ( electronic discrete variable automatic computer)。特别是在 946年与 Arthur v. Burks和 Herman h goldstine合写的论文 <Preliminary Discussion of the logical Design of an Electroni Computing instrumert》中,他描述了有关计算机的几点功能 这些功能使得 EDVAC比 ENIAC更先进。 EDVAC的设计者感觉以便人们能听见。真空管可以连接成与、或、与非和非门，这一点非常像继电器。 逻辑门是由继电器还是由真空管来制造的并不重要。利用逻辑门可集成加法器、选择器、 译码器、触发器和计数器。前面几章讲的基于继电器的器件在当继电器被换成真空管时仍然 可用。 不过真空管也有问题，它们昂贵、耗电量大、散发的热量多。然而最大的问题在于它们 最终会被烧毁，这也就是它们的寿命问题。有真空管收音机的人就习惯于隔一段时间更换这 些管子。电话系统设计成有许多多余的管子，因此损失点儿管子也不是大的问题。（没有人能 指望电话系统不出一点儿问题。）然而计算机中的一个管子烧毁以后，并不能很快被检测到， 而且，计算机中使用了如此多的真空管，可能每几分钟就会烧毁一个。 使用真空管相对于继电器的最大好处在于它每百万分之一秒（即 1微秒）就可以跳变一次。 真空管改变状态（开关闭合或断开）的速度比继电器快 1 0 0 0倍，在最好的情况下，继电器状态 的变化大约需1毫秒，即千分之一秒。有趣的是，在早期计算机的研究中，速度问题并不是最 重要的，这是因为早期计算机总的计算速度与机器从纸带或电影胶片中读取程序的速度密切相 关。正是因为计算机是基于这种方式制造的，真空管比继电器速度快多少也就无关紧要了。 在2 0世纪4 0年代初，真空管开始在新的计算机中替换继电器。直到 1 9 4 5年，晶体管制成。 正如继电器机器称为机电式计算机，真空管则是第一台电子计算机的基础。 在英国，C o l o s s u s计算机（1 9 4 3年开始使用）用于破译德国的“ E n i g m a”代码生成器生 成的密码。为这个项目（和英国以后的一些计算机项目）做出贡献的人是艾伦· M·图灵 ( 1 9 1 2—1 9 5 4 )，他当时由于写了两篇很有影响的论文而闻名于世。第一篇论文发表于 1 9 3 7年， 其中首先提出了“计算能力”的概念，用以分析计算机可以做到和不能做到的事。他构思出 了现在称为图灵机的计算机抽象模型。图灵写的第二篇著名论文的主题是人工智能，他介绍 了一个测试机器智能的方法，现在称作图灵测试法。 在摩尔电气工程学校， J.Presper Eckert(1919-1 9 9 5 )和John Mauchly(1907—1 9 8 0 )设计了 E N I A C（electronic numerical integrator and computer，电子数字积分器和计算机）。它采用了 18 000个真空管，于1 9 4 5年末完成。纯粹按吨位（大约 3 0吨）计算，E N I A C是曾经制造出来 的（也许以后也是）最大的计算机。到 1 9 7 7年，你可以在电器行买到更快的计算机。然而， E c k e r t和M a u c h l y的专利却被John V. A t a n a s o ff ( 1 9 0 3—1 9 9 5 )给阻挠了。A t a n a n s o ff在早期曾设 计了一个电子计算机，但它从未很好地工作过。 E N I A C引起了数学家约翰·冯·诺依曼 ( 1 9 0 3—1 9 5 7 )的兴趣。从1 9 3 0年开始，匈牙利出 生的冯·诺依曼就一直住在美国。他是一个令人瞩目的人物， 因能在脑子里构思复杂的算法而享有很高的声誉，他是普林斯 顿高级研究学院的一名数学教授，研究范围很广，从量子理论 到游戏理论的应用再到经济学。 冯·诺 依曼 帮助设 计了 E N I A C 的后 继产品 E D VA C （electronic discrete variable automatic computer）。特别是在 1 9 4 6年与 Arthur W. B u r k s和Herman H.Goldstine合写的论文 《Preliminary Discussion of the logical Design of an Electronic Computing instrumert》中，他描述了有关计算机的几点功能， 这些功能使得 E D VA C比E N I A C更先进。E D VA C的设计者感觉 第18章 从算盘到芯片 177 下载