計(jì)算機(jī)是這樣發(fā)展而來(lái)的

電腦也就是電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，徹底改變了人們的生活，它無(wú)所不在，無(wú)所不能。回顧電腦的發(fā)展，令人驚嘆。

遠(yuǎn)古的人們用石頭來(lái)計(jì)算捕獲的獵物，石頭就是他們的計(jì)算工具。著名科普作家阿西莫夫說(shuō)，人類(lèi)最早的計(jì)算工具是手指，英語(yǔ)單詞“dight”既表示“手指”又表示“整數(shù)數(shù)字”；而中國(guó)古人常用“結(jié)繩”來(lái)幫助記事，“結(jié)繩”當(dāng)然也可以充當(dāng)計(jì)算工具。石頭、手指、繩子……這些都是古人用過(guò)的“計(jì)算機(jī)”。

商周時(shí)代，算籌問(wèn)世。它實(shí)際上是一種竹制、木制或骨制的小棍。古人在地面或盤(pán)子里反復(fù)擺弄這些小棍，通過(guò)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從此出現(xiàn)了“運(yùn)籌”這個(gè)詞，運(yùn)籌就是計(jì)算。

公元前5世紀(jì)，中國(guó)人發(fā)明了算盤(pán)，并被廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易中，一直使用至今。算盤(pán)的發(fā)明體現(xiàn)了我們我國(guó)勞動(dòng)人民無(wú)窮的智慧。

關(guān)于算盤(pán)，著名作家謝爾頓在他的小說(shuō)《假如明天來(lái)臨》里講過(guò)這樣一個(gè)故事：騙子杰夫向經(jīng)銷(xiāo)商兜售一種袖珍計(jì)算機(jī)，說(shuō)它“價(jià)格低廉，絕無(wú)故障，節(jié)約能源，十年中無(wú)需任何保養(yǎng)”。當(dāng)商人打開(kāi)包裝盒一看，這臺(tái)“計(jì)算機(jī)”原來(lái)是一把來(lái)自中國(guó)的算盤(pán)。

世界文明的四大發(fā)源地黃河流域、印度河流域、尼羅河流域和幼發(fā)拉底河流域──先后都出現(xiàn)過(guò)不同形式的算盤(pán)，只有中國(guó)的珠算盤(pán)一直沿用至今。

18世紀(jì)末，以發(fā)明蒸汽機(jī)聞名于世的瓦特，成功地制出了第一把名副其實(shí)的計(jì)算尺。瓦特原來(lái)就是一位儀表匠，他的蒸汽機(jī)工廠投產(chǎn)后，需要迅速計(jì)算蒸汽機(jī)的功率和氣缸體積。瓦特設(shè)計(jì)的計(jì)算尺，在尺座上多了一個(gè)滑標(biāo)，用來(lái)“存儲(chǔ)”計(jì)算的中間結(jié)果，這種滑標(biāo)很長(zhǎng)時(shí)間一直被后人所沿用。

1850年以后，對(duì)數(shù)計(jì)算尺迅速發(fā)展，成了工程師們必不可少的隨身攜帶的“計(jì)算機(jī)”，直到20世紀(jì)五六十年代，它仍然是工科大學(xué)生身份的一種標(biāo)志。

第一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)是著名科學(xué)家帕斯卡（B.Pascal）發(fā)明的機(jī)械計(jì)算機(jī)。帕斯卡的計(jì)算機(jī)是一種系列齒輪組成的裝置，外形像一個(gè)長(zhǎng)方盒子，用兒童玩具那種鑰匙旋緊發(fā)條后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能夠做加法和減法。然而，即使只做加法，也有個(gè)“逢十進(jìn)一”的進(jìn)位問(wèn)題。聰明的帕斯卡采用了一種小爪子式的棘輪裝置。當(dāng)定位齒輪朝9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘爪便逐漸升高；一旦齒輪轉(zhuǎn)到0，棘爪就“咔嚓”一聲跌落下來(lái)，推動(dòng)十位數(shù)的齒輪前進(jìn)一檔。

帕斯卡發(fā)明成功后，一連制作了50臺(tái)這種被人稱(chēng)為“帕斯卡加法器”的計(jì)算機(jī)，至少現(xiàn)在還有5臺(tái)保存著。

帕斯卡逝世后不久，德國(guó)大數(shù)學(xué)家、被《不列顛百科全書(shū)》稱(chēng)為“西方文明最偉大的人物之一”的萊布尼茨受帕斯卡的關(guān)于加法計(jì)算機(jī)的論文的啟發(fā)，于1674年造出一臺(tái)更加完美的機(jī)械計(jì)算機(jī)。萊布尼茨的計(jì)算機(jī)，加、減、乘、除四則運(yùn)算一應(yīng)俱全，也給其后風(fēng)靡一時(shí)的手搖計(jì)算機(jī)鋪平了道路。

之后，萊布尼茨又率先系統(tǒng)提出了二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算法則。直到今天，二進(jìn)制數(shù)仍然左右著現(xiàn)代電腦的高速運(yùn)算。

帕斯卡的計(jì)算機(jī)經(jīng)由萊布尼茨改進(jìn)之后，人們又給它裝上電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)機(jī)器工作，成為名副其實(shí)的“電動(dòng)計(jì)算機(jī)”，并且一直使用到上世紀(jì)20年代才退出舞臺(tái)。

1944年2月，畢業(yè)于哈佛大學(xué)的美國(guó)人霍德華·艾肯在IBM董事長(zhǎng)沃森的資助下，研制出了新的計(jì)算機(jī)“馬克1號(hào)”（MarkⅠ）。

艾肯設(shè)計(jì)的馬克1號(hào)已經(jīng)是一種電動(dòng)的機(jī)器，它借助電流進(jìn)行運(yùn)算，最關(guān)鍵的部件用的是普通電話上的繼電器。馬克1號(hào)上大約安裝了3000個(gè)繼電器，每一個(gè)都有由彈簧支撐著的小鐵棒，通過(guò)電磁鐵的吸引上下運(yùn)動(dòng)。吸合則接通電路，代表“1”；釋放則斷開(kāi)電路，代表“0”。繼電器“開(kāi)關(guān)”能在大約1/100秒的時(shí)間內(nèi)接通或是斷開(kāi)電流。

1944年2月，馬克1號(hào)計(jì)算機(jī)在哈佛大學(xué)正式運(yùn)行。從外表看，它的外殼用鋼和玻璃制成，長(zhǎng)約15米，高約2.4米，自重達(dá)到31.5噸，是個(gè)像恐龍般巨大身材的龐然大物。據(jù)說(shuō)，艾肯和他的同事們?yōu)樗b備了15萬(wàn)個(gè)元件和長(zhǎng)達(dá)800公里的電線。這臺(tái)機(jī)器能以令當(dāng)時(shí)人們吃驚的速度工作──每分鐘進(jìn)行200次以上的運(yùn)算。它可以作23位數(shù)加23位數(shù)的加法，一次僅需要0.3秒；而進(jìn)行同樣位數(shù)的乘法，則需要六秒多的時(shí)間。

馬克1號(hào)代表著自帕斯卡以來(lái)人類(lèi)所制造的機(jī)械計(jì)算機(jī)或電動(dòng)計(jì)算機(jī)之頂尖水平，當(dāng)時(shí)就被用來(lái)計(jì)算原子核裂變過(guò)程。它以后運(yùn)行了15年，編出的數(shù)學(xué)用表我們至今還在使用。

1946年2月14日，由美國(guó)軍方定制的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)問(wèn)世了。這臺(tái)計(jì)算器使用了17840支電子管，大小為80英尺×8英尺，重達(dá)28t（噸），功耗為170kW，其運(yùn)算速度為每秒5000次的加法運(yùn)算，造價(jià)為487000美元。ENIAC的問(wèn)世具有劃時(shí)代的意義，表明電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)。

在以后幾十年里，計(jì)算機(jī)技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，目前，計(jì)算機(jī)正以驚人的速度深入到各個(gè)領(lǐng)域，成為人們不可或缺的幫手。