日期:2012-05-18 22:00:20
在设计完成Z-3的同一年,楚泽创办了历史上第一家计算机制造公司——“楚泽机器制造公司”,并开始了他的第四代计算机Z-4的研制。
1944年6月,盟军在诺曼底登陆,欧洲的战略态势发生了根本转变,眼看着战火越烧越近,但楚泽却从未打算过放弃他的研究。刚开始那会儿,每次听到防空警报还知道躲进地下室,到后来,他对刺耳的警报声开始变得无动于衷,他对Z-4来不及完成或不能正常运行的恐惧要远甚于对轰炸的恐惧。到了1945年,纳粹德国的形势已是岌岌可危,为避免机器被盟军或苏联所缴获,楚泽带着Z-4在德国境内东躲西藏,最终在火箭专家冯.布劳恩(von Braun)的协助下,藏在在阿尔卑斯山脚的一个小乡村里。
德国投降后,冯.布劳恩被美军俘获并被带到美国,成为了现代航天之父。而默默无闻的楚泽和他那台鲜为人知的Z-4,则继续留在了德国。东躲西藏期间,楚泽为Z-4专门设计了世界上最早的高级程序设计语言:Plankalkül。不过由于历史原因,Plankalkül直到1972年才被发表,但楚泽无疑应该被视作计算机程序设计语言的先驱。
1949年,德国工业开始恢复,39岁的楚泽也重新经营起他的计算机公司,并将Z-4正式推出市场。在当时欧洲大陆,Z-4是少数可运行的高性能数字计算机之一,瑞士苏黎世联邦理工学院成为Z-4的第一个客户,那台Z-4从1950年一直正常运行至1959年。楚泽的计算机公司一共生产了251台Z系列计算机,之后被西门子公司收购。
楚泽发明了历史上第一台二进制计算机、第一台可编程计算机、发明了历史上最早的高级程序设计语言,创办了历史上第一家计算机制造公司,但长期以来,他都没有获得应有的荣誉。不过楚泽自己却从未因此耿耿于怀,退休后他开始全身心投入到绘画当中。由于自幼学习绘画,有着非常好的美术根底,楚泽算得是一位相当不错的画家。比尔?盖茨曾经在德国汉诺威拜访过楚泽,还专门请楚泽为他画了一幅肖像,这幅肖像至今仍挂在盖茨的办公室里。
楚泽与斯蒂比兹几乎同时发明了数字计算机,也同样于1995逝世。2010年是楚泽诞辰100周年,世界各地都有不少纪念活动。德国政府更是发行了一枚楚泽纪念银币,以缅怀这位几乎被历史湮没的计算机之父。
香农关于数字电路的论文发表于1938年,而斯蒂比兹与楚泽也在同一时期发明的历史上第一台数字计算机。他们之间互不知晓,只能说是一种历史巧合。香农的论文为数字计算机的发展奠定了理论基础,而斯蒂比兹与楚泽的发明则从实践上为计算机的发展史掀开崭新的一页。但他们发明的计算机都属于电磁式计算机,由于其先天的局限性,电磁式计算机历史使命非常短暂。就在它们诞生后很短的时间里,电子计算机的时代已悄悄来临。
(098)
日期:2012-05-21 20:12:17
(十三)为他人做嫁衣裳
1937年12月,一个月黑风高的夜晚,一辆风驰电掣新款Ford V8轿车嘎然停在依利诺依州州际公路边一家破旧的小酒馆门前。一个穿着讲究、面色潮红的中年男子快步走入酒馆,大声吆喝道:掌柜的,来一坛上好的女儿红、二斤猪头肉、一包加了四层柔韧素,湿水依然坚韧过人Tempo纸巾。要快!
这位驱车190英里,从艾奥瓦州来到伊利诺伊州要酒要肉要纸巾的,正是艾奥瓦州立大学物理系副教授约翰.阿塔纳索夫(John Atanasoff)。
阿塔纳索夫1903年出生于纽约,在佛罗里达长大。父亲是保加利亚移民,最潦倒时曾流落街头,后来凭努力半工半读成为一名电气工程师。而母亲则是一位数学教师,在数学方面颇有天赋。秉承的父母的专长,阿塔纳索夫从小就对电子和数学都产生了浓厚的兴趣。尤其在数学方面,在母亲的悉心指导下,阿塔纳索夫在读小学时就掌握了不同数制之间的转换,二进制的概念在那时就已深深地植入了他的心中。在小阿塔纳索夫看来,全世界分10种人,懂二进制的和不懂二进制的。
1925年,阿塔纳索夫以全A的成绩在佛罗里达大学取得电气工程学士学位,随后进入艾奥瓦州立大学读硕士。仅一年时间,阿塔纳索夫即取得数学硕士学位,完成了他的双修之路。
毕业后,阿塔纳索夫与女同学Lura结了婚,并留校任教,讲授数学与物理。一年后,阿塔纳索夫决定继续他的求学步伐,于是便去了威斯康星大学麦迪逊分校攻读理论物理。很幸运的,阿塔纳索夫的老师正是1977年诺贝尔物理学奖的得主约翰.范扶累克(John Van Vleck)。范扶累克其实只比阿塔纳索夫大4岁,但他23岁就在哈佛大学取得博士学位,同样精通物理与数学,当阿塔纳索夫的老师毫无压力。
范扶累克是量子物理学的先驱,但阿塔纳索夫却并在量子物理领域深入下去,反而是在他做博士论文时,因为时常要面对大量枯燥的计算,而开始对研究计算机产生极大的兴趣。
1930年,阿塔纳索夫取得博士学位后,回到艾奥瓦州立大学,继续教他的数学和物理。而在教学和科研过程中,最让阿塔纳索夫头痛的,依然是大量的繁复的数学运算。他认为这种重复劳动对科学研究毫无用处,只是在浪费了时间。为了把他和他的学生们从枯燥乏味的数学运算中解放出来,阿塔纳索夫曾尝试对门罗计算器(Monroe calculator)和IBM的穿孔卡片计算机进行改进,甚至与同事一起设计过一台小型的模拟计算机——“Laplaciometer”,用于几何曲面的计算,但所有这些都远远不能满足他的要求。
阿塔纳索夫意识到“模拟计算”是影响计算速度和计算精度的最大绊脚石,他开始盟生出要设计一台“数字计算机”想法。然而在那个年代,数字计算机仅仅是一个模糊的概念,阿塔纳索夫连可以让他摸着过河的石头都没有。
(099)
日期:2012-05-21 20:17:09
这天傍晚,为机消得人憔悴的阿塔纳索夫独自一人坐在办公室,他隐隐感觉到,经过这几年的摸索,他距离数字计算机的大门只有一步之遥了。
但就是这一步,看似近在咫尺,却又仿佛远在天边。你好不容易走近了,以为触手可及,她却化了一缕轻烟让你无迹可循;你以为这辈子都没戏了,却又瞥见她在不远处秋水顾盼,分明在勾引着你。这些日子以来的寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚让阿塔纳索夫快要崩溃了。他决定暂时抛开这一切,出去兜兜风。
阿塔纳索夫是个爱车之人,他11岁的时候就学会开车,经常偷偷地开着他老爸心爱的Ford Model T出去拉风(以上动作经专人指导,小盆友们切莫模仿)。奔小康之后,阿塔纳索夫是一两年就得换辆新车,心情大好或者心情不好时,就会独自驾车出去飚上一圈。
这回,阿塔纳索夫开着他刚换的Ford V8一路往东疾驰,天越来越黑,车越来越少,在寂静的旷野中就只听得发动机的轰鸣。阿塔纳索夫思维变得越来越敏捷,数字计算机的轮廓也变得越来越清晰。此刻的他完全沉浸在豁然开朗融会贯通的喜悦中,正是众里寻他千百度,蓦然回首——靠,这灯火阑珊的,我究竟开到哪疙瘩了?
于是,我们便有了本篇开头的那一幕。直到在酒馆坐下来,阿塔纳索夫才发现自己已经跨过密西西比河穿州过省地来到了300公里外的伊利诺伊州。害怕酒醒后会把一切忘个精光,阿塔纳索夫第一时间向酒保要来了纸巾,挥笔写道:
一、采用以电子管为元件的电子电路;
二、采用二进制;
三、采用电容器作为存储器;
四、进行直接的逻辑运算。
史上第一台电子计算机的设计提纲就这样在餐巾纸上完成了。
此时是1937年12月。一个月前,斯蒂比兹在家中设计了Model-K,几个月后,楚泽在家中设计出Z-1。不过,Model-K与Z-1及其后续的系列,采用的都是继电器,属于电磁式数字计算机。而阿塔纳索夫的设计,从一开始就决定采用电子管,属于电子数字计算机。这意味着阿塔纳索夫的构想从一开始就比斯蒂比兹和楚泽的发明整整领先了一个时代。
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