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计算机简史：从结绳计数到计算机( 八 )

计算机


霍列瑞斯博士巧妙的设计在于自动统计 。他在机器上安装了一组盛满水银的小杯，穿好孔的卡片就放置在这些水银杯上 。卡片上方有几排精心调好的探针，探针连接在电路的一端，水银杯则连接于电路的另一端 。与杰卡德提花机穿孔纸带的原理类似：只要某根探针撞到卡片上有孔的位置，便会自动跌落下去，与水银接触接通电流，启动计数装置前进一个刻度 。由此可见，霍列瑞斯穿孔卡表达的也是二进制信息：有孔处能接通电路计数，代表该调查项目为“有”（“1”），无孔处不能接通电路计数，表示该调查项目为“无”（“0”） 。
直到1888年，霍列瑞斯博士才实际完成自动制表机设计并申报了专利 。他发明的这种机电式计数装置，比传统纯机械装置更加灵敏，因而被1890年后历次美国人口普查选用，获得了巨大的成功 。例如，1900年进行的人口普查全部采用霍列瑞斯制表机，平均每台机器可代替500人工作，全国的数据统计仅用了1年多时间 。虽然霍列瑞斯发明的并不是通用计算机，除了能统计数据表格外，它几乎没有别的什么用途，然而，制表机穿孔卡第一次把数据转变成二进制信息 。在以后的计算机系统里，用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代，数据处理也发展成为电脑的主要功能之一 。

计算机简史：从结绳计数到计算机

文章插图
 
依托自己发明的制表机，霍列瑞斯博士“下海”创办了一家专业制表机公司，但不久就因资金周转不灵陷入困境，被另一家CTR公司兼并 。1924年，CTR公司更名为“国际商业机器公司”，英文缩写“IBM”，专门生产打孔机、制表机一类产品 。
杰卡德和霍列瑞斯分别用开创了程序设计和数据处理之先河 。以历史的目光审视他们的发明，正是这种程序设计和数据处理，构成了电脑“软件”的雏形 。
继往与开来
巴贝奇巨星陨落后，世人已逐渐将他淡忘，20世纪已经来临 。计算机的历史等待着，等待着巴贝奇式的人物再世，等待着人类划时代的壮举 。
大约在1936年，美国青年霍德华·艾肯（H.Aiken）来哈佛大学攻读物理学博士学位 。恰好在世纪之交来到人世的艾肯，属于大器晚成的科学家 。由于家庭贫困，他不得不以半工半读的方式艰难地读完高中 。大学期间，也是一边工作，一边刻苦学习，直到毕业后才谋到一份工程师的工作 。36岁那年，他毅然辞去收入丰厚的职务，重新走进大学校门 。由于博士论文的研究涉及到空间电荷的传导理论，需要求解非常复杂的非线性微分方程，在进行繁琐的手工计算之余，艾肯很想发明一种机器代替人工求解的方法，幻想能有一台计算机帮助他解决数学难题 。
三年之后，正如莱布尼茨在书里“找到”帕斯卡一样，艾肯也是在图书馆里“发现”的巴贝奇和阿达 。巴贝奇和阿达的论文，令年轻人心摇旌动 。70多年过去后，巴贝奇仿佛还在对他娓娓而谈：“任何人如果不接受我失败的教训，还仍然下决心去研制一台把数学分析的全部工作都包括在内的机器的话，我不怕把自己的名誉交给他去作出应有的评价，因为只有他才完全了解我工作的性质及其成果的价值” 。以艾肯所处时代的科技水平，也许已经能够完成巴贝奇未竞的事业，造出通用计算机 。为此，他写了一篇《自动计算机的设想》的建议书，提出要用机电方式，而不是用纯机械方法来构造新的“分析机” 。然而，正在求学的读书人根本没有可能筹措到那么大的一笔经费 。
取得博士学位的艾肯进入了美国海军军械局 。一名小小的中尉，他仍然没有钱 。“金钱不是万能的”，但是，对于艾肯实现计算机梦想来说，“没有钱却是万万不能的”，否则只会重蹈巴贝奇和阿达的复辙 。
年轻的海军中尉想到了制表机行业的IBM公司 。
艾肯从他一位老师口中得知IBM董事长沃森的大名，他的老师此时正在一所由IBM出资创办的“哥伦比亚大学统计局”里任职，非常乐意为学生写了份推荐信 。艾肯连续通宵达旦地准备材料，拟好了一份详细的可行性报告，直接跑去找沃森 。他听老师讲，沃森的作风从来就是独断专行，不设法说服此人，研制计算机的计划一准泡汤 。
IBM的总部座落在一幢古色古香的建设物里 。沃森坐在宽大的写字台后，一言不发听艾肯陈述 。在他的背后，是整整齐齐摆满各种书籍的大书柜，书柜的上方贴着只有一个单词的格言——思考（THINK），这是沃森最为推崇的行动准则 。


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