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计算机故事.doc

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资源描述

1、1、爱尼亚克横空出世以科学技术为标志,人类历史上发生了三次产业革命。蒸汽机的发明标志着第一次产业革命的兴起:电的发现与应用掀起了第二次产业革命的浪潮;数字电子计算机的诞生则拉开了第三次产业革命的序幕。那么,第一台数字电子计算机是怎样问世的呢?让我们从第二次世界大战说起。1939 年 9 月,德国纳粹党头目、盗世奸雄希特勒悍然发动了对临国波兰的侵略战争。此后不到一年的时间,纳粹分子利用强大的军事机器先后占领了波兰、挪威、丹麦、荷兰、比利时、法国。整个西欧只有英国尚在浴血奋战。1941 年 3 月,日本军国主义者在疯狂侵略亚洲邻国的同时,处心积虑地策划了对美国海军基地珍珠港的空袭事件。迫使美国对日

2、宣战。从此,第二次世界大战全面爆发。说起战争不能不说到武器。战争中,枪炮的杀伤力主要由其射程、精度和爆炸威力决定。军工厂试制出来的大地要进行多次试射;通过复杂的运算测定、校正其弹着点误差在允许范围并形成弹道表后,才可交付使用。这样,枪炮弹道计算的重要性就不言而喻了。一张正规的弹道表包括气温、气压、风速、风向以及火炮的类型、炸药量、引信种类等 3000 多个参数。一发炮弹从发射介空到落地,只用 1 分多钟。就单个参数而言,以 1 分钟的炮弹飞行时间为例,一个熟练的计算人员使用当时最先进的大型微分分析仪计算,也需要大约 20 分钟的时间才能算出来。当时美国陆军军械部每天要向前线提供 6 张弹道表,

3、计算任务十分繁重。负责这项工作的是军械部弹道实验室的上尉、青年数学家赫尔曼哥德斯坦(Hermam H.Goldstine) 。哥德斯坦从陆军抽调了 100 多位姑娘使用微分仪每日进行紧张地计算。协助他一同负责弹道计算工作的还有来自摩尔学院的两位专家。一位是 36 岁的物理学教授约翰莫齐利(John Mauchly) ,另一位是从摩尔学院刚毕业的研究生,24 岁的电器工程师布雷斯帕埃克特(Presper Eckert) 。 由于弹道计算工作一直不能满足前方的需要,哥德斯坦已经接到指令,要设法尽快改变这种状况。怎样加快弹道表的计算工作呢?哥德斯坦心急如焚。于是他请莫齐利和埃克特一块儿想想办法。莫齐

4、利在从事分子物理研究时,就曾被大量的计算槁得头昏脑胀。所以,他一直想研制一种新型的高速计算工具。只是苦干不能筹来巨额研制经费,始终未能具体实施。事实上,随着电子技术、数理逻辑、运筹学、控制论、信息论等科学技术的发展,当时制造电子计算机的技术条件已经基本成熟。听了哥德斯坦的话,莫齐利把研制高速计算装置的想法告诉了埃克特。莫齐利长于计算机理论,埃克特专干电子技术。对莫齐利的每一种总体构思,埃克特总能从电路上使之具体化。于是,两人经过几番讨论,向哥德斯坦提交了一份“高速电子管计算装置”的设计草案。仔细看过这份设计方案后,哥德斯坦心中无比振奋:如果能研制出这样的高速计算装置,那么弹道计算的效率将会提高

5、成百上千倍!于是,尽管预算费用高得惊人,哥德斯坦仍决计要向军械部争取这笔费用。1943 年 4 月 9 日,美国陆军军械部召集了一次非同寻常的会议,讨论哥德斯坦等人提交的关于研制“高速计算装置”的报告。坐在主席台位置的西蒙 (LSimon)上校一言不发。美国数学泰斗、普林斯顿高等研究院的教授韦伯伦(OVeblen)也出席了这次会议,他正在埋头阅读那份报告。哥德斯坦站起来, 继续说服着西蒙上校;“据说海军己经把希望寄托在马克 1 号计算机上。我们设想的机器,是一种更新式的电子计算机,它将比马克 1 号的运算速度高出几个数量级” 。西蒙上校用眼神示意哥德斯坦,最终要看韦伯伦教授的意见。作为军械部的

6、科学顾问,韦伯伦深知自己说话的责任重大。他聚精会神地读完报告,想着投入巨额研制费用的风险,往椅背一靠,闭目沉思起来。目睹韦伯伦凝重的表情,大家随之都沉默不语了。忽然,只见韦伯伦教授猛地起立,毅然决然地对西蒙上校表态:“批给他们研制经费,上校先生!”然后义无反顾地离开了会议室。一个对人类历史影响极为深远的研究计划就这样拍板决定了。军方和科学家们随后即达成协议:成立一个项目攻关组,研制名为“电子数字积分机和计算机(Electronic Numerical Integrator and Computer) ”的机器(英文简写为“ENIAC” ,中文译名为“爱尼亚克” ) 。先期投入 14 万美元,最

7、后的总投入高达 48 万(相当于今天的 1000 多万美元) 。爱尼亚克项目组的成员包括数学家、物理学家、军工专家以及诸多专业工程师,计 30 余名,还有近 200 名辅助人员参与攻关。主要成员除莫齐利、埃克特和哥德斯坦三人外,还有摩尔学院的知名教授布莱纳德(JBrainerd )和逻辑学家勃克斯(ABurks)等人。项目组主要成员分工如下:布莱纳德,项目总负责人。莫齐利,总体方案的设计。勃克斯,设计乘法器等大型逻辑元件。埃克特,负责解决项目中复杂而困难的工程技术问题。哥德斯坦,军方联络员并负责解决项目中的数学难题。值得一提的是,被后人尊称为“现代计算机之父”的约翰冯诺依曼(Johnvon N

8、eumann)在爱尼亚克项目启动不久,也加入了研究行列。攻关组的成员们夜以继日地苦干。方案设计、算法验证、元件测试、模块分调、整机联调,其间不知熬过了多少个不眠之夜!1945 年底的一个夜里,宾西法尼亚大学计算机整机装配调试大厅灯火通明。 突然传出一阵喧闹声,原来这是攻关组的成员们在调试中解决了最后一个技术难题,情不自禁地欢呼起来。这台倾注着多少人两年多心血的计算机,其技术问题已基本解决,整机联调达到设计要求。回想几年来付出的心血和汗水,追忆计算机研究领域先辈们的足迹,总设计师莫齐利感慨万千:中国人发明了算盘;法国的帕斯卡(Blasie Pascal)设计出了机械式加法器;英国的巴贝奇 (Ch

9、arle Babbage)研制出了第一台数据处理差分机;德国的朱斯(Konrad Zuse)研制了电磁计算机;艾肯教授研制了自动程序控制计算机“马克 1 号” ;正是沿着先人的足迹,他们今天方能完成爱尼亚克的研制工作。1946 年 2 月 15 日,一个人类历史上里程碑式的日子,世界第一台实用数字电子计算机“爱尼亚克”在宾西法尼亚大学正式投入运行。前来参观的人们走进“爱尼亚克”所在的大厅,感到宛如置身于一个庞大的车间。展现在人们眼前的一排排 275 米高的金属柜里装载着组成整个计算机系统的各种设备。它总共安装了 16 种型号的 18000 个真空管,1500 个电子继电器,70000 个电阻器

10、,18000 个电容器,电路的焊接点多达 50 万之巨,占地面积 170 平方米,总重量达 30 吨,耗电 140 千瓦。人类历史上第一台实用数字电子计算机“爱尼亚克” ,就以如此庞然大物的姿态,横空出世了。本为战争应用而研制的计算机,在“千呼万唤始出来”之时战争已经结束了。人们在欢呼“爱尼亚克”降生的同时,也以同样高兴的心情欢呼人类和平新纪元的到来。隆重的庆典大会上,爱尼亚克无与伦比的强大功能令人们赞叹不己。它计算速度快、精度高、可靠性好,而且还具有记忆特性和逻辑判断能力。它 1 秒中内能完成 5000 次加法运算,亦可在千分之三秒的时间内完成两个十位数的乘法运算,20 秒内即能计算出一条炮

11、弹的轨迹,比炮弹自身的飞行速度还要快几 倍。所有这些,是当时任何机械式或电动式计算机都无法望其项背的。时至今日,计算机已不仅仅是一种计算工具了。它己广泛应用于人们工作、 学习、生活的方方面面。虽然现在的一台普通个人计算机,也比当初爱尼亚克的功能强许多倍;但爱尼亚克毕竟开创了一个时代,它将永垂史册!2、现代计算机之父1903 年 12 月 28 日,匈牙利布达佩斯城的大银行家马克斯诺依曼(Max Neumann)喜添贵子。马克斯生长在一个大家族里,从小受到良好的教育。在他事业有成之时又新添贵子,自然望子成龙。所以,当 1913 年他花钱买了个以“冯 (von) ”表示的荣誉称号后,并未象常人那样

12、将此荣誉称号用于自己,而是用在这个孩子的姓名中间。这孩子也真是争气,日后成为蜚声世界的计算机科学 家,他就是约翰冯诺依曼( JOhn von Neumann) 。冯诺依曼自小就显示出过人的天赋。他 6 岁能心算八位数除法,8 岁掌握微积分,12 岁能读懂波莱尔的函数论 。中学期间即与给他上课的青年数学家费凯特合作,对布达佩斯大学耶尔教授的一个分析定理加以推广,写出了他的第一篇论文。1921 年,在选择大学的专业志愿方面冯诺依曼与父亲发生了冲突。马克斯希望他选择商务专业以期将来子承父业,而冯诺依曼却酷爱数学。于是马克斯请人说服儿子。此人没有完成说服工作,但最终大家都做了妥协,冯诺依曼选择了布达佩

13、斯大学的化学专业。在四年大学期间,冯诺依曼仅在布达佩斯大学的化学系注册并参加考试,而足迹遍及欧洲一些科学中心,到柏林大学、苏黎世联邦工业大学、哥廷很大学等一流名校听课。在苏黎世大学期间,他经常找韦尔(Weyl)教授和鲍利亚(Polya)教授请教数学问题。甚至还曾当韦尔教授不在时,替他上过一堂数学课。鲍利亚教授后来回忆时说:“冯诺依曼是我曾教过的唯一令我害怕的学生。只要我在讲课过程中出一道不给出解法的题目,他总是在课程一结束即走到我跟前,拿着一张字迹潦草的纸片,上面写着他关于那道题完整的解法。 ”冯诺依曼扎实的数学功底为他以后在计算机科学方面的建树奠定了基础。1929 年冯诺依曼受聘前往美国普林

14、斯顿大学任教。一年后,年仅 27 岁的他被提升为教授。1933 年,普林斯顿大学高等研究院任命了包括爱因斯坦在内的第一批 6 位终身教授,冯诺依曼是其中最年轻的一位。冯诺依曼一生在数学、量子物理学、逻辑学、军事学、对策论等诸多领域均有建树,但参与人类第一台实用数字电子计算机的研究却始于偶然。1944 年,青年数学家、美国陆军军械部弹道实验室上尉赫尔曼哥德斯坦(HGoldstine)作为军方代表参与人类第一台实用数字电子计算机爱尼亚克的研制工作。此时,专为计算炮弹火力表而研制的爱尼亚克己快要成型了,其内存极小,只用于储存数据,处理弹道计算的程序是用硬件实现的。哥德斯坦抽空将爱尼亚克的硬件重新拆装

15、,让它解一、两道数学难题,发现简直是手到擒来。哥德斯坦心中好不兴奋,他想:这等神奇的通才怎么只用于计算弹道呢?但假如要计算不同的问题,就必须把代表程序的接插头连线重新拆装。爱尼亚克解题的过程可能仅需几分钟,而重新拆装硬件的时间却至少要几个小时。拆装硬件的过程费时费劲。能否用爱尼亚克做通用计算而无须在硬件上做变更呢?德斯坦苦苦思索着,却不得其解。同年仲夏的一个傍晚,哥德斯坦在阿伯丁车站等候去费城的火车。突然,他发现大数学家冯诺依曼从不远处向自己走来。他听过冯诺依曼的讲座,尽管冯诺依曼不认识自己。哥德斯坦哪里肯放过当面向大师请教的机会!他主动向冯诺依曼迎上去并作自我介绍。令哥德斯坦感动的是,冯诺依

16、曼平易近人,很耐心地听他提出的问题。不过,冯诺依曼一连串的反问加使他象参加数学博士论文答辩一样,紧张得直冒汗。冯诺依曼从他的问题今觉察到面前这位年轻人正在从事着不寻常的事情。当哥德斯坦告诉冯诺依曼他正在费城宾西法尼亚大学的摩尔学院参加研制每秒能进行 333 次乘法运算的计算机时,冯依依曼顿时兴奋起来。冯诺依曼正在参加研制原子弹的曼哈顿工程,也遇到了大量复杂的计算问题。原子核裂变反应过程的计算非常复众,即便使用当时最先进的计算工具也显得太慢了。他一直在苦思冥想着如何研制更为快速的计算工具。于是,冯诺依曼拉着哥德斯坦的手,提出想去摩尔学院看看他们正在研制的机器。与冯诺依曼分手后回到摩尔学院,哥德斯

17、坦把冯诺依曼要来学院的消息告诉了研究小组的成员。年轻有为且才高气傲的布雷斯帕埃克特(Presper ckert)对爱尼亚克的总体方案设计师约翰莫齐利(John Mauchly)教授说:“如果冯诺依曼问的第一个问题是机器的逻辑结构问题,我就佩服他是个天才。 ”八月初,顶着如火的骄阳,冯诺依曼来到了摩尔学院。莫齐利想起了埃克特的那句话,番客套之后,静静地等着冯诺依曼发问。当冯诺依曼提出的第一个问题果然是关于机器的逻辑结构问题时,他与埃克特对视后都会心地笑了。他们无不被这位大科学家的天才所折服,因为冯诺依曼问的正是最为要害的问题。此后,冯诺依曼主动参与了爱尼亚克的研制工作。他比一股数学家更能有效地与

18、物理学家合作,以极其熟练的计算能力解决技术上的人键问题。在参与爱尼亚克的研制工作中,冯诺依曼经常举办学术讨论会,讨论新型存储程序通用计算机的方案。不断提出自己关于爱尼亚克改进的思考,与大家交换意见。从 1944 年到 1945 年,冯诺依曼撰写了长达 101 页的研究报告,详细阐述了新型计算机的设计思想。在报告中,他给出了第一条机器语言、指令和一个分关程序的实例。这份报告,奠定了现代计算机系统结构的基础,直到现在仍被人们视为计算机科学发展史上里程碑式的文献。冯诺依曼的思 想可归纳为以下三点:第一、新型计算机不应采用原来的十进制,而应采用二进制。采用十进制不但电路复杂、体积大,而且由于很难找到

19、10 个不同稳定状态的机械或电气元件,使得机器的可靠性较低。而采用二进制,运算电路简单、体积小,且实现两个稳定状态的机械或电气元件比比皆是,机器的可靠性明显提高。第二、采用“存储程序”的思想。即不象以前那样只存储数据,程序用一系列插头、插座连线来实现,而是把程序和数据都以二进制的形式统一存放到存储器中,由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题,实现了计算机通用计算的功能。第三、把计算机从逻辑上划分为五个部分,即运算器、控制器、存储器。输入设备和输出设备。由于冯诺依曼加入爱尼亚克的研制工作时,耗资巨大的爱尼亚克的总体设计和主体建造已经完成,做大的改动已很不现实,所以爱尼亚克本能完全实现冯诺依曼的

20、思想。1946 年,在宾西法尼亚大学举办了“电子数字计算机的设计理论与技术”国际研讨会。冯诺依曼提出了制造世界首台存储程序电子计算机的方案。其设计思想在会议上引起强烈反响。三年以后,由英国剑桥大学威尔克斯等人研制成功了世界首台存储程序的“冯诺依曼机器” ,名为“爱达赛克”(EDSAC, Electronic Delay Storage Automat。c Calculator ) 。1957 年 2 月 8 日,冯诺依曼因患癌症去世,终年 54 岁。冯诺依曼一生在诸多科学领域做出了卓越的贡献,所获得的荣誉遍及方方面面。时至今日,遍布世界各地大大小小的计算机都仍然遵循着冯诺依曼的计算机基本结构,

21、统称之为“冯诺依曼机器” 。所以,人们尊称冯诺依曼为现代计算机之父。电脑之父冯诺依曼第一台电子计算机埃尼亚克在发明之初虽然威力强大,但是它毕竟还很不完善,比如存在着耗电多、费用高的缺点。据说那些年,只要埃尼亚克一开动,整个费城的所有电灯顿时黯然失色。埃尼亚克最致命的缺点是程序与计算分离。指挥埃尼亚克 2 万电子管工作的程序指令,被存放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前,埃克特必须分派几十员精兵强将,把数百条线路用手接通,像一群电话接线员那样手忙脚乱地忙活好几天,才能进行几分钟运算。现在的人不应该因此而求全责难莫契利和埃克特,因为电子计算机的设计毕竟是前无古人的。然而,正是这前无古人,方才显

22、得出英雄本色。这时,冯诺依曼仗剑而出,用绝顶高超的十八般“武功” ,一举攻克了巨大的难关。在埃尼亚克尚未投入运行前,冯诺依曼就已开始着手起草一份新的设计报告,要对这台电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机” ,英文缩写译音是“埃德瓦克” (EDVAC) 。正是这份方案,奠定了现代电脑体系结构坚实的根基。方案明确规定了计算机的五大部件,并用二进制替代十进制运算,大大方便了机器的电路设计。埃德瓦克方案的革命意义在于“存储程序”程序也被当作数据存进了机器内部,以便电脑能自动依次执行指令,再也不必去接通什么线路。长达 101 页纸洋洋万言的埃德瓦克方案,是现代计算

23、机发展里程碑式的文献,人们后来把按这一方案思想设计的机器统称为“诺依曼机” 。自冯诺依曼设计的埃德瓦克始,直到今天我们用“奔腾”芯片制作的多媒体计算机为止,电脑一代又一代的“传人” ,大大小小千千万万台计算机,都没能够跳出诺依曼机“如来佛”的手掌心。在这个意义上,冯诺依曼是当之无愧的“电脑之父” 。当然,随着人工智能和神经网络计算机的发展,诺依曼机一统天下的格局已经被打破,但是,冯诺依曼对于发展电脑作出的巨大功绩,永远不会因此而泯灭光辉!3计算机界的诺贝尔奖随着计算机技术的飞速发展,到 20 世纪 60 年代,计算机科学与技术已成为一个独立的有影响的学科,信息产业亦逐步形成,许多计算机科学家为

24、此作出了不可磨灭的贡献。然而遗憾的是,诺贝尔奖、普里策奖等著名奖项评选时,压根儿不考虑计算机学者。为弥补这种不公正的缺陷,美国计算机协会(ACM,Association for Computer Machinery)干 1966 年决定设立“图灵奖” ,专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。因“图灵奖”对获奖者的评选条件要求极高,评选程序也极为严格,一般每年只奖励一名在计算机科学和技术领域做出重大贡献的个人,所以“图灵奖”被公认为计算机界的“诺贝尔奖” 。为什么不少人梦寐以求的国际计算机的最高奖项,竟要冠以“图灵”的名称呢?真是说来话长。阿兰图灵(Alan T

25、uring) ,1912 年 6 月 23 日出生于英国伦敦。小时候即表现出强烈的科学探索精神和杰出的数学夭赋。譬如当小伙伴们踢足球时,他不喜欢上场去施展脚法,而是在场边观察和计算足球飞出边线的角度。他曾对母亲说过:“我好象总是想从普通的东西中弄出些名堂来。 ”他的老师也曾评价:“这孩子的头脑思维可以像袋鼠一样跳跃。 ”1931 年,有着“袋鼠般跳跃的思维”的图灵考入英国剑桥大学皇家学院,毕业后留校任教。在毕业后不到一年的时间里,他就发表了数篇很有分量的数学论文,被皇家学院选为研究员,当时年仅 22 岁。据说图灵的母校还因此放假半天以表庆贺。图灵自小养成的探索精神和在数学方面扎实的功底,为他以

26、后能在计算机科学领域有重大建树奠定了坚实的基础。图灵对计算机科学的一大贡献是关于图灵机的研究。1854 年,英国数学家乔治布尔(George Boode)出版了名著布尔代数 。书中用“真” 、 “假”两种逻辑值和“与” 、 “或” 、 “非”三种逻辑运算成功地把形式逻辑归结为一种代数。这样,逻辑中的任意命题即可用数学符号表示出来,并能按照一定的规则推导出结论。以布尔代数为基础,能否把推理过程用一种通用的机器来完成呢?1936 年,图灵在他发表的论可计算数在判定问题中的应用一文中,就此问题给出了自己的探索。这篇被誉为现代计算机原理开山之作的论文描述了一种假想的可实现通用计算的机器,后人称之为“图

27、灵机” 。这种假想的机器由一个控制器和一个两端无限长的工作带组成。工作带被划分成一个个大小相同的方格,方格内记载着给定字母表上的符号。控制器带有读写头且能在工作带上按要求左右移动。随着控制器的移动,其上的读写头可读出方格上的符号,也能改写方格上的符号。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。这是最早给出的通用计算机的模型。图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。尽管图灵机当时还只是在纸上谈兵,但其思想奠定了整个现代计算机发展 的理论基础。图灵原本打算按自己的假想机模型研制一台计算机,但第二次世界大战的爆发粉碎了他的梦想。当时,德国法西斯正对英伦三岛狂轰滥炸,图灵的祖国危如累卵。怀着一

28、腔报国热情,图灵前往英国外交部承担“超级机密”研究工作,即主持对德军通讯密码的破译工作。有关“超级机密”的详细情况不得而知,因为事关国家安全,英国政府规定 2015 年后方可公开。但史学家笔下的战争故事确是事实。那是 1940 年,希特勒下令实施入侵英国的“海狮”行动,并要求德国空军首先全歼英国皇家空军。当时英国空军所剩飞机总共不到 700 架,而德国空军光轰炸机就有 1000 多架,飞机总数为英军的三倍以上。加之德军飞行员多数是训练有素的“秃鹰军团”成员,按空中力量对比,英军确非德军对手。不料战斗开始后,德军飞机总是莫名其妙地被英军飞机半道拦截。屡屡受挫的德国空军恼羞成怒,于 9 月 15

29、日,发起了规模浩大的“海狮行动”的总攻击。1100 架德军飞机遮天蔽日直奔伦敦而来,但还未飞过英吉利海峡,就遭英军截击。残酷的空战进行了整整一天,结果以德军溃退而告终。懊恼的希特勒不得不将“海狮行动”无限期推迟。处于劣势的英国空军之所以能击败处于优势的德国空军而一举扭转整个战局,完全得益于对德军通讯密码的成功破译。而破译德军密码的首功非图灵莫属。起初,由图灵主持的密码破译组,象同一时期的美军上尉哥德斯坦(Hermam HGoldstine)领导的炮弹弹道计算小组一样,雇佣了许多熟练的操作员昼夜不停地从事相关计算。但由于密码破译涉及大量计算且有很强的时效性,因而往往密码破译出来时其军事价值已丧失

30、殆尽。于是,图灵夜以继日地刻苦钻研,终于用继电器开关作元件制成了一台专用于破译密码的高速计算装置。这实际上可称得上是人类第一台专用数字电子计算机。密码破译机不光在空战中发挥了威力,在海战中同样屡建奇功。由于图灵的创新为反法西斯战争的胜利作出了巨大贡献,因而荣获大英帝国荣誉勋章。1945 年,图灵被调往英国国家物理研究所工作。他结合自己多年的理论研究和战时制造密码破译机的经验,起草了一份关于研制自动计算机器(ACE)的报告,以期实现他曾提出的通用计算机的设计思想。1950 年,花费 4 万英镑,用了约 800 个电子管的 ACE 样机研制成功,它的存储容量比爱尼亚克大了许多。在公开演示会上,被认

31、为是当时世界上速度最快、功能最强的计算机之一。通过长期的研究和深入的思考,图灵预言,总有一天计算机可通过编程获得能与人类竞争的智能。1950 年 10 月,图灵发表了题为机器能思考吗?的论文,在计算机科学界引起巨大震撼,为人工智能学的创立奠定了基础。图灵还设计了著名的“模仿游戏试验” ,后人称之为“图灵测试”。该实验把被提问的一个人和一台计算机分别隔离在两间屋子,让提问者用人和计算机都能接受的方式来进行问答测试。如果提问者分不清回答者是人还是机器,那就证明计算机已具备人的智能。当时全世界还只有几台计算机,当然无法通过这一测试。但图灵十分自信地预言,一定会有计算机通过“图灵测试” 。事实充分验证

32、了图灵的预言。1993 年 11 月 8 日,美国波士顿计算机博物馆举行了一次引起各界关注的“图灵测试” 。10 位评判员选自社会各界,其共同点是均未受过计算机专业知识的训练。按测试方案,评判员要与封闭在密室的计算机或人进行 15 分钟的交谈,然后根据交谈的印象判断交谈对方是人还是计算机。经过 3 小时的测试,好几套计算机系统临场发挥出色。其中“PC 理疗 3 号”居然轻松地瞒天过海,让评判员误认为“他”是侃大山的高手而不是一台没有生命的计算机。现节选一段它与评判员对话的实况,以飨读者:评判员:“你怎么知道我不是狗?” 计算机:“狗感到最开心的是你与它一同作弄你自己。你感觉这个问题有趣吗?”评

33、判员:“我觉得太有趣了。你能不能把你对狗的看法再扩展一下。你刚才谈到开心,究竟是说谁开心,是你、是我、还是狗?” 计算机:“您真有礼貌。您怎么考虑这个问题?为什么这样关注我对狗的看法?”除“ PC 理疗 3 号”外,还有 3 个计算机程序也使一位评判员上了当。令人忍俊不禁的是,测试过程中,竟然有两位评判员误将一位小姐指认为计算机。真可谓人与计算机真假莫辨了。1997 年 5 月,IBM 公司研制的计算机“深蓝”与国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫进行了举世瞩目的国际象棋大赛。人机模战最终以“深蓝”战胜卡斯帕罗夫而宣告结束,使人们再一次掀起了对图灵这一伟大预言的热烈讨论。今天,图灵测试已被公认为是“证明

34、机器具有智能的最佳方法” 。现代计算机之父冯诺依曼生前曾多次谦虚地说:如果不考虑巴贝奇等人早先提出的有关思想,现代计算机的概念当属于阿兰图灵。冯诺依曼能把“计算机之父”的桂冠转戴在比自己小 10 岁的图灵头上,足见图灵对计算机科学影响之巨大。1954 年 6 月 8 日,年方 42 岁的阿兰图灵英年早逝。为纪念这位计算机科学巨匠,ACM 决定以他的名字设立计算机科学的最高奖项这就是“图灵奖”的由来。迄今为止,作为计算机界“诺贝尔奖”的图灵奖已走过了 34 个春秋。40 位图灵奖得主均对计算机科学与技术的发展创新做出了杰出贡献。他们在珍惜自己所获崇高荣誉的同时,也深切怀念阿兰图灵这位在计算机创新

35、史上永放光芒的先驱。 4造就蓝色巨人的传奇父子大凡对计算机的发展有所了解的人,恐怕都会赞同一位日本专家的名言:电子计算机的发展历史从某种意义上讲就是 IBM 的发展史。著名的美国时代周刊也曾充满敬意地指出:“IBM的企业精神是人类有史以来无人堪与匹敌的没有任何企业会像 IBM 公司这样给世界产业和人类生活方式带来和将要带来如此巨大的影响。 ”随着 IBM 的闻名遐迩,IBM 帝国伟业的缔造者沃森父子的传奇故事也常被人们津津乐道。1911 年 6 月,CTR(C 代表计算、 T 代表制表、R 代表记时)公司成立。但由于经营不善,导致债台高筑,几乎濒临倒闭。1914 年,托马斯沃森受任于危难之际,

36、挑起了公司总经理的重担。托马斯沃森,1874 年出生于美国纽约州一个贫寒的苏格兰移民家庭。值得一提的是托马斯沃森在 NCR 公司的经历。NCR 公司经理帕特森曾被誉为美国商业史上的“现代销售之父” 。沃森跟着这位二十世纪初最有想象力与创造力的商业家一干就是 18 年,受益非浅。其所积累的丰富的销售经验,为日后的事业发展奠定了良好的基础。沃森走马上任后,经营有方,立马扭转败局。他坚持“推销第一,重视服务”的指导思想,奋力开拓市场,业务范围扩大到欧洲、南美与亚洲,树立了公司的良好形象。1924 年,沃森将公司更名为“国际商业机器公司” ,并自任董事长。“国际商业机器公司”的英文缩写即今天大家都熟悉

37、的“IBM” 。给许多国家带来灾难的第二次世界大战,却给 IBM 带来了巨额财富。国防部的军需品合同使得 IBM 销售额增至 14 亿美元,员工也多达 2 万人。从此,IBM 跻身大型公司之列,踌躇满志的沃森也开始涉足计算机领域。1944 年,田沃森资助哈佛大学艾肯教授 100 万美元研制成功,并由 IBM 公司生产的“马克 I”计算机诞生了。这是第一台电磁计算机(又称“自动顺序受控计算机”) ,每秒钟可运行 3 次。沃森将其作为礼物送给了哈佛大学。 “马克 I”在哈佛大学工作了 15 年,不少计算机先驱都使用过它。1946 年 2 月,第一台电子数字计算机的问世,激励了 IBM 公司的竞争欲

38、望。1948 年,秉承“生产一代、研制一代、构思一代”开发生产策略的 IBM 公司,推出了一台代价办为 100 万美元的半电子半电磁的数字计算机(SSEC ) 。这台集创新与保守为一体的“选择顺序控制计算机” ,全长竟有 120 英尺,因此得到一个“巨大的科技恐龙”的绰号。此时的 IBM 公司已成为雄居本行业的“大恐龙” 。名列全美年收入前茅的沃森也声誉日隆,成为国际名人。目睹电子计算机产业的日臻成熟,富有远见的公司顾问冯诺依曼建议 IBM 公司立即转产前途无量的电子计算机。可是已被胜利冲昏头脑的沃森却不屑一顾。对公司的赢利功臣穿孔卡片、制表机情有独钟的沃森对 IBM 公司在计算机“这种新鲜玩

39、艺”上的浅尝辄止心满意足,因为他自负地判断:“世界市场对计算机的需求大约只有 5 台。 ”面对固执的老爷子,下属们无可奈何,只好眼睁睁地看着自己的公司坐失发展良机。正在这紧要关头,没想到一位年轻人跳将出来力挽狂澜。这位胆识过人的后起之秀在公司的高层会议上毫无惧色,慷慨陈词。他的关于应抛弃“19 世纪的陈货” ,立即转产电子计算机的声情并茂的奋力疾呼,深深打动了公司的高层决策者。他的主张终于被采纳了。这位在 IBM 公司发展的历史性转折关头发挥了重要作用的年轻人不是别人,就是沃森的大公子小沃森。小沃森出生于 1914 年。少年时代的小沃森,可谓是一个典型的纨绔子弟。托有权势的父亲的福,小沃森勉为

40、其难地读完了布朗大学。二战爆发后,小沃森投身入伍,当了一名飞行员。1945年底,经历了生死考验的小沃森退伍了。血与火的洗礼,已将一名花花公子改造成一位英勇善战的空军中校。五年的战争磨砺,也为日后 IBM 公司的新掌门人铸就了成就伟业的顽强意志。1949 年,小沃森出任 IBM 公司执行副总裁。意气风发的少帅实施了不少能影响 IBM 公司发展方向的重要改革。他大胆提拔当时公司唯一的麻省理工学院高才生麦克道尔担任研究主管,并授权后首在全世界范围大量招募电了技术方面的优秀人才。麦克道尔不负厚望,陆陆续续为小沃森吸纳了 4 千余名富有朝气的青年工程帅与技师,使得公司而目焕然一新。依靠这些敢打敢拼的青年

41、科技人员,小沃森实施了一个改变公司发展方向的大胆冒险计划:研制一种具有全新用途的“国防计算机” 。 “国防计算机”仅设计与样机制造就要花费 300 万美元,而整个计划的费用更是此数目的三至四倍。1953 年 4 月 7 日,庆祝 IBM701 国防计算机诞上的盛大典礼在纽约总部大楼举厅。约 150 名诸如“原子弹之父”奥本海默、 “计算机之父”冯诺依曼、 “晶体管之父”肖克利等科学泰斗与美国通用电气公司、电话电报公司、无线电公司等著名公司的总裁到会捧场。仪式出奥本海默主持,这位“原子弹之父”在贺词中盛赞 IBM 的第一台存储程序计算机 IBM701 的研制成功,是“对人类极端智慧的贡献” 。参

42、观者与新闻界更是好评如潮。一炮打响的 IBM701 自然使得 IBM 公司名利双收。成功的喜悦更刺激了小沃森的勃勃雄心。他不顾一些人的反对,又富有远见地批准了 IBM650的研制计划。这种性能优越、价格便宜的中型计算机很快就赢得了用户的青睐。其猛增的销售量,竟在计算机市场上卷起了一股“IBM 旋风” 。锐意革新的小沃森不时与因功成名就而趋于守成的父亲发生冲突,因为他秉承的原则是:“虽然我十分敬重创业的父亲,但对他决不盲从。 ”他暗暗一下定了决心:“我确定的目标就是要向世界表明我能比我父亲走得更远。在我们两人之间有一种激烈的竞赛。 ”据说,有一次父子俩又在机场跑道上发生激烈冲突,忍无可忍的小沃森

43、最后禁不住冲着固执的父亲大叫:“他妈的,老头子,你能永远不离开我吗?”1956 年,IBM 公司大事不断发生。其一,公司股票上市。据说这是华尔街有史以来第二笔大股票(共 2 亿美元) 。其二,5 月间,老沃森正式将权利移交给小沃森。喻意着 IBM 公司新旧时代交替的父子俩握手的历史性镜头被各大报纷纷刊载。其三,6 月,老沃森因心脏病发作逝世。各大报均发文悼念这位商界巨子。其四,12 月,小沃森主持召开了决定 IBM 公司前途的“威廉斯堡会议” ,一百多名高级职员连续开会三天,讨论明确了以分权制取代集权制、工作业绩与经济利益直接挂钩、引入竞争机制等重要改革原则,从而使得公司面貌焕然一新,活力倍增

44、。新总裁小沃森一方面继承父亲自创业以来一直坚守的二项基本原则:尊重每一个人,为顾客服务,将服务精神视为制胜的法宝;一方面不墨守成规而奋力创新。他率领 IBM 公司乘“威廉斯堡会议”东风,保持了强劲的发展势头,长驱直入,占领计算机王国。1959 年,推出世界上最早的晶体管计算机 IBM7090,揭开了第二代计算机的序幕。1964 年,又宣布耗资 50 亿美元的IBM360 系统计算机研制成功(详见五十亿美元的大冒险 ) ,从而开启了第三代计算机的时代。至 1970 年,IBM 公司的产值已突破 75 亿美元大关,全世界 70%的计算机都是来自 IBM 公司。由于 IBM 公司的标志“ IBM”三

45、个大写字母,每个字母均由八根蓝条构成,IBM 公司的销售人员均身着深蓝色西装,所以人们习惯卜己这个计算机王国的巨无霸戏称为“蓝色巨人” 。老沃森因白手起家缔造了 IBM 公司而倍受人尊敬(权威的美国名人录给予“老沃森”词条的篇幅最长,竟超过了美国总统林肯、罗斯福等一代伟人) 。小沃森因屡创计算机行业发展史上的奇迹,终成 IBM 帝国伟业,而更叫人敬佩不已(著名的财富杂志称其为“历史上最伟大的资本家” ) 。生活在今天信息时代的人们,将永远怀念铸就蓝色巨人的沃森父子!5、50 亿美元的大冒险本世纪五十年代末至六十年代初,半导体集成电路的发明和飞速发展,引发了计算机电路结构的重大变化。相对用晶体管

46、等分立元件构成的电路来说,集成电路的优点显而易见:功耗大为减少,可靠性明显提高,且体积小,造价亦低。这其中蕴含的商机,立即让嗅觉灵敏的计算机厂商兴奋不已。美国通用电气公司、美国广播公司、兰德公司、CDC 公司等多家公司争先恐后地研制或推出性能、价格均具优势的新型计算机,计算机产业又展开了一轮新的激烈角逐。面对卧榻之侧竞争对手毫无顾忌的挑战,作为计算机行业大哥大的 IBM 公司,又岂能坐视不管呢?1961 年 810 月间,IBM 公司内部爆发了一场十分激烈的争论。争论的焦点是:产品要不要升级换代,开发新型计算机。正方的代表是公司董事长小沃森。正方属少数派,其主要观点是主张采用集成电路研制开发新

47、的功能强大且相互兼容的计算机系列,从而长期稳固公司的竞争地位。反方属多数派,以 IBM 的众多元老和功臣为主体。其主要观点认为,要主动淘汰竞争对手垂涎三尺的已占市场 70份额的“ 7000 系列”晶体管计算机,而去另起炉灶搞什么前途未卜的新型计算机,简直发疯了。有意思的是,这反方的代表人物不是别人,恰好是董事长的亲弟弟阿塞沃森(另外还有公司通用事业部经理) 。兄弟阅于墙,为捍卫公司的原则利益,针尖对麦芒,互不相让。这场震撼公司上下的争论,绝不是兄弟间的意气之争,而是一场决定公司命运的革新派与保守派的争斗。革新派领袖小沃森头脑十分敏捷,果敢决断。他立即决定从各主要部门召集 20 多人组成一个小组

48、来进行科学论证。这个命名为“研究、生产、发展系统工程委员会”的小组,经过数月认真细致的研究,终于在 1961 年 12 月 28 日完成了一份长达 80 多页的报告IBM360 系统电子计算机 。报告的核心内容是研制在功能、部件与软件系统上兼容的计算机系列。新型计算机命名为 360。所谓 360,就是 360 度全方位。IBM 要划一个大圆圈,大有包罗寰宇囊括四海之势。360,表示其应用范围将覆盖整个工商界和科学界。360,也表明 IBM 的宗旨:将为用户提供全方位服务。报告的科学论证,更坚定了富有冒险精神的小沃森的决心。他力排众议,作出了自己人生“一项最大,最富冒险的决策”:决定投资 50

49、亿美元,上马 IBM360 计划。消息传出,舆论哗然。因为这项当时世界上最大的私人投资,远远超过政府花费 20 亿美元研制第一颗原子弹的“曼哈顿计划” 。投资额能与其媲美的工程项目只有空间计划” 。不仅是这场豪赌的赌资巨大,相当 IBM当时年销售收入的三倍;令世人不能理解的疯狂还在于:IBM 冒险的目作不是要用 360 计划来保护现有的产品系列,而是要用 360 计划来扫除一切现有的产品,连 IBM 自己的王牌产品也不能幸免。显然,计划成功,IBM 将雄霸天下;计划失败,就难逃破产之灾,无怪乎美国幸福众志惊呼:这是“IBM 50 亿美元的大冒险 ”!IBM 公司一位决策者也不无惊恐地感叹:“我们把整个公司都押上了!”小沃森独具慧眼,委任森特利尔森担纲实施。利尔森为哈佛大学高才生,年长小沃森几岁,1935 年加盟 IBM 开始只是一名推销员,后来硬是凭着不屈不挠的个性,坚韧不拔的精神,逐步跻身于公司高层,直至首席副总裁。作为董事长的坚定拥护首,利尔森知恩图报。他精明强干,身体力行,网罗了布鲁克斯(此人后荣获美国奖金额最高的科学奖鲍尔科学

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