计算机诞生，推动人类文明进阶

　　20世纪最伟大的发明有不少，比如飞机和电视。但是真正影响全人类的生活和社会发展进程的，非计算机莫属。

　　人类一直在追求计算的速度与精度的提高，从1620年欧洲的学者发明了对数计算尺，到1642年布莱斯·帕斯卡发明的机械计算机，再到1822年英国数学家查尔斯·巴贝奇设计的差分机，计算机的前生经历了漫长的艰辛探索。

　　1937年，美国科学家阿塔纳索夫和克利福德·贝瑞设计出了阿塔纳索夫-贝瑞计算机（简称ABC计算机），不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组，并在1942年成功进行了测试。然而，这台计算机用纸卡片读写器实现的中间结果存储机制是不可靠的。

　　直到1946年2月14日，美国人莫克利和艾克特在美国宾夕法尼亚大学设计出了电子数字积分器与计算机ENIAC，被公认为世界上第一台真正意义上的通用计算机。

为测量弹道而生

　　第二次世界大战期间，美国宾夕法尼亚州立大学所有的布什微分分析机被军方的阿伯丁弹道实验室征用，用于弹道轨迹计算。尽管如此，弹道轨迹计算速度依然缓慢。负责计算弹道轨迹计算项目的戈德斯坦改进微分分析机，把一条60秒弹道轨迹计算时间压缩到20分钟内，但是每天计算6张包含900条弹道的火力表依然是困难重重，原因是微分分析机的机械部件速度缓慢并且计算精度低（1%）。

　　当时，执教于费城郊区的厄西那斯学院的物理教授莫克利，结识了设计ABC计算机的阿塔纳索夫，并详细了解了ABC计算机的原理，决心设计出一台更完美的计算机。得知莫克利的计算机方案后，美国军方要求他提交一份报告，得到美国军方认可，并确定了要设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑，目的是用来计算炮弹弹道。

　　要制造的计算机名称为“电子数字积分机和计算机 Electronic Numerical Integrator And Computer” ，简称ENIAC。1943年7月项目正式启动，美国军方提供15万美元研究经费。

　　1946年2月14日，美国陆军军械部和宾夕法尼亚州立大学莫尔电气学院共同宣布世界上第一台电子计算机ENIAC研制成功。实际上，1945年春ENIAC已经研制成功并进行了一年试运行，基本满足了设计要求。

　　建成后的ENIAC俨然是一台庞然大物，占地168平方米，占满整个房间，重量达30吨，超过了四根“十万八千斤的金箍棒”。它使用16种不同型号的18000个电子管，1500个继电器，70000个电阻，18000个电容器，这些元件通过5万个焊头和11.265千米铜导线连在一起，机器时钟100KHZ，内部有20个字节的寄存器，每个字长10位，采用十进制运算，速度达到5000次每秒。

　　ENIAC并不完美，它很费电，运行一个小时需要150度电，据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。ENIAC消耗的电能很大一部分转化成了热能，因此还很热。其内部的电子管只能稳定地工作几个小时，坏得很快，第一年就用坏了19000个。

　　但是用这台计算机，60秒弹道轨迹的计算时间缩短到30秒，满足了军方的火力表计算时限要求。此外，ENIAC还为很多科研项目进行数据处理计算，其中最有名的是天气预报，飞机设计的风洞试验，原子核能计算，宇宙射线计算和圆周率计算等项目。这台通用电子计算机一直运行到1955年10月2日才退役，实际运行时长达80223小时。

　　ENIAC研制成功并投入运行，标志着人类进入了新的计算时代，开启了信息时代的大门。

深刻改变人类社会

　　1946年，犹太数学家冯·诺依曼提出了计算机的基本原理：存储程序和程序控制。他并没有参加 ENIAC 的研制，而是在了解到 ENIAC 项目后，在其基础上带领 ENIAC 的原班人马研制了 EDVAC计算机，重新设计了整个架构，从而奠定了当今所有计算机的结构，由二进制代替十进制，采用存储程序思想，从逻辑分为CPU(运算器，控制器)、存储器、输入设备、输出设备。

　　在后来的日子里面，计算机电子器件也不断进步，当初的电子管发展到晶体管，再到半导体、小规模集成电路，再到上世纪70年代的超大规模集成电路。上世纪70年代以后，微处理机的出现，不仅在传统的科学计算领域发挥着越来越大的作用，应用也越来越广泛，许多需要人类大脑思维的工作都可以用计算机代替，成为名副其实的电脑。

　　如今，人类社会已经迈入了网络时代，计算机和互联网已经与老百姓的日常工作、学习和生活息息相关，高度的工业化时代正在迈向计算机带来的人工智能时代。智能搜索、无人驾驶汽车、智能机器人……人工智能已经在试探着进入人类现实生活之中。

　　1996年2月17日，首次国际象棋人机大战落下帷幕，有着“世界棋王”之称的俄罗斯棋手卡斯帕罗夫战胜了IBM公司的“深蓝”计算机。然而一年后，经过升级的“深蓝”，就让卡斯帕罗夫无奈认输。2016年3月15日，谷歌围棋人工智能“阿尔法狗”与韩国棋手李世石对弈并以4:1的成绩获胜，再次展现了人工智能技术的强大。

　　从“算”到“学”，是人工智能发展的一大步。20多年来人工智能的迅猛发展，离不开计算机技术的突飞猛进。如今，世界已经进入量子计算机的时代，比如让中国再一次震惊世界的“祖冲之二号”和“九章二号”。问世70多年来，计算机可以说是人类走向高阶知识密度，和探索深度奥秘的坚实桥梁，关乎着子孙后代的前途命运，可以预见，未来的计算机发展仍将继续推动着人类文明走向更高更远。记者｜刘朝晖