忘掉情人节吧!这个日子你真的应该和电脑手机一起度过

发表于 昨天 23:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
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明天(2月14日)并不只是情人节。这其实是一个重要的纪念日,很适合与你的电脑和智能手机一同庆祝。
因为这一天正是它们的老祖宗正式出道的日子。80年前的这一天,1946年2月14日,电子数值积分计算机(ENIAC)正式公布于众。ENIAC是世界上第一台可编程通用电子计算机,它的诞生也标志着计算机时代的开端。

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80年前的这一天,正是电子计算机老祖宗ENIAC的出道日。| University of Pennsylvania
如果你在这个情人节恰好没什么安排,不如就来回顾一下这段改变世界的历史吧。
80年前的计算机长什么样?ENIAC是字面意义的重量级存在:它总重量接近30吨,体积十分庞大,把一间上百平方米的宽阔房间占得满满当当。

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ENIAC重达27吨,需要一间9*15米的房间才能放下 | simslifecycle.com
这台计算机的核心部件是大约18000个真空电子管。通过控制电子流,它们可以比机械零件更快地切换电路通断状态,由此实现二进制运算。运行这台机器要消耗高达150千瓦的电力,同时产生大量热量。尽管配备了专门的散热系统,但机房温度仍然时常会上升到50℃。真空管的寿命相当有限,它们大约每两天就会坏掉一个,必须频繁进行更换。

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ENIAC计算机使用了数量庞大的真空电子管 | Wikipedia
ENIAC依靠穿孔卡片来输入和记录数据,它每秒可以进行5000次加法或357次乘法运算。它比现在的计算机要缓慢太多,但在当时是速度最快的计算设备,比前代的机电式设备快了约一千倍。
为战争而生,应用于和平年代最初,ENIAC是为第二次世界大战研发的,人们希望用它计算火炮的弹道轨迹。炮弹的飞行情况受到空气密度、温度、风速等诸多因素影响,前线士兵需要实际测量这些参数,然后查询特制的“弹道表格”,以此来确定如何调整射击角度。
火炮不断升级换代,作战部队不断抵达新的环境,因此弹道表格也时常需要更新。制作这些表格需要预先进行大量繁琐的计算,人工计算已经很难满足需求。

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在电子计算机出现之前,很多计算工作都由人类操作机械式计算器完成。“computer”一词过去指的就是这些人类计算员。| NASA/JPL-Caltech
在这样的背景下,ENIAC诞生了。它可以在30秒内完成人类计算员12小时才能做完的弹道计算——然而,在它启用时,第二次世界大战已经彻底结束。
虽然没能完成最初的使命,但ENIAC在和平年代为不同领域的科学研究做出了贡献。比如说在1950年,气象学家就利用ENIAC完成了世界首次数值天气预报。

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1950年,ENIAC首次验证了数值天气预报的可行性。如今,我们已经对这种基于模型计算的现代天气预报习以为常。| 图虫创意
ENIAC一直工作到1955 年 10 月 2 日——在这一天,它被一场雷击事故损坏,无法继续运行。退役后的ENIAC被拆解成很多部件,这些零件现在陈列在世界各地的博物馆当中。
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陈列在宾夕法尼亚大学的ENIAC部件 | Wikipedia
2位发明者与6位程序员ENIAC诞生在美国宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院。约翰·莫奇利(John Mauchly)与约翰·皮斯普·埃克特(J. Presper Eckert)是它的共同发明者。
莫奇利是ENIAC项目的首席顾问,他提出了真空电子管计算机的构想,并负责了大部分整体设计工作。而埃克特是总工程师,他解决了许多具体的硬件问题,让数量众多、容易损坏的电子管能够相对稳定地运行。

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莫奇利(右)与埃克特(左)是ENIAC的共同发明者 | computer-timeline.com
在ENIAC问世之初,绝大部分赞誉都只归于这两位工程师。而在他们背后,其实还有更多默默做出贡献的人——比如为这台计算机编程的程序员们。
ENIAC最初的程序员团队由6位女性数学家组成。她们从零开始学习这台机器的调试逻辑,利用插板布线和开关设置进行编程。在没有任何编程工具、编程语言或操作系统可供使用的当时,这是一份极具挑战的工作。
6位女士出色地完成了任务,但她们在很长一段时间里都被忽视了。她们操作计算机的身影被照片记录下来,成为了新闻的背景板——但在当时的报道中,却没有任何对她们的介绍和署名。这6位女士分别是贝蒂·斯奈德(Betty Snyder),凯·麦克纳尔蒂(Kay McNulty),玛琳·韦斯科夫(Marlyn Wescoff),露丝·利希特曼(Ruth Lichterman),贝蒂·简·詹宁斯(Betty Jean Jennings)和弗兰·比拉斯(Fran Bilas)。现在,她们也与男性工程师一同载入史册。

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老照片记录下的ENIAC女性程序员,左右滑动查看全部。| Wikipedia
硬件易逝,精神长存ENIAC标志着计算机时代的开端。它证明了制造可编程电子计算机的可行性,也激励了更多人投身到计算机事业当中。
80年间,计算机经历了很多次技术升级,真空电子管早就成了过时的老古董。如今,我们所使用的电脑看起来和ENIAC几乎没有任何相似之处。

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现在的计算机和ENIAC早已截然不同,但一些诞生于ENIAC时代的基本概念依然保留至今 | pixabay
然而,诞生于ENIAC时代的基本理念一直深刻地影响着计算机领域——比如说为计算机设置内存储器,以及在编程中运用子程序与嵌套结构。
所以某种意义上说,我们现在拥有的全部数字化生活都和ENIAC有关。在这个特别的日子里,不如就让我们打开电脑和手机,尽情享受计算机时代的便捷吧。参考文献
[1] https://www.seas.upenn.edu/about/history-heritage/eniac/
[2] Kathy Kleiman. Proving Ground: The Untold Story of the Six Women Who Programmed the World’s First Modern Computer. Grand Central Publishing, 2022.
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC
[4] https://www.cs.princeton.edu/~chazelle/courses/BIB/eniac.pdf
[5] https://www.nytimes.com/1946/02/15/archives/electronic-computer-flashes-answers-may-speed-engineering-new.html
作者:窗敲雨
编辑:Luna
封面图来源:图虫创意

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