[科普中国]-计算机：人类智慧的结晶

什么是计算机？顾名思义，就是进行数据运算的机器。我们现在已经生活在了数据信息时代，随处可见计算机。例如：手机、电脑、电子计算器、电子手表等等。还有我们不常见的，例如：工业控制计算机、生物计算机、网络服务器、电信服务器等等。

计算机不是单指的电脑、电子计算器等等这些所谓的电子设备。在我国历史上存在的计算工具还有很多，例如：算筹、珠算盘、水运浑象仪、古天文钟、记里鼓车等等。其中珠算盘是流传最久，利用最广，最接近我们所生存的年代的一种计算机。

算盘

我们都知道，珠算盘是靠口诀和用手拨动算盘珠来完成数据运算的。珠算盘的运算方式是机械运动，还需要人力驱动，这就阻碍了运算的速度。

随着科技的进步，在十七世纪到二十世纪期间，曾经出现过一种利用机械齿轮进行数据运算的计算机。这就是传说的机械计算机。

机械计算机

早在十七世纪，法国有一位科学家叫布莱士·帕斯卡。帕斯卡以博学见长，他不但是数学家，还是物理学家，更是哲学家和散文家。1642年，帕斯卡设计并制作了一台只要旋紧发条就能自动进行简单加减计算的装置，被称为是世界上第一台数字计算器，为以后的计算机设计提供了基本原理。

后来，德国的数学家莱布尼茨造出来一台可以进行加减乘除运算的机械式计算机。英国数学家巴贝奇在十九世纪二十年代制造出了差分机，这台机器已经可以进行一些数学函数运算了。巴贝奇不满于现有的成绩，还想制造出一台功能更齐全的差分机，但是失败了。

这时候，越来越多的科学家意识到，如果只是使用机械齿轮进行计算，计算是极其有限的。要想让计算机拥有更强的计算能力，就要找到更好的媒介来承载。随着需求的增大，电子计算机应运而生了。

那么，电子计算机的发明者是谁呢？第一台电子计算机又叫什么呢？现在世界上公认的第一台现代电子计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的ENIAC。但是关于电子计算机的发明者是谁这一问题，有好几种答案。在ENIAC发明之前的1936年，英国数学家图灵首先提出了一种以程序和输入数据相互作用产生输出的计算机构想，后人将这种机器命名为通用图灵计算机。1938年出现了首台采用继电器进行工作的计算机“Z-1”，但是继电器有机械机构，并不是完全的电子器材。1942年阿坦那索夫和贝利发明了首台采用真空管的计算机，这台计算机命名为ABC。尽管ENIAC在1946年才诞生，但它拥有了今天计算机的主要结构和功能，是通用计算机。

最初ENIAC的程序需要靠人工移动开关和连接电线来完成，改动一次程序要花很长时间。为了提高效率，工程师们想把程序和数据都放在存储器中。数学家冯·诺依曼将这个思想以数学语言系统阐述，提出了存储程序计算机模型。这是所谓的冯·诺依曼机。

冯·诺依曼机

现在，人们普遍认同计算机理论的最重要奠基人是图灵与冯·诺依曼。图灵建立了理论模型，发展了可计算理论；冯·诺依曼确定了现在计算机的基本机构。不过，计算机的发展很难简单地归功于某一个人，它是人类智慧的共同结晶。

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