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计算工具史上的15个里程碑 发表评论(0) 编辑词条

 我们可曾知道计算机时代的变革,至今为止已有数千年的历史,从公元前2400年在非洲找到的甲骨文,到1883年Charles Babbage发明的差分机,再到1970年全球普及的个人电脑。。这些在不同年代里出现的计算方式揭示出每代人不同的生活环境和发展阶段,不过同样都是人脑的进步。


  纵观数千年计算机发展史,今天做个小总结,希望你看过之后对人类的进步和计算机的存在价值有新的认识。或许能解开你的疑虑:手绘,雕塑等造型手段为何无法保持它们的垄断地位,而被现代计算机所代替。

  1.第一个数学计算(Lebombo&Ishango)
  Lebombo甲骨文是考古家在非洲列朋波山脉(Lebombo Mountains)发现的一块大约35000年前的狒狒股骨,这块骨头上面有29个凹口,可能是人们记录的一些时间,它是最早用来精确计数的人造物品。还有Ishango甲骨文,它是在比利时的刚果发现的一块距今约20000年的骨头,上面有一系列记事刻痕。它出现在石器时代,标准着当时人们已经进入文明阶段,开始有了数字的概念。

  2.第一个算盘
  我们现在所说的算盘,都是中国式的标准小算盘,不过早在公元前2400年巴比伦就有了算盘的概念,随后在古埃及,希腊和罗马也发现了类似算盘。其中一些地方发明了自己的算盘样式,例如,罗马人的口袋算盘是历史上第一个轻便计数算盘,当时设计这种算盘的目的估计是用来帮助收银员做一些数学计算。

  3.Antikythera装置
  早在1900年,希腊海员在一个名叫Antikythera的小岛上发现一艘失事的船,当时在船上没有珠宝和雕刻品等东西,唯一珍贵的东西就是一块带有齿轮装置的绿色轮子。这块金属轮正是最早的模拟计算机,它做工比较复杂,上面有将近30个齿轮,还有一个刻度盘,能够预测何时可能会发生日食或月食,科学家分析,它们还考虑到月亮的椭圆形轨道。后来就把这块追溯到公元前100年的东西命名为Antikythera Mechanism。这个复杂的装置将使得人们重新考虑古希腊的科技水平,谁发明的?为何又失传?至今是个谜。

  4.纳皮尔公式
  1614年,苏格兰数学家纳皮尔发明了对数的概念,它让数学变得简单快速,当然这不是他的唯一贡献,他还是小数点的提倡者,直到后来才被人们接受。他还发明了一种计数公式:Napier’s Bones。它能够帮人们演示加法中运用乘法,还有减法中的运用除法。他的发明中最为熟悉的是平方根和立方根,我们至今都在运用这些发明进行计算。纳皮尔的数学公式是计算史上的一大进步。

  5.威廉谢卡特的计算时钟
  1623年,德国一所大学的威廉谢卡特发明了世界上第一款机械计算机,当时人们称这种计算机为超速时钟或者计算时钟,它能够加减高达6位数的阿拉伯数字。威廉谢卡特在1635年死于癌症,也就是发明计算时钟的第13年之后这种计算机也随之消失了,直到20世纪他的发明才再次出现,并刊登在Kepler杂志上。 1960年,数学家布鲁诺 根据他的设计原型构造出类似模型,

  6.帕斯卡计算器
  第二款机械计算器被称为Pascaline或者Arithmetique。它是1645年由Blaise Pascal发明的,在他只有19岁的时候就开始研究计算器方面的东西,因为当时他想帮身为收银员的父亲设计容易计算的工具。1648年,他发明的计算器获得专利并在法国出售。然而这款计算器有一定局限性,只能进行加法和减法,所以当时销量很差。
这款计算器设有一系列齿轮,第一个齿轮上有10个齿,旋转到一定刻度后转移到第二个齿轮上,依次类推,分别表示个十百千万。。现在这种装置还用于汽车里程表,水电表和煤气表等领域。

  7.Leibniz的踏步计算器
  帕斯卡去世十年后,德国数学家Leibniz突发灵感,发明了一款更先进的计算器,这款计算器设有一个镶有9个不同长度齿轮的圆柱。它比帕斯卡的计算器先进之处在于:能够计算加减乘除,还有一系列加减后的平方根算法。不管他的发明多成功,还是没有赢得大家好评。因为他的计算方式和牛顿发明的微积分学产生一定争论,他去世后长达50年都未被人提起。

  8.提花织机
  1801年,草帽的发明者约瑟夫玛丽又创造出一款运用穿孔卡片控制技术为原理的织布机,它能够让一个人完成织布过程,专门为丝绸织布者提供。图中可以看到,卡片里的图案经过织布机的洞穿过,织法决定了丝线的分布状态,比人工计算更清晰合理。后来这款织布机在巴黎的工业展览会上公布,成为以织布为生的小型织主谋生的有利工具。

  9.查尔斯计数器
  早在1800年,多样性的数表被人们广发使用,成为计算机(用于计算的东西),因为这些计算方式能够填补人们大脑的缺陷。1822年,英国数学家Charles Babbage发明了一款叫差分机的计算机,能够自动准确的计算一系列数字。这种机器总共有25,000个零件,重达13,600 千克,高8英尺。它运用了前面的穿孔卡片编程模式,在当时来说确实很复杂。这款机器也被列为机械计算机,虽然笨重,但是和我们现在的计算机原理相似。
  1985年,伦敦科学博物馆陈列了一款Charles Babbage发明的差分机和打印机(也是他设计的),它有4,000个零件组成,重2,600 千克,能够精确到31进制的数学模式。这款差分机已经光荣的记录在计算机历史上。

  10.布尔代数
  1847年,英国数学家发明了一种逻辑性强的代数学,布尔代数的基本规则有三:代入法则, 对偶法则和反演法则。直到1938年才被人们接受,也就是发明后100年才实现它的价值。

  11.Z3计算机
  1941年,西方国家的计算机科学家面对金融市场的萧条,变得艰难和孤立。而德国计算机科学家Konrad Zuse恰恰相反,他在这个时期发明了第一款能编程的计算机-Z3。这款计算机总共设有2,000个电开关,是当时世界上最高水平的编程语言的计算机,1946年开始成立了专门的计算机公司。

  12.二战期间的编码机
  在二次世界大战期间,德国纳粹党用电动密码机对重要信息进行编码和加密,比如 "E"的编码可能就是T。这种机器上面的转子在不同定义中经过转动得到字母,比如"EEE" 解码出来就成了就"TIF"。1994年,计算机科学家Tony Sale等一组人重新改造了Colossus(巨人)编码机。

  13.Harvard Mark I
  当霍华德在写物理学的博士论文时候遇到了难题,关于电子管的空间电荷传导理论无法推算出来,他需要一个复杂的计算机。1943年,Aiken 和 IBM 创造出第一台全球通用的计算机,它有51英尺长,8英尺高,重4,500千克。后来命名为Harvard Mark I。它的计算速度相当快,每秒能达到3转。

  14.ENIAC
  世界上第一台电子数字计算机的生日是多少?恩,1943年,第二次世界大战期间,当时激战正凶,各国的武器装备跟现在比差远了,占主要地位的战略武器就是飞机和大炮,因此研制和开发新型大炮和导弹就显得十分必要和迫切。1942年提出了试制第一台电子计算机的初始设想,期望用电子管代替继电器以提高机器的计算速度。后来承担开发任务的莫尔小组终于做出了第一台电子计算机。这个庞然大物占地面积达170平方米,重达30吨,1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算,这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍。


  15.电脑“bug”的由来
  1945年9月9日,美国海军指挥官GraceHopper发现了Harvard Mark II 计算机的第一个bug。在计算机科学中,bug这个词是错误或缺陷的意思。可是她在笔记中记录到:第一个计算机实际错误是一个小虫子导致的。(一只飞蛾飞进Harvard Mark II 里,它堵住了继电器触点,导致造成计算机故障)
  GraceHopper是数据处理方面的领袖,1952年她为UNIVAC开发了第一个编译器,把人能够读得懂的高级语言翻译成计算机能够识别的机器语言的程序。

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标签: 计算机历史

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