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第15章 冯·诺伊曼开创计算机时代

电子计算机的诞生是20世纪最伟大的发明创造之一。它快捷的工作效率,引起社会经济结构、就业结构的深刻变化。电子计算机实际上是人脑的延伸,所以人们亦称“电脑”。它替代了人类部分脑力劳动。匈牙利裔美国人冯·诺伊曼为计算机时代的开创做出了巨大的贡献。

冯·诺伊曼自小有着过人的天资,惊人的记忆力、理解力、心算能力和语言表达能力。他3岁时就能把父亲记帐本上的数字一个不漏地背下来;5岁时,他便能心算八位数除以八位数的复杂算题。10岁时,他已成为布达佩斯人人皆知的“神童”了。他的父亲曾在一家报纸登广告,重金聘请国内第一流的家庭教师,但没有人来应聘,都怕在冯·诺伊曼面前丢丑。父亲只好把他送到学校学习。

在学校里,冯·诺依曼的天赋很快就显露出来。他的数学老师最先意识到自己已经无力去教冯·诺依曼了,便推荐青年数学家费凯特教授对他进行课外辅导。中学时,冯·诺伊曼的数学水平就赶上了费凯特。

凭着自己的聪明才智,冯·诺伊曼在1925年获得了瑞士苏黎世联邦工业大学化学工程师的资格。1926年,他又获布达佩斯大学的博士学位。1929年,他受美国普林斯顿大学的邀请,来到了刚刚诞生的世界科学中心。1930年,年仅27岁的冯·诺伊曼成了普林斯顿大学教授。1933年,他到了普林斯顿高等研究所,成了那里为数不多的终身教授之一。

冯·诺伊曼的黄金时代由此拉开了序幕。他善于把实际问题转化为数学问题,从而得到解决方法,因而被誉为普林斯顿的数学明星。在1944年,冯·诺伊曼开始参与电子计算机的研究,他提出了研制EDVAC型机的设计报告,确定计算机采用二进制和存储程序。

研制计算机的活动始于20世纪30年代。在早期的探索者中,影响最大的是美国依阿华州学院的数学物理学教授阿塔纳索夫。他提出了用电子技术制造计算机的构想,并制出样机,但并未得到实际应用。在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院,物理学家莫克利和研究生埃克特共同设计了电子计算机ENIAC。

此时的冯·诺伊曼正把全部注意力集中到为战争服务的应用数学研究上。一个傍晚,冯·诺伊曼正坐在火车站的候车室里,等候着开往费城的火车。他闭上双眼,开始思考数学问题。脑海中尽是阿拉伯数字,数字在一块碰撞着,冯·诺伊曼皱起了眉头。正在这时,一个声音在他的耳旁响起:“先生,我可以坐在这儿吗?”

冯·诺伊曼依旧闭着双眼,点了点头。那个人坐在了他的身旁。过了一会,冯·诺伊曼睁开双眼,瞅了瞅那个年轻人。年轻人显得局促不安了,冯·诺依曼便冲他笑了笑。

那个年轻人也咧开了嘴,他低声询问道:“您是冯·诺伊曼教授吧?我听过您的课。”冯·诺伊曼便和他攀谈起来。原来这个年轻人也是位数学家,他在宾夕法尼亚大学莫尔学院工作。他向冯·诺伊曼讲了自己学校、莫克利教授等人以及他们正在研究的计算机。头脑灵活的冯·诺伊曼一下子就意识到计算机将是个划时代的东西,其研制成功会把人类的科学技术向前推动一大步,并引起社会的巨大变革。他当即就决定把注意力转移到计算机上来。

几天后,在办完手头上的事后,冯·诺伊曼马不停蹄地赶往宾夕法尼亚大学莫尔学院,与研制计算机的两位教授进行了激烈的讨论。此后,冯·诺伊曼像被磁铁吸住了一样,总爱往计算机研究中心跑。在他的帮助下,ENIAC研制成功。但这台机器体积庞大,使用不便,所以它并不是真正的通用计算机。

冯·诺伊曼的头脑里整天装着计算机课题,甚至他晚上讲梦话都与计算机有关。在经过几个月的思考和研究后,冯·诺伊曼起草了一份新的报告,对EDVAC进行了多项切实可行的改造。这份长达一百零一页的EDVAC设计报告了计算机发展史上划时代的文献,奠定了电子计算机结构的基础。设计报告的成功让冯·诺伊曼充满了自信。他在普林斯顿高等研究院进行了“完全自动通用数字电子计算机”研制工作,5年后获得成功。1951年,世界第一台通用机的原形,运算速度达到了百万次以上。在冯·诺伊曼的带动下,各种计算机如雨后春笋般出现,一个真正的计算机时代来临了。

在短短的几十年里,计算机工业愈来愈兴旺,计算机的技术更新换代十分迅速。70年代微型计算机出现后,计算机的运用更为广泛。目前,电子计算机正向多媒体化、网络化、智能化发展。

如今,电子计算机已经被应用于各行各业,渗透到了每个人的生活中。

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