电脑史话(9)――电脑创世纪


        全世界在隆隆的炮火声中迎来了1943）端坐在主席的位置，关键会议关键时刻，他却装聋作哑，闭口不言。他的身旁，是普林斯顿高级研究院的韦伯伦（O.Veblen）教授。教授此时，仍在耐心地翻阅提交给会议的那份报告。  


应该说，西蒙上校对这份报告最有发言权，因为他领导的阿贝丁试炮场，担负着美国陆军新式火炮的试验任务。早些时，军械部曾派出青年军官戈德斯坦（H.Glodstine）中尉，从宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院召集来一批研究队伍，帮助计算新式火炮的弹道表，这次会议就是应戈德斯坦等人要求，决定一件非同小可的事。  


人们都知道，刚试制出来的大炮是否能够通过验收，必须对它发射多枚炮弹的轨迹作认真检查，分析弹着点误差的原因。一发炮弹从发射升空到落地爆炸，只需一分来钟，而计算这发炮弹的轨迹却要做750次乘法和更多的加减法。一张完整的弹道表需要计算近4千条弹道，试炮场每天要提供给戈德斯坦6张这样的表，可想而知任务量有多大。


戈德斯坦本人就是一位数学家，曾在密歇根大学任数学助理教授。他从陆军中抽调来百余位姑娘作辅助性的人工计算。可以设想一下：一发炮弹打过去，100多人用手摇计算机忙乱地算个不停，还经常出错，既吃力又不讨好，那场景不免令人啼笑皆非。在戈德斯坦领导的队伍中，有来自莫尔学院的两位年轻学者。一位是他多年的好友，莫尔学院副教授莫契利（J.Mauchiy），36岁的物理学家。另一位名叫埃克特（P.Eckert），24岁的电气工程师，不久前刚从莫尔学院毕业。莫契利擅长总体构思，他天生一个系统思维的脑子。他的设想，又总能够被心灵手巧的埃克特领会并加以具体化。两个人志趣相投，几番碰撞，一拍即合，交给了戈德斯坦一份研制电子计算机的设计方案──“高速电子管计算装置的使用”，明确提出要使用弗莱明、德福雷斯特发明的电子管，造一台前所未有的计算机器，把弹道计算的效率提高成百上千倍。


不知什么原因，这份珍贵的方案竟莫名其妙地遗失。莫契利只好根据秘书的记录重新起草报告，然后交给埃克特写一个附录。在附录里，埃克特创造性地阐明如何把莫契利的设计具体化。戈德斯坦深知这份报告的份量，也深感计算机器诱人的前景，他决心要利用军方代表和数学家的双重的身份，向军械部争取到项目的资助。  


此时韦伯伦教授手中拿着的，正是莫契利和埃克特共同起草的报告。由于所需的巨额经费，加上研制的风险，就连韦伯伦也感到那几页纸似乎是沉甸甸的。


戈德斯坦中尉站在会议桌的另一端，面对着西蒙上校，还在作继续的申诉：“我听说海军已经把希望寄托在马克1号计算机上。我们设想的机器，是一种更新式的电子计算机，它将比哈佛的那台机器，高出几个数量级……”


西蒙转过脸，用眼睛示意戈德斯坦留意韦伯伦教授的态度，因为他知道，作为军械部的科学顾问，以“拓扑学”创立者闻名世界的数学权威，才是一言九鼎的人物。于是，全场到会者的目光，都盯在教授身上。  


韦伯伦终于放下手中的报告，闭上眼睛，仰靠在椅背上沉思起来。整个会场也跟着沉默了。突然，教授猛然站起身，“砰”地一声推开身后的椅子，对着上校大声说道：“西蒙，给戈德斯坦这笔经费！”  


说完这句话，他立即转身向大门走去，头也不回地离开了会议室。世界上第一台电子计算机的研制，就这样戏剧性地拉开了帏幕。军方与莫尔学院最初签订的协议是提供14万美元的研制经费，但后来合同被修订了12次，经费一直追加到了48敢于取胜的美名。）的工程师。其中，莫契利是计算机的总设计师，主持机器的总体设计；埃克特是总工程师，负责解决复杂而困难的工程技术问题；勃克斯则作为逻辑学家，为计算机设计乘法器等大型逻辑元件。

电脑史话(10)――千秋电脑父


          这是关于第一台电脑埃历阿克巧遇“电脑之父”的小故事。  


1944年仲夏的一个傍晚，戈德斯坦中尉来到阿贝丁车站，等候去费城的火车，突然看见前面不远处，有个熟悉的身影向他走过来。冯·诺依曼真的被震惊了，随即又感到极其兴奋。从1940年起，他就是阿贝丁试炮场的顾问，同样的计算问题也曾使数学大师焦虑万分。他急不可耐地向戈德斯坦表示，希望亲自到莫尔学院看一看那台尚未出世的机器。


莫契利和埃克特高兴地等待着冯·诺依曼的来访，他们也迫切希望得到这位著名学者的指导，同时又有点儿怀疑。埃克特私下对莫契利说道：“你只要听听他提的第一个问题，就能判断出冯·诺依曼是不是真正的天才”。  


骄阳似火的8年出生，“数学神童”的名声传扬在外──他6岁能心算8岁时，他获瑞士苏黎士联邦工业大学化学工程师文凭。一年之后，轻而易举摘取布达佩斯大学的数学博士学位。转而攻向物理，为量子力学研究数学模型，又使他在理论物理学领域占据了突出的地位。风华正茂的冯·诺依曼，在科学殿堂里“横扫千军如卷席”，成为横跨“数、理、化”各门学科的超级全才。


1928年，美国数学泰斗韦伯伦教授广罗天下之英才，“伯乐”慧眼识“良骥”，一封烫金的大红聘书，寄给了柏林大学26岁的讲师。冯·诺依曼预料到未来科学的发展中心即将西移，欣然前往美国任教。1933年，与爱因斯坦一起被聘为普林斯顿高等研究院的第一批终身教授。　　


当然，往日的辉煌不足以说明冯·诺依曼在电子计算机上做出的贡献。埃历阿克虽然威力强大，但是它毕竟还很不完善，比如存在着耗电多、费用高的缺点。它的耗电量超过174千瓦，万只电子管工作的程序指令，被存放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前，埃克特必须分派几十员精兵强将，把数百条线路用手接通，像一群电话接线员那样手忙脚乱地忙活好几天，才能进行几分钟运算。　


现在的人不应该因此而求全责难莫契利和埃克特，因为电子计算机的设计毕竟是前无古人的。然而，正是这前无古人，方才显得出英雄本色。这时，冯·诺依曼用高超的理论和技术方法，一举攻克了巨大的难关。  


在埃历阿克尚未投入运行前，冯·诺依曼就已开始着手起草一份新的设计报告，要对这台电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机”，英文缩写译音是“埃德瓦克”（EDVAC）。1945页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。

电脑史话(11)――电脑群英谱





本世纪三、四十年代，是计算机发展史里最重大的收获季节。群英荟萃，逐鹿中原，鹿究竟死于谁手，并不是没有争议的。除了马克1号与埃历阿克，还有一大批科学家为计算机的诞生作出过巨大的贡献，他们的英名也决不会被埋没。

　　据说，最早用继电器制造计算机的人，并不是哈佛大学的艾肯。

　　其一说的是1936年，20多岁的德国工程师楚泽（K.Zuse），曾在柏林他父母公寓的起居室里，搞出了一架名叫Z1的机械计算机。

　　楚泽当时还是一名学土木工程的大学生，毕业后在柏林一家飞机公司从事统计工作。出于“想偷懒”才自己制作计算机。他既无经费资助，又无资料借鉴。处于笼罩着战争阴云下的德国，楚泽根本无缘得知英美科学家正在进行的工作。由于Z1速度慢，楚泽决定用继电器改造他的机器，终于在1941年，在他的好友协助下，制作成功了一台通用计算机Z3，但并没有引起德国当局的重视。然而，Z3命运好不凄惨，1944年，盟军的一次空袭把它炸得粉身碎骨，仅残存下另一台类似的机器Z4，扔在巴伐利亚乡村农舍的地窖里无人问津。

　　人们只是在战后才得知，楚泽的继电器计算机要比马克1号提前3年来到人世，而且也是一种二进制方式的运算机器。楚泽不幸生在战争时期的德国，他的发明始终得不承认。希特勒战败后，楚泽辗转流落到瑞士的乡下，继而转向研究“计算机演算”理论。直到1962年，他才与美国科学家艾肯并列被肯定为计算机发明人，得到了8个荣誉博士头衔以及德国大十字勋章，并且活到85岁高龄，1995年12月才辞世。

　　其二所讲的年代更早。那还是在1925年，美国麻省理工学院的布什（V.Bush）博士和他领导的小组，制造出一种模拟式的计算机。

　　所谓“模拟”，指的是布什的计算机是用齿轮转动的角度来模拟计算结果。比如，最后那只轮子转动了30度角，那就意味着计算的值等于30，似乎与莱布尼茨的原始机器有些相似。如果不是这台机器上装有电动机，恐怕只能算是机械计算机。

　　布什博士当然不满足。继电器出现了，他立即想到用这些嗡嗡作响的东西改造他的机器；电子管面世了，他又想到必须给这台机器装上更先进的电子元件。就这样，到了1942年，麻省理工学院的第二台模拟计算机设计制造完毕并很快投入运行。布什研制计算机的本意是帮助求解微分方程式，机器果然很听话，半个小时就解出了人工需一个星期才能算得的微分方程。这台机器也是个“大家伙”，自重达100吨，内部既有2000来个电子管，又安装了数千只继电器，密密麻麻的电线，若一根一根首尾相连起来，将要超过200英里。

　　与埃历阿克的遭遇类似，模拟计算机当即被军方征用计算炮击表，列为战时的机密。军方发言人为了迷惑敌人，多次散布言论，在各种公开场合宣称“麻省的工程师根本不可能真正制造出这种机器”。以上这些资料，同样是战后才公开披露。

　　更有人说道，最早使用电子管制造计算机者还大有人在。说的是1973年10月19日，美国一家地方法院经过135次开庭审理，当众宣布一项判决书：“莫契利和埃克特没有发明第一台计算机，只是利用了阿坦那索夫发明中的构思。”理由是阿坦那索夫早在1941年，就把他对电子计算机的初步设想告诉过莫契利博士。阿坦那索夫（J.V.Atanasoft）在二战期间是衣阿华州立大学的数学物理教授，保加利亚裔的美国博士。1939年冬天的一个晚上，阿坦那索夫教授心情沮丧，设想中的计算机出现了难题，始终无法找到解决办法，他只好驱车驶上高速公路，以便散心解个闷。他开着汽车一连跑了几百英里，把车停靠伊里诺伊州路旁小店前，独酌独饮起来。两杯酒下肚，灵感自天而降，他的脑海里突然闪现出一星火花，引燃了一连串智慧的思绪。“梦里寻他千百度，蓦然回首”，逻辑电路、二进制码、记忆元件……，计算机的结构在饭桌旁一一构思成熟。 他象阿基米德洗澡时发现浮力定律那般冲出饭， 大声喊着：“我发现了！”便匆匆发动汽车，掉头返程。

　　阿坦那索夫“发现”的电子计算机，可以解出有30个未知数的方程，可他只申请到600美元的经费，仅能够造一个部件。直到1942年，他才在其研究生贝瑞（C.Berry）的协助下，装配了著名的ABC计算机，ABC是“阿坦那索夫—贝瑞—计算机”三单词的英文字头，这台机器用了300多个电子管，元件满满装了几大柜子。

　　衣阿华大学没有为ABC计算机申请专利，所以到了70年代，制造商仍在为争夺发明权而打官司。美国地方法院判决的这一公案也不无道理，因为埃历阿克的发明者莫契利确实到衣阿华大学参观过ABC电子计算机，从阿坦那索夫天才的思想里受益匪浅。

　　最有趣最精彩的故事发生在英国。很多人传说英国于1943年曾秘密制造出一台专用电子计算机，这台机器在曾经在第二次世界大战里建立过殊荣，有的史学家甚至认为，它至少使二次大战缩短了三年！这个传闻涉及到英国最高级别的军事机密。

电脑史话(12)――“巨人”的秘密





　在描写二次世界大战欧洲战事的文章里，往往可以看到“超级机密”的词语，有关它的话题常常是躲躲闪闪，隐约其词，甚至自相矛盾。

　　例如，有人讲，英国当时拥有一种名叫“巨象”的秘密武器，专门用来对付德军的一种“谜”。还有人说，这头“巨象”的真名叫“巨人”，德军的“谜”名曰“爱尼格玛”，是一种军用密码机。连严肃的史学家们也得不到多少真实的资料，英国学者温德博瑟写了本《超级机密》，法国专家贝特兰德出版的专著名曰《爱尼格玛──1939年到1945年这场战争里最大的谜》，当美国军事史学家多伊奇觉得这些书尚不足以披露真情时，曾于1970年只身闯进英国外交部，也只拿到了一纸空文，明明白白地写着：“文件到了2015年才能解密”。

　　人们猜测，“巨人”或许就是一台最早的电子计算机。然而，它是英国的超级机密，英国情报部门甚至规定，在机密使命结束后30年内，任何人不得走露丝毫消息，否则将以危害国家安全罪论处。于是，史学家们只得写下许多可能涉及到“巨人”的战争故事，这里不妨选取其中的一例。

　　1940年，当德军铁流突破法国马奇诺防线，英国远征军敦刻尔克大撤退后，希特勒下令着手实施入侵英伦三岛的“海狮”行动，要求德国空军首先全歼英国皇家空军。在德国空军司令戈林看来，英军的飞机只剩下不到700架，而他仅轰炸机就有1200架，加上攻击机强击机，德军飞机数量至少三倍于英军，而且飞行员大多是训练有素的“秃鹰军团”成员，英国佬肯定不是他们的对手。

　　“鹰日”战斗打响了。德国轰炸机乱轰轰升空，气势汹汹扑向英吉利海峡，攻击机偷偷跟进，准备袭击英军飞机。然而，狡猾的英国佬似乎总是事先就知道德军的行动，躲在半道上出其不意地发起攻击，德军损失惨重。9月15日，总攻打响，戈林让前线的飞机倾巢而出袭击伦敦，1100架“蝗虫”遮天蔽日，还未飞出海峡，又遇英军截击，残酷的空战进行了整整一天，戈林的“秃鹰”遭到毁灭性的打击。两天后，希特勒只得决定无限期推迟“海狮行动”，处于劣势的英国军队一举扭转了败局。在这次“海狮行动”中，对战局了如指掌的，不是戈林而是英国空军司令道丁。道丁上将手里真的拽着一张“王牌”，那就是布雷契莱庄园的“超级机密”。

　　距伦敦西北约70公里，有处幽静的庄园名号“布雷契莱”，一幢维多利亚式的建筑古色古香，深藏在茂密的树丛中，鸟语花香，人迹罕至。战争打破了庄园的沉寂，不知从哪天开始，这里悄悄聚集起越来越多的人，最多时竟达到万人的规模，庄园里渐渐布满了仓促修建的窝棚，又被人精心伪装成一所简易的战地医院。

　　布雷契莱庄园的秘密名称叫“政府密码学校”，它的真实身份则是战时英国的情报破译中心。1万2千名志愿者，在这里夜以继日地工作，截获、整理、破译德国的军事情报，当然主要是从空中监听到的无线电通讯密码，并把破译的情报直接报送给英国最高指挥当局，甚至直接到达丘吉尔首相本人手里。

　　这一大批志愿人员来自英伦三岛，三教九流，各色人等。其中不乏著名的科学家，例如英国数学家纽曼（M.Newman）教授等人；此外，还有语言学家、电器工程师、无线电行家等等，可谓人才济济。但是，更多的人则显得稀奇古怪──有博物馆长，有餐馆跑堂，有银行职员，甚至还有国际象棋冠军和猜字谜的江湖艺人。在这儿，随时都能碰到身着各色军服的军人，也经常能撞到着装不伦不类的“老百姓”。幸运的是，在布雷契莱的名册里，阿兰·图林（A.Turing）的大名也列在其中，人们都称他“教授”，并不一定知道他的真名。

　　纽曼、图林和布雷契莱的破译高手们，最感到头痛的东西，首推德军的那个爱尼格玛。“爱尼格玛”原文“Enigma”，是希腊文名词，译成中文就是“谜”，它是德军各军兵种正在使用的通信密码机。爱尼格玛原型是荷兰人科赫发明的“秘密写作机”，柏林的一位工程师买到专利后，把它改造成专用密码机。

　　爱尼格玛的结构坚固，便于携带，外表就像一台老式打字机。但是，操纵者按下某个字母，比如A，它打出的可能是另外一个字母X。它的内部装有若干只转轮，只须调节一下转轮的起点，瞬刻间输出就发生改变，比如按下A可能打出是B，或者是C，或者是D。破密的关键是找出转轮组合的规律，用术语说叫破译“密钥”。然而，据德军情报官讲，26个字母在爱尼格玛中能被替代成８万亿个密文字母，如果改动接线，它的变化将超过2.5千万亿亿！由于它的全身上下都充满着“谜”，德军不惜血本，为部队配备了10万多部爱尼格玛机，并宣称“谁也不可能把它破解”。

电脑史话(13)——二战建奇勋


布雷契莱庄园当然不信德寇的邪说，他们把大约200名精干人员集中在“3号棚”，四班轮换，24小时值守，专门对付德国的“斯芬克司之谜”。图林则带着副手、象棋冠军亚历山大，领导着“8号棚”，进行复杂的密码分析。与戈德斯坦在阿贝丁试炮场的情况相似，在图林的麾下，除了数学家和语言学家之外，也有100多名姑娘在从事机械方式的运算，她们被图林善意地封为“计算奴隶”。从这些棚屋里报送的情报，属于特殊的保密等级，也就是人们后来所指的“超级机密”。

　　可是，“超级”小组的人当时还没有搞到“钻透”爱尼格玛的“金钢钻”。1939年7月，他们遇到了意外的惊喜。那是在德军即将占领波兰的前夜，英国秘密情报部门的军情6处处长孟希斯上校突然召见图林等人，令他们立即随同赶赴波兰参加绝密会议。当孟希斯一行三人到达华沙市内的一间地下掩体后，迎接他们的波兰密码破译局长急匆匆揭开桌上的盖布。图林简直不敢相信自己的眼睛──他面前放着一架真正的爱尼格玛密码机。

　　波兰同行介绍说，这架爱尼格玛是波兰的仿制品。在此之前，专家已经破解了部分“谜”，并且研制出一种叫“炸弹”的机器寻找电文密钥。然而，要对付德军在爱尼格玛上进行的最新改进，至少需要60台“炸弹”同时工作10小时，才能“炸”开一份情报。面对德寇即将入侵的严重局势，波兰想继续开展这种复杂的破译显然力不从心。“英国是欧洲唯一能够抵抗法西斯的国家，”波兰局长深情地说，“我们把波兰的秘密研究转交给你们，它寄托着我们战胜爱尼格玛的最后希望！”

　　有了波兰盟友的研究成果，回到布雷契莱的阿兰·图林，向着法西斯德国的“谜”发起最后的冲刺。图林首先用他天才的设想，使“炸弹”的威力增强了好几倍。然后，他和其他人一起，开始设计的一种马克１号很有相似之处的破译机。这台机器，主要用继电器构成，据说也用了80个电子管，由光电阅读器直接读入密码。图林和他的战友戏称它是“罗宾逊”──英国人都知道，海斯·罗宾逊是杰出的漫画家，以专门画一些稀奇古怪的机器闻名。

　　1939年底，“罗宾逊”交由英国制表机公司制造完成，它长宽均为8英尺左右，运行起来也咔嚓咔嚓地撞击。它能以每秒2000字符的速度阅读穿孔纸带上的信息。人们至今还不清楚图林究竟如何指挥他的机器工作，只大致猜想到“罗宾逊”能够自动模拟爱尼格玛的电路，从而找出破译的密钥。

　　在“海狮行动”中，德国空军遭到沉重的打击事出有因。有了“超级”的密报，德国飞机的一举一动都逃不出“炸弹”和“罗宾逊”的利眼，它们还未飞离机场，英国空军已为它们安排好了葬身之地。可惜“罗宾逊”好景不长，德军似乎很快有了警觉。与布雷契莱相应的德国密码破译机构XB在1942年搞出了另一套更先进的“保密电传打字机”，“罗宾逊”立刻变成了“聋子的耳朵”。

　　面对强敌挑战，布雷契莱庄园同仇敌忾，把目光准确地投向研制先进的电子管计算机。由于图林在1942年被派往美国工作，纽曼和邮电部研究局工程师弗劳尔斯（H.Flowers）等人勇敢地承担了设计和制造工作。1943年10月，布雷契莱庄园造出第一部样机，用1500个电子管取代继电器，阅读速度当即提高到每秒5000字符。自然，电子管装置个头肯定不会小，它的体积也占满三大衣柜，与埃历阿克相映成趣。由于它产生的热量很大，因此有人建议操作员不要戴帽子，以免热得汗流满面。英国人把这台电脑称作“克劳塞斯”（Colossus），译成中文就是“巨人”。据说，“巨人”在盟军诺曼底登陆前又造成了一台，以后的战争中还启用过多部。

　　“巨人”登台亮相，德军丢盔弃甲。从1943年11月到1945年3月，布雷契莱向英国和盟军各级指挥部发出了4万8千份“超级机密”电报，平均每小时就有四、五份，而他们每小时破译的德国情报则超过了11份。在“巨人”的电报声里，德国潜艇的“海狼”行动被盟军彻底粉碎，600余舰只永远躺在海底，2万余众官兵葬身鱼腹。

　　“巨人”最杰出的表现是在“霸王行动”中。盟军巧布迷魂阵，诱骗希特勒相信：盟军登陆地点将选择在加莱海峡，并非是诺曼底。“巨人”破译的情报表明，希特勒的精锐部队此时正守在加莱，严防子虚乌有的“巴顿第1集团军群”进犯。“巨人”还利用德军的密码，源源不断地向希特勒传去各种假情报。最后，当盟军的几大集团军胜利会师时，司令官们拿着“巨人”分别拍给他们的电报，伸出拇指夸奖道：“我们靠的就是它！”

　　史学家们在回顾二战史时讲，这是战争史上前所未有的最成功的欺骗行动。当希特勒固守海岸的最后一线希望被彻底粉碎时，说“巨人”参战改写战争进程并不过份。

电脑史话(14)——璀灿双子星


    人们根据冯·诺依曼创造的惊世伟业，交口赞誉他是“计算机之父”。可是他自己对此却不以为然。据担任过他助手的物理学家弗兰克尔介绍说，冯·诺依曼曾多次向别人坚决强调：如果不考虑巴贝奇、阿达和其他人早先提出的有关思想，计算机的基本概念只能属于阿兰·图林！

　　正是冯·诺依曼本人，亲手把“电脑之父”的桂冠转戴在图林头上。这不仅表明冯·诺依曼具有谦虚的美德，而且许多史学家也都认真地讲：“图林才是计算机之父”。直到现在，计算机界仍有个一年一度“图林奖”，颁发给最优秀的电脑科学家，它就像“诺贝尔奖金”那样，是电脑领域的最高荣誉。阿兰·图林究竟是怎样的一个人物，值得电脑之父冯·诺依曼如此推崇呢？

　　阿兰·图林，1912年6月23日出生于英国伦敦一个书香门第的家庭。虽然他的祖父曾获得剑桥大学数学荣誉学位，可他父亲对数学望而生畏，甚至认为要算出一个负数与负数相乘的结果，就已经超过了人类的理解能力。因此，阿兰的家庭教育，并不能对他以后在数学方面的成就有多少帮助。

　　孩提时代的小阿兰性格活泼好动。他母亲回忆说，3岁那年，阿兰进行了他在实验方面的首次尝试──把一个玩具木头人的小胳膊小腿掰下来载到花园里，想让它们长成更多的木头人。8岁时，阿兰开始尝试着写一部科学著作，题名《关于一种显微镜》。这绝非天方夜谭式的神话，这个天才的小孩虽然连单词都拼错了许多，但毕竟写得还像那么回事。在书的开头和结尾，阿兰都用同一句话“首先你必须知道光是直的”前后呼应，但中间的内容很短很短，可谓短得破了科学著作的纪录。

　　阿兰很早就表现出科学的探究精神，他曾对母亲讲：“我似乎总想从最普通的东西中弄出些名堂。”就连与小伙伴打足球，他也只喜欢在场外当巡边员，因为这样能够有机会计算球飞出边界的角度。他的老师认为：“阿兰的头脑可以像袋鼠般地跳跃。”

　　能“跳跃”思维的图林，1931年考入了剑桥皇家学院。大学毕业后留校任教，不到一年功夫，就发表了几篇很有份量的数学论文，被选为皇家学院的研究员，年仅22岁。为此，图林的母校宣布放假半天以示庆贺，连当代数学泰斗罗素也来函邀请他讲学。

　　1936年，伦敦权威的数学杂志又收到图林一篇论文。这篇论文后来永远载入了计算机的发展史册，照耀着现代电脑的前进方向。外行人看来，这篇论文──《论可计算数及其在判定问题中的应用》──似乎与电脑没有什么联系，然而，它确是阐明现代电脑原理的开山之作，因此，有人把论文的名称改称为《理想计算机》。这篇论文里论述了一种“图林机”，与巴贝奇的作法截然相反，图林的计算机完全是纸上谈兵。“图林机”的特点是只要为它编好程序，它就可以承担其他机器能作的任何工作。当世界上还没人提出通用计算机的概念前，图林已经在理论上证明了它存在的可能性。

　　战争爆发使图林暂时放下理论研究工作，在布雷契莱庄园承担“超级机密”研究。1945年，“教授”带着大英帝国授予的荣誉勋章，被录用为泰丁顿国家物理研究所的高级研究员。由于有了布雷契莱的实践，阿兰·图林提交了一份“自动计算机”的设计方案，领导一批优秀的电子工程师，着手制造一种名叫ACE的新型电脑。1950年ACE电脑的样机公开表演，被认为是世界上最快最强有力的电子计算机之一。它大约用了800个电子管，成本约为4万英镑。图林在介绍ACE的存储装置时说：“它可以十分容易把一本小说中的10页内容记住。”显然，ACE比埃历阿克的存储器更先进。

　　1950年，图林来到曼彻斯特大学任教，并被指定为该大学自动计算机项目的负责人。就在这一年的10月，他的另一篇划时代论文《机器能思考吗》发表。这篇文章引来的惊雷，今天还在震撼着电脑的世纪，它使作者荣膺又一顶“父亲”的桂冠──“人工智能之父”。

　　1954年，阿兰就要跨进他人生的第42个年头，风华正茂，年富力强，正处于生命最辉煌的创造巅峰期。6月8日清晨，阿兰的女管家走进他的卧室，台灯还亮着，床头柜上有个苹果，只吃了一小半。阿兰安祥地沉睡在床上，他永远地睡着了，再也没有醒来……

　　听了对图林生平伟业的介绍后，一定会由衷地感到，“电脑父”冯·诺依曼认为比他更年轻的阿兰才是“电脑父”，显然是有充分理由的。好事者们纷纷传说，二战即将结束时，阿兰在美国曾亲自拜访过冯·诺依曼。两位“电脑的父亲”为共同“孩子”的成长和未来，数日彻夜长谈。阿兰讲的是“图林机”如何工作，而冯·诺依曼则谈到“诺依曼机”的构造原理，两颗“天皇巨星”在轨道上相遇，把黑暗的宇宙星空照耀得分外光明。这听起来不像是虚构的故事，遗憾的是，当时的知情者中没有人出来证明这个传闻的真实性。

电脑史话(15)——成功的预言


    世界上第一台电子计算机究竟是埃历阿克、ABC还是巨人？荣誉究竟属于莫契利—埃克特、阿坦那索夫还是弗劳尔斯—纽曼？60年代初，有记者就此问题采访了埃历阿克的发明者埃克特博士。

　　那一天，埃克特博士笑容可鞠地迎候在办公室门口，与来访的《数据自动化》杂志记者亲切握手。他看上去已过不惑之年，头上几乎完全谢顶，但仍显得那么风度翩翩。他不像老搭裆莫契利那样不修边幅，总是穿戴得整整齐齐，服饰分外考究。

　　听了记者的关于计算机的提问，埃克特博士略加思考，　随即滔滔不绝，如数家珍地

“侃”起来。“您的问题很有趣，”埃克特笑眯眯地说，“如果不发生二次大战，如果没有军械部的资助，电子计算机究竟会不会被发明出来呢？”他从抽屉里取出一沓资料，指着其中的一页接着说：“你看，最使我感到惊奇的是，埃历阿克使用的部件，包括电子管等等，没有一件不是在十几年甚至几十年前就发明出来，它本应该更早些被人造出。”

　　记者插话道：“能否请您讲得更明确些？”“完全是需要，”埃克特加重语气，“需要真是个奇怪的东西。我想，如果当年我们没有先一步造出埃历阿克，战争和科学的需要，也必定促使别人把它造出来！”

　　埃克特博士翻出一张旧照片，那是他与莫契利在另一台计算机前的合影。沿着这个话题，他对记者讲了又一则电子计算机的趣事。

　　那还是1948年，莫契利和埃克特告别了莫尔学院的讲台，在费城一个临街的店堂里自立门户，创办了“莫契利—埃克特”公司，经营不足两年，他们的主要资助者在空难里丧生。两位发明家用光了钱，不得不任“莫—埃”公司被雷明顿·兰德公司收买，但他俩仍然密切合作，为兰德公司研制更新式的计算机。

　　1952年下半年，美国朝野上下都在为翌年大选紧张地忙碌。连任两届的杜鲁门将军不再参选，共和党推举出的总统候选人是62岁的艾森豪威尔将军。将军戎马倥偬，在二战里曾指挥过盟军诺曼底登陆，立下赫赫战功，但解甲归田后能否担当总统重任，谁也拿不定把握。当时，新闻传媒普遍看好民主党的竞选人──演说家阿德莱·史蒂文森，舆论似乎很有点一边倒的意味。

　　这时，不知从那里冒出一位陌生的“权威发言人”，他一口咬定，下届美国总统非“艾克将军”莫属，而且所获的选票将与史氏相差悬殊。“陌生人”的名字叫作“尤里瓦克”（UNIVAC），他的预测有凭有据，据说是用复杂的数学公式推导演算而出，非一般人的想象和估计可及也。有人刨根问底地打探，才得知这“尤里瓦克先生”的确非人，它是兰德公司制造的一架机器，与著名的埃历阿克计算机出自于相同发明人之手。

　　各种民意测验的结果公布了一遍又一遍，所有的证据似乎都显示出艾、史双方势均力敌，人们都认为尤里瓦克不过是新闻界哗众取宠的把戏，因为它预测的依据不过是百分之五的选票，根本不足为据。哥伦比亚广播电台断然拒绝报导预测结果，兰德公司的头头们慌了手脚，命令工程师删改尤里瓦克中的数据，以便与电视网空谈家们保持一致。

　　谁知尤里瓦克“金口电言”，一语中的。第二年大选揭晓，艾森豪威尔大获全胜，得票数超过对手五六倍。尤其奇妙的是，尤里瓦克预测艾克能获得438票，而他实际得票为442票，仅有不到百分之一的误差。

　　哥伦比亚广播电台顿时来了个180度大转弯，在晚间新闻里把尤里瓦克“捧”上了天，著名节目主持人克朗凯特声称它是“无与伦比的电子大脑”。只有兰德公司那位可怜的工程师羞羞答答地走进播音室，向听众承认他对电脑搞了些“小动作”，他本想让尤里瓦克随波逐流，结果反而弄巧成拙。预测的成功把尤里阿克推向了前所未有的万众嘱目的地位，雷明顿·兰德公司亦成了美国早期计算机制造行业最有实力的公司之一。

　　莫契利和埃克特再次联袂造就的尤里瓦克，全称是UNIVAC通用自动计算机，1951年6月14日正式移交给了美国人口统计局使用。这台机器使用了5000个电子管，是第一代电子管计算机趋于成熟的标志，总共服役了7万多个小时才功德圆满地引退。

　　于是，6月14日，这一极其普通的日子被隆重地载入了电脑的史册，国际舆论通常认为：这一天，标志着人类社会从此进入了计算机时代！这是因为自尤里瓦克始，电脑才最终走出科学家的实验室，直接为千百万人民大众的事业服务；人类才能自豪地宣称，他们已经拥了有一件惊天地泣鬼神的神奇宝物！

电脑史话(16)——父子兵上阵


    国外一位资深电脑专栏作家写到：“谈电脑，不能不谈IBM。”更有人断言：“电脑的历史，就是IBM的历史。”这些议论，虽然有失偏颇，但也不无几分道理。IBM的历史的确包含着电脑史的大半部。然而，本世纪50年代初，IBM几乎被赶下电脑业的盟主宝座。

　　当时电脑业界风云变换，第一代“克”字号电脑雨后春笋般出土。除了埃历阿克和尤里瓦克，还有比纳克、西雅克、强尼雅克……，至少有6台带“电子”头衔的的机器令IBM董事长沃森如坐针毡。业务经理火上添油报告说：莫契利只凭一纸书面介绍，就从IBM手里夺走了国情普查局、统计局等几家最大的用户。

　　在支持艾肯完成马克1号后，沃森也曾让IBM研制过一种所谓“最好、最新、最大的超级计算机”，同样花了100万美元。这台机器属于传统与创新的“大杂烩”，万余支电子管和2万多个继电器极不协调地组装在一起，全长足有120英尺。虽然设计者叫它“程序选择式计算机”，内行们却暗地称它是“巨大的科技恐龙”，它的速度远远不能与全电子管组成的埃历阿克和尤里瓦克匹敌。

　　沃森老了，他已是70多岁的高龄，变革对他来说力不从心。他手下那些高级工程师们也老了，他们中间几乎没有一人懂得电子计算机为何物，为了使“科技恐龙”梦想成真，总设计师只好跑到大学里求助，雇来几个刚毕业的小青年越俎代庖，因为他们不知道如何安装电子管这种新奇玩意。

　　那一日，老沃森正在对他的工程师发怒，一位青年人悄悄地走进来，他要向老沃森面陈背水一战的韬略。这青年与沃森带一样礼帽，穿一式西装，眼角眉梢一副模子铸成，名字居然也叫托马斯·沃森（T.Watson）。此人正是老沃森的大儿子、公司执行副总裁，人们称他小沃森。

　　知子莫如父，老沃森对初出茅庐的年轻人，实在有些悬心吊胆。小沃森自己也承认，他过去是典型的花花公子，四处惹祸，读中学先后换了3个学校，仍然有好几门课不及格，大学时又染上酗酒恶习……总而言之，老沃森的记忆中，总有抹不掉的阴影。

　　小沃森看到父亲怒气稍退，轻声道出他的设想：“IBM应该采取断然行动了。我曾到宾州仔细地看过埃历阿克，我们要搞出类似的机器，当务之急是招兵买马，从全国招聘大量懂得电子技术的青年工程师。”老沃森问道：“你所说的是几十人吗？我呆在这里就能办到。”“不，至少要几千人，IBM的工程师必须大换血，用金属板敲成机器的时代一去不复返了。”老沃森点点头，他默默地想：也许这小子讲得有道理，让他试试看吧。

　　小沃森受命于“危难”之中。他父亲或许不知道，士别三日，当刮目相看。昔日的纨绔子，早已在战争熔炉里重铸了灵魂。小沃森在二战的5年中，曾驾驶着轰炸机冒着枪林弹雨飞行长达2500小时，官至空军中校军衔。战争，使他学会了奋不顾身和勇往直前，也使他学会了运筹帏幄，学会了如何组织和团结部属。

　　1950年5月，IBM开始跨越传统。小沃森首先提拔公司仅有的麻省理工学院毕业的麦克道尔担任研究主管，后者在短短数年之中，为IBM网罗到近4千余名朝气蓬勃的青年工程师和技师。青年人提出了一项大胆的计划：IBM应该制造一种具有全用途的科学计算机，仅设计和制造样机需要300万美元，整个计划费用将是这个数目的三四倍！

　　这台计划中的机器就是IBM701的大型电脑。显然，IBM面临的变革是带根本性的，他们将放弃穿孔卡，代以自己完全不熟悉的东西──真空管逻辑电路、磁芯存储器和磁带机。在小沃森眼里，IBM701就像是他心爱的B-24轰炸机，他必须带着他的新“机组”，冲出眼前的“狭谷”，奋力翱翔在蓝天。

　　1953年悄然而至，第一台IBM701运抵纽约，安装在总部大楼的底层。4月7日，IBM公司的历史揭开了新的一页。老沃森使出浑身解数，请到150名顶尖的美国商界领袖和科学泰斗，公司总部大楼挤得水泄不通。在隆重的揭幕仪式上，人们看到了“电脑之父”冯·诺依曼、“晶体管之父”肖克利和“原子弹之父”奥本海默。奥本海默走上了讲台，在贺词中，他把IBM701的研制成功称作是“对人类极端智慧的贡献”。

　　IBM701一炮打响，小沃森带着原班人马“杀”向更广阔的市场。当年8月，他宣布研制适用于会计作业的IBM702，50台订单纷至沓来。第二年，IBM650中型电脑接踵而至，以优越的性能和便宜的价格，再次赢得了用户的青睐。这型机器，后来的销售量竟达到千台，卷起一阵阵“IBM旋风”。1956年美国大选，历史惊人地重演：艾森豪威尔连选连任，史蒂文森再次败北。可是，美国各州的选民，在电视上只看到IBM电脑报数计分，再也不见尤里瓦克的踪影。

　　至此，电脑业第一轮激烈的争夺战，已让IBM“父子兵”扭转乾坤。有人恢谐地讲：“电脑产业的历史，从某种意义上讲，就是大撤退的历史。”一些早期涉足计算机的大小公司，被迫卷起铺盖打退堂鼓。大浪淘沙后，除了IBM外，美国本土只留下以雷明顿·兰德公司为首的7家小公司，实难与IBM抗衡。新闻传媒想出了一个绝妙的比喻，戏称美国电脑业是“IBM和七个小矮人”的童话故事。

电脑史话(17)——圣诞献厚礼


    1936年，在号称“工程师的摇篮”的美国麻省理工学院，一位不速客悄悄推开了学生宿舍的房门。客人说他来自贝尔实验室，大名叫做凯利。即将毕业的博士生肖克利（W.Shockley）吃了一惊，他久闻这位著名物理学家的大名。

　　“小伙子，愿意来贝尔实验室工作吗？”凯利快人快语，毫不掩饰自己来“挖人”的意图。肖克利怦然心动，在电子学方面，贝尔实验室开展着世界上规模最大的基础研究，发明专利的注册达近万项之多。肖克利太愿意到贝尔实验室工作了。毕业之后，他毫不迟疑地打点行装，来到了新泽西州。

　　贝尔实验室早就有另一位青年人，似乎在等着肖克利的到来，他的名字叫布拉顿（W.Brattain）。布拉顿先后取得过理学硕士和哲学博士学位，从1929年起就加盟贝尔实验室。两位青年志趣相投，一见如故。肖克利专攻理论物理，布拉顿则擅长实验物理，知识结构相得益彰，大有相见恨晚的感觉。工作之余，他们也常聚在一起“侃大山”。从贝尔电话上的继电器，到弗莱明、德福雷斯特发明的真空管，凡是涉及到当时电子学中的热门话题无话不谈。直到有一天，肖克利讲到一种“矿石”时，思想碰撞的火花终于引燃了“链式反应”。

　　肖克利激动地对布拉顿说，“有一类晶体矿石被人们称为半导体，比如锗和硅等等，它们的导电性并不太好，但有一些很奇妙的特性，说不定哪天它们会影响到未来电子学的发展方向。”布拉顿心领神会，连连点头。

　　如果不是第二次世界大战爆发，肖克利和布拉顿或许更早就“挖掘”到什么“珍宝”，然而，战争毕竟来临了，肖克利和布莱顿先后被派往美国海军部从事军事方面的研究，刚刚开始的半导体研究课题遗憾地被战火中断。

　　1945年，战火硝烟刚刚消散，肖克利一路风尘赶回贝尔，并带来了另一位青年科学家巴丁（J.Bardeen）。肖克利向布拉顿介绍说，巴丁是普林斯顿大学的数学物理博士，擅长固体物理学。巴丁的到来，对肖、布的后续研究如虎添翼，他渊博的学识和固体物理学专长，恰好弥补了肖克利和布拉顿知识结构的不足。

　　贝尔实验室迅速批准固体物理学项目上马，凯利作为决策者在任务书上签了名。由肖克利领头，布拉顿、巴丁等人组成的半导体小组，把目光盯住了那些特殊的“矿石”。肖克利首先提出了“场效应”半导体管实验方案，然而首战失利，他们并没有发现预期的那种放大作用。

　　1947年的圣诞节即将来临，一个细雨朦朦的星期二午后，布拉顿和巴丁不约而同走进实验室。在此之前，在巴丁固体表面态理论的指导下，他俩几乎接近了成功的边缘。实验表明，只要将两根金属丝的接触点尽可能地靠近，就可能引起半导体放大电流的效果。但是，如何才能在晶体表面形成这种小于0.4毫米的触点呢？布拉顿精湛的实验技艺开始大显神威。他平稳地用刀片在三角形金箔上划了一道细痕，恰到好处地将顶角一分为二，分别接上导线，随即准确地压进锗晶体表面的选定部位。

　　电流表的指示清晰地显示出，他们得到了一个有放大作用的新电子器件！布拉顿和巴丁兴奋地大喊大叫起来，闻声而至的肖克利也为眼前的奇迹感到格外振奋。布拉顿在笔记本上这样写道：“电压增益100，功率增益40……，实验演示日期1947年12月23日下午。”作为见证者，肖克利在这本笔记上郑重地签了名。

　　布拉顿和巴丁终于在圣诞节的前夜创造出了世界上第一只半导体放大器件，为人类电子事业的发展献上了一份丰厚的礼物。他们决定把这种器件命名为“晶体管”。1948年，美国专利局批准了贝尔实验室关于晶体管的发明专利。然而，专利书上的发明人只列着布拉顿和巴丁。肖克利看后，一笑置之，他毫不气馁。在同伴成功的激励下，肖克利快刀斩乱麻，一举攻克晶体管中的另一座“堡垒”：他发明了一种“结型晶体管”，离布拉顿和巴丁发明“点接触型晶体管”的时间仅隔一年。人们后来知道，结型晶体管才是现代晶体管的始祖，它不仅预示着半导体技术的发展方向，而且是肖克利坚韧不拔的精神体现，以致有人恢谐地给它起了个绰号叫“肖克利坚持管”。

　　1948年7月1日，美国《纽约时报》用了8个句子的篇幅，简短地公开了贝尔实验室发明晶体管的消息。它就像8颗重磅炸弹，在全世界电子行业“引爆”出强烈的冲击波，电子计算机终于大步跨进了第二代的门槛。1954年，贝尔实验室乘热打铁，使用800支晶体管组装成功人类有史以来第一台晶体管计算机TRADIC。

　　1956年，肖克利、布拉顿和巴丁共同登上诺贝尔奖领奖台。

电脑史话(1——单骑斗巨人


    1956年，其貌不扬的晶体管先声夺人，大摇大摆闯进电子管的“幸福家园”，电脑业界风云突变。IBM公司小沃森高瞻远瞩，策划着IBM电脑换代的重大举措，他宣布说：“从10月1日起，我们将不再设计使用电子管的机器，所有的计算机都要实现晶体管化。”

　　三年后， IBM公司在它的电脑产品700系列后加上了一个0，全面推出晶体管化的7000系列电脑。 以晶体管为主要器件的IBM7090型电脑，换下了诞生不过一年的IBM709电子管计算机，从1960年到1964年一直统治着科学计算的领域，并作为第二代电子计算机的典型代表，被永远载入电脑的史册里。

　　这是IBM的黄金季节， 它稳稳当当独占鳌头，独领风骚。它登上了美国《幸福》杂志500家企业排行榜的榜首，霸占着美国电脑三分之二以上的市场。它的企业标志和商品标志──IBM，三个英文大写字母，每个字都由八根蓝条拼成；它的销售人员，一律着深蓝色的西装，内衬雪白的衬衫。蓝色，衬托出IBM公司不可一世的轮廓，人们开始把它称做“蓝色巨人”。当“七个小矮人”唯“蓝色巨人”的马首是瞻之后，一枝独秀的IBM，就再也没有人敢站出来与之抗衡吗？

　　“不！ ”早在1953年的冬天，就在IBM实验室大门外，有一位与小沃森差不多年龄的工程师，坚定地发誓说道：“我要在IBM的地盘上将IBM击败。”虽然那时，他只有孤身一人，而且几乎是身无分文，他的大名叫肯·奥尔森（K.Olsen）。奥尔森是在麻省理工学院氛围中成长的工程师，麻省理工学院的毕业生都把冯·诺依曼当做心中的偶象，希望成为真正的电脑科学家。然而，奥尔森却偏要“下海”，他决定告别学院的研究工作，创办自己的电脑公司。

　　做出这个决定需要数十万美元。1957年盛夏，31岁的奥尔森和伙伴安德森，钻进莱克星顿图书馆，从几本工商管理方面的教科书中，“抄”回了一个“经营方案”。带着刚学会的“经商知识”，他俩贸然来到一家风险投资公司申请贷款。就像当年艾肯只身闯入IBM总部，向老沃森鼓吹马克1号那样，奥尔森也必须说服ARD投资公司的总经理多里奥特，他开门见山坦陈自己的打算。

　　“在我看来，您的公司编一份财务统计表或者花名册什么的，根本无需使用数百万美元的大型电脑。 我们能造出一种比IBM更便宜的，由用户们自己操作的小型计算机。我相信所有的人都可以与机器相互交流。世界上有许多非常重要的事情，其实是可以用非常简单的方式解决的。”

　　多利奥特渐渐被奥尔森的设想迷住，不过他仍觉得面前两位青年锋茫太露，与蓝色巨人IBM较劲可不是好玩的。“我可以为你们筹集7万元，不过嘛，”多利奥特慢条斯理地说，“你们不能用‘计算机’做企业名称，董事会决不会相信，在通用电器公司那样的巨头都栽了跟头的电脑行业，你们能搞出什么名堂。”

　　奥尔森点头答应了条件，1957年8月，他的公司──“数字设备公司”在波士顿以南一栋破烂不堪的厂房里挂牌开张，企业名称的英文缩写是DEC，D是数字，E是设备而C是公司。奥尔森恪守了诺言，DEC招牌上没有“计算机”的影子，以制造电子设备为业，奥尔森把电脑梦深深藏进心底。一年后，这家仅12人的公司站住了脚根，卖出近10万元的产品。

　　当DEC的羽翼渐丰后，他们悄悄开始了电脑研制。1959年，DEC的第一台全晶体管电脑装配完成。为了不引起IBM的注意，奥尔森给它取名“程序数据处理机”，简称PDP-1。PDP-1的体积只有一台冰箱大小，用户可以从荧光屏上观察到机器处理数据的全过程，它是市场上第一台“有面孔”的计算机。

　　PDP-1型电脑在夹缝中成长， 一路顺风卖出53台，它使DEC销售额直线上升，在第5个年头就创造了650万美元的奇迹。1965年，当集成电路面世后，DEC公司不失时机地向全世界宣布，它生产了一种价格最低、功能最强大的PDP-8型集成电路计算机。

　　人们开始理解到PDP-8带来的信息。那一年，街上流行“迷你裙”，姑娘们争相穿上短过膝盖的裙子，活泼轻盈，显得那么妩媚动人。新闻传媒把PDP-8与IBM的大型电脑列在一起评头论足后，戏称它是“迷你机”。“迷你”（mini）即“小型”，这种机器，小巧玲珑，长61厘米，宽48厘米，高26厘米；售价也只有1万多美元。　　报纸和杂志一窝蜂登出评论文章，标题都是“小型计算机时代来临”。其后，PDP被成千上万家企业、学校和科研部门购买。到本世纪60年代末，DEC公司依托小型电脑正式崛起，并带动了约70多家公司生产这类机器。由此，奥尔森获得“小型机之父”的美誉。

　　整个七十年代，DEC公司集中力量开发PDP-11和VAX-11/780两大系列小型机。随着集成电路的发展，小型机大规模普及推广，DEC公司的销售额以平均年增36％的速度飞速增长。1987年，该公司成立的第30个年头，它的年收入超过93亿美元，利润突破10亿，员工达到12万，成为与IBM齐名的世界第二大电脑公司，达到辉煌的顶峰。