第17章

世界上第一臺計(jì)算機(jī)ENIAC計(jì)算機(jī)的研究從1822年就開始了，當(dāng)時(shí)英國科學(xué)家巴貝齊創(chuàng)造出一臺小型差分機(jī)，1834年他設(shè)計(jì)了分析機(jī)，其原理與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)一致。以后又有很多人研究計(jì)算機(jī)，如圖靈、諾依曼、維納等都是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的先驅(qū)。

20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，給計(jì)算工作帶來了堆積如山的數(shù)據(jù)處理問題。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上破譯密碼，研制各種自動武器、大炮、高能炸彈等，都迫切需要有高速計(jì)算工具。事實(shí)上，當(dāng)時(shí)已研制成功的幾臺大型機(jī)電式計(jì)算機(jī)都正運(yùn)轉(zhuǎn)于軍事目的，直接為戰(zhàn)爭服務(wù)，然而這些計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足戰(zhàn)爭的需要。1942年，第二次世界大戰(zhàn)正處于白熱化階段，美國陸軍軍需部彈道研究所急切需要在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算出各種炮擊和火箭兵器的彈道表。

1943年，賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院電工系和設(shè)在馬里蘭州的陸軍阿伯丁彈道研究實(shí)驗(yàn)室（試炮場）共同執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)：每天為陸軍提供6張火力表。每張火力表都要計(jì)算幾百條彈道，一個(gè)熟練的計(jì)算員用臺式計(jì)算機(jī)計(jì)算一條飛行時(shí)間為60秒的彈道，要花20小時(shí)。即使用大型微分分析機(jī)也需要15分鐘，這樣每張火力表要計(jì)算兩、三個(gè)月。面對這一緊迫而又繁重的任務(wù)，阿伯丁實(shí)驗(yàn)室從戰(zhàn)爭一開始就不斷地對已有的微分機(jī)進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)，以便提高它的運(yùn)算速度。同時(shí)又專門雇用了200多名女計(jì)算員，日夜不停地進(jìn)行人工輔助性計(jì)算。但仍不能完成任務(wù)。戰(zhàn)爭不允許這樣的局面繼續(xù)下去，向計(jì)算工具提出了強(qiáng)烈要求。

莫爾學(xué)院電工系的捷·莫希萊參加了制定火力表的工作。當(dāng)時(shí)他36歲，早在20世紀(jì)30年代就對計(jì)算機(jī)感興趣，并制成了模擬計(jì)算機(jī)裝置。20世紀(jì)40年代初，他認(rèn)為必須把電子管應(yīng)用于計(jì)算機(jī)裝置上來，1942年夏末，他寫過一篇題名為《高速電子管計(jì)算裝置的使用》的備忘錄，提出了電子計(jì)算機(jī)制造的可能性。這實(shí)際上成了第一臺電子計(jì)算機(jī)的初始方案，但后來卻遺失了。1943年初，莫希萊和莫爾學(xué)院電工系工程師埃克特，根據(jù)一個(gè)秘書的速記記錄重新整理了這份備忘錄，并且由?？颂匮a(bǔ)寫了附錄，提出了如何使用硬件的具體建議。29歲的陸軍中尉格爾斯坦，當(dāng)時(shí)是負(fù)責(zé)聯(lián)系阿伯丁實(shí)驗(yàn)室和莫爾學(xué)院電工系的軍方代表，也是莫希萊的朋友，他也是一位數(shù)學(xué)家，曾在密歇根大學(xué)任數(shù)學(xué)助理教授。莫希萊多次對格爾斯坦講自己關(guān)于電子計(jì)算機(jī)的設(shè)想。思維敏捷的格爾斯坦，立即意識到這一設(shè)想對解決制造火力表困難的巨大價(jià)值，馬上向他的上級占倫上校作了匯報(bào)，并立即得到吉倫上校的熱情支持。陸軍軍械部要求莫爾學(xué)院起草一份為阿伯丁彈道實(shí)驗(yàn)室研制一臺電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)劃。1943年4月2日，莫爾學(xué)院負(fù)責(zé)與阿伯丁聯(lián)系的勃雷德教授草擬了一份這樣的報(bào)告。

1943年4月9日，在阿伯丁召開研制電子計(jì)箅機(jī)的聽證會，這是決定第一臺電子計(jì)算機(jī)命運(yùn)的一天。參加這一會議的有阿伯丁彈道研究所所長西蒙，美國杰出數(shù)學(xué)家韋布倫。韋布倫是陸軍上校，普林斯頓高等研究院教授，他的意見舉足輕重。會上聽取了格爾斯坦的介紹和說明，討論了第一臺電子計(jì)算機(jī)的可能性。最后，韋布倫教授支起坐椅后腿沉思片刻，接著“砰”的一聲放下椅子站起來說道：“西蒙，支持這項(xiàng)工作吧！”于是在陸軍的支持下，第一臺電子計(jì)算機(jī)方案獲得通過，研制工作就這樣開始了。1943年6月5日莫爾學(xué)院與軍械部正式簽訂合同，并由吉倫上校建議將這臺機(jī)器命名為“電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)”，簡稱ENIAC（電子數(shù)值積分和計(jì)算機(jī)五個(gè)英文單詞的首母縮寫）。

莫爾學(xué)院和陸軍彈道研究室立即組成一個(gè)由30多名工程師和數(shù)學(xué)家參加的研制小組（莫爾研制小組）共200多名工作人員。由莫希萊、?？颂睾透駹査固诡I(lǐng)導(dǎo)這個(gè)研制小組，他們是志同道合的青年科學(xué)家。領(lǐng)銜擔(dān)任總工程師的埃克特，當(dāng)時(shí)年僅23歲，不久前剛從莫爾學(xué)院畢業(yè)，具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他領(lǐng)導(dǎo)著一批掌握第一流技術(shù)、具有獻(xiàn)身精神的工程師和技術(shù)人員。他要求嚴(yán)格，對每一部件都規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。莫希萊不僅是位年輕的物理學(xué)家，而且具有較強(qiáng)的邏輯思維能力和組織能力，他負(fù)責(zé)電子計(jì)算機(jī)的總體設(shè)計(jì)。格爾斯坦不僅是一位數(shù)學(xué)家，而且具有較強(qiáng)的組織和管理才能，他不僅負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)制造的總體管理工作，而且在數(shù)學(xué)上提供了許多有益的建議，是一名精干的組織管理人才，他們?nèi)伺浜夏?。此外還有年輕的邏輯學(xué)家勃克斯參加。著名科學(xué)家諾依曼也參加了后期研制工作。

研制小組全體成員思想活躍。充分發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主，經(jīng)常討論方案實(shí)施情況，因此研制工作進(jìn)展順利。經(jīng)過兩年的努力，到1945年底，ENIAC的總裝和調(diào)試全部完成。1946年2月15日，正式舉行了隆重的ENIAC機(jī)揭幕儀式，并且作了現(xiàn)場表演。ENIAC機(jī)實(shí)際花費(fèi)了48萬美元，它結(jié)構(gòu)龐大，總體積約有90立方米，占地170平方米，重30噸。它共用18000個(gè)電子管，70000個(gè)電阻，10000個(gè)電容，6000個(gè)開關(guān)，1500個(gè)繼電器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)耗電140千瓦。