計算機史話

前言

　　充滿創(chuàng)新火花的計算機發(fā)展史回顧計算機發(fā)展的歷史，每一臺機器、每一顆芯片、每一種操作系統(tǒng)、每一類編程語言、每一個算法、每一套應(yīng)用軟件、每一款外部設(shè)備……無不像閃光的珍珠串在一起，令人贊不絕口。每個事例都閃爍著智慧的火花，每件史料都述說著創(chuàng)新的思想。在計算機科學技術(shù)領(lǐng)域，這樣的史實就像大海岸邊的貝殼，俯拾皆是；當然要想在這些貝殼中找到晶瑩勻稱的大珍珠，并用一根主線將它們串起來，就得專門下工夫?！　〉?，在我們的計算機教材中，只談技術(shù)、不談文化，只講物質(zhì)的設(shè)備，不講非物質(zhì)的文明，幾乎成了多數(shù)計算機領(lǐng)域的風氣。在我們的課堂上，高科技的“滿堂灌”甚囂塵上，竟然使學生打起瞌睡，令人非常不解。這導致的后果就是許多大學生對計算機史知之甚少，也許只有少數(shù)學生能說出馮·諾伊曼的名字，知道有一臺埃尼阿克（ENIAC）的機器。殊不知真正為計算機奠基的并非馮·諾伊曼，而是查爾斯·巴比奇和艾倫·圖靈。真正迎來計算機時代的機器并非埃尼阿克一枝獨秀，而是以優(yōu)尼瓦克（UNIVAC）為代表的一大批“大型”機器的百花齊放?！　∫虼耍覀兊拇_需要關(guān)于計算機發(fā)展史的書籍，通常計算機基礎(chǔ)教材中涉及歷史的內(nèi)容既少又以偏概全，與真實的歷史大相徑庭。黃俊民教授等同仁編著的本書填補了這個空白，做了一件很有意義的事。這本書以素描的筆法，粗線條勾畫出計算機歷史的真實輪廓，內(nèi)容翔實，圖文并茂，通俗易懂，文筆流暢?！　?yīng)該承認，今天的網(wǎng)絡(luò)信息極其方便，搜索這些資料已經(jīng)比較容易。然而，由于初始作者可能是新聞記者或者作家寫手，而不完全是計算機科技人員，因此在內(nèi)容上可能存在夸張或誤解的問題。這就要求二次創(chuàng)作者多查資料，反復(fù)印證，去粗取精，去偽存真。因此，這個工作除了編譯的功夫外，還必須開展科學史的深入研究。　　我們知道Computer一詞早在1646年就出現(xiàn)在古代英文辭典中，但當時它的意義不是“計算機”而是“計算工”，即專門從事簡單計算的工人。同理，Printer當時也不是“打印機”，而是“印刷工”，即專門從事排字的工人。正是由于這些“計算工”和“印刷工”難免出現(xiàn)計算錯誤和印刷錯誤，當時英國出版的航海用表和數(shù)學用表錯誤百出，這激怒了查爾斯·巴比奇（Charles Babbage，1791—1871），他決心設(shè)計差分機和分析機，自動完成計算與印刷的任務(wù)，這是180多年前的事，不折不扣是歷史上最早的專用計算機和通用計算機的完整構(gòu)思。這些設(shè)計受機械加工材料及工藝的限制和經(jīng)費的制約，最終沒有完成。但是查爾斯·巴比奇的超前思想和基本部件已奠定了計算機的基礎(chǔ)。這位英國劍橋大學數(shù)學教授、機械設(shè)計專家、經(jīng)濟學家和哲學家是國際公認的“計算機之父”?！　“瑐悺D靈(Alan Mathison Turing，1912—1954)短暫的一生像謎一般，使人感到他在時間上和空間上距離我們十分遙遠，其實他的同齡人尚有健在者。今天，圖靈是世界公認的“計算機科學之父”。他的主要貢獻有兩個：一是建立了圖靈機模型，奠定了可計算理論的基礎(chǔ)；二是提出了圖靈測試，闡述了機器智能的概念。但是在他生活的時代，卻完全沒有這些贊譽。當時他不過是一位古怪的數(shù)學家、超前的哲學家、神秘的密碼破譯專家而已，甚至還是同性戀者，毀譽參半，憂郁而亡。沒有人會想到他的思維能點燃今日全世界信息時代的輝煌?！　‖F(xiàn)在，我國高等院校都在推行質(zhì)量工程。無論是計算機專業(yè)還是非計算機專業(yè)，都在大力提高計算機教育的質(zhì)量。而案例型教材和案例式教學正是提高教育質(zhì)量的好措施。我相信本書必定能對啟迪學生的思想起到事半功倍的成效。　　著名法國哲學家、數(shù)學家勒內(nèi)·笛卡兒（Rene Descartes，1596—1650）說得好：“由一個例子的考察，我們可以抽出一條規(guī)律?！保‵rom the consideration of an example we can form a rule?）事實上，他所發(fā)明的直角坐標系，正是通過生活實例而得到的靈感。據(jù)說在1619年夏天，笛卡兒因病住進醫(yī)院，一天中午他躺在病床上，苦苦思索一個數(shù)學問題，忽然看到天花板上有一只蒼蠅飛來飛去，天花板是用木條做成的正方形格子。笛卡兒發(fā)現(xiàn)，要指出這只蒼蠅在天花板上的位置，只需說出蒼蠅在天花板上的第幾行和第幾列。由此他聯(lián)想到可以用類似的辦法來描述一個點在平面上的位置。他高興地跳下床，喊著“我找到了，找到了”，然而不小心把國際象棋撒了一地。當他的目光落到棋盤上時，又興奮地一拍大腿：“對，對，就是這個圖?！庇捎诘芽▋哄浂簧岬囊懔?，苦思冥想的鉆研，使他開創(chuàng)了解析幾何的新紀元。17世紀后，數(shù)學突飛猛進的發(fā)展，在很大程度上應(yīng)歸功于笛卡兒坐標系和解析幾何學的創(chuàng)立?！　∵@個故事，聽起來與阿基米德在浴池洗澡而發(fā)現(xiàn)浮力原理，牛頓在蘋果樹下看到蘋果落地而發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，確有異曲同工之妙。這就證明，一個好的例子往往能激發(fā)靈感，由特殊到一般，聯(lián)想出普遍的規(guī)律，即所謂的“一葉知秋”、“見微知著”的意思?！　∈聦嵣?，案例研究（Case Study）是現(xiàn)代科學廣泛使用的一種方法。Case包含的意義很廣，包括Example（例子）、Instance（事例、示例）、Actual State（實際狀況）、Circumstance（情況、事件、境遇），甚至Project（項目、工程）等?！　⌒疫\的是，這些案例在計算機領(lǐng)域數(shù)不勝數(shù)，比比皆是。本書中就提供了許許多多充滿創(chuàng)新火花的事例。這對于改善課堂教學效果，克服新型PPT滿堂灌的弊病，增強課堂教學的趣味性與科學性大有裨益?！　∥覈趯崿F(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，教育是民族振興的基石。改革開放30年來，我國高等教育在規(guī)模上不斷擴大。當前的重要任務(wù)是提高培養(yǎng)人才的質(zhì)量，必須從學科知識的灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)與能力的培養(yǎng)。在信息技術(shù)中，既有許多成功的案例，也有不少失敗的案例；既有先成功而后失敗的案例，也有先失敗而后成功的案例。好好研究它們的成功經(jīng)驗和失敗教訓，對于培養(yǎng)創(chuàng)新思想有重要的意義?！　∥抑孕南Ｍ錆M創(chuàng)新火花的計算機科學技術(shù)史，在培養(yǎng)新一代信息人才的科學素養(yǎng)和應(yīng)用能力上，發(fā)揮獨特的“以史為鑒”的重要作用。讓我們的大學生、研究生能站在更高的起點上，與同一個世界的朋友實現(xiàn)同一個更新的夢想吧！

內(nèi)容概要

　　《計算機史話》記錄了人類文明史中最為精彩、最為輝煌的一段。涉及從1936年至2006年這70年間數(shù)字電子計算機發(fā)展的重大事件和創(chuàng)新人物。重大事件包括計算機的系統(tǒng)研制、硬件創(chuàng)新、軟件開發(fā)、應(yīng)用領(lǐng)域開拓、理論研究和企業(yè)發(fā)展等；創(chuàng)新人物將緊密結(jié)合事件，較完整地介紹他們的教育背景、創(chuàng)新追求、研究成果以及對計算機科技領(lǐng)域乃至全社會的影響?！　?0年數(shù)字電子計算機的發(fā)展，數(shù)百位科學家的成長和探索，著名IT企業(yè)家的風險投資和成功，在《計算機史話》中娓娓道來……　　這段歷史聚集了世界上最聰明的頭腦，迸發(fā)了歷史上最偉大的創(chuàng)造?！　∵@段歷史體現(xiàn)了鍥而不舍的忘我精神，獲得了無與倫比的卓越成就?！　o論你是計算機相關(guān)專業(yè)的學生、老師，還是IT從業(yè)人員、IT政策和科學研究人員，《計算機史話》都可以幫助你增強探索意識、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、激發(fā)創(chuàng)業(yè)激情。

書籍目錄

前言序第1章 長夜的夢與晨曦的光1.1 計算機是人類數(shù)千年的追求，數(shù)千年的夢1.2 著名的抽象計算機模型——圖靈機1.3 康拉德·楚澤與世界上首臺自由編程的計算機1.4 哈佛大學Mark1計算機第2章 早期電子計算機如雨后春筍2.1 世界上最早的電子計算機ABC2.2 早期最大且功能最強的計算機ENIAC2.3 馮·諾伊曼的計算機存儲程序設(shè)想2.4 UNIVACⅠ計算機2.5 國際商用機器公司（IBM）和IBM701計算機2.6 首臺虛擬存儲器計算機Atlas2.7 中國早期電子計算機的研制2.8 PDP?11系列小型計算機的輝煌2.9 小型計算機的新星——Nova第3章 計算機公司相繼創(chuàng)建3.1 20世紀50年代一批計算機公司相繼建立3.2 最早的軟件開發(fā)商之一：計算機科學公司（CSC）3.3 IBM的崛起和美國政府的反壟斷3.4 Intel公司的創(chuàng)業(yè)史3.5 惠普公司（HP）與硅谷第4章 新組件的推波助瀾4.1 威廉斯管（CRT）4.2 晶體管的發(fā)明4.3 華人科學家王安發(fā)明了磁芯存儲器4.4 集成電路的發(fā)明4.5 EIARS?232?C接口誕生4.6 鼠標與“窗口”的對話4.7 5英寸軟磁盤問世4.8 首塊微處理器芯片4004誕生4.9 IBM推出全球首臺商品化的激光打印機4.10 費德里科·法金和Z80微處理器4.11 最早的16位處理器4.12 戈登·摩爾法則第5章 計算機應(yīng)用的處女地5.1 人工智能成為計算機應(yīng)用學科中最為活躍的領(lǐng)域5.2 最早的電子銀行ERMA和MICR5.3 ATM——一種專用的計算機系統(tǒng)5.4 史蒂夫·羅素發(fā)明了第一個計算機視頻游戲5.5 CAD/CAM的成功誕生5.6 第一個分布式資源共享網(wǎng)絡(luò)——ARPAnet第6章 高級語言進入研發(fā)高潮6.1 FORTRAN——第一個成功的高級程序語言6.2 計算機高級語言Algol和COBOL6.3 計算機高級語言Lisp和BASIC6.4 ASCII碼問世6.5 阿朗·科爾姆勞爾研究出Prolog語言6.6 艾倫·凱與Smalltalk語言6.7 系統(tǒng)宿主語言——C6.8 Pascal語言的發(fā)明者尼克勞斯·維爾特6.9 用于過程控制和嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)的語言——Ada語言6.10 Ｃ++之父——布雅尼·斯特勞斯特魯普第7章 方興未艾的計算機系統(tǒng)研究7.1 多道程序和分時系統(tǒng)的出現(xiàn)7.2 高德納提出算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念7.3 湯普森和里奇的UNIX系統(tǒng)7.4 大型軟件系統(tǒng)的“瀑布”式開發(fā)方法模型7.5 埃德加·科德提出關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型7.6 獲得圖靈獎的第一位女科學家——弗朗西絲·愛倫第8章 向巨型機方向發(fā)展的一個分支8.1 西摩·克雷的CDC6600巨型計算機功能強大8.2 IBM公司推出第三代電子計算機System3608.3 慈云桂——中國巨型計算機之父8.4 我國研制成10億次的“銀河Ⅱ”巨型機第9章 向微型機方向發(fā)展的另一個分支9.1 史蒂夫·喬布斯和史蒂夫·沃茲尼亞克創(chuàng)建的Apple公司9.2 世界上首個計算機零售店9.3 IBM公司個人計算機如潮涌來9.4 首個微機操作系統(tǒng)CP/M9.5 比爾·蓋茨創(chuàng)建的微軟公司與MS?DOS9.6 首臺圖形界面的計算機——蘋果Macintosh9.7 世界上第一臺便攜式電腦的誕生9.8 微軟帝國與MicrosoftWindows9.9 精簡指令系統(tǒng)RISC的個人電腦處理器9.10 第一代多媒體個人電腦（MPC）標準發(fā)布9.11 最偉大的開源操作系統(tǒng)——Linux誕生第10章 計算機應(yīng)用之花遍地開放10.1 第一個商業(yè)成功的文字處理軟件——WordStar10.2 第一個專門用于網(wǎng)格計算的數(shù)據(jù)庫——Oracle數(shù)據(jù)庫10.3 最早的電子表格軟件——VisiCalc10.4 吳文俊的關(guān)于定理的機器證明10.5 激光照排之父——王選10.6 計算機世界的威脅——首例計算機病毒的誕生10.7 CD光盤的誕生——存儲技術(shù)的革命10.8 大容量存儲時代的到來——EIDE標準建立10.9 SoundBlaster聲卡的發(fā)明10.10 首個光處理器誕生10.11 經(jīng)典游戲Doom（毀滅公爵）發(fā)布10.12 計算機圖形設(shè)計的先鋒埃德溫·卡特慕爾10.13 “深藍”背后的英雄——許峰雄10.14 BT之父——布拉姆·科恩10.15 微軟公司創(chuàng)始人之一——查爾斯·希莫尼搭載國際空間站遨游太空第11章 計算機網(wǎng)絡(luò)異峰突起11.1 以太網(wǎng)的成功開發(fā)11.2 TCP/IP協(xié)議的締造者11.3 Novell公司的NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的盛行11.4 “蠕蟲”病毒開始進入Internet11.5 蒂姆·伯納斯·李——WWW之父11.6 Internet真正開始商業(yè)化運行11.7 中國跨入了商用互聯(lián)網(wǎng)時代11.8 Netscape瀏覽器的興衰史11.9 Java語言與詹姆斯·高斯林11.1 0Google緣何而來11.1 1IPv6讓地球上每粒沙子都有一個地址第12章 計算機發(fā)展之路在延伸12.1 日本開始基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的第六代計算機的研制12.2 DNA計算之父——倫納德·阿德拉曼12.3 多媒體時代的操作系統(tǒng)Windows XP12.4 中國的第一顆芯片——龍芯CPU橫空出世12.5 印度的“比爾·蓋茨”——阿齊姆·普雷姆吉

章節(jié)摘錄

　　第1章 長夜的夢與晨曦的光　　1.3 康拉德·楚澤與世界上首臺自由編程的計算機　　　“誰發(fā)明了計算機？”這可不是一個三言兩語便能回答的問題?！　　”娝苤?，計算機是一種十分復(fù)雜的機器，它由許多元件和部件組成。一個計算機系統(tǒng)就更為復(fù)雜了。它除了包括組成機器的硬件外，還包括指揮機器運作的軟件。事實上，每個元、部件或者每個軟件系統(tǒng)都可被認為是一項獨立的創(chuàng)造和發(fā)明。人們早已認識到，計算機的發(fā)明人不應(yīng)是某一個天才，而是行進在計算機發(fā)展長途上的人數(shù)眾多的一隊天才。他們是呈現(xiàn)在計算機史冊上耀眼的發(fā)明之星、創(chuàng)造之星?！　　〉聡l(fā)明家康拉德·楚澤（Konrad Zuse）是走在最前面的一顆天才的創(chuàng)造明星（如圖1-12所示）。他1910年6月22日生于柏林。20世紀30年代，他在漢希飛機制造廠任結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師，同時攻讀土木工程的學位。由于工程計算量的逐年增大。他有意于設(shè)計和制造適合工程計算的功能強大的計算機。經(jīng)過長期的探索研究和鍥而不舍的努力，他發(fā)明了一系列以“Z”命名的自動計算機，并依靠它們來處理復(fù)雜的工程計算問題。為此，楚澤獲得了半官方授予的頭銜：“現(xiàn)代計算機發(fā)明者”。但是他對這頭銜不甚看重，當他同時代或后輩的計算機發(fā)明家被人們描繪成趕上或超過他的發(fā)明成就而授獎時，他的態(tài)度十分超然?！　　榱嗽O(shè)計出自動的計算機，楚澤開始從各個角度探究他設(shè)計的計算機應(yīng)具備怎樣的結(jié)構(gòu)和功能。首先從邏輯和數(shù)學的角度分析，他認為這臺計算機應(yīng)有程序控制與浮點運算功能，應(yīng)使用二進制的數(shù)制系統(tǒng)。楚澤認為數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)在于二進制數(shù)的“位”的處理。但當時他有“位”的意識，但就是說不出“位”這個字，只好把它作為是或否的表征?！　　∑浯螐脑O(shè)計角度進行分析，一個大型計算項目，無論使用計算尺還是一臺機械的加法器，楚澤認為最為關(guān)鍵的難題是：如何用適當?shù)姆绞奖４嬷虚g結(jié)果和在以后的計算步驟中再次使用這些中間結(jié)果?！　　　?/pre>




編輯推薦
　　《計算機史話》縱談計算機70年的發(fā)展歷程；領(lǐng)略計算機大師的風采；暢談著名IT企業(yè)家的成功之路；了解百位科學家的成長和探索；呈現(xiàn)重要人物事件，輔之趣事逸史；劉瑞挺教授鼎力推薦。





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