計(jì)算機(jī)史話

前言

　　充滿創(chuàng)新火花的計(jì)算機(jī)發(fā)展史回顧計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史，每一臺(tái)機(jī)器、每一顆芯片、每一種操作系統(tǒng)、每一類編程語言、每一個(gè)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(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，這樣的史實(shí)就像大海岸邊的貝殼，俯拾皆是；當(dāng)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)領(lǐng)域的風(fēng)氣。在我們的課堂上，高科技的“滿堂灌”甚囂塵上，竟然使學(xué)生打起瞌睡，令人非常不解。這導(dǎo)致的后果就是許多大學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)史知之甚少，也許只有少數(shù)學(xué)生能說出馮·諾伊曼的名字，知道有一臺(tái)埃尼阿克（ENIAC）的機(jī)器。殊不知真正為計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)時(shí)代的機(jī)器并非埃尼阿克一枝獨(dú)秀，而是以優(yōu)尼瓦克（UNIVAC）為代表的一大批“大型”機(jī)器的百花齊放?！　∫虼耍覀兊拇_需要關(guān)于計(jì)算機(jī)發(fā)展史的書籍，通常計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教材中涉及歷史的內(nèi)容既少又以偏概全，與真實(shí)的歷史大相徑庭。黃俊民教授等同仁編著的本書填補(bǔ)了這個(gè)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(jì)算機(jī)歷史的真實(shí)輪廓，內(nèi)容翔實(shí)，圖文并茂，通俗易懂，文筆流暢?！　?yīng)該承認(rèn)，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?dòng)浾呋蛘咦骷覍懯?，而不完全是?jì)算機(jī)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(gè)工作除了編譯的功夫外，還必須開展科學(xué)史的深入研究?！　∥覀冎繡omputer一詞早在1646年就出現(xiàn)在古代英文辭典中，但當(dāng)時(shí)它的意義不是“計(jì)算機(jī)”而是“計(jì)算工”，即專門從事簡(jiǎn)單計(jì)算的工人。同理，Printer當(dāng)時(shí)也不是“打印機(jī)”，而是“印刷工”，即專門從事排字的工人。正是由于這些“計(jì)算工”和“印刷工”難免出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤和印刷錯(cuò)誤，當(dāng)時(shí)英國(guó)出版的航海用表和數(shù)學(xué)用表錯(cuò)誤百出，這激怒了查爾斯·巴比奇（Charles Babbage，1791—1871），他決心設(shè)計(jì)差分機(jī)和分析機(jī)，自動(dòng)完成計(jì)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(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)的完整構(gòu)思。這些設(shè)計(jì)受機(jī)械加工材料及工藝的限制和經(jīng)費(fèi)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(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。這位英國(guó)劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)教授、機(jī)械設(shè)計(jì)專家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和哲學(xué)家是國(guó)際公認(rèn)的“計(jì)算機(jī)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(shí)間上和空間上距離我們十分遙遠(yuǎn)，其實(shí)他的同齡人尚有健在者。今天，圖靈是世界公認(rèn)的“計(jì)算機(jī)科學(xué)之父”。他的主要貢獻(xiàn)有兩個(gè)：一是建立了圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ)；二是提出了圖靈測(cè)試，闡述了機(jī)器智能的概念。但是在他生活的時(shí)代，卻完全沒有這些贊譽(yù)。當(dāng)時(shí)他不過是一位古怪的數(shù)學(xué)家、超前的哲學(xué)家、神秘的密碼破譯專家而已，甚至還是同性戀者，毀譽(yù)參半，憂郁而亡。沒有人會(huì)想到他的思維能點(diǎn)燃今日全世界信息時(shí)代的輝煌。　　現(xiàn)在，我國(guó)高等院校都在推行質(zhì)量工程。無論是計(jì)算機(jī)專業(yè)還是非計(jì)算機(jī)專業(yè)，都在大力提高計(jì)算機(jī)教育的質(zhì)量。而案例型教材和案例式教學(xué)正是提高教育質(zhì)量的好措施。我相信本書必定能對(duì)啟迪學(xué)生的思想起到事半功倍的成效?！　≈▏?guó)哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家勒內(nèi)·笛卡兒（Rene Descartes，1596—1650）說得好：“由一個(gè)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(shí)上，他所發(fā)明的直角坐標(biāo)系，正是通過生活實(shí)例而得到的靈感。據(jù)說在1619年夏天，笛卡兒因病住進(jìn)醫(yī)院，一天中午他躺在病床上，苦苦思索一個(gè)數(shù)學(xué)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(gè)點(diǎn)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(guó)際象棋撒了一地。當(dāng)他的目光落到棋盤上時(shí)，又興奮地一拍大腿：“對(duì)，對(duì)，就是這個(gè)圖。”由于笛卡兒鍥而不舍的毅力，苦思冥想的鉆研，使他開創(chuàng)了解析幾何的新紀(jì)元。17世紀(jì)后，數(shù)學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在很大程度上應(yīng)歸功于笛卡兒坐標(biāo)系和解析幾何學(xué)的創(chuàng)立。　　這個(gè)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(gè)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?shí)上，案例研究（Case Study）是現(xiàn)代科學(xué)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(shí)際狀況）、Circumstance（情況、事件、境遇），甚至Project（項(xiàng)目、工程）等?！　⌒疫\(yùn)的是，這些案例在計(jì)算機(jī)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(duì)于改善課堂教學(xué)效果，克服新型PPT滿堂灌的弊病，增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性與科學(xué)性大有裨益?！　∥覈?guó)正在實(shí)現(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(guó)高等教育在規(guī)模上不斷擴(kuò)大。當(dāng)前的重要任務(wù)是提高培養(yǎng)人才的質(zhì)量，必須從學(xué)科知識(shí)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(yàn)和失敗教訓(xùn)，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新思想有重要的意義。　　我衷心希望充滿創(chuàng)新火花的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)史，在培養(yǎng)新一代信息人才的科學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用能力上，發(fā)揮獨(dú)特的“以史為鑒”的重要作用。讓我們的大學(xué)生、研究生能站在更高的起點(diǎn)上，與同一個(gè)世界的朋友實(shí)現(xiàn)同一個(gè)更新的夢(mèng)想吧！

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)發(fā)展的重大事件和創(chuàng)新人物。重大事件包括計(jì)算機(jī)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(duì)計(jì)算機(jī)科技領(lǐng)域乃至全社會(huì)的影響?！　?0年數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)百位科學(xué)家的成長(zhǎng)和探索，著名IT企業(yè)家的風(fēng)險(xiǎn)投資和成功，在《計(jì)算機(jī)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。　　這段歷史體現(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(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生、老師，還是IT從業(yè)人員、IT政策和科學(xué)研究人員，《計(jì)算機(jī)史話》都可以幫助你增強(qiáng)探索意識(shí)、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(zhǎng)夜的夢(mèng)與晨曦的光1.1 計(jì)算機(jī)是人類數(shù)千年的追求，數(shù)千年的夢(mèng)1.2 著名的抽象計(jì)算機(jī)模型——圖靈機(jī)1.3 康拉德·楚澤與世界上首臺(tái)自由編程的計(jì)算機(jī)1.4 哈佛大學(xué)Mark1計(jì)算機(jī)第2章 早期電子計(jì)算機(jī)如雨后春筍2.1 世界上最早的電子計(jì)算機(jī)ABC2.2 早期最大且功能最強(qiáng)的計(jì)算機(jī)ENIAC2.3 馮·諾伊曼的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序設(shè)想2.4 UNIVACⅠ計(jì)算機(jī)2.5 國(guó)際商用機(jī)器公司（IBM）和IBM701計(jì)算機(jī)2.6 首臺(tái)虛擬存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)Atlas2.7 中國(guó)早期電子計(jì)算機(jī)的研制2.8 PDP?11系列小型計(jì)算機(jī)的輝煌2.9 小型計(jì)算機(jī)的新星——Nova第3章 計(jì)算機(jī)公司相繼創(chuàng)建3.1 20世紀(jì)50年代一批計(jì)算機(jī)公司相繼建立3.2 最早的軟件開發(fā)商之一：計(jì)算機(jī)科學(xué)公司（CSC）3.3 IBM的崛起和美國(guó)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(xué)家王安發(fā)明了磁芯存儲(chǔ)器4.4 集成電路的發(fā)明4.5 EIARS?232?C接口誕生4.6 鼠標(biāo)與“窗口”的對(duì)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(tái)商品化的激光打印機(jī)4.10 費(fèi)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(jì)算機(jī)應(yīng)用的處女地5.1 人工智能成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)5.4 史蒂夫·羅素發(fā)明了第一個(gè)計(jì)算機(jī)視頻游戲5.5 CAD/CAM的成功誕生5.6 第一個(gè)分布式資源共享網(wǎng)絡(luò)——ARPAnet第6章 高級(jí)語言進(jìn)入研發(fā)高潮6.1 FORTRAN——第一個(gè)成功的高級(jí)程序語言6.2 計(jì)算機(jī)高級(jí)語言Algol和COBOL6.3 計(jì)算機(jī)高級(jí)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究7.1 多道程序和分時(shí)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(jiǎng)的第一位女科學(xué)家——弗朗西絲·愛倫第8章 向巨型機(jī)方向發(fā)展的一個(gè)分支8.1 西摩·克雷的CDC6600巨型計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大8.2 IBM公司推出第三代電子計(jì)算機(jī)System3608.3 慈云桂——中國(guó)巨型計(jì)算機(jī)之父8.4 我國(guó)研制成10億次的“銀河Ⅱ”巨型機(jī)第9章 向微型機(jī)方向發(fā)展的另一個(gè)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(gè)計(jì)算機(jī)零售店9.3 IBM公司個(gè)人計(jì)算機(jī)如潮涌來9.4 首個(gè)微機(jī)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(tái)圖形界面的計(jì)算機(jī)——蘋果Macintosh9.7 世界上第一臺(tái)便攜式電腦的誕生9.8 微軟帝國(guó)與MicrosoftWindows9.9 精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)RISC的個(gè)人電腦處理器9.10 第一代多媒體個(gè)人電腦（MPC）標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布9.11 最偉大的開源操作系統(tǒng)——Linux誕生第10章 計(jì)算機(jī)應(yīng)用之花遍地開放10.1 第一個(gè)商業(yè)成功的文字處理軟件——WordStar10.2 第一個(gè)專門用于網(wǎng)格計(jì)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(jī)器證明10.5 激光照排之父——王選10.6 計(jì)算機(jī)世界的威脅——首例計(jì)算機(jī)病毒的誕生10.7 CD光盤的誕生——存儲(chǔ)技術(shù)的革命10.8 大容量存儲(chǔ)時(shí)代的到來——EIDE標(biāo)準(zhǔn)建立10.9 SoundBlaster聲卡的發(fā)明10.10 首個(gè)光處理器誕生10.11 經(jīng)典游戲Doom（毀滅公爵）發(fā)布10.12 計(jì)算機(jī)圖形設(shè)計(jì)的先鋒埃德溫·卡特慕爾10.13 “深藍(lán)”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(guó)際空間站遨游太空第11章 計(jì)算機(jī)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(jìn)入Internet11.5 蒂姆·伯納斯·李——WWW之父11.6 Internet真正開始商業(yè)化運(yùn)行11.7 中國(guó)跨入了商用互聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(gè)地址第12章 計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的研制12.2 DNA計(jì)算之父——倫納德·阿德拉曼12.3 多媒體時(shí)代的操作系統(tǒng)Windows XP12.4 中國(guó)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(zhǎng)夜的夢(mèng)與晨曦的光　　1.3 康拉德·楚澤與世界上首臺(tái)自由編程的計(jì)算機(jī)　　　“誰發(fā)明了計(jì)算機(jī)？”這可不是一個(gè)三言兩語便能回答的問題?！　　”娝苤?，計(jì)算機(jī)是一種十分復(fù)雜的機(jī)器，它由許多元件和部件組成。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就更為復(fù)雜了。它除了包括組成機(jī)器的硬件外，還包括指揮機(jī)器運(yùn)作的軟件。事實(shí)上，每個(gè)元、部件或者每個(gè)軟件系統(tǒng)都可被認(rèn)為是一項(xiàng)獨(dú)立的創(chuàng)造和發(fā)明。人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到，計(jì)算機(jī)的發(fā)明人不應(yīng)是某一個(gè)天才，而是行進(jìn)在計(jì)算機(jī)發(fā)展長(zhǎng)途上的人數(shù)眾多的一隊(duì)天才。他們是呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)史冊(cè)上耀眼的發(fā)明之星、創(chuàng)造之星。　　　德國(guó)發(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(jì)30年代，他在漢希飛機(jī)制造廠任結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師，同時(shí)攻讀土木工程的學(xué)位。由于工程計(jì)算量的逐年增大。他有意于設(shè)計(jì)和制造適合工程計(jì)算的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。經(jīng)過長(zhǎng)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(dòng)計(jì)算機(jī)，并依靠它們來處理復(fù)雜的工程計(jì)算問題。為此，楚澤獲得了半官方授予的頭銜：“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)明者”。但是他對(duì)這頭銜不甚看重，當(dāng)他同時(shí)代或后輩的計(jì)算機(jī)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(jiǎng)時(shí)，他的態(tài)度十分超然?！　　榱嗽O(shè)計(jì)出自動(dòng)的計(jì)算機(jī)，楚澤開始從各個(gè)角度探究他設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)應(yīng)具備怎樣的結(jié)構(gòu)和功能。首先從邏輯和數(shù)學(xué)的角度分析，他認(rèn)為這臺(tái)計(jì)算機(jī)應(yīng)有程序控制與浮點(diǎn)運(yùn)算功能，應(yīng)使用二進(jìn)制的數(shù)制系統(tǒng)。楚澤認(rèn)為數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)在于二進(jìn)制數(shù)的“位”的處理。但當(dāng)時(shí)他有“位”的意識(shí)，但就是說不出“位”這個(gè)字，只好把它作為是或否的表征?！　　∑浯螐脑O(shè)計(jì)角度進(jìn)行分析，一個(gè)大型計(jì)算項(xiàng)目，無論使用計(jì)算尺還是一臺(tái)機(jī)械的加法器，楚澤認(rèn)為最為關(guān)鍵的難題是：如何用適當(dāng)?shù)姆绞奖４嬷虚g結(jié)果和在以后的計(jì)算步驟中再次使用這些中間結(jié)果?！　　　?/pre>




編輯推薦
　　《計(jì)算機(jī)史話》縱談?dòng)?jì)算機(jī)70年的發(fā)展歷程；領(lǐng)略計(jì)算機(jī)大師的風(fēng)采；暢談著名IT企業(yè)家的成功之路；了解百位科學(xué)家的成長(zhǎng)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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