谁发明了电子计算机

王坚

ENIAC的辉煌

目前，关于世界上第一台电子计算机，几乎所有的相关介绍（包括计算机专业教科书、科普着作以及各类报道等）都众口一词：1945年底至1946年2月由美国宾夕法尼亚大学莫尔学院设计和制造的“电子数字积分与计算机”（Electronic N u m e r i c a l Integrator and Computer，简称ENIAC）是世界上第一台数字电子计算机。

正如许多伟大发明，计算机的诞生并非偶然，而是应时之需。在那个战争与激情并存的年代，数不清的数学家、物理学家和技术专家为高速计算机器的研制投入了前所未有的热情。其中，有四位名字叫“约翰”的科学家凭借他们卓越的科研成就，将自己的名字写进了人类科学文明史，他们分别是：美国艾奥瓦州立大学的副教授约翰·阿塔那索夫，宾夕法尼亚大学莫尔学院的物理学教授约翰·莫奇利、约翰·埃克特，以及普林斯顿大学着名数学家约翰·冯·诺依曼。阿塔那索夫是“阿塔那索夫—贝利计算机”（Atanasoff-Berry Computer，简称ABC）的设计和发明者，冯·诺依曼被后人称为“现代计算机之父”，而莫奇利和埃克特是“ENIAC之父”。

1939年4月底，第20届世界博览会在美国纽约举行，这是第二次世界大战前的最后一届世界博览会，共有64个国家参加。尽管战争的浓雾在世博会的上空集聚，但仍有60万人出席了由时任美国总统罗斯福致辞的规模空前的盛大开幕式。在世博会的穿孔卡片制表机的展台前，一位年轻的教授停下了脚步，认真研究了当时最先进的可用于计算的卡片机，但对其功能倍感失望。他就是宾夕法尼亚大学的莫奇利教授，那时他正因科研中遇到的庞大的计算量而头疼，希望找到一台现成的机器以解燃眉之急。会上展出的机器显然满足不了他的需求，莫奇利不得不放弃了购买现成计算设备的念头。与此同时，一种用电子电路开发计算机器的原始构思正在莫奇利的脑中闪现。为了研制电子计算机，莫奇利于1941年夏天到宾夕法尼亚大学莫尔学院参加工程科学管理及国防培训班，学习了电子学课程。在那里，他认识了莫尔学院的研究生埃克特。此时的莫尔学院正承担着美国军方的火炮射表弹道轨迹计算任务，而这项任务的计算量也是现有计算设备所不能胜任的。历史将这两位热衷于研制高速电子计算机的“天才科学家”和“天才工程师”结合在一起。

1942年8月，莫奇利起草了一份题为《高速真空管计算设备的使用》的报告，提出研制电子计算机的想法。这份报告获得美国陆军军械部和莫尔学院之间的联络官戈德斯坦博士的支持和协助，于1943年提交军械部。1943年4月9日，军械部采纳了这个方案，决定投资40万美元建造电子计算机—ENIAC。该项目被称为PX计划（Project PX），于同年6月5日正式签约。两个月后，着名数学家冯·诺依曼正式加入研发团队，对ENIAC项目组来说可谓如虎添翼。他为ENIAC研制过程中出现的诸多问题，给出了开创性的解决方案。

1945年春，经过两年多的科研攻坚，ENIAC的设计制造基本完成，并投入试运行。ENIAC的研发总成本高达48.68万美元，根据功能分为8个基本单元（累加器、触发器、主存储器、乘法器、除法/开方器、门电路、缓冲器、功能表）。累加器是ENIAC的基础计算单元，每个累加器由20个寄存器组成，能实现加法、减法和暂存的功能。这种累加器的设计与现代计算机的中央处理器（CPU）类似。ENIAC的计算能力在当时是世界之最，使用微分机计算60秒射程弹道轨迹需要20分钟，而利用ENIAC仅仅需要30秒。此外，由于冯·诺依曼参与“曼哈顿计划”的缘故，ENIAC还为第一颗原子弹研发过程中的关键方程的求解计算做出了贡献。更鲜为人知的是，ENIAC第一次投入使用是被“氢弹之父”爱德华·泰勒用于氢弹研制过程中的计算工作。

1946年2月10日，美国陆军军械部和莫尔学院共同举行新闻发布会，宣布世界上第一台电子计算机ENIAC已研制成功。它的高速运算能力以及精确度让所有参观人员惊叹不已，莫奇利甚至骄傲地声称：“全世界只需拥有6台ENIAC就足够应付所有的计算任务了！”

ABC的诞生

宇宙中有一颗编号为3546的小行星，名为“阿塔那索夫星”。这颗行星的名字是为了纪念一位电子计算机先驱—约翰·阿塔那索夫，他设计和制造的ABC比ENIAC更早问世。

冯·诺依曼