图中左边为一台古老的织布机,右边是一台现代的电子计算机,它们两者之间会有什么内在联系吗?
会有吗?
计算机是人们工作和学习不可缺少的现代化设备。
当前人们普遍认为世界上第一台电子计算机为1946年由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。
世界上第一台电子计算机ENIAC
但现代计算机的历史绝不是从这时才开始的。在此之前已经存在大量的理论储备和试制研发。
如克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon,公元1916-2001年)的信息论;
诺伯特·维纳(Norbert Wiener,公元1894-1964年)的控制论;
乔治·布尔(George Boole,公元1815-1864年)的布尔函数;
阿兰·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,公元1912~1954年)的图灵机;
约翰·阿坦那索夫(John Vincent Atanasoff,公元1903-1995年)的ABC计算机和查尔斯·巴比奇(Charles Babbage,公元1792—1871年)的分析机……
如果再接着往前追溯,我们就不得不提到我们的主角——织布机了。
今天,我们就来唠一唠,织布机和计算机到底有啥关系!
大家可能很难想像,事实上现代计算机的编程思想就是来源于织布机的花纹编织。
普通织布机只能织造平纹布料或斜纹布料,如果要织造花纹布料就需要采用提花机。老式提花机是中国古代重要发明之一,早在商代时期就有使用。
老式提花机的织造场景
19世纪早期法国里昂是世界闻名的丝织之都,法国人约瑟夫·玛丽·雅卡尔(Joseph Marie Jacquard,公元1752-1834年),他对织布机革命性地用预先打孔的卡片来控制织物的编织式样,速度比老式手工提花机快了25倍。这确实是世界织布史上的里程碑。
雅卡尔的穿孔纸带提花机
不过,现在一定有人会问:这和计算机有半毛钱关系啊?!
别急~
1836年,雅卡尔去世两年之后,计算机科学先驱、著名的英国数学家查尔斯·巴比奇(Charles Babbage,公元1792—1871年)制造了一台木齿铁轮计算机,用来计算很多数学难题。
在这台木齿铁轮计算机中,巴比奇利用了雅卡尔穿孔纸带原理进行计算机编程。当时巴比奇的助手,爱达·洛夫莱斯(Ada Lovelace,公元1815-1852年)戏称这台木齿铁轮计算机就如同提花机织布一样,在编织着代数模型。
巴比奇的木齿铁轮计算机
虽然巴比奇没有使用语言编程(一个世纪以后才正式出现),但他毕竟提出了为计算机编程的思想理念,这一理念启发了20世纪的计算机科学家们。
因此,人们将巴比奇称为计算机的鼻祖。
继巴比奇之后,1889年美国统计学家赫尔曼·霍尔瑞斯(Herman Hollerith,公元1860-1929年)根据雅卡尔提花织布机的原理,利用穿孔卡片,开发了穿孔卡片制表系统用于人口普查,大幅提高了人口普查工作效率。
霍尔瑞斯的穿孔卡片制表系统,其实就是一套机械式计算机系统,被认为是现代计算机的雏形。
IBM601穿孔卡片式计算机
1935年IBM公司在穿孔卡片制表系统的基础上,开发出了型号为IBM601的穿孔卡片式计算机,该产品迅速占领了美国市场,一度奠定了IBM公司在全球计算机领域的霸主地位,并引领全人类快速进入到一个崭新的计算机时代。
但如今,科学科技日新月异,大部分家用电脑的使用率已大不如前,目前更多的移动终端设备占据了人们日常生活和工作的大部分时间。
技术的更新,必将让一部分曾改变了我们生活的东西,慢慢被新技术革命产物所替代,这是历史发展的必然趋势。
编辑:海棉叔叔 图文综合科学网等
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