在人类科技发展的漫长历程中,1946年2月14日注定是一个被历史铭记的日子。这一天,世界上第一台通用电子计算机ENIAC(Electronic Numerical IntegratorAnd Computer)在美国宾夕法尼亚大学正式问世。这台为战争而生的庞然大物,标志着人类正式迈入电子计算时代,其影响之深远,远超当时任何人的想象。
ENIAC的诞生与第二次世界大战密不可分。当时美国陆军急需一种能够快速计算火炮弹道的工具,传统的人力计算方式已经远远不能满足战争需求。在这样的背景下,由约翰·莫奇利和普雷斯伯·埃克特领导的研发团队开始了这项划时代的工程。这台计算机的研发历时三年,耗资48万美元(相当于今天的600多万美元),最终在战争结束后的1946年向公众展示。
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这台计算机的规模之庞大令人叹为观止。它占地170平方米,相当于一个中型公寓的面积;重量达到惊人的30吨,相当于15辆小轿车的总和。ENIAC由17,840个电子管、7,200个晶体二极管、1,500个继电器、10,000个电容器和大约5百万个手工焊接点组成。这些元件被安装在40个面板上,分布在U字形的机房内。光是这些数字就足以让人感受到它的宏伟气势。
ENIAC的运算能力在当时堪称革命性。它每秒能执行5,000次加法运算或400次乘法运算,比当时最快的机电计算机快1,000倍。这样的计算速度对于弹道计算等军事应用至关重要。据记载,原本需要20小时才能完成的计算,ENIAC只需要30秒就能解决。这种计算能力的飞跃,不仅改变了军事领域,也为后来的科学研究开辟了新的可能性。
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然而,这台划时代的机器也存在着诸多局限性。首先,它的能耗极高,运行时功率达到150千瓦,相当于数百台现代个人电脑的总和。如此巨大的能耗不仅带来高昂的电费,还产生了大量热量,经常导致电子管烧损。更麻烦的是,当某个电子管出现故障时,工程师们需要在这近1.8万个电子管中找出损坏的那个,这个过程往往需要数小时甚至数天时间。
ENIAC的编程方式也与现代计算机截然不同。它没有存储程序的概念,每次执行新任务时,都需要技术人员手动重新连接电缆和设置开关,这个过程可能需要数天时间。六位女性"程序员"(当时被称为"计算机")承担了这项复杂的工作,她们在计算机发展史上的贡献直到近年才得到应有的认可。
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尽管存在这些局限,ENIAC的出现仍然具有划时代的意义。它证明了电子计算技术的可行性,为后来的计算机发展奠定了基础。在ENIAC之后,计算机技术开始飞速发展:1949年出现了可以存储程序的EDSAC;1951年UNIVAC成为第一台商用计算机;随后晶体管取代了电子管,集成电路技术使计算机体积不断缩小,性能却呈指数级增长。
有趣的是,ENIAC最初的设计寿命只有5-10年,但它一直运行到1955年才退役。在这近十年间,它不仅用于军事计算,还被应用于天气预报、原子能计算、宇宙射线研究、热点火研究、风洞设计等众多科学领域。退役后的ENIAC被拆解,部分组件被收藏在美国各地的博物馆中,成为计算机发展史上的珍贵文物。
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从ENIAC到今天的智能手机,计算机技术的发展速度令人惊叹。现代智能手机的计算能力是ENIAC的数百万倍,而体积却只有它的数十万分之一。但正是这个占地170平方米、重达30吨的"庞然大物",开启了人类信息技术革命的大门。当我们今天享受着便捷的数字生活时,不应忘记70多年前那台为战争而生的机器,以及那些为计算机科学发展做出开创性贡献的科学家们。
ENIAC的故事告诉我们,科技的进步往往始于特定的需求(在这个案例中是军事需求),但其影响却会远远超出最初的预期。从弹道计算到改变整个人类社会的信息技术革命,ENIAC的遗产仍在继续塑造着我们的世界。这台诞生于战争年代的机器,最终成为了推动人类文明向前发展的重要力量。
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