英雄所见略同

20世纪30-40年代,不少科学家致力于新型计算机的研制工作。其中的佼佼者当属德国科学家朱思和美国科学家艾肯。有趣的是,他们在不同的国度,在互不知晓对方研究工作的情况下,几乎同时研制出了机电式计算机,而且所制成的计算机结构、工作原理、性能也很相近,正可谓“英雄所见略同”。

朱思原本是学土木工程的,却对计算机产生了浓厚的兴趣。1934年,24岁的朱思几乎放弃了专业,开始计算机的研制工作,于1938年研制出了“Z-1”计算机。这是一台全部使用机械元件的计算机。在“Z-1”机算机的基础上,朱思决定研制“Z-2”计算机,他准备在这台计算机中采用继电器。

在他着手“Z-2”计算机的研制工作不久,第二次世界大战爆发了,更不幸的是,朱思的大名被列在纳粹德国有关机构的征兵名单上,眼看计算机的研制工作就要搁浅,多年的心血就要付之东流,朱思感到极大的痛苦。一位朋友深知朱思的研制工作对计算机发展乃至人类发展的重大意义,向纳粹政府递交了一份报告,竭力鼓吹朱思的“Z-2”计算机在军事方面的用途。纳粹德国当时正急于加强军事力量,很快拨出专款作为研制经费,自然免去了朱思的军役。有了更好的经济条件,加上又有了新的构想,朱思对“Z-2”计算机的设计方案进行了改进,画出了“Z-3”计算机设计图。

1941年,朱思成功地研制出了“Z-3”计算机,它全部采用继电器制成,共使用了2600个继电器。它是世界上第一台机电式计算机,也是世界上第一台程序控制通用自动计算机。它能执行8种指令,包括四则运算(其中有5种乘法指令)和求平方根,全部运算采用浮点二进制,字长22个二进位,加法时间0.3秒,乘法4-5秒。令人遗憾的是,在1945年前苏联红军攻打柏林的战斗中,“Z-3”计算机在炮火中化为灰烬。所幸的是,在此前不久朱思研制出的更先进的“Z-4”计算机被藏在一农舍的地窖里,免遭破坏。它后来成为朱思发明的惟一见证。

就在朱思进行机电式计算机研制的同时,美国科学家艾肯也在致力于这方面的工作。艾肯比朱思晚3年涉足计算机领域。1937年,他在哈佛大学攻读博士学位,深感从事大量乏味计算工作的艰巨性,由此,产生了研制计算机的念头,并写了题为《自动计算机建议》的论文。在文中,他详尽叙述了计算机的结构、工作原理、性能,这些设想与朱思的设想不谋而合。

艾肯的境遇要比朱思好得多。1939年,艾肯得到国际商业机器公司(即IBM公司)的资助,在哈佛大学成立了计算研究所。经过4年艰苦的努力,艾肯成功研制出了取名为“MARK(马克)―1”的机电式计算机。它看起来像一座没有门的小别墅,长达15.5米、高2.5米,机器内装了3000多个继电器。1944年8月,“MARK-1”被移交给它的订户――哈佛大学。此后,它为哈佛大学服务了15年。

如果要将“MARK-1”与“Z-3”两台机电式计算机进行比较,准确地说,“Z-3”计算机更为先进一点。因为“z-3”计算机中全部使用继电器,而“MRAK-1”计算机使用了部分机械元件。“Z-3”计算机操作用二进制,并装有将十进制数据转化成二进制数据的设备;而“MARK-1”计算机只使用十进制操作。不过,从对计算机的发展影响来说,“Z-3”计算机鲜为人知,而“MARK-1”计算机名扬四海,对后来的计算机设计方案产生了重大的影响。

因此,人们认为“z-3”和“MARK-1”两部机电式计算机同等重要,在计算机发展史上都具有里程碑意义,而朱思和艾肯都无愧为现代计算机的先驱。

作者: 
jskx
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