谈谈物理学与电子计算机
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发布时间：2022-05-18 19:14
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时间：2023-10-25 15:14
1614: 苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。
1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的'计算钟'。通过转动齿轮来进行操作。
1625: William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺
1642: 法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上将计算尺加以改进，能进行八位计算。并且还卖出了许多，成为一种时髦的商品。
1668: 英国人Samuel Morl和 (1625-1695)制作了一个非十进制的加法装置，适宜计算钱币。
1671: 德国数学家Gottfried Leibniz设计了一架可以进行乘法，最终答案可以最大达到16位。
1775: 英国Charles制作成功了一台与 Leibniz's 的计算机类似的机器。但更先进一些。
1776: 德国人Mathieus Hahn成功的制作了一台乘法器。
1801: Joseph-Maire Jacuard 开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机。
1820: 法国人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),制作成功第一台成品计算机，非常的可靠，可以放在桌面上，在后来的90多年间一直在市场上出售。
1822: 英国人Charles Babbage (1792-1871)设计了差分机和分析机，其中设计的理论非常的超前，类似于百年后的电子计算机，特别是利用卡片输入程序和数据的设计被后人所采用。
1832: Babbage 和Joseph Clement 制成了一个差分机的成品，开始可以进行6位数的运算。后来发展到20位、30位，尺寸将近一个房子那么大。结果以穿孔的形式输出。但限于当时的制造技术，他们的设计难以制成。
1834: 斯德哥尔摩的George Scheutz用木头做了一台差分机。
1834: Babbage 设想制造一台通用的分析机，在只读存储器（穿孔卡片）中存储程序和数据，Babbage在以后的时间继续他的研究工作，并于1840年将操作数提高到了40位，并基本实现了控制中心（CPU）和存储程序的设想，而且程序可以根据条件进行跳转，能在几秒内作出一般的加法，几分钟内作出乘除法。
1842: Babbage的差分机项目因为研制费用昂贵，被*取消。但他自己仍花费大量的时间和精力于他的分析机研究。
1843: Scheutz 和他的儿子Edvard Scheutz 制造了一台差分机，瑞典*同意继续支持他们的研究工作。
1847: Babbage 花两年时间设计了一台较简易的、31位的差分机，但没有人感兴趣并支持他造出这台机器。但后来伦敦科学博物馆用现代技术复制出这台机器后发现，它确实能准确的工作。
1848: 英国数学家George Boole创立二进制代数学。提前差不多一个世纪为现代二进制计算机铺平了道路。
1853: 令Babbage感到高兴的是，Scheutzes制造成功了真正意义上的比例差分机，能进行15位数的运算。象Babbage所设想的那样输出结果。后来伦敦的Brian Donkin又造出了更可靠的第二台。
1858: 第一台制表机被Albany的Dudley天文台买走。第二台被英国*买走。但天文台并没有将其充分利用，后来被送进了博物馆。而第二台却被幸运的使用了很长时间。
1871: Babbage 制造了分析机的部分部件和印表机。
1878: 纽约的西班牙人Ramon Verea，制造成功桌面计算器。比前面提到的都要快。但他对将其推向市场不感兴趣，只是想表明，西班牙人可以比美国人做的更好。
1879: 一个调查委员会开始研究分析机是否可行，最后他们的结论是：分析机根本不可能工作。此时Babbage 已经去世了。调查之后，人们将他的分析机彻底遗忘了。但Howard Aiken 例外。
1885: 这时期更多的计算机涌现出来。如美国、*、瑞典等。他们开始用有槽的圆柱代替易出故障的齿轮。
1886: 芝加哥的Dorr E. Felt (1862-1930), 制造了第一台用按键操作的计算器，而且速度非常快，按键抬起，结果也就出来了。
1889: Felt推出桌面印表计算器。
1890: 1890美国人口普查。1880年的普查人工用了7年的时间进行统计。这意味着1890年的统计将会超过10年。美国人口普查部门希望能得到一台机器帮助提高普查的效率。Herman Hollerith，建立制表机公司的那个人，后来他的公司发展成了IBM公司。借鉴了Babbage的发明，用穿孔卡片存储数据，并设计了机器。结果仅仅用了6个周就得出了准确的数据（62622250人）。Herman Hollerith大发其财。
1892: 圣多美和普林西比的William S. Burroughs (1857-1898),制作成功了一台比Felt的功能更强的机器，真正开创了办公自动化工业。
1896: Herman Hollerith创办了IBM公司的前身。1900～1910
1906: Henry Babbage, Charles Babbage 的儿子，在R. W. Munro的支持下，完成了父亲设计的分析机，但也仅能证明它能工作，而没有将其作为产品推出。
二、电子计算机最初的日子里
在这之前的计算机，都是基于机械运行方式，尽管有个别产品开始引入一些电学内容，却都是从属与机械的，还没有进入计算机的灵活：逻辑运算领域。而在这之后，随着电子技术的飞速发展，计算机就开始了由机械向电子时代的过渡，电子越来越成为计算机的主体，机械越来越成为从属，二者的地位发生了变化，计算机也开始了质的转变。下面就是这一过渡时期的主要事件：
1906: 美国的Lee De Forest发明了电子管。在这之前造出数字电子计算机是不可能的。这为电子计算机的发展奠定了基础。
1920～1930
1924年2月:IBM，一个具有划时代意义的公司成立
1930～1940
1935: IBM推出IBM 601机。这是一台能在一秒钟算出乘法的穿孔卡片计算机。这台机器无论在自然科学还是在商业意义上都具有重要的地位。大约造了1500台。
1937: 英国剑桥大学的Alan M. Turing (1912-1954)出版了他的论文，并提出了被后人称之为'图灵机'的数学模型。
1937: BELL试验室的George Stibitz展示了用继电器表示二进制的装置。尽管仅仅是个展示品，但却是第一台二进制电子计算机。
1938: Claude E. Shannon 发表了用继电器进行逻辑表示的论文。
1938: 柏林的Konrad Zuse 和他的助手们完成了一个机械可编程二进制形式的计算机，其理论基础是Boolean代数。后来命名为Z1。它的功能比较强大，用类似电影胶片的东西作为存储介质。可以运算七位指数和16位小数。可以用一个键盘输入数字，用灯泡显示结果。
1939 1月1日: 加利福尼亚的David Hewlet和William Packard 在他们的车库里造出了Hewlett-Packard计算机。名字是两人用投硬币的方式决定的。包括两人名字的一部分。
1939年11月: 美国John V. Atanasoff和他的学生Clifford Berry 完成了一台16位的加法器，这是第一台真空管计算机。
1939: 二次世界大战的开始，军事需要大大促进了计算机技术的发展。
1939: Zuse和Schreyer 开始在他们的Z1计算机的基础上发展Z2计算机。并用继电器改进它的存储和计算单元。但这个项目因为Zuse服兵役被中断了一年。
1939/1940: Schreyer利用真空管完成了一个10位的加法器，并使用了氖灯做存储装置。
1940～1950
1940年1月: Bell实验室的Samuel Williams和Stibitz制造成功了一个能进行复杂运算的计算机。大量使用了继电器，并借鉴了一些电话技术， 采用了先进的编码技术。
1941夏季: Atanasoff和学生Berry完成了能解线性代数方程的计算机，取名叫'ABC'（Atanasoff-Berry Computer），用电容作存储器，用穿孔卡片作辅助存储器，那些孔实际上是'烧'上的。时钟频率是60HZ，完成一次加法运算用时一秒。
1941年12月: 德国Zuse制作完成了Z3计算机的研制。这是第一台可编程的电子计算机。可处理7位指数、14位小数。使用了大量的真空管。每秒种能作3到4次加法运算。一次乘法需要3到5秒。
1943: 1943年到1959年时期的计算机通常被称作第一代计算机。使用真空管，所有的程序都是用机器码编写，使用穿孔卡片。典型的机器就是： UNIVAC。
1943年1月: Mark I，自动顺序控制计算机在美国研制成功。整个机器有51英尺长，重5吨，75万个零部件，使用了3304个继电器，60个开关作为机械只读存储器。程序存储在纸带上，数据可以来自纸带或卡片阅读器。被用来为美国海军计算弹道火力表。
1943年4月: Max Newman、Wynn-Williams和他们的研究小组研制成功'Heath Robinson'，这是一台密码破译机，严格说不是一台计算机。但是其使用了一些逻辑部件和真空管，其光学装置每秒钟能读入2000个字符。同样具有划时代的意义。
1943年9月 : Williams和Stibitz完成了'Relay Interpolator'，后来命名为'Model II Relay Calculator'。这是一台可编程计算机。同样使用纸带输入程序和数据。其运行更可靠，每个数用7个继电器表示，可进行浮点运算。
1943年12月: 最早的可编程计算机在英国推出，包括2400个真空管，目的是为了破译德国的密码，每秒能翻译大约5000个字符，但使用完后不久就遭到了毁坏。据说是因为在翻译俄语的时候出现了错误。
1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator 和 Computer): 第一台真正意义上的数字电子计算机。开始研制于1943年，完成于1946年。负责人是John W. Mauchly和J. Presper Eckert。重30吨，18000个电子管，功率25千瓦。主要用于计算弹道和氢弹的研制。
三、晶体管计算机的发展
真空管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴，但其体积之大、能耗之高、故障之多、价格之贵大大制约了它的普及应用。直到晶体管被发明出来，电子计算机才找到了腾飞的起点，一发而不可收……
1947: Bell实验室的William B. Shockley、 John Bardeen和Walter H. Brattain.发明了晶体管，开辟了电子时代新纪元。
1949: EDSAC：剑桥大学的Wilkes和他的小组建成了一台存储程序的计算机。输入输出设备仍是纸带。
1949: EDVAC (electronic discrete variable computer)：第一台使用磁带的计算机。这是一个突破，可以多次在其上存储程序。这台机器是John von Neumann提议建造的。
1949: '未来的计算机不会超过1.5吨。'这是当时科学杂志的大胆预测。
1950～1960
1950: 软磁盘由东京帝国大学的Yoshiro Nakamats发明。其销售权由IBM公司获得。开创存储时代新纪元。
1950: 英国数学家和计算机先驱Alan Turing说：计算机将会具有人的智慧，如果一个人和一台机器对话，对于提出和回答的问题，这个人不能区别到底对话的是机器还是人，那么这台机器就具有了人的智能。
1951: Grace Murray Hopper完成了高级语言编译器。
1951: Whirlwind：美国空军的第一个计算机控制实时防御系统研制完成。
1951: UNIVAC-1：第一台商用计算机系统。设计者：J. Presper Eckert 和John Mauchly。被美国人口普查部门用于人口普查，标志着计算机的应用进入了一个新的、商业应用的时代。
1952: EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)：由Von Neumann领导设计并完成。取名：电子离散变量计算机。
1953: 此时世界上大约有100台计算机在运转。
1953: 磁芯存储器被开发出来。
1954: IBM的John Backus和他的研究小组开始开发 FORTRAN (FORmula TRANslation)，1957年完成。是一种适合科学研究使用的计算机高级语言。
1956: 第一次有关人工智能的会议在Dartmouth 学院召开。
1957: IBM开发成功第一台点阵打印机。
1957: FORTRAN 高级语言开发成功。
四、集成电路，现代计算机插上腾飞的翅膀
尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了其价格，减少了故障。但离人们的要求仍差很远，而且各行业对计算机也产生了较大的需求，生产更能更强、更轻便、更便宜的机器成了当务之急，而集成电路的发明正如"及时雨"，当春乃发生。其高度的集成性，不仅仅使体积得以减小，更使速度加快，故障减少。人们开始制造*性的微处理器。计算机技术经过多年的积累，终于驶上了用硅铺就的高速公路。
1958年9月12日: 在Robert Noyce（INTEL公司的创始人）的领导下，发明了集成电路。不久又推出了微处理器。但因为在发明微处理器时借鉴了日本公司的技术，所以日本对其专利不承认，因为日本没有得到应有的利益。过了30年，日本才承认，这样日本公司可以从中得到一部分利润了。但到2001年，这个专利也就失效了。
1959: 1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。大量采用了晶体管和印刷电路。计算机体积不断缩小，功能不断增强，可以运行FORTRAN和COBOL ，接收英文字符命令。出现大量应用软件。
1959: Grace Murray Hopper开始开发COBOL (COmmon Business-Orientated Language)语言，完成于1961年。
1960～1970
1960: ALGOL：第一个结构化程序设计语言推出。
1961: IBM的Kennth Iverson推出APL编程语言。
1963: PDP-8：DEC公司推出第一台小型计算机。
1964: 1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。大量使用集成电路，典型的机型是IBM360系列。
1964: IBM发布PL/1编程语言。
1964: 发布IBM 360首套系列兼容机。
1964: DEC发布PDB-8 小型计算机。
1965: 摩尔定律发表，处理器的性能每年提高一倍。后来其内容又发生了改变。
1965: Lofti Zadeh创立模糊逻辑，用来处理近似值问题。
1965: Thomas E. Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code)语言的开发。特别适合计算机教育和初学者使用，得到了广泛的推广。
1965: Douglas Englebart 提出鼠标器的设想，但没有进一步的研究。直到1983年被苹果电脑公司大量采用。
1965: 第一台超级计算机CD6600开发成功。
1967: Niklaus Wirth开始开发PASCAL语言，1971年完成。
1968: Robert Noyce和他的几个朋友创办了INTEL公司。
1968: Seymour Paper和他的研究小组在MIT开发了LOGO语言。
1969: ARPANET计划开始启动，这是现代INTERNET的雏形。
1969 年4月7日: 第一个网络协议标准RFC推出。
1969: EIA (Electronic Instries Associa
1970～1980
1970: 第一块RAM芯片由INTEL推出，容量1K。
1970: Ken Thomson和Dennis Ritchie开始开发UNIX操作系统。
1970: Forth编程语言开发完成。
1970: Internet的雏形ARPAnet (Advanced Research Projects Agency network) 基本完成。开始向非军用部门开放，许多大学和商业部门开始接入。
1971年11月15日: Marcian E. Hoff在INTEL公司开发成功第一块微处理器4004，含2300个晶体管，是个4位系统，时钟频率108KHz ，每秒执行6万条指令。
