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電子計(jì)算機(jī)
一般認(rèn)為世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是美國(guó) 1946年研制出的“電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)” （ENIAC）但英國(guó)爭(zhēng)辯說(shuō)：第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的桂冠應(yīng)屬于英國(guó)1940年研制出來(lái)的“巨人”計(jì)算機(jī)。第二次世界大戰(zhàn)前，德國(guó)發(fā)明了一種機(jī)械式密碼編碼機(jī)“ ENIC－MA謎廣，它能夠編制出無(wú)數(shù)種同一系列的密碼。這種密碼十分復(fù)雜，德國(guó)人對(duì)它的保密性能十分自信，認(rèn)為它所編制的密碼幾乎是不可破譯的，因此在軍隊(duì)的高級(jí)保密通信中廣泛使用由它所編制的密碼。
英國(guó)情報(bào)機(jī)關(guān)從戰(zhàn)前就開(kāi)始注意到了“談式”密碼，經(jīng)過(guò)竊聽(tīng)和謀報(bào)人員、破譯人員的長(zhǎng)時(shí)間努力，竊得了“謎式”密碼的秘密，終于可以用人工破譯出其中部分內(nèi)容了。但破譯～種用“謎”式密碼機(jī)編制的新密碼都要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，難以滿足作戰(zhàn)的需要。
美國(guó)情報(bào)機(jī)關(guān)與數(shù)學(xué)、電子學(xué)專家合作，組成了以數(shù)學(xué)家阿蘭?丘利姆為首的研究小組，研制出了一種使用2000多只電子管的大型電子運(yùn)算裝置，被稱作“巨人”機(jī)，專門用于對(duì)德國(guó)“謎式”密碼的解析和破譯。從此人類可以對(duì)密碼進(jìn)行機(jī)器破譯了，并且大幅度提高了破譯的成功率和速度。英國(guó)把這種通過(guò)電子竊聽(tīng)、電子破譯“謎式”密碼得來(lái)的情報(bào)定為機(jī)密情報(bào)，命名為“超級(jí)機(jī)密（ULTRA）”情報(bào)。
在抵抗德國(guó)空襲英國(guó)的“不列顛戰(zhàn)役”中，“超級(jí)機(jī)密”適時(shí)地發(fā)揮了作用。英國(guó)空軍通過(guò)“超級(jí)機(jī)密”，事先就得到了德國(guó)空軍的空襲計(jì)劃、攻擊目標(biāo)及作戰(zhàn)要領(lǐng)等許多重要情報(bào)，及時(shí)調(diào)配戰(zhàn)斗機(jī)和高射炮等防空力量，在時(shí)間和地點(diǎn)攔截德國(guó)轟炸機(jī)群，使數(shù)量處于劣勢(shì)的英國(guó)空軍掌握了空戰(zhàn)的主動(dòng)權(quán)。
后來(lái)，由于德軍在空中攻勢(shì)受挫，始終無(wú)法獲得制空權(quán)，*不得不放棄了進(jìn)攻英國(guó)本土的“海獅”計(jì)劃。英國(guó)首相丘吉爾也正是通過(guò)“超級(jí)機(jī)密”獲得了這一情報(bào)，而長(zhǎng)長(zhǎng)地舒了一口氣
英國(guó)為保守“超級(jí)機(jī)密”的秘密，付出了沉重的代價(jià)。1940年11月12日清晨，英國(guó)情報(bào)機(jī)關(guān)通過(guò)“超級(jí)機(jī)密”獲悉：德國(guó)空軍在14日夜間和15日凌晨，將出動(dòng)500多架轟炸機(jī)空襲英國(guó)的重要工業(yè)城市考文垂?？梢灶A(yù)料，考文垂市將受到多么巨大的損失。
除了可以使用戰(zhàn)斗機(jī)和高射炮迎擊德國(guó)飛機(jī)外，要不要通知考文垂市居民緊急疏散呢？這樣做固然可以減少許多人員傷亡，但也意味著英國(guó)通過(guò)某種渠道得到了德國(guó)的秘密計(jì)劃，這就有可能暴露“超級(jí)機(jī)密”，導(dǎo)致這條重要情報(bào)來(lái)源的中斷，造成以后更大的損失。丘吉爾作為英國(guó)首相，懷著沉重的心清斷然地下了決心：為了今后的利益和戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，考文垂市的居民們將不得不付出巨大的犧牲。結(jié)果， 15 000故燃燒彈和1400枚其它炸彈落在了毫無(wú)防備的考文垂市民頭上。 550人死亡，約5000人受傷，50 000間房屋被毀壞，12家工廠受到嚴(yán)重破壞。 英國(guó)付出了沉重代價(jià)，但它使德國(guó)人直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束也未能知道“超級(jí)機(jī)密”的秘吉，保證了這條情報(bào)來(lái)源的暢通。*經(jīng)常使用“謎式”密碼與在北非的德軍統(tǒng)帥隆美爾進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。據(jù)說(shuō)，駐北非英軍司令蒙哥馬利有時(shí)比隆美爾還要先看到*的電文。正是由于英國(guó)對(duì)“超級(jí)機(jī)密”的嚴(yán)密保密措施，它才一直不為世人所知，“巨人”機(jī)也長(zhǎng)期扮演著“無(wú)名英雄”。
第二次世界大戰(zhàn)后期，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)受美國(guó)陸軍委托研制電子化的通用計(jì)算機(jī)“ENIAC（埃尼阿克療，目的在于計(jì)算炮彈及火箭、導(dǎo)彈武器的彈道軌跡。 36歲的物理學(xué)家莫克利是主要設(shè)計(jì)者，24歲的?？颂?fù)?dān)任總工程師。經(jīng)過(guò)兩年多的艱苦努力，“埃尼阿克”終于在1945年底制造完成，1946年初做了公開(kāi)展示?！鞍Ｄ岚⒖恕笔莻€(gè)龐然大物，整個(gè)機(jī)器使用18 000只電子管、 6000個(gè)繼電器、 7000個(gè)電阻、10 000個(gè)電容；總重30噸，機(jī)房面積170平方米，耗電150千瓦，耗資約為50萬(wàn)美元。這部計(jì)算機(jī)每秒鐘可做5000次加法或500次乘法或50次除法，比人工計(jì)算快20萬(wàn)倍。用“埃尼阿克”計(jì)算炮彈彈道只要3秒鐘?！鞍Ｄ岚⒖恕庇?955年“退役”，現(xiàn)陳列在華盛頓一家博物館里。
“埃尼阿克”有兩大缺點(diǎn)，一是沒(méi)有內(nèi)存儲(chǔ)器，二是要由人像措積木一樣，將大量運(yùn)算部件搭配成各種解題布局，每算一題就要重搭一次，又費(fèi)時(shí)，又麻煩。有的題只要計(jì)算1秒鐘，準(zhǔn)備工作卻要花上幾十分鐘。對(duì)“埃尼阿克”的改進(jìn)應(yīng)歸功于匈牙利裔美國(guó)數(shù)學(xué)家馮?諾依曼。
馮?諾依曼有非凡的數(shù)學(xué)才能，曾被譽(yù)為“萬(wàn)能數(shù)學(xué)家”。1930年，他到美國(guó)普林斯頓大學(xué)任教，曾擔(dān)任過(guò)美國(guó)陸軍彈道研究所、海軍兵器研究所等單位的顧問(wèn)，參與了研制第一批原子彈的曼哈頓計(jì)劃。1944年夏，馮?諾依曼正在負(fù)責(zé)研制核武器，需要進(jìn)行大量高速的計(jì)算。他偶然聽(tīng)說(shuō)“埃尼阿克”小組正在研制計(jì)算機(jī)，喜出望外，立即參加進(jìn)去，擔(dān)任小組顧問(wèn)。那時(shí)“埃尼阿克”的研制已接近尾聲，為了克服已經(jīng)意識(shí)到的“埃尼阿克”的缺點(diǎn)，通過(guò)與小組成員共同研討，馮?諾依曼提出一個(gè)全新的存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案，方案明確規(guī)定，新機(jī)器有五個(gè)組成部分：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸出和輸入。此外，新方案還有兩點(diǎn)重大改進(jìn)，一是采用二進(jìn)數(shù)制，簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)；二是建立存儲(chǔ)程序，將指令和數(shù)據(jù)放進(jìn)存儲(chǔ)器，加快了運(yùn)算速度。新機(jī)器EDVAC于1952年研制成功。馮.諾依曼概念被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)里程碑，它標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的真正開(kāi)始。
電子計(jì)算機(jī)的誕生使人類第一次擁有了能夠部分代替人腦對(duì)信息進(jìn)行加工處理的機(jī)器。電子計(jì)算機(jī)自問(wèn)世迄今，已經(jīng)歷了五代發(fā)展歷程：1946－1957年的第一代電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代；1958－1964年的第二代晶體管電子計(jì)算機(jī)時(shí)代；1965－1970年的集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代；1970年開(kāi)始的向大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)過(guò)渡的第四代，目前正在向第五代智能化計(jì)算機(jī)邁進(jìn)。今天，每秒運(yùn)算速度達(dá)到上萬(wàn)億次的巨型計(jì)算機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。便攜式微型計(jì)算機(jī)的體積、重量只有“埃尼阿克”的萬(wàn)分之一，運(yùn)算速度卻是“埃尼阿克”的上千倍。計(jì)算機(jī)不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事、科研等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用，并通過(guò)正在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，深入人們的家庭和日常生活。
總的來(lái)看，電子計(jì)算機(jī)今后的發(fā)展趨勢(shì)，主要將向兩極發(fā)展：巨型機(jī)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平，微型機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用則體現(xiàn)一個(gè)社會(huì)的科技現(xiàn)代化程度。
我國(guó)第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)誕生于1958年，是由科學(xué)家吳兒康設(shè)計(jì)的。1997年6月19日，“銀河100”百億次巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)問(wèn)世。它采用了大規(guī)模并行計(jì)算技術(shù)，運(yùn)算速度為130億次／秒，標(biāo)志著中國(guó)計(jì)算機(jī)制造技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。