9/15/2010

John von Neumann

第二次世界世界大戰後期,美國賓夕法尼亞大學受美國陸軍委託研製電子化的通用電腦“ENIAC(埃尼阿克)”,目的在於計算炮彈及火箭、導彈武器的彈道軌跡。36歲的物理學家莫克利是主要設計者,24歲的埃克擔任總工程師。經過兩年多的艱苦努力,“埃尼阿克”終於在1945年底製造完成,1946年初做了公開展示。“埃尼阿克”是個龐然大物,整個機器使用18 000只電子管、6000個繼電器、7000個電阻、10 000個電容;總重30噸,機房面積170平方米,耗電150千瓦,耗資約50萬美元。這部電腦每秒鐘可做5000次加法或500次乘法或50次除法,比人工計算快20萬倍。用“埃尼阿克”計算炮彈彈道只要3秒鐘。“埃尼阿克”於1955年“退役”,現陳列在華盛頓一家博物館裏。





“埃尼阿克”有兩大缺點,一是沒有內記憶體,二是要由人像搭積木一樣,將大量運算部件搭配成各種解題佈局,每算一題 就要重搭一次,又費時,又麻煩。有的題只要計算1秒鐘,準備工作卻 要花上幾十分鐘。對“埃尼阿克“的改進應用歸功於匈牙利裔美國數學家馮•諾依曼。

記憶體的發明John von Neumann(馮•諾依曼)

馮•諾依曼有非凡的數學才能,曾被譽為“萬能數學家“。1930年,他到美國普林斯頓大學任教,曾擔任過美國陸軍彈道研究所、海軍兵器研究所等單位的顧問,參與了研製第一批原子彈的曼哈頓計畫。1944年夏,馮•諾依曼正在負責研製核武器,需要進行大量高速的計算。他偶然聽說“埃尼阿克”小組正在研製電腦,喜出望外,立即參加進去,擔任小組顧問。那時“埃尼阿克”的研製已接近尾,為了克服已經意識到的“埃尼阿克”的缺點,通過與小組成員共同研計,馮•諾依曼提出一個全新的存儲程式通用電子電腦方案,方案明確規定,新機器有五個組成部分:運算器、控制器、記憶體、輸出和輸入。此外,新方案還有點兩重大改進,一是採用二進數制,簡化了電腦結構;二是建立存儲程式,將指令和資料放進記憶體,加快了運算速度。新機器EDVAC於1952年研製成功。馮•諾依曼概念被認為是電腦發展史上的一個里程碑,它標誌著電子電腦時代的真正開始。

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