1．1 第一台电子数字计算机的诞生
世界上第一台电子数字计算机于1946 年在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的名字叫ENIAC（埃尼阿克），是电子数值积分计算机（The Electronic Numerical Integrator and Computer）的缩写。在第二次世界大战期间，美国军方每天需要计算6张火炮射程表以便对导弹的研制进行技术鉴定。每张射程表都要计算几百条弹道，而每条弹道的数学模型是一组非常复杂的非线性方程组。飞行时间为60秒的弹道，使用当时最新式的微分分析仪计算也需要20分钟。为了提高计算速度，美军求助于美国宾夕法尼亚大学的摩尔电机学院，承担这次开发任务的“莫尔小组”由埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯四位科学家和工程师组成。1946年，世界上第一台电子数字计算机ENIAC投入试运行，用ENIAC 计算弹道参数，60秒弹道的计算由原来的20分钟减少为30秒，大大缩短了计算时间。
ENIAC是个庞然大物，高8英尺（约2．44米）、宽3英尺（约0．9米）、长100英尺（约30．48米），使用了18 000个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，与现在的计算机相比，它的计算能力并不强，每秒可进行5 000次加法运算或50次乘法运算，可进行平方、立方、sin和cos函数数值运算等。ENIAC如图1．1所示。
图1．1 世界上第一台电子数字计算机ENIAC
用今天的标准来看，ENIAC是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如今天最普通的一台个人计算机，但在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。以圆周率（π）的计算为例，中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC 进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的。ENIAC 运行了十年的时间，但其算术运算量比有史以来人类进行的所有运算总和还要大得多。它的诞生是一个历史的里程碑，标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。
但是ENIAC与现代电子计算机还有很大的差距，因为其采用十进制操作，不能存储程序，只能通过开关、电缆或硬连线实现编程。1945年3月，冯·诺依曼和他的研究小组公布了“存储程序”式计算机EDVAC 的方案，这标志着现代计算机的诞生。但由于种种原因，EDVAC直到1951—1952年才开始运行。同样著名的另一个“存储程序”式计算机是英国剑桥大学所研制的EDSAC，于1949年5月在剑桥大学开始运行。“存储程序”式计算机的特点可归纳如下：
（1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；
（2）指令和数据均用二进制形式表示；
（3）指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址访问；
（4）指令在存储器内按顺序存放，但也可以根据运算结果或某种设定条件改变指令执行顺序。
存储程序思想的重要意义在于，人们可以根据自己的预想编写程序，然后将编好的程序送入存储器，并启动计算机工作，计算机就能在没有操作人员的干预下，自动逐条地取出指令和执行指令。