第二次世界大战期间,美国和德国都需要精密的计算工具来计算弹道和破解电报,美军当时要求实验室为陆军炮弹部队提供火力表,千万不要小看区区的火力表,每张火力表都要计算几百条弹道,每条弹道的数学模型都是非常复杂的非线性方程组,只能求出近似值,但即使是求近似值也不是容易的事情。以当时的计算工具,即使雇用200多名计算员加班加点也需要2～3个月才能完成一张火力表。在战争期间,时间就是胜利,没有人能等这么久,按这种速度可能等计算结果出来,战争都已经打完了。
第二次世界大战使美国军方产生了快速计算导弹弹道的需求,军方请求宾夕法尼亚大学的约翰·莫克利博士研制具有这种用途的机器。莫克利与研究生普雷斯泊·埃克特一起用真空管建造了电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator and Computer,ENIAC),如图2.5所示,这是人类第一台全自动电子计算机,它开辟了信息时代的新纪元,是人类第三次产业革命开始的标志。这台计算机从2025年2月开始投入使用,直到2025年10月最后切断电源,服役9年多。它包含了18 000多只电子管,70 000多个电阻,10 000多个电容,6 000多个开关,质量达30 t,占地170 m2,耗电150 kW,运算速度为5 000/s次加减法。
图2.5 ENIAC(https://www.daowen.com)
ENIAC是第一台真正意义上的电子数字计算机。硬件方面的逻辑元件采用真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁芯,外存储器采用磁带,软件方面采用机器语言、汇编语言,应用领域以军事和科学计算为主。其特点是体积大、功耗高、可靠性差、速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
ENIAC(美国)与同时代的Colossus(英国)、Z3(德国)被看成现代计算机时代的开端。
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