计算机速成课:第一集 计算机早期历史
计算设备的历史
公认最早的计算设备是算盘。
其他计算设备:
- 星盘:让船只可以在海上计算纬度;
- 计算尺:帮助计算乘法和除法,还有上百种的时钟用来:算日出、潮汐、天体的位置、或者纯粹计时等;
- 设备让原来很费力的事情,变得更快、更简单、更精确,但此时这些设备还不叫计算机。
最早使用 “计算机”一词
最早使用 “计算机” 一次的文献来自 1613 年的一本书,作者 Richard Braitwait
。
不过此时的“计算机”指的是负责计算的人,这个职业一直持续到1800年。
计算设备的发展历程
步进计算器
1694年,德国博学家,Gottfried Leibniz
建造。这个机器有点像汽车里的里程表,不断累加里程数,是第一台能做“加减乘除”全部四种运算的机器
射程表:
举例:速度和准确性在战场上尤为重要,因此军队很早开始使用计算解决复杂问题。最开始使用射程表,二战中在使用,局限是:修改大炮或者炮弹设计,那么需要重新做一张表,耗时耗力。于是 Charles Babbage
提出了「差分机」。
差分机:
Charles Babbage
1823 开始建造,接下来二十年,试图组装 25000 个零件,总重接近15吨,最终失败了。
但是在1991年,历史学家根据 Charles Babbage
的草稿做了一个差分机,它正常工作了。
分析机:
在差分机的构造期间,Charles Babbage
构想了一个更复杂的机器「分析机」。
相比差分机,步进计算器,和以前的其他计算设备,分析机是“通用计算机”,除了做特定运算外,还可以做很多其他事情。
但是这台机器太超前,就像差分机一样,最后也没有建成。
但是,“自动计算机”的概念:即计算机可以自动完成一系列操作,这是一个跨时代的概念,预示着计算机程序的诞生。
英国数学家,Ada Lovelace
,给分析机写了假想的程序, 被认为是世界上第一位程序员。分析机也激励了第一代计算机科学家。
19世纪末,科学和工程领域的特定问题,会用上计算机,政府、公司,家庭中很少见到计算设备。
举例:1890年的 人口普查,需要13年完成,Herman Hollerith
发明了打孔卡片制表机,速度是手动的10倍左右。使得人口普查在两年半左右完成,给人口普查办公室省去了上百万美元
企业发现了计算的巨大价值,后来,Herman Hollerith
为了满足越来越多的各行各业对计算的需要,成立了制表机器公司,后来在1924年和其他机械制造商合并,成为了“IBM,取得了巨大成功。
总结一下本集中出现的人物、设备、举例等。
人物
- Charles Babbage,计算机先驱,被认为是“计算之父”,说过,“随着知识的增长和新工具的诞生,人工劳力会越来越少”
- Richard Braitwait,1613年,在文献中,最早使用了 “计算机” 一词
- Gottfried Leibniz,建造了「步进计算器」
- Ada Lovelace,被认为是世界上第一位程序员
- Herman Hollerith,发明了打孔卡片制表机
设备
- 算盘
- 星盘
- 计算尺
- 步进计算器
- 射程表
- 差分机
- 分析机
举例:
- 战场上对于大炮和炮弹的计算的需求
- 人口普查,对于数据密集型计算的需求