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2023-11-15
ENIAC在硝烟中诞生，助力人工智能与计算机教学研究
【摘要】：研制第一台电子计算机的序幕，就在这一戏剧性的场面中揭开了。1945年底，这台名叫“电子数值积分和计算机”、英文缩为ENIAC的电子计算机，终于在赞扬声和反对声中伴着硝烟诞生了。1946年2月15日举行了正式的揭幕典礼。20世纪60年代，莫希莱和埃克特在回顾这段往事时指出，ENIAC的部件没有一个不是在10年或15年前就可以制造的，而电子计算机却早在10年或15年前发明出来，一部分原因是那时还没有这种迫切需要。
1943年，世界反法西斯战争出现了历史性的转折，美、英、等盟国加紧准备开辟反法西斯的“第二战场”。就在这一年，美国宾夕法尼亚大学莫尔电机系同阿伯丁试炮场联合执行一项任务，为各种型号和口径的火炮计算弹道表。任务紧迫，平均每天要提供6张表。而计算量相当繁重，一张完整的弹道表包括2000—4000条弹道，计算一条弹道平均需要做750次乘法和更多的加减法。阿伯丁试炮场起用了一台大型的模拟计算机，这种模拟计算机是美国工程师在20世纪30年代发明的，它用机械齿轮旋转的角度来表示数值的大小，可用来解常微分方程，称为微分分析仪。它在当时已经算是相当先进的计算机了，甚至一些人产生了用模拟机就可以解决一半科学计算问题的希望。可是尽管试炮场在启动模拟机的同时还雇用了100名姑娘操作台式机械计算机进行辅助性计算，完成一张弹道表也往往需要1个月以上的时间，计算结果的精确性还不能令人满意。
这时，一份由英尔电机系36岁的物建学家莫希莱（J.W.Mauchly）和24岁的工程师颠埃克特（J.P.Eckert）合写的报告，由陆军军械部派出的联络官格尔斯坦中尉提到了军械部召开的一次专家会议上。这是一份关于制造电子计算机的可行性报告，听完格尔斯坦的简短说明，军械部的科学顾问、著名数学家维伯伦仰靠在坐椅上沉思了片刻，突然站起身来对试炮场弹道实验室负责人西蒙上校大声说：“西蒙，给格尔斯坦这笔经费。”随即离开了会议室。
研制第一台电子计算机的序幕，就在这一戏剧性的场面中揭开了。当时，离电子管最早的几项发明问世还不到40年，而且它们主要是用于通信工程，数字电路是在20世纪30年代末才发展起来的。同样具有戏剧性的是，当发明家德福雷斯特于1906年发明三极管而引起一场公诉纠纷的时候，法庭看见这位穷困潦倒的青年人手中拿着的那个小玩意，竟怀疑他是一个骗子，怎么也不会想到那个“没有价值的玻璃管”会成为20世纪电子文明的起源。这说明要判断一项新发明的价值是多么不容易，何况研制第一台电子计算机是一项耗资几十万美元的大工程呢？当时就有专家认为电子设备在能够有把控地应用于计算目的之前，还需要大大改进其可靠性。如果不是有维伯伦这样的科学家做出富有远见的咨询，美国军方是很难做出批准研制的风险决策的。
负责研制第一台电子计算机的莫尔电机系小组，是一个人才结构合理、整体效能很高的科研集体。格尔斯坦中尉曾经在大学任过数学助理教授，有很高的数学素养，尤其具有出色的组织才能；莫希莱是物理学家，他提供了电子计算机的总体设计；埃克特担任总工程师，善于解决一系列困难、复杂的技术问题。在他们富有成效的合作和努力下，研制工作进展顺利，经过两年半的奋战，方案修订了12次，经费开支超过48万美元。1945年底，这台名叫“电子数值积分和计算机”、英文（Electrnic Numerical Integrator and Computer）缩为ENIAC的电子计算机，终于在赞扬声和反对声中伴着硝烟诞生了。机器重130吨，占地170平方米，耗电量150千瓦。1946年2月15日举行了正式的揭幕典礼。20世纪60年代，莫希莱和埃克特在回顾这段往事时指出，ENIAC的部件没有一个不是在10年或15年前就可以制造的，而电子计算机却早在10年或15年前发明出来，一部分原因是那时还没有这种迫切需要。他们肯定地说，如果他们不发明计算机也还会有其他人在大体上相同的时期把它发明出来。(www.chuimin.cn)
历史事实也正是如此。1939年，年轻的德国工程师朱斯开始研制一种用继电器制造的Z-3，1941年投入运转，这是世界上第一台通用程序控制数字计算机。与此同时，美国国际商业机器公司（IBM公司）制成哈佛大学研究生艾肯研制出的使用继电器的通用程序控制数字计算机MABK-Ⅰ和MABK-Ⅱ。这些机电式的数字计算机，把巴贝奇的梦想变成了现实，为现代电子计算机的诞生开辟了道路。
还有一个重要的历史事实是，美国衣阿华州立学院的保加利亚裔物理教授阿塔纳索夫，在1937年提出了试制可以求解含30个未知数的线性方程组的电子计算机的方案，可是他只得到了600美元的赞助，只够一个部件。然而，他的设计给莫希莱留下了深刻的印象。
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