明天（2月14日）并不只是情人節(jié)。這其實(shí)是一個重要的紀(jì)念日，很適合與你的電腦和智能手機(jī)一同慶祝。

因為這一天正是它們的老祖宗正式出道的日子。80年前的這一天，1946年2月14日，電子數(shù)值積分計算機(jī)（ENIAC）正式公布于眾。ENIAC是世界上第一臺可編程通用電子計算機(jī)，它的誕生也標(biāo)志著計算機(jī)時代的開端。

80年前的這一天，正是電子計算機(jī)老祖宗ENIAC的出道日。| University of Pennsylvania

如果你在這個情人節(jié)恰好沒什么安排，不如就來回顧一下這段改變世界的歷史吧。

80年前的計算機(jī)長什么樣？

ENIAC是字面意義的重量級存在：它總重量接近30噸，體積十分龐大，把一間上百平方米的寬闊房間占得滿滿當(dāng)當(dāng)。

ENIAC重達(dá)27噸，需要一間9*15米的房間才能放下 | simslifecycle.com

這臺計算機(jī)的核心部件是大約18000個真空電子管。通過控制電子流，它們可以比機(jī)械零件更快地切換電路通斷狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制運(yùn)算。

運(yùn)行這臺機(jī)器要消耗高達(dá)150千瓦的電力，同時產(chǎn)生大量熱量。盡管配備了專門的散熱系統(tǒng)，但機(jī)房溫度仍然時常會上升到50℃。真空管的壽命相當(dāng)有限，它們大約每兩天就會壞掉一個，必須頻繁進(jìn)行更換。

ENIAC計算機(jī)使用了數(shù)量龐大的真空電子管 | Wikipedia

ENIAC依靠穿孔卡片來輸入和記錄數(shù)據(jù)，它每秒可以進(jìn)行5000次加法或357次乘法運(yùn)算。它比現(xiàn)在的計算機(jī)要緩慢太多，但在當(dāng)時是速度最快的計算設(shè)備，比前代的機(jī)電式設(shè)備快了約一千倍。

為戰(zhàn)爭而生，應(yīng)用于和平年代

最初，ENIAC是為第二次世界大戰(zhàn)研發(fā)的，人們希望用它計算火炮的彈道軌跡。

炮彈的飛行情況受到空氣密度、溫度、風(fēng)速等諸多因素影響，前線士兵需要實(shí)際測量這些參數(shù)，然后查詢特制的“彈道表格”，以此來確定如何調(diào)整射擊角度。

火炮不斷升級換代，作戰(zhàn)部隊不斷抵達(dá)新的環(huán)境，因此彈道表格也時常需要更新。制作這些表格需要預(yù)先進(jìn)行大量繁瑣的計算，人工計算已經(jīng)很難滿足需求。

在電子計算機(jī)出現(xiàn)之前，很多計算工作都由人類操作機(jī)械式計算器完成?！癱omputer”一詞過去指的就是這些人類計算員。| NASA/JPL-Caltech

在這樣的背景下，ENIAC誕生了。它可以在30秒內(nèi)完成人類計算員12小時才能做完的彈道計算——然而，在它啟用時，第二次世界大戰(zhàn)已經(jīng)徹底結(jié)束。

雖然沒能完成最初的使命，但ENIAC在和平年代為不同領(lǐng)域的科學(xué)研究做出了貢獻(xiàn)。比如說在1950年，氣象學(xué)家就利用ENIAC完成了世界首次數(shù)值天氣預(yù)報。

1950年，ENIAC首次驗證了數(shù)值天氣預(yù)報的可行性。如今，我們已經(jīng)對這種基于模型計算的現(xiàn)代天氣預(yù)報習(xí)以為常。| 圖蟲創(chuàng)意

ENIAC一直工作到1955 年 10 月 2 日——在這一天，它被一場雷擊事故損壞，無法繼續(xù)運(yùn)行。退役后的ENIAC被拆解成很多部件，這些零件現(xiàn)在陳列在世界各地的博物館當(dāng)中。

陳列在賓夕法尼亞大學(xué)的ENIAC部件 | Wikipedia

2位發(fā)明者與6位程序員

ENIAC誕生在美國賓夕法尼亞大學(xué)摩爾電氣工程學(xué)院。約翰·莫奇利（John Mauchly）與約翰·皮斯普·埃克特（J. Presper Eckert）是它的共同發(fā)明者。

莫奇利是ENIAC項目的首席顧問，他提出了真空電子管計算機(jī)的構(gòu)想，并負(fù)責(zé)了大部分整體設(shè)計工作。而?？颂厥强偣こ處?，他解決了許多具體的硬件問題，讓數(shù)量眾多、容易損壞的電子管能夠相對穩(wěn)定地運(yùn)行。

莫奇利（右）與?？颂兀ㄗ螅┦荅NIAC的共同發(fā)明者 | computer-timeline.com

在ENIAC問世之初，絕大部分贊譽(yù)都只歸于這兩位工程師。而在他們背后，其實(shí)還有更多默默做出貢獻(xiàn)的人——比如為這臺計算機(jī)編程的程序員們。

ENIAC最初的程序員團(tuán)隊由6位女性數(shù)學(xué)家組成。她們從零開始學(xué)習(xí)這臺機(jī)器的調(diào)試邏輯，利用插板布線和開關(guān)設(shè)置進(jìn)行編程。在沒有任何編程工具、編程語言或操作系統(tǒng)可供使用的當(dāng)時，這是一份極具挑戰(zhàn)的工作。

6位女士出色地完成了任務(wù)，但她們在很長一段時間里都被忽視了。她們操作計算機(jī)的身影被照片記錄下來，成為了新聞的背景板——但在當(dāng)時的報道中，卻沒有任何對她們的介紹和署名。

這6位女士分別是貝蒂·斯奈德（Betty Snyder），凱·麥克納爾蒂（Kay McNulty），瑪琳·韋斯科夫（Marlyn Wescoff），露絲·利希特曼（Ruth Lichterman），貝蒂·簡·詹寧斯（Betty Jean Jennings）和弗蘭·比拉斯（Fran Bilas）?，F(xiàn)在，她們也與男性工程師一同載入史冊。

老照片記錄下的ENIAC女性程序員，左右滑動查看全部。| Wikipedia

硬件易逝，精神長存

ENIAC標(biāo)志著計算機(jī)時代的開端。它證明了制造可編程電子計算機(jī)的可行性，也激勵了更多人投身到計算機(jī)事業(yè)當(dāng)中。

80年間，計算機(jī)經(jīng)歷了很多次技術(shù)升級，真空電子管早就成了過時的老古董。如今，我們所使用的電腦看起來和ENIAC幾乎沒有任何相似之處。

現(xiàn)在的計算機(jī)和ENIAC早已截然不同，但一些誕生于ENIAC時代的基本概念依然保留至今 | pixabay

然而，誕生于ENIAC時代的基本理念一直深刻地影響著計算機(jī)領(lǐng)域——比如說為計算機(jī)設(shè)置內(nèi)存儲器，以及在編程中運(yùn)用子程序與嵌套結(jié)構(gòu)。

所以某種意義上說，我們現(xiàn)在擁有的全部數(shù)字化生活都和ENIAC有關(guān)。在這個特別的日子里，不如就讓我們打開電腦和手機(jī)，盡情享受計算機(jī)時代的便捷吧。

參考文獻(xiàn)

[1] https://www.seas.upenn.edu/about/history-heritage/eniac/

[2] Kathy Kleiman. Proving Ground: The Untold Story of the Six Women Who Programmed the World’s First Modern Computer. Grand Central Publishing, 2022.

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC

[4] https://www.cs.princeton.edu/~chazelle/courses/BIB/eniac.pdf

[5] https://www.nytimes.com/1946/02/15/archives/electronic-computer-flashes-answers-may-speed-engineering-new.html

作者：窗敲雨

編輯：Luna

封面圖來源：圖蟲創(chuàng)意

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