Blog4

計算機到美國-5

2-5.女性程式員開始露臉 先前提過的哈柏(Hopper)女士,她是以海軍上尉的身分,協助當時的海軍少校艾肯,在哈佛大學編寫馬克一號使用手冊。 她也是馬克一號主要的程式設計人員,雖然那時候還是使用打孔紙帶輸入程式碼,但馬克一號在哈柏的努力下,可說是當時最適於輸入電腦程式的計算機。 在此之外,一群默默付出的娘子軍,為ENIAC正式運作所做的貢獻,則易為人所忽略。 摩爾學院原本就和彈道研究實驗室合作,提供大量射擊表計算工作,給全美各地具數學背景的女性前來應徵,這當然是因為女性工作者較細心和負責。當中有六位表現特別傑出的,被選入ENIAC團隊做程式設計的工作。 圖2-6-1. ENIAC兩位女性程式設計員,Jennings(左)、Bilas(右)。 ENIAC程式設計可比馬克一號麻煩多了,它的系統複雜,每次更改輸入程式,都要大幅插拔一些電纜和開關,在當時可算是粗活。這些工作居然會一股腦交給女性來做,可見當時社會風氣對女性還是有些歧視。 她們被要求設計程式時,也要考慮到電路元件和線路的因素,所以這認真的六人組,慢慢地變成男性工程師不可或缺的工作夥伴。甚至她們也逐漸理解,程式設計的重要性,可能不亞於電子電路的設計。 從愛達到哈柏女士到ENIAC這程式設計六人組,明白顯示出,天性細膩堅忍且恪守工作倫理的女生,其實很適合從事程式設計的相關工作。

計算機到美國-5 Read More »

計算機到美國-4

2-4.馮諾伊曼和艾柯特 ENIAC使用了1萬8千隻真空管,是一個難度極高的複雜系統。幸賴艾柯特領導的年輕工程師團隊,夜以繼日克服萬難,終於在1945年11月大功告成。 科學界也開始注意到賓州大學的研究成果,摩爾學院為此舉辦了暑期課程,讓年輕科學家能夠參與。 ENIAC可以在一秒鐘完成五千次加減運算,比馬克一號快了一百多倍,功能十分強大。 但它有幾個問題。它是十進位而非二進位,真空管用了太多,改變程式太耗時間,儲存容量太小…………….。 圖2-4-1.摩爾學院之ENIAC 這些問題在發展第二代的新機型時,勢必要想辦法解決。 這時候,著名的匈牙利裔科學家馮伊諾曼登上舞台,適時為計算機結構做出了不可忽視的貢獻。 普林斯頓教授馮伊諾曼,是高士譚在亞伯丁車站碰巧遇到的,當時他是彈道研究實驗室的顧問。由於他在科學界的影響力,很快地,ENIAC計畫也邀請他擔任顧問。 馮伊諾曼針對ENIAC的缺點提出一些解決方案,並把下一代要開發的機型命名為「電子離散可變自動計算機」(EDVAC)。 EDVAC有幾個特色,第一,它是使用二進位;第二,它強調可以把指令和資料共同儲存在內部記憶體上。 第二點是相當重要的突破,如果計算機的記憶體在運算時,可以同時儲存程式的指令和計算的數值,那就不用每次都要機械式地從外部輸入卡片,而是在電子電路內部直接存取資料或指令就可以了,這大大地提升處理速度,增加儲存空間以及減少真空管的使用量。 這個原始想法,應該是來自莫渠利和艾柯特,但馮伊諾曼在EDVAC中大力強調這項特色,變成似乎他才是主要貢獻者。 這導致了研究團隊的分裂。莫渠利和艾柯特於1946年3月在費城成立一家公司開始電腦製造業務;馮伊諾曼也帶著高士譚回普林斯頓大學,著手建立其電腦實驗室。 圖2-4-2.馮伊諾曼在普林斯頓高等研究院所建立的電腦。

計算機到美國-4 Read More »

計算機到美國-3

2-3.莫渠利和高士譚 為了因應二戰電子技術人力需求,摩爾學院在1941年暑假開辦電子學課程,其中一位約翰霍普金斯大學物理學博士班畢業,在爾賽納斯學院擔任講師的莫渠利,是結業生中表現最傑出的,獲得留在摩爾學院擔任助理教授的機會。 莫渠利曾造訪愛荷華州立大學「被遺忘的電腦之父」–阿塔那索夫,學到一些概念。他一直對製作真空管式計算機很感到興趣,本身也具深厚的計算理論基礎。 在摩爾學院內,莫渠利結識了優秀的電子工程師艾柯特,他是碩士班畢業生,兩人對電子式計算機的願景,都有強烈的熱忱。 莫渠利在1942年8月,提出一份備忘錄,標題為《高速真空管在計算上的應用》,但並沒有受到賓州大學的重視。 但這份備忘錄卻引起了一位軍官的注意,他是芝加哥大學數學博士班畢業的高士譚中尉,在二戰期間,負責聯絡摩爾學院有關女性計算員的各項事宜。 莫渠利和高士譚的理論背景,以及目睹女性計算員被數值大海淹沒的窘境,都讓他們瞭解新型計算機的建造是勢在必行。 所以在高士譚的協助下,莫渠利將計畫名稱修訂為「電子數值積分器與計算機」(ENIAC),在1943年4月9日正式拍板定案。

計算機到美國-3 Read More »

計算機到美國-2

2-2.賓州大學摩爾學院 馬克一號做一次乘法計算,就需要花費6秒鐘的時間,即使是在1944年,都不是讓人滿意的速度。所以接下來計算機的開發,一定要朝提升效率上著眼。 馬克一號雖然有用到電磁鐵式的繼電器,但基本上,它是一部機械式的計算機,運算速度的加強,受到先天條件上的限制。 要加快運算速度,一定要用到電子式的電路,也就是應該使用真空管來取代繼電器。 真空管是當時極重要的基本電子元件,具有整流和放大的功能,類似現在的電晶體。 這個計算機電子化的重責大任,就落在賓州大學的摩爾學院上。 圖2-2.賓州大學早期校園 賓州大學的創建人就是如雷貫耳的富蘭克林(他在閃電交加的夜晚,和兒子放風箏的故事,經多方考據,證明是子虛烏有),它的華頓商學院目前在全美排行數一數二。它的電機學院是由Alfred Fitler Moore所捐贈,所以稱之為摩爾學院。 賓州大學位於費城,離東北方紐澤西州的普林斯頓大學約一個小時路程,離西南方馬里蘭州境內,美國陸軍委託計畫案的亞伯丁試射場,鐵路相連不到一小時車程。 在二戰前夕,亞伯丁試射場正式命名為「彈道研究實驗室」,招募各方科學家進行彈道數學計算相關工作。 賓州大學摩爾學院和彈道研究實驗室,各自擁有一部類比式微分解析機,時相交流,建立了良好的合作關係。

計算機到美國-2 Read More »

計算機到美國-1

2-1.哈佛大學艾肯教授 艾肯於1937年,在哈佛大學物理系博士班寫論文時,必須解真空管設計中的非線性微分方程式。 這種計算,用當時的加算機來處理非常繁雜,而隔壁的麻省理工學院類比式計算機也無法勝任,所以艾肯大膽地向系上尋求支援,幫他建造一台數位計算機。 系上對這件事的處理可想而知,一如眾人預期,反應極其冷淡。但好巧不巧,哈佛物理系實驗室頂樓,居然有一部份巴貝奇機器的計算齒輪,被固定在木板上供展示。 原來這是巴貝奇兒子亨利,在哈佛學院建院250週年紀念(1886)時,寄給哈佛學院院長的,希望把父親孕育計算機的種子,播撒到新大陸的沃土上。 艾肯鍥而不捨,將計畫向各方推薦,最終獲得IBM公司的青睞,在IBM頂尖工程師的協助下,建造出真正可以運作計算的電腦,可說是巴貝奇分析機的夢想成真。 圖2-1-1.哈佛馬克一號 這部電腦被取名為「馬克一號」(Mark Ⅰ)。它的運算速度並不快,每秒鐘只能做三次加法或減法,並不是採取二進位,而且體積龐大,稱不上是極先進的成品。 而且在1944年IBM為它舉辦的發表會上,艾肯居然將功勞往自己身上攬,未能讓大眾了解IBM公司所付出的心力,讓多人通力合作的成果為之蒙塵。IBM後來轉而資助哥倫比亞大學的計算機研究。 但馬克一號的意義在於,它是電腦時代的圖騰,它是第一台實際運行的全自動計算機,也是幫晚年抑鬱以終的巴貝奇,做了一次最佳的平反。 另外,二戰末期,是由軍方和IBM共同研發計算機,所以在IBM將馬克一號運交哈佛大學時,艾肯是以二戰服役海軍軍官的身分,代表軍方接管這部機器。之後,他和哈柏女仕一起編寫厚達五百頁的使用手冊,並請哈柏負責打孔卡片程式輸入的部分,她後來也在軟體界做出不少貢獻。   圖2-1-2.艾肯(左一)和哈柏(左二)以海軍軍官身分在哈佛。

計算機到美國-1 Read More »

計算機到美國

第二章:計算機到美國 在巴貝奇和愛達那段期間,法國人柯爾瑪,也在1820年發明了加減計算機–Arithmometer。這部機器傳入美國並經改良後,在兩次大戰期間,竟然銷售了幾百萬台。 美國人自來就勇於嘗試各類新開發的辦公室裝置,例如像打字機、收銀機、加算機等。 因此在1890年的人口普查招標中,評審委員會一致同意,引用卡片打孔技術的霍勒里思電動列表系統,贏得該次人口普查的標案。 霍勒里思後來成立列表機器公司,提供資料統計分析服務。該公司之後被CTR收購,最終變成IBM國際商務機器公司。

計算機到美國 Read More »

Shopping Cart