計(jì)算機(jī)發(fā)展史(一)

深秋已至宛琅,寒冬未央。這個(gè)時(shí)節(jié)各位小伙伴是不是都覺(jué)得自己又變酷了一丟丟窗轩,嗯~~這不是幻覺(jué)夯秃,因?yàn)橛值搅四阋荒暌欢仍摯扒镅潯钡臅r(shí)候啦。在此貼上一條嚴(yán)重警告:所有的“雨滴兒”們,別忘了添衣保暖2滞荨介陶!

再過(guò)去的一段時(shí)間里,我拜讀了Windows編程界的大神Charles Petzold的作品色建,他是一位世界頂級(jí)的技術(shù)作家哺呜,寫(xiě)過(guò)的書(shū)籍影響了一代又一代的程序員,有時(shí)候想箕戳,為何美國(guó)能最先出現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的巨無(wú)霸公司某残?當(dāng)然因素是多重的,但有一點(diǎn)不可否認(rèn)陵吸,像Charles Petzold這樣的一批優(yōu)秀技術(shù)作家起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用玻墅。

讀完了由他創(chuàng)作且久負(fù)盛名的這本《編碼:隱匿在計(jì)算機(jī)軟硬件背后的語(yǔ)言》一書(shū)之后,又在中國(guó)大學(xué)MOOC看完了哈工大的《計(jì)算機(jī)思維導(dǎo)論》課程壮虫,讓我萌發(fā)了嘗試寫(xiě)一些科普類(lèi)文章的想法澳厢。除此之外,也有一些私心囚似,就是通過(guò)寫(xiě)作來(lái)整理和鞏固自己的知識(shí)剩拢,我將盡自己所能來(lái)寫(xiě)好該系列的文章,盡量使其完整饶唤。這個(gè)系列會(huì)在“小宇滴”公眾號(hào)平臺(tái)上進(jìn)行首發(fā)徐伐,建議讀每一篇文章時(shí)挑一個(gè)整塊時(shí)間來(lái)閱讀。由于才疏學(xué)淺募狂,有不正確之處還望大家及時(shí)指出办素。話(huà)不多說(shuō),現(xiàn)在開(kāi)始啦祸穷。


我先拋出一個(gè)問(wèn)題——什么是計(jì)算機(jī)摸屠? 似乎已經(jīng)聽(tīng)到一個(gè)聲音在說(shuō):“這么簡(jiǎn)單的事,還用回答么粱哼,那不就是電腦唄。能打游戲檩咱,能聽(tīng)歌揭措,能上網(wǎng),能使用各種輔助軟件刻蚯“砗”如果你是這樣想的話(huà),可以接著往下讀炊汹。

計(jì)算機(jī)躬充,百度百科給出了這樣的解釋——它是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器,可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算充甚,還具有存儲(chǔ)記憶功能以政。沒(méi)錯(cuò),說(shuō)的簡(jiǎn)單一些伴找,它就是一臺(tái)會(huì)自動(dòng)計(jì)算的機(jī)器盈蛮。請(qǐng)大家先先記住這個(gè)關(guān)鍵詞 “自動(dòng)計(jì)算”。接下來(lái)技矮,帶著這四個(gè)字抖誉,想象你坐在一臺(tái)時(shí)光機(jī)上,把當(dāng)前的時(shí)間先按下暫停鍵衰倦,追本溯源袒炉,跟隨我的筆觸,來(lái)一場(chǎng)時(shí)空之旅吧……

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?時(shí)光機(jī)——啟航

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 用齒輪造一臺(tái)計(jì)算器

時(shí)間:1639年樊零; 地點(diǎn):法國(guó) 巴黎

此刻我磁,回溯到300多年前的巴黎。 你在時(shí)光機(jī)的屏幕上淹接,看到一位16歲的少年十性,在房間里思索著什么,臉上帶著一絲愁容塑悼,少年自言自語(yǔ)到:“唉劲适,我辛苦的父親,天天都這么忙厢蒜,要是有什么機(jī)器能代替他工作該是多么好啊霞势,哪怕只是一個(gè)什么工具,能減輕他的負(fù)擔(dān)也行呀”斑鸦。時(shí)光機(jī)的下方適時(shí)的顯示出了事情的背景簡(jiǎn)介:這位小男孩的父親是一位巴黎的稅務(wù)官愕贡,每天有著大量的稅務(wù)收支需要他來(lái)計(jì)算,工作很是繁重巷屿,他的孩子固以,也就是這位少年,希望能減輕父親的工作量嘱巾。

少年心想:"為什么代替人行走的馬車(chē)已經(jīng)有了憨琳,而代替人計(jì)算的儀器卻沒(méi)有呢?既然沒(méi)有旬昭,那我就造它一個(gè)出來(lái)篙螟。", 可說(shuō)造一臺(tái)代替人進(jìn)行計(jì)算的儀器談何容易。最后问拘,少年退而求其次遍略,希望造出來(lái)一個(gè)能幫助人計(jì)算的工具就行惧所,不見(jiàn)得完全代替人去計(jì)算。即使這樣绪杏,在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)也只是停留在空想階段下愈。可是少年天資聰穎寞忿,真的是一個(gè)名副其實(shí)的天才驰唬。他拜訪(fǎng)了當(dāng)?shù)貛讉€(gè)有名的工匠,認(rèn)真鉆研了齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)等一些機(jī)械知識(shí)腔彰。

轉(zhuǎn)眼三年過(guò)去叫编,到了1642年。當(dāng)時(shí)的少年也已經(jīng)19歲了霹抛,此時(shí)他正懷著激動(dòng)的心情向眾人公布自己的發(fā)明——一臺(tái)精巧的儀器搓逾。少年說(shuō)到:“大家快看,這是多么有趣而厲害的物件杯拐,我現(xiàn)在來(lái)介紹一下這臺(tái)儀器霞篡。它主要有16個(gè)齒輪,分成上下兩部分端逼,每一部分都是8個(gè)齒輪朗兵,所以它最高能計(jì)算8位的數(shù)字,每個(gè)齒輪都有十個(gè)齒顶滩,依次表示0~9余掖。要進(jìn)行計(jì)算時(shí),首先礁鲁,需要把上面部分垂直豎起排成一排的齒輪先人工轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)數(shù)字的位置盐欺,然后儀器這邊有一個(gè)把手〗龃迹”少年用手指了指冗美,示意大家向這個(gè)地方看,接著說(shuō)道:“當(dāng)你搖動(dòng)把手的時(shí)候析二,下面一排的齒輪會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)粉洼,嚙合著上面的一排齒輪也一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)上面對(duì)應(yīng)的齒輪轉(zhuǎn)到9的時(shí)候叶摄,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就會(huì)讓它的下一個(gè)齒輪自動(dòng)多轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒(表示進(jìn)位)漆改,當(dāng)你搖動(dòng)把手,把第二排的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)的加數(shù)時(shí)准谚,其實(shí)結(jié)果也就已經(jīng)出來(lái)了。這就實(shí)現(xiàn)了加法計(jì)算”去扣。

"帕斯卡"儀器俯視圖

下面一位觀眾聽(tīng)完介紹后柱衔,發(fā)出質(zhì)疑:“能自動(dòng)計(jì)算倒是不錯(cuò)樊破,不過(guò),根據(jù)你說(shuō)的來(lái)看唆铐,它也只能計(jì)算加減哲戚,并不能計(jì)算乘除啊艾岂!”顺少,站在臺(tái)上的少年也忽然意識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題。但不管怎樣王浴,對(duì)于一個(gè)十九歲的孩子來(lái)說(shuō)脆炎,能創(chuàng)造出來(lái)這樣的儀器,已經(jīng)是天賦異稟了氓辣。之后秒裕,這種儀器很快在法國(guó)的貴族圈流傳開(kāi)來(lái),這位叫“布萊茲·帕斯卡”的少年也隨即被很多人所熟知钞啸。沒(méi)錯(cuò)几蜻,正如你所想,他就是給人類(lèi)科學(xué)史上留下濃墨重彩一筆的那個(gè)“帕斯卡”体斩,后來(lái)的人生里梭稚,帕斯卡改進(jìn)了水銀氣壓計(jì),發(fā)明了注射器絮吵,創(chuàng)造了水壓機(jī)(這些都和氣壓有關(guān)弧烤,以至于后人為了紀(jì)念他,將壓強(qiáng)單位稱(chēng)為“帕斯卡”源武,簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”扼褪,記作“Pa”),甚至在晚年病魔纏身的時(shí)候粱栖,他也沒(méi)有放棄研究话浇,開(kāi)創(chuàng)了或許是人類(lèi)的第一條公共汽車(chē)線(xiàn)路——利用巴黎一輛有著許多座位的馬車(chē)來(lái)載客。

“帕斯卡”加法器立體圖

“帕斯卡”加法器開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)歷史上第一次用機(jī)器幫助人進(jìn)行計(jì)算的先河闹究,現(xiàn)今保存下來(lái)的大約有5臺(tái)幔崖,例如在巴黎工藝學(xué)校和大英博物館,都能見(jiàn)到它的“身影”渣淤,據(jù)傳在中國(guó)故宮博物院赏寇,還有兩臺(tái)銅制的復(fù)制品,是當(dāng)年外國(guó)人送給慈禧老佛爺?shù)亩Y品价认,但老佛爺哪里懂得它的奧妙嗅定,只把它當(dāng)作西洋的玩具擺放于深宮之中。

可這臺(tái)儀器的缺點(diǎn)也正如它的名字一樣——只能計(jì)算加減法用踩。在帕斯卡逝世近十年之后渠退,又一位 “科學(xué)巨匠” 打造了這臺(tái)儀器的升級(jí)版忙迁,他的影響在整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)史上,都是意義重大且深遠(yuǎn)的碎乃。這位“巨人”就是.........

——————————————————未完待續(xù)——————————————————

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