tft每日頭條

 > 生活

 > 計算機是怎麼發明出來的

計算機是怎麼發明出來的

生活 更新时间:2024-08-22 02:21:55

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)1

2021年,7月13日,國内最大的視頻網站bilibili發生了一次崩盤事件,五分鐘之内,“B站崩了”的消息直接沖上了熱搜。前段時間,bilibili發布了有關複盤的文章,文中詳細的描述了B站崩了的原因已經過程。簡單來說,一個詭計多端的0,讓B站崩了。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)2

關于這個詭計多端的0,已經有很多大牛講述了他的邏輯原理,今天我們就來來看看這些代碼的過往。代碼,始終與計算機勾連在一起,密不可分、息息相關。要想梳理代碼的曆史,還需要從計算機的發展講起。

計算機的原型是計算器,而計算器最早可以追溯到我國古代的算盤。算盤距今至少2600年的曆史,在阿拉伯數字發明以前,算盤是最重要的計算工具。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)3

在西方,在出現機械計算器之前,任何計算全憑人的能力進行計算。而算盤直到16世紀左右就傳入了歐洲,隻可惜西方人并不會使用算盤,因此也沒在西方掀起任何波瀾。

文藝複興後,人們的思想開始解脫,計算器也開始高速發展。歐洲最早的計算器來源于蘇格蘭人約翰·納皮爾,他發明了一種可以進行四則運算和方根運算的精巧裝置。此後,各種各樣的計算器被發明出來,計算能力和範圍也逐漸擴大。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)4

第二次工業革命期間,由于科學的快速增長,龐大的計算量常常拖累科學研究的進度。

1834年,英國科學家巴貝奇設想制造一台通用分析機,在隻讀存儲器(穿孔卡片)中存儲程序和數據 。

1840 年将操作位數提高到了40 位,并基本實現了控制中心(CPU)和存儲程序的設想,而且程序可以根據條件進行跳轉,能在幾秒内做出一般的加法,幾分鐘内做出乘、除法。這一構想是現代計算機的核心思想,同時,奠定了未來計算機的發展趨勢。

1848 年:英國數學家萊布尼茲創立二進制代數學,提前近一個世紀為現代二進制計算機的發展鋪平了道路。但在19世紀,大多數的機械計算機仍然使用的是十進制的計數方式;相比起十進制,二進制的計數方式更加符合計算機的工作原理。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)5

二進制由0和1組成,正好可以對應計算機中電路連通與閉合的兩種狀态。1個開關可以用0或1來表示其狀态,如果有許多開關,就可以表示為許多個0或1,你可以想象這裡排列着許多開關,各個開關分别表示2進制中的各個位。這樣一來,隻要增加開關的個數,不管是多大的數字都能表示出來。因此,雖然從主觀上覺得,十進制的計數方式能更好的表達數據。但計算機的計算速度很快,即使二進制的位數遠遠多于十進制,位數多并不影響其計算精度和速度。

簡單來說,對于計算機而言,處理的數字種類少、 計算規則簡單就最好的。因此,二進制顯然優于十進制。

1890 年:美國人口普查部門希望能得到一台機器幫助提高普查效率。托馬斯·沃森借鑒巴貝奇的發明,用穿孔卡片存儲數據,并設計了機器。結果僅用6 周就得出了準确的人口統計數據。沃森将這種機器量産化,并創辦了公司,這家公司便是今天IBM公司的前身。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)6

進入20世紀,人類對于自然界的探索越發擴大,一種全新的材料被發現——晶體管。20世紀初期,美國科學家研制出電子管,這一發明标志着計算機正式進入電子計算機的時代。

1937年:英國劍橋大學的艾倫圖靈提出了被後人稱之為"圖靈機"的數學模型。它有一條無限長的紙帶,紙帶分成了一個一個的小方格,每個方格有不同的顔色。有一個機器頭在紙帶上移來移去。機器頭有一組内部狀态,還有一些固定的程序。在每個時刻,機器頭都要從當前紙帶上讀入一個方格信息,然後結合自己的内部狀态查找程序表,根據程序輸出信息到紙帶方格上,并轉換自己的内部狀态,然後進行移動。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)7

從今天計算機的角度來說,圖靈的構想類似于字符串的概念,而無論是C語言還是Python等彙編語言中,字符串都是相當重要的變量。甚至在一些彙編語言中,默認的變量即定義為字符串,可見其地位一般。

圖靈機隻是一個抽象的數學概念,但這個概念卻被一直沿用至今。因此,圖靈也坐穩了“計算機科學之父”的交椅。

二戰期間,為了盡快獲得戰争勝利,無論是軸心國還是協約國,都在努力加快了對戰略導彈的研制。然而導彈的研制,卻讓科研人員們意識到,如此龐大的運算僅僅依靠人力和機械計算器很難勝任。在二戰期間,美國和德國的計算機技術得到了空前的發展,尤其是美國,對于計算機方面的撥款一年比一年高。

然而,直到二戰結束,也沒有真正研制出計算機。二戰後的1946年,人類終于迎來了第一台通用電子計算機。1946年,在美國賓夕法尼亞大學,ENIAC正式誕生,而領導創造他的人,叫做馮諾依曼。

計算機是怎麼發明出來的(計算器要怎麼進化成計算機)8

到這裡也許你還會好奇,彙編語言究竟是什麼時候出現在計算機科學中的?那就我們下期來講。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved