世界上第一台电子计算机是哪个国家发明的,它叫什么名字?
20世纪30年代,爱荷华州立大学物理系的一位保加利亚裔副教授约翰·文森特阿塔纳索夫教授学生物理和数学物理方法。解线性偏微分方程时,他的学生要面对复杂的计算,消耗大量时间。阿塔纳索夫试图使用模拟和数字方法来帮助他的学生处理那些复杂的计算问题。从1935开始,他开始探索利用数字电子技术进行计算。他对工作非常投入,经常废寝忘食,苦苦思索。阿塔纳索夫自己有一段非常有趣的描述,描述了他当时是如何投身于这项工作的。“我反复尝试寻找正确的思维方式,但始终没有找到解决办法。就这样工作了几个月,一天晚上回到办公室工作,还是没有头绪,心情极度低落。于是我上了车,开上了路。我开得很快,并努力集中精力开车,这样我就可以把我的问题抛在脑后。但是当我真正醒来的时候,我发现我已经穿过了密西西比河,行驶了189英里到达了伊利诺伊州。当时酒精在爱荷华州是被禁止的,但在伊利诺伊州不是。我借着灯光寻找,终于找到了一家酒馆,进去点了一杯酒喝。我觉得头脑非常清醒,突然明白我应该怎么想。所以我马上开始工作,一口气干了三个小时,然后慢慢开车回家。那天晚上,在伊利诺伊州的一个路边酒馆里,我做了四个决定:用电能和电子元件,当时是电子真空管;采用二进制代替通常的十进制;电容作为存储器,可再生,避免出错;执行直接的逻辑运算,而不是通常的数字运算。
阿塔纳索夫的设计目标是能够求解含有29个未知数的线性方程组。经过两年的反复研究和实验,思路越来越清晰。他还需要一个聪明、机械、动手的人来完成这项发明,于是他找到了当时正在攻读物理学硕士学位的研究生Clifford Berry。两个人最终在1939搭建了一个完整的原型,证明了他们的概念是正确的,是可以实现的。人们称这个原型为ABC,代表Atanasoff-Berry计算机,包含他们名字的计算机。这台电脑是电子和电器的结合体。电路系统中有300个电子真空管进行数字计算和逻辑运算。机器上有两个记忆鼓,用电容存储数值,数值用电量表示。数据输入采用打卡读取,采用二进制。ABC的设计包含了现代计算机中四个最重要的基本概念。
可惜的是,阿塔纳索夫本人可能并没有意识到这是一项会影响整个人类社会的重大发明,以及它会给他带来多少经济效益的可能性,所以没有为自己申请专利保护。他是1942入伍到海军服役的,根本没时间管。爱荷华大学也没把ABC的发明当回事。它没有帮助阿塔纳索夫申请专利,而是命令系里的研究生拆掉ABC,因为计算机ABC上的300个真空管在二战期间供不应求。学校后来才明白,这是一个无法挽回的错误。如今,摆放在爱荷华州立大学ABC实验室供人参观的只有当时设计的复制品。
ABC的设计始于1935,完成于1939。它在时间上早于我们现在所知道的任何一种电子计算机的设计方案,比如麻省理工学院的布什和克劳福德的设计。柏林的Zuse和Schreier设计,英国外交部设计,RCA的Rajchman设计,宾夕法尼亚大学的John Mauchley和Presper埃克特设计制造的ENIAC。但长期以来,人们误以为世界上第一台计算机是美国宾夕法尼亚大学于1945年设计制造的ENIACA,其主要设计者毛克礼自称如此,并在美国申请了专利。我上面说过,其他几款电脑的设计和制造方案都晚于30年代的ABC。其实除了ENIAC,应该说都是独立发明的。但ENIAC不是。美国明尼苏达州地方法院经过几年的调查,最终认定其设计者和制造商深受ABC的影响,这种机器根本不能算独立发明。1973年,美国明尼苏达州地方法院做出正式判决,撤销了毛克利的专利,肯定了阿塔纳索夫是现代计算机的真正发明者。这里面也有故事。
在1940 AAAS,美国科学促进会的一次年会上,宾夕法尼亚大学的毛克利教授遇到了阿塔纳索夫。阿塔纳索夫和他聊起了自己设计制造的ABC。毛克礼表现出极大的兴趣,并于次年来到爱荷华州的小镇阿木,也就是爱荷华州立大学的所在地。他住了五天,仔细了解了ABC的设计细节和内部工作原理。回到宾夕法尼亚大学后,他决定设计一种机器,声称要用它来解决天气预报问题,这个计划立即得到了国防部的支持。1946年,他和埃克特终于造出了一台名为ENIAC的机器,并获得了发明专利,为他们带来了巨大的经济效益。毛克礼对此讳莫如深,从不承认曾向阿塔纳索夫咨询过ABC的设计原理。甚至当被问及他是否在1941年去过阿木的阿塔纳索夫并在那里呆了五天时,他也予以否认,说“我不记得了”。直到1973,经过美国联邦法院最长时间的调查,真相终于水落石出,推翻了抄袭者毛克利的专利,裁定:“现代计算机的基本思想来自约翰·文森特·阿塔纳索夫。”