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计算机史/计算的追求

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机械时代

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自计算机史的早期以来,就有一些创新推动了技术的发展。第一批计算机是机械式的,有时容易出错。它们是计算机器。

Blaise Pascal (1623–1662) studying the cycloid, engraved on the tablet he is holding in his left hand; the scattered papers at his feet are his Pensées, the open book his Lettres provinciales. Exhibited at the Salon of 1785; the plaster model was exhibited at the Salon of 1781.Blaise PascalBlaise Pascal from Practical Physics, publ. 1914 by Macmillan and Company

布莱斯·帕斯卡(1623年6月19日,克莱蒙费朗 - 1662年8月19日,巴黎)在1642年建造了一台数字轮式加法器,目的是帮助他的父亲,他是税务员。手工加数字是一项繁重的任务,帕斯卡将其视为减轻负担的机会。他建造了二十台这样的机器(称为帕斯卡琳)。

1673年,德国数学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨建造了一台可以加、减、乘、除的计算装置。它提供了比帕斯卡机器更多的功能,允许用户用它解决更多问题。然而,帕斯卡和莱布尼茨的机器都不完全可靠,并且存在缺陷。

机械创新

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1805年,法国织工约瑟夫·玛丽·雅卡尔设计了一台穿孔卡片提花机。按照特定顺序排列的一串穿孔卡片为提花机的编织图案提供了指令。通过以不同的顺序使用不同的卡片,可以改变图案。这后来导致在这些卡片上存储计算机指令。

另一位法国人查尔斯·泽维尔·托马斯致力于一种新的机械计算机。他称之为四功能机器,它比帕斯卡或莱布尼茨的机器更加可靠。这是在1820年,随着技术的进步,托马斯从帕斯卡和莱布尼茨的作品和缺陷中学习。

更大规模的机械计算机和逻辑

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查尔斯·巴贝奇和艾达·洛芙莱斯从1842年开始做出贡献。差分机是成为分析机模板的机器,它是一个自动的对数表格计算器和打印机。它具有存储单元、自动打印、顺序程序控制和穿孔卡片输入。穿孔卡片的想法借鉴了雅卡尔的提花机。

巴贝奇与英国政府合作了20年的计算机项目,政府威胁要撤回资金,因为他们没有看到任何投资回报。该项目需要新人帮助,于是艾达·洛芙莱斯,拜伦勋爵和安娜贝拉·米尔班克夫人的女儿加入了。洛芙莱斯纠正了巴贝奇在指令中的一些错误,成为世界上第一个调试员。这是女性在计算机史上的一个里程碑。洛芙莱斯建议使用二进制数系,为未来计算机使用二进制数系设定了标准。

不幸的是,差分机没有正常工作。制造合适齿轮和轴的技术不足以提供精度。然而,它为未来计算机铺平了道路。后来,IBM公司能够使用现代部件建造一个差分机的可工作模型。

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