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本文是在笔记本电脑上编写、编辑和设计的 ， 这种可折叠、可移动的设备会让几十年前的计算机科学家们大吃一惊 ， 简直就像魔术一样 。 这种机器包含数十亿个微小的计算单元 ， 运行着由全球无数人共同编写的数百万行软件指令 。 无论点击、移动、打字或说话 ， 结果都会无缝地显示在屏幕上 。
计算机曾经大到塞满了整个房间 ， 现在它们却无处不在 ， 无处不见 ， 如嵌入式手表、汽车引擎、相机、电视和玩具中 ， 同时它们也管理着电网 ， 分析科学数据 ， 预测天气 。 可以这么说 ， 如果没有计算机 ， 现代世界的生活就不可能实现 。 现在科学家的目标是使计算机运行速度更快 ， 程序更智能 ， 而他们的努力建立在一个多世纪的创新之上 。
计算机的历史1833年 ， 英国数学家查尔斯·巴贝奇设想了一种可编程机器 ， 这种机器预见到了今天的计算结构 ， 具有存储数字的“存储器”、操作数字的“处理器”、指令阅读器和打印机 。 这台可编程机器还有一些逻辑功能比如判断 ， “如果是X ， 那么是Y” 。 巴贝奇只构造了这个机器的一小部分 ， 但通过巴贝奇的描述 ， 他的朋友阿达·洛芙莱斯发现 ， 洛芙莱斯是一位伯爵夫人而且还是诗人拜伦的女儿 ， 她发现这种可编程机器操纵的数字可以代表任何东西 。 “一种新的、广泛的、强大的语言被开发出来 ， ”她写道 ， 洛夫莱斯成了这台机器操作的专家 ， 在1842年她编写了人类史上第一个计算机程序 ， 也经常被称为“第一个程序员” 。
1936年 ， 英国数学家艾伦·图灵提出了一种可以“重写它自己的指令”的计算机想法 ， 即计算机可以不断地为自己自动更新程序 ， 这使得计算机可以无限地编程 ， 就像是计算机的套娃 。 艾伦·图灵的想法是 ， 使用少量的操作词汇就可以模拟任何复杂的机器 ， 因此这种机器被称为“通用图灵机” 。
1943年 ， 第一台可以真正意义上的电子数字计算机“巨像”(Colossus)问世 ， 它的诞生是为了第二次世界大战期间用于英国破译战时密码 。 它使用了一种由英国物理学家弗莱明在1904年发明的真空电子管 ， 这是一种控制电子流动的装置 ， 用于替代可移动的机械部件 。 这使得“巨像”的运算速度很快 ， 但工程师们每次想要执行新任务时 ， 都必须手动重新接线 。
也许是受到图灵关于更容易重新编程的计算机概念启发 ， 创造了美国第一台电子数字计算机ENIAC的研究团队 ， 准备为ENIAC的继任者EDVAC起草一个新的架构 。 作为20世纪最重要的数学家之一的冯·诺伊曼 ， 在1945年最终确定了EDVAC的架构 ， 他描述了一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构系统 ， 这种设置现在被称为冯·诺伊曼架构 ， 又称为普林斯顿架构 ， 直到今天几乎所有的计算机都遵循这种模式 。
1947年 ， 贝尔电话实验室的肖克利、巴丁和布拉顿组成的研究小组发明了晶体管 ， 这是一种通过施加电压或电流来控制两点之间电子流动的电路 ， 它取代了速度慢、效率低的真空管 。
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