忘掉情人節吧！這個日子你真的應該和電腦手機一起度過

明天（2月14日）並不只是情人節。這其實是一個重要的紀念日，很適合與你的電腦和智能手機一同慶祝。

因爲這一天正是它們的老祖宗正式出道的日子。80年前的這一天，1946年2月14日，電子數值積分計算機（ENIAC）正式公佈於衆。ENIAC是世界上第一臺可編程通用電子計算機，它的誕生也標誌着計算機時代的開端。

80年前的這一天，正是電子計算機老祖宗ENIAC的出道日。| University of Pennsylvania

如果你在這個情人節恰好沒什麼安排，不如就來回顧一下這段改變世界的歷史吧。

80年前的計算機長什麼樣？

ENIAC是字面意義的重量級存在：它總重量接近30噸，體積十分龐大，把一間上百平方米的寬闊房間佔得滿滿當當。

ENIAC重達27噸，需要一間9*15米的房間才能放下 | simslifecycle.com

這臺計算機的核心部件是大約18000個真空電子管。通過控制電子流，它們可以比機械零件更快地切換電路通斷狀態，由此實現二進制運算。

運行這臺機器要消耗高達150千瓦的電力，同時產生大量熱量。儘管配備了專門的散熱系統，但機房溫度仍然時常會上升到50℃。真空管的壽命相當有限，它們大約每兩天就會壞掉一個，必須頻繁進行更換。

ENIAC計算機使用了數量龐大的真空電子管 | Wikipedia

ENIAC依靠穿孔卡片來輸入和記錄數據，它每秒可以進行5000次加法或357次乘法運算。它比現在的計算機要緩慢太多，但在當時是速度最快的計算設備，比前代的機電式設備快了約一千倍。

爲戰爭而生，應用於和平年代

最初，ENIAC是爲第二次世界大戰研發的，人們希望用它計算火炮的彈道軌跡。

炮彈的飛行情況受到空氣密度、溫度、風速等諸多因素影響，前線士兵需要實際測量這些參數，然後查詢特製的“彈道表格”，以此來確定如何調整射擊角度。

火炮不斷升級換代，作戰部隊不斷抵達新的環境，因此彈道表格也時常需要更新。製作這些表格需要預先進行大量繁瑣的計算，人工計算已經很難滿足需求。

在電子計算機出現之前，很多計算工作都由人類操作機械式計算器完成。“computer”一詞過去指的就是這些人類計算員。| NASA/JPL-Caltech

在這樣的背景下，ENIAC誕生了。它可以在30秒內完成人類計算員12小時才能做完的彈道計算——然而，在它啓用時，第二次世界大戰已經徹底結束。

雖然沒能完成最初的使命，但ENIAC在和平年代爲不同領域的科學研究做出了貢獻。比如說在1950年，氣象學家就利用ENIAC完成了世界首次數值天氣預報。

1950年，ENIAC首次驗證了數值天氣預報的可行性。如今，我們已經對這種基於模型計算的現代天氣預報習以爲常。| 圖蟲創意

ENIAC一直工作到1955 年 10 月 2 日——在這一天，它被一場雷擊事故損壞，無法繼續運行。退役後的ENIAC被拆解成很多部件，這些零件現在陳列在世界各地的博物館當中。

陳列在賓夕法尼亞大學的ENIAC部件 | Wikipedia

2位發明者與6位程序員

ENIAC誕生在美國賓夕法尼亞大學摩爾電氣工程學院。約翰·莫奇利（John Mauchly）與約翰·皮斯普·埃克特（J. Presper Eckert）是它的共同發明者。

莫奇利是ENIAC項目的首席顧問，他提出了真空電子管計算機的構想，並負責了大部分整體設計工作。而埃克特是總工程師，他解決了許多具體的硬件問題，讓數量衆多、容易損壞的電子管能夠相對穩定地運行。

莫奇利（右）與埃克特（左）是ENIAC的共同發明者 | computer-timeline.com

在ENIAC問世之初，絕大部分讚譽都只歸於這兩位工程師。而在他們背後，其實還有更多默默做出貢獻的人——比如爲這臺計算機編程的程序員們。

ENIAC最初的程序員團隊由6位女性數學家組成。她們從零開始學習這臺機器的調試邏輯，利用插板佈線和開關設置進行編程。在沒有任何編程工具、編程語言或操作系統可供使用的當時，這是一份極具挑戰的工作。

6位女士出色地完成了任務，但她們在很長一段時間裏都被忽視了。她們操作計算機的身影被照片記錄下來，成爲了新聞的背景板——但在當時的報道中，卻沒有任何對她們的介紹和署名。

這6位女士分別是貝蒂·斯奈德（Betty Snyder），凱·麥克納爾蒂（Kay McNulty），瑪琳·韋斯科夫（Marlyn Wescoff），露絲·利希特曼（Ruth Lichterman），貝蒂·簡·詹寧斯（Betty Jean Jennings）和弗蘭·比拉斯（Fran Bilas）。現在，她們也與男性工程師一同載入史冊。

老照片記錄下的ENIAC女性程序員，左右滑動查看全部。| Wikipedia

硬件易逝，精神長存

ENIAC標誌着計算機時代的開端。它證明了製造可編程電子計算機的可行性，也激勵了更多人投身到計算機事業當中。

80年間，計算機經歷了很多次技術升級，真空電子管早就成了過時的老古董。如今，我們所使用的電腦看起來和ENIAC幾乎沒有任何相似之處。

現在的計算機和ENIAC早已截然不同，但一些誕生於ENIAC時代的基本概念依然保留至今 | pixabay

然而，誕生於ENIAC時代的基本理念一直深刻地影響着計算機領域——比如說爲計算機設置內存儲器，以及在編程中運用子程序與嵌套結構。

所以某種意義上說，我們現在擁有的全部數字化生活都和ENIAC有關。在這個特別的日子裏，不如就讓我們打開電腦和手機，盡情享受計算機時代的便捷吧。

參考文獻

[1] https://www.seas.upenn.edu/about/history-heritage/eniac/

[2] Kathy Kleiman. Proving Ground: The Untold Story of the Six Women Who Programmed the World’s First Modern Computer. Grand Central Publishing, 2022.

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC

[4] https://www.cs.princeton.edu/~chazelle/courses/BIB/eniac.pdf

[5] https://www.nytimes.com/1946/02/15/archives/electronic-computer-flashes-answers-may-speed-engineering-new.html

作者：窗敲雨

編輯：Luna

封面圖來源：圖蟲創意

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