计算机发明者及他们的天才灵感

谁发明了计算机？计算理论与设备的创建及他们的天才灵感

1621年，英国人冈特发明计算尺，这是世界上最早的模拟计算工具。
1623年，德国科学家希克尔德Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一台计算设备，这是一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。使用转动齿轮来进行操作。
1642年，法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上，将计算尺加以改进，能进行八位计算。
1673年，德国数学家莱布尼兹发明乘法机，这是第一台可以运行完整的四则运算的计算机。莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。
1801年，Joseph Marie Jacquard对织布机的设计进行了改进，其中他使用了一系列打孔的纸卡片来作为编织复杂图案的程序。Jacquard式织布机，尽管并不被认为是一台真正的计算机，但是它的出现确实是现代计算机发展过程中重要的一步。
1822年，英国数学家、发明家查尔斯·巴贝尔Babbage设计了分析机；
1847和1854年，英国数学家布尔发表了两部重要著作《逻辑的数学分析》和《思维规律的研究》，创立了逻辑代数。逻辑代数系统采用二进制，是现代电子计算机的数学和逻辑基础。
1888年，美国人赫尔曼·霍勒斯发明了制表机，它采用穿孔卡片进行数据处理，并用电气控制技术取代了纯机械装置。
1936年，24岁的英国数学家图灵发表著名论文《论可计算数及其在密码问题的应用》，提出了“理想计算机”，后人称之为“图灵机”。图灵通过数学证明得出理论上存在“通用图灵机”，这为可计算性的概念提供了严格的数学定义，图灵机成为现代通用数字计算机的数学模型，它证明通用数字计算机是可以制造出来的。
1937年，美国人克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Shannon）发表了他的伟大论文《对继电器和开关电路中的符号分析》，文中首次提及数字电子技术的应用。他向人们展示了如何使用开关来实现逻辑和数学运算。
1938年，德国人Zuse完成了Z1电子机械二进制计算机；
1942年，美国人阿坦那索夫和贝利设计了完全采用真空管作为存储与运算元件的计算机ABC（Atanasoff Berry Computer）；
1944年5月，美国人艾肯Aiken成功地研制出马克一号（Mark I）；
1944年6月，英国人弗劳尔斯（T. Flowers）发明了Colossus computer，被用它来破译德国人的密码；
1945年，美国人w Mauchly和 Eckert研制完成第一台全数字电子计算机ENIAC；
1951年，冯·诺伊曼领导设计了EDVAC (Electronic Discrete variable Automatic Computer)。：（1）采用了二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；（2)建立了存储程序，指令和数据便可一起放在存储器里，并作同样处理．简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度。

ABC只是模拟电子计算机到数字电子计算机的过渡品，算不上“全数字”电子计算机，而且性能很差，只用了300个电子管; Colossus则是一台专用电子计算机，含2500个电子管; ENIAC用了近20000个电子管，通用性和运算速度要高得多，而且实际解决了许多复杂的计算问题，所以ENIAC标志计算机时代的开始，它的历史地位是不容置疑的。

六十年来计算机领域产生了一系列重大发明，最终把人类带入了信息社会，这些重大发明起码有：存储程序概念计算机和通用电子数字计算机的基本框架（1945年），晶体管（1947年），集成电路（1959年），微处理器（1971年），第一台存储程序概念的计算机EDSAC I（1949年），磁芯存储器（1950年），第一台商用计算机UNIVAC I（1951年），微程序（1953年），虚拟存储器（1961年），系列化架构和相应的系统软件（1946年IBM360），磁盘存储系统IBM RAMAC（1966年），软磁盘技术（1967年），高级编程语言Fortran（1959年），面向对象语言Simula(1967年)，Pascal语言（1969年），C语言（1972年），C++语言（1985年），Java语言（1995年），第一个分时系统CTSS（1961年），UNIX操作系统（1969年），数据库（1969年），关系数据库模型（1970年），精简指令集计算机RISC（1974年），Winchester硬盘（1973年），第一台个人电脑Alto（1973年），鼠标（1964年），图形用户界面（1973年），所见即所得的文字处理（1974年），页面描述语言PostScript（1983年），Internet的前身ARPANET（1969年），以太网（1973年），万维网WWW（1990年），互联网通信协议TCP/IP（1975年），路由器（1986年），互联网浏览器（1990年），互联网搜索引擎（1993年），开放源代码的LINUX操作系统（1991年），电子商务（1995年）等。^①

Zuse通过使用二进制作为权宜之计，避免了巴贝奇需要的成千上成个啮合的十齿齿轮。
楚泽认为计算机最重要的部分不一定是计算本身，而是过程和计算结果的传送和储存。
图灵设计的基本特性是大内存和可编程能力（即为计算机提供一组执行查询的指令，程序包括下一步指令，如同《论可计算数》中的“计算机”知道在有限的磁带里增加还是不增加下一个数），因此使人工输入降到最低程序。而且大内在使得速度非常快。
图灵特别期望设计出自己的内存，它不同于“巨人”使用的长纸带，而更像是贴在墙上的墙纸。因为使用长纸带导致在纸带上“寻找”一条指令十分耗时，而他设计的内存允许计算机快速扫描指令。前者称为“顺序访问内存”，后者称为“随机访问内存”。计算机学家约翰·古斯塔夫森认为从前者转换成后者。“几乎与从十进制转换到二进制计算一样重要”。
马克一号借由打卡纸读取、执行每一道指令。它没有条件分支指令。这表示需要复杂运算的程式码会很长一串。循环的完成需利用打卡纸头尾相接的方式。其核心是71个循环寄存器(rotating register，把运算中暂时保存操作数的设备叫做register就始于Mark工)；
冯·诺依曼在数理逻辑方面的巨大成就，加上接触到了两个最前沿，使他于1945年6月写出了长达101页的《关于离散变量自动电子计算机的草案》，提出了程序和数据一样存放在计算机内存储器中，并给出了通用电子计算机的基本架构，后来这些思想被称为“冯·诺依曼结构”。
冯·诺依曼的EDVAC有两个非常重大的改进，即：（1）采用了二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；（2建立了存储程序，指令和数据便可一起放在存储器里，并作同样处理．简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度。