阿塔那索夫

阿塔那索夫

阿塔那索夫(JohnVincentAtanasoff)是保加利亞移民的後裔,1903年10月4日生於美國紐約州的哈密爾頓。他的父親是一個電氣工程師,母親是一位國小老師。

基本簡介

阿塔那索夫年幼時全家即遷居佛羅里達州的波克縣,因為其父在那裡的一個磷酸礦找到了一份待遇不錯的工作。他們家是當地第一批安上電燈的,當電燈光照亮房間的時候,阿塔那索夫立刻被神奇的電氣所吸引,纏住作電氣工程師的父親問這問那。阿塔那索夫9歲時,他父親礦上為他購買了一把新的計算尺,其父因老的計算尺還能用,就把新的給了兒子。阿塔那索夫愛不釋手,他仔細地閱讀了使用說明書,反覆做練習,兩個星期後就能用它解各種各樣複雜的問題了。另一方面,阿塔那索夫酷愛棒球,所以他的時間一半用在學習上,一半花在棒球場上。

發展歷史

1921年中學畢業以後,阿塔那索夫進了佛羅里達大學,1925年畢業,取得電氣工程學士學位。之後他進入依阿華州立大學,一邊工作,一邊念研究生,1926年獲得數學碩士學位。然後又進入威斯康辛大學,1930年取得物理學博士學位。他的博士論文課題是“氦的介電常數”。完成學業以後,他回到母校依阿華州立大學,同時在數學系和物理系任教。

阿塔那索夫對研製計算機感興趣始於20世紀30年代中期,起源於他指導研究生做課題時常常有大量的計算,而當時的計算工具難以滿足需要。阿塔那索夫為此曾嘗試把30台蒙絡計算機(MonroeCalculator,這是20世紀初發明的一種機械計算機)連起來,用一根公共軸驅動來解題,但依然太慢:解有29個未知數的29個聯立方程式花了他381個小時,即47個工作日,而且誤差還很大!在解決一個理論物理方面的問題時,他又嘗試過把幾台不同的制表機連在一起以提高計算效率,取得了一定效果,1936年他就此還發表了一篇論文,但這離阿塔那索夫的理想仍太遠。這段時間,他幾乎把當時可用的各種計算工具——機械式和機電式計算器、穿孔卡片計算機、微分分析器都研究了一遍,並第一個把它們明確地分成“數字計算機”和“模擬計算機”兩大類。在這些工作的基礎上,20世紀30年代末期,阿塔那索夫逐漸明確了他的目標:建造電子數字計算機以根本上改善計算工具。

相關技術

他為此定下了4個主要方向:

1、用電子管這種器件和電路代替機械部件。
2、用二進制代替十進制進行運算。
3、計算通過一連串順序的邏輯動作實現,而不是通過“計數”實現。
4、機器中要有能保存數的“存儲器”。存儲元件採用能充電和放電的電容器。
ABC方案大體成熟以後,阿塔那索夫在他的一名學生貝利(CliffordE.Berry)的幫助下開始實施他的計畫。貝利對機械和電子學相當熟悉,和作為理論物理學家的阿塔那索夫配合,1939年11月,樣機就完成了。又經過幾年的努力,到1942年,阿塔那索夫所設計的計算機終於完成。他把這台機器命名為“ABC計算機”,即“Atanasoff-BerryComputer”,以紀念他和Berry之間的合作以及Berry在實現中所作出的貢獻。

ABC計算機中有兩個長11英寸、直徑8英寸的酚醛塑膠做成的鼓,保存數據的電容就放在這兩個鼓上,鼓的容量是30個二進制數(每個含15個十進制數字),當鼓鏇轉時,就可以把這些數讀出來。輸入採用穿孔卡片,每張卡片上放5個數。機器中包含30個加減器,共用了300多個電子管,這些加減器接收從鼓上讀出的數進行運算,實現對微分方程的求解。按照阿塔那索夫的設計目標,ABC應該能夠解29個聯立方程,但由於穿孔卡片機工作不可靠,這個指標未能達到。阿塔那索夫和貝利曾用各種不同材料製作卡片進行試驗,以求提高卡片機的可靠性,但沒有成功。雖然如此,ABC機仍然證明了用電子電路構成靈巧的計算機確實是可能的,它確實也是世界上第一台這樣的電子計算機,儘管它不夠完善。

然而,在很長時間內,阿塔那索夫及其ABC機默默無聞,不為世人所知。究其原因大約有以下幾點。一是愛荷華地處美國中西部,當時還比較閉塞,愛荷華州立大學(當時還叫學院)也沒有什麼名氣,其研究工作不為世人所關注;二是阿塔那索夫的研究工作沒有得到美國政府和軍方的資助,完全屬於“自擬課題”;三是阿塔那索夫1942年9月應徵人伍,到海軍裝備實驗室工作(NavalOrdnanceLaboratory),中止了在ABC上的工作,連機器後來也給學校拆掉了。此外,由於種種原因,ABC也未申請專利。因此,直到20世紀70年代SperryRand公司和Honeywell公司為ENIAC專利的事打起官司來,阿塔那索夫被捲入其中,才開始揚名於世。事情的原委是1940年12月,阿塔那索夫參加在費城舉行的美國科學促進協會AAAS(AmericanAssociationforAdvancementOfScience)年會時遇到了莫奇利,兩人都對計算機感興趣,談得很投機;次年6月莫奇利去拜訪了阿塔那索夫,參觀了ABC機(當時已接近完成),看了設計圖紙和資料。因此訴訟中涉及莫奇利和埃克特的ENIAC專利是否有效的問題,是否剽竊了阿塔那索夫的思想的問題。經過馬拉松式的聽證和審判過程,1973年法院判決莫奇利和埃克特的ENIAC不是他們自己發明的,而是由阿塔那索夫的研究中導出的,因此ENIAC專利無效。這樣,阿塔那索夫贏了這場官司,被人稱為“電子計算機之父”,聲名大振。事實上,對這個判決,學術界和輿論界分歧很大,支持和反對的兩種呼聲都很高。我們這裡也不擬作出評判。應該說,IEEE—CS對這三人都授予了計算機先驅獎是比較客觀和公正的,三人各有其功勞。有評論說,ABC機是一顆“近失彈”(anear-miss),即沒有正中目標,但非常接近目標,這是比較實事求是的。

阿塔那索夫在海軍服役到1952年,其間他參與或主持過有關水雷、核子彈爆炸時的聲效應、引信等項目的研究,作出了重要貢獻,獲得海軍的最高獎勵——傑出服務獎(DistinguishedServiceAward)。1952年退役後,他創辦了兵器工程公司(OndnanceEngineeringCo.),開發了一台能跟蹤及記錄炮彈軌跡的計算機FIRETRAC(FiringErrorTrajectoryRecorderandComputer)。1959年公司被AGC(AerojetGeneralCo,)收購,成為它的大西洋分部(AtlanticDivision),阿塔那索夫任分部副總裁,領導開發了一個處理與分類包裹的計算機套用項目。

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