千秋电脑父

　　这是关于第一台电脑埃历阿克巧遇“电脑之父”的小故事。 

　　1944年仲夏的一个傍晚，戈德斯坦中尉来到阿贝丁车站，等候去费城的火车，突然看见前面不远处，有个熟悉的身影向他走过来。来者正是闻名世界的大数学家冯•诺依曼（J.Von Neumann）。 

　　戈德斯坦感到绝不能放过这次偶然的邂逅，他把早已埋藏在心中的几个数学难题，一古脑儿倒出来，向数学大师讨教。冯•诺依曼和蔼可亲，丝毫也不摆谱，耐心地为戈德斯坦排忧解难。听着听着，他不觉流露出吃惊的神色，敏锐地从数学问题里，感到眼前这位青年身边正发生着什么不寻常的事情。他开始反过来向戈德斯坦发问，直问得年轻人“好像又经历了一次博士论文答辩”。最后，戈德斯坦毫不隐瞒地告诉他莫尔学院的电子计算机项目和目前的研究进展。 

　　冯•诺依曼真的被震惊了，随即又感到极其兴奋。从1940年起，他就是阿贝丁试炮场的顾问，同样的计算问题也曾使数学大师焦虑万分。他急不可耐地向戈德斯坦表示，希望亲自到莫尔学院看一看那台尚未出世的机器。 

　　莫契利和埃克特高兴地等待着冯•诺依曼的来访，他们也迫切希望得到这位著名学者的指导，同时又有点儿怀疑。埃克特私下对莫契利说道：“你只要听听他提的第一个问题，就能判断出冯•诺依曼是不是真正的天才”。 

　　骄阳似火的8月，冯•诺依曼风尘扑扑地赶到了莫尔学院的试验基地，马不停蹄约见小组成员。莫契利想起了埃克特的话，竖着耳朵聍听数学大师的第一个问题。当他听到冯•诺依曼开言吐语，首先问及的是机器的逻辑结构时，不由得对埃克特心照不宣地一笑，两人同时都被这位大科学家的睿智所折服！从此，冯•诺依曼成为莫尔电子计算机研制小组的实际顾问，与小组成员频繁地交换意见。年轻人机敏地提出各种设想，冯•诺依曼则运用他渊博的学识，把讨论引向深入，并逐步形成电子计算机的系统设计思想。 

　　人们后来把“电脑之父”的桂冠戴在冯•诺依曼头上，而不是第一台电脑的两位实际研制者，这并不是没有根据的。冯•诺依曼是美籍匈牙利人，1913年出生，“数学神童”的名声传扬在外──他6岁能心算8位数除法，8岁学会微积分，12岁读懂了函数论。通过刻苦学习，在17岁那年，他发表第一篇数学论文，不久便掌握了七种语言，又在最新数学分支──集合论、泛函分析等理论研究中取得突破性进展。22岁时，他获瑞士苏黎士联邦工业大学化学工程师文凭。一年之后，轻而易举摘取布达佩斯大学的数学博士学位。转而攻向物理，为量子力学研究数学模型，又使他在理论物理学领域占据了突出的地位。风华正茂的冯•诺依曼，在科学殿堂里“横扫千军如卷席”，成为横跨“数、理、化”各门学科的超级全才。

　　 1928年，美国数学泰斗韦伯伦教授广罗天下之英才，“伯乐”慧眼识“良骥”，一封烫金的大红聘书，寄给了柏林大学26岁的讲师。冯•诺依曼预料到未来科学的发展中心即将西移，欣然前往美国任教。1933年，与爱因斯坦一起被聘为普林斯顿高等研究院的第一批终身教授。

　　当然，往日的辉煌不足以说明冯•诺依曼在电子计算机上做出的贡献。埃历阿克虽然威力强大，但是它毕竟还很不完善，比如存在着耗电多、费用高的缺点。它的耗电量超过174千瓦，据说那些年，只要埃历阿克一开动，整个费城城市的所有灯光顿时黯然失色。那些个电子管发光又发热，平均每隔7分钟要损坏一只。虽然当初只花了军械部40万元的研制费用，可谁能料到，维护它的费用后来竟超过200万之巨！埃历阿克最致命的缺点是程序与计算两分离。指挥埃历阿克2万只电子管工作的程序指令，被存放在机器的外部电路里。需要计算某个题目前，埃克特必须分派几十员精兵强将，把数百条线路用手接通，像一群电话接线员那样手忙脚乱地忙活好几天，才能进行几分钟运算。 

　　现在的人不应该因此而求全责难莫契利和埃克特，因为电子计算机的设计毕竟是前无古人的。然而，正是这前无古人，方才显得出英雄本色。这时，冯•诺依曼用高超的理论和技术方法，一举攻克了巨大的难关。 

　　在埃历阿克尚未投入运行前，冯•诺依曼就已开始着手起草一份新的设计报告，要对这台电子计算机进行脱胎换骨的改造。他把新机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机”，英文缩写译音是“埃德瓦克”（EDVAC）。1945年6月，冯•诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人，为埃德瓦克方案联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代电脑体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代电脑科学发展里程碑式的文献。报告明确规定出计算机的五大部件，并用二进制替代十进制运算，大大方便了机器的电路设计。埃德瓦克方案的革命意义在于“存储程序”──程序也被当作数据存进了机器内部，以便电脑能自动依次执行指令，再也不必去接通什么线路。 

　　人们后来把根据这一方案思想设计的机器统称为“诺依曼机”。自冯•诺依曼设计的埃德瓦克始，直到今天我们用“奔腾”芯片制作的多媒体计算机为止，电脑一代又一代的“传人”，大大小小千千万万台计算机，都没能够跳出诺依曼机的掌心。在这个意义上，冯•诺依曼是当之无愧的“电脑之父”。当然，随着人工智能和神经网络计算机的发展，诺依曼机一统天下的格局已经被打破，但冯•诺依曼对于发展电脑作出的巨大功绩，永远也不会因此而泯灭其光辉！

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