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TUhjnbcbe - 2024/2/23 17:50:00

闫德利腾讯研究院资深专家

三位奠基人

计算机作为一门科学,主要源于数学,最早源于“二战”。艾伦·图灵、冯·诺依曼和克劳德·香农无疑是计算机科学与技术的三位奠基人。他们都是数学家,都曾参与“二战”密码破译或盟*重大科研项目。

艾伦·图灵(年—年),英国数学家、逻辑学家,被称为“计算机科学之父”“人工智能之父”。他提出了著名的“图灵机”“图灵测试”,其论文《计算机器与智能》(年)是人工智能的开山之作。图灵在“二战”中曾协助*方破解德国密码系统Enigma。不幸的是,年轻的图灵死于家中的床上,床头放着被咬了一口泡过氰化物的苹果。为纪念图灵对计算机科学的巨大贡献,美国计算机协会于年设立图灵奖,该奖项是“计算机界的诺贝尔奖”。

冯·诺依曼(年—年),出生于匈牙利的美籍犹太人,是20世纪最著名的数学家之一,理论计算机科学和博弈论的奠基者,常被誉为“电子计算机之父”。他提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),该理论被称为冯·诺依曼体系结构。

克劳德·香农(年—年),美国数学家和密码学家,是“信息论之父”。年发表划时代的论文《通信的数学理论》,宣告“信息论”作为一门学科的诞生。香农还被认为是数字计算机理论和数字电路设计理论的创始人。其硕士毕业论文《中继及开关电路的符号分析》,论证了数字计算机及数字线路逻辑设计的可能性,被誉为“有史以来最重要的一篇硕士论文”。

三个发展阶段

从年第一台电子计算机发明算起,数字技术经历了计算机、互联网和新一代信息技术三个阶段。

1/计算机阶段(年-年代)

“二战”中,同盟国为满足快速计算需要,在艾伦·图灵和冯·诺依曼的指导下研发电子计算机。年,英国发明了第一台可编程的电子计算机——巨人计算机(ColossusComputer),以破译德*密码;同年,美国为完成火炮弹道运算,开始研制可编程的通用计算机ENIAC。年2月14日,该机器在宾夕法尼亚大学宣布诞生,标志着数字时代的来临。

从年电子计算机的发明到上世纪70年代,是数字技术发展的第一阶段,主要由计算机驱动,贝尔实验室、施乐帕克研究中心、IBM、仙童半导体公司、德州仪器、英特尔、通用电气是当时无可争议的风云公司。计算机阶段大体有四个子阶段。

第一代电子计算机以真空电子管为主要电路元件,又称为“真空管计算机”。其体积庞大,耗电量大,易发热,因而工作时间不能太长。

7年,贝尔实验室发明了晶体管,它被誉为“20世纪最伟大的发明”。年11月,英国曼彻斯特大学的实验型“晶体管电脑”启用,它通常被认为是世界上第一台投入运作的晶体管计算机。从50年代中后期开始,晶体管取代真空管成为计算机的核心器件,这就是第二代计算机——晶体管计算机。

8年,仙童公司和德州仪器公司分别发明了集成电路(IC)。年,IBM60系统研制成功,它以中小规模集成电路构成计算机的主要功能部件,标志着第三代计算机登上历史舞台。有学者进一步把70年代采用大规模和超大规模集成电路的计算机看作第四代计算机。

微处理器是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。年11月15日,第一台微处理器——Intel问世,开创了微型计算机的新时代。人们对谁是第一台现代个人电脑(PC)尚存争议,较多人认为是年的施乐奥托(Alto),或5年的Altair。6年的AppleI、年的IBM也是较早的产品,它们为两家公司在PC市场上的成功奠定了基础。

2/互联网阶段(年-年)

计算机是“二战”的产物,互联网则是冷战的产物。年10月29日,美国国防部高级研究计划局(ARPA)组建的阿帕网(ARPANET)第一期工程投入使用,它连接了加州大学洛杉矶分校(UCLA)、斯坦福研究院、加州大学圣巴巴拉分校和犹他大学四个节点。阿帕网的诞生,标志着数字技术进入以互联网为主的发展阶段。

阿帕网早期采用的是网络控制协议(NCP)。该协议只能用于同构环境,难以满足越来越多计算机网络接入需求。因此,高级研究计划局信息处理技术办公室(IPTO)的罗伯特·卡恩(RobertKahn)和斯坦福大学的温特·瑟夫(VintCerf)开始研究下一代通信协议。

年,两人开发了传输控制协议(TCP);4年,两人联合发表题为《关于分组交换的网络通信协议》的论文,正式提出TCP/IP协议。年1月1日,高级研究计划局决定淘汰NCP协议,TCP/IP取而代之。从此,阿帕网迅速成长为一个全球互连的网络。年1月1日也被很多人认为是互联网的官方生日,罗伯特·卡恩和温特·瑟夫也被誉为“互联网之父”。值得一提的是,温特·瑟夫是术语“Internet”的提出者,他在4年论文“SpecificationofInternetTransmissionControlProgram”中首次书面使用了“Internet”。

9年月,欧洲核子研究中心(CERN)的英国工程师蒂姆·伯纳斯-李(TimBerners-Lee)提交了《信息管理:建议书》(InformationManagement:AProposal)。这是一份关于万维网(WWW)的项目开发计划,标志着互联网进入万维网时代。年,全球第一个网站诞生,网址为

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