美军一次惨败推动电脑的诞生

2019-05-15 01:08:07 来源: 青海信息港

美军一次惨败推动电脑的诞生_名家观点_突袭

1943年2月14日,撒哈拉沙漠刮来的暴风掠过突尼斯中部的山脉及平原,在鬼哭狼嚎般的风暴声和遮天蔽日的沙尘中,涂着黑色十字标志的德国装甲战斗群,向首次进入非洲的美军装甲师发起了狂风般的进攻。

战斗结果大大羞辱了美国军人,他们的一个旅级战斗群被对手击溃,一个坦克营几乎被全歼。在河谷、山地和村落中,随处可见美军装备的残骸,其闪烁的火焰入夜还在照亮着沙漠的夜空。德军乌尔夫少尉兴奋不已,不停地问着自己的士兵:“你们见到过这样的战斗吗?你们见到过这样的景色吗?”

此役被称为凯塞林山口战役,是二战时美国进入非洲战场的首场战役。美军首战失利,共损失了29门大炮、57辆半履带车、98辆坦克和5百多名士兵。在总结此役和随后美军在非洲进行的系列战役的经验教训时,美军发现由于非洲的土质和美国马里兰州的土质不同,根据在马里兰州阿伯丁试验场试射而编制的射击表到了非洲统统失效,根据原先的射击表进行标定发射出去的炮弹往往击不中目标!

为此,美国陆军军械部下令阿伯丁弹道研究实验室重新编制射击表,但在当时,这项计算任务极其艰巨,在枯燥、繁琐、漫长的计算过程中,实验室主管认为有必要研制一种比现有计算工具快成千上万倍的新型计算设备。

战争需求催生计算机

二战期间,阿伯丁靶场负责测试美国军队的武器装备,新研制的大炮都在那里进行首次发射和校准,阿伯丁弹道研究实验室承担着编制火力表的任务。在当时,这项计算工作极其艰巨——枯燥,繁琐,漫长,《天才的拓荒者》书作者诺曼·麦克雷描写实验室在战争开始时乱得一塌糊涂,而且情况越来越糟,“即使到了战争的第三个年头,弹道实验室大约180名员工,每天两班埋头于他们的台式计算器且两台分析仪同时开工,碰上复杂的计算也要花上三个月才能完成。当时,实验室每天都要接受6份订单制作新的设计或轰炸表;因此尽管他们忙个不停,工作往往依然积压了很多。”

在计算过程中,实验室主管看到了人力与智力的矛盾、计算任务和计算工具的矛盾,他认为有必要研制一种比现有计算工具速度快成千上万倍的新型计算设备。他把目光投向了宾夕法尼亚大学的摩尔学院。

早在阿伯丁弹道实验室建立之初,它就同宾夕法尼亚大学有着密切联系,实验室的工程技术人员经常到该大学接受短期培训。1943年4月,摩尔学院和阿伯丁弹道实验室达成一项合作协议,由军方提供经费,学院来开发研制一种新型计算设备,以加快火力表的计算。该设备起先准备起名为“电子数字积分机”,但军方的一位负责人建议再加上“计算机”一词,于是它被叫做“电子数字积分机和计算机”,英文简称ENIAC,即爱尼亚克。

项目由摩尔学院的物理学教授约翰·莫契利负责,此人安静祥和,从容不迫,一派学者风范,甚至有些“幻想家”的味道。他选择摩尔学院的电器工程师——研究生约翰·埃克特负责电路的研制。埃克特的性格与莫契利不同,他易发脾气,经常动怒,但将“幻想”落地的动手能力很强。该项目的军方负责人戈德斯坦中尉曾评价埃克特“精力充沛,构思极其精巧,才智甚是出众,至始至终,他使这个项目日臻完善并确保了成功。”

1943年5月31日,该项目启动,其预算是15万美元。莫契利和埃克特开始研发这台机器。

有些讽刺意味的是,美国国防研究委员会对该项目并不太感冒,他们对该项目态的态度是“冷淡”,坏的态度是“敌对”。

在初步运行中,爱尼亚克在计算能力上表现出了按当时水准来说是令人震撼的速度,但它没有任何内部的存储设备,只能快速处理当下的数据,所以每次计算都要重头再来。以今天的标准来看,它是一台大型计算器,而不是一台计算机。这个问题深深地困扰着埃克特与莫契利,他们苦寻良方。

“云霞出海曙,梅柳渡江春。”在爱尼亚克机研发的同时,美国原子弹的研发工作也进入了冲刺阶段。着名的数学家冯·诺依曼担任原子弹研发项目的顾问,他在工作中,也遇到了阿伯丁弹道实验室类似的问题——极为困难的计算工作。当时,原子核裂变的各项数据计算非常繁琐,实验室为此雇用了100多名女计算员,从清晨忙到深夜,还是跟不上进度。美国军方为此征用了他们所能找到的的计算设备,包括IBM的台式卡片计算设备和哈佛大学的马克I型机,但仍不能得到令人满意的速度。他不知道摩尔学院正进行爱尼亚克机研发,按说,美国国防研究委员会知道爱尼亚克机和原子弹这两个平行进行的项目,可是委员会认为爱尼亚克机无足轻重,没有认识到这将是与原子弹一样重要的项目。他们不想让诺依曼把时间浪费在一个不会有什么名堂的项目上,因此没有把爱尼亚克机的研发消息告诉这位伟大的学者。

1944年的夏天,戈德斯坦中尉在火车站遇到了冯·诺依曼,他此前从未正式与后者会面,只是听过其几次讲座。他的心一阵狂跳,好似刚刚越过一个巨大的障碍。他后来回忆说:“因此我相当冒昧地走上前去向这位世界闻名的人士做自我介绍,并开始谈话。”在交谈中戈德斯坦提及爱尼亚克和所面临的问题,诺依曼眼前一亮,答应去指点一下。

美国未来学家斯图尔特?布兰德说过,“在合适的地点出现的合适信息,能改变你的生活。”

原来平行运作、影响人类历史的两个重大项目至此交汇。正所谓“心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷。”

名利导致计算机先驱们决裂

在诺依曼到摩尔学院参观前,埃克特说:“大家都说冯·诺依曼是一名天才。不过,他是否是天才,将从他来我们这里之后问的个问题就可以判断出来。”

诺依曼抵达后的个问题就是关于爱尼亚克的逻辑结构,这点到了问题的要害,让莫契利和埃克特很佩服,他们表示愿意多听听他的高见。诺依曼为爱尼亚克研发小组解决了程序的存储问题,完成了计算机进化的关键一环。

诺依曼还答应做爱尼亚克项目组的顾问。他的参与让美国军方信心大增,设计方案不断修正升级,研究经费不断增加,经费累计投入近50万美元。

1945年初,爱尼亚克基本完工,开始试运行。今天的人们很难想象面前的精巧电脑是由这台名为爱尼亚克的粗笨设备演化而来的,当时它内部有成千上万个电子管、二极管、电阻器等元件,电路的焊接点多达50万个,设备表面布满了电表、电线和指示灯。它的电子管平均每15分钟就要烧坏一只,工程师们大汗淋漓地不停更换。它的耗电量很高,有一个比较夸张的说法,说它开机时,实验室所在小镇的电灯都会变暗。

1946年2月15日,宾夕法尼亚大学举办了隆重的庆典,向公众正式展示爱尼亚克。它运算时忽明忽暗的指示灯,给人以神秘的感觉,其快速的运算能力让当时的来宾惊叹不已。美国《时代》周刊的写道:“它的电子智慧开启了一个全新的世界。”

诺依曼在媒体闪光灯中自豪地说:“电子计算机的研制终于成功了,全世界的计算只要有4台爱尼亚克机就够了。”

看着春风满面的诺依曼,莫契利和埃克特深感被抢了风头,其实此前在诺依曼发表《关于离散变量自动电子计算机的草案》论文时,双方就产生了心结。在这篇论文中,诺依曼首次提出了在电子计算机内部的存储器中存放程序的概念,这成为所有现代电子计算机的范式,被称为“冯·诺依曼结构”。

问题出在署名上,作者只署了“冯·诺依曼”。虽然诺依曼对爱尼亚克的成功面世贡献不小,可毕竟这是在埃克特和莫契利前期工作基础上的理论升华,怎么能只署诺依曼的名字呢?

按说此时诺依曼已蜚声海内,不需要和后起之秀争名。有后人替他解释,爱尼亚克是军方的项目,按照当时美国的有关保密法规,在研制期间,任何正式参与的科研人员一律不得发布任何消息,更不要说发表论文了,所以莫契利和埃克特不能发布相关信息。诺依曼虽然是曼哈顿原子弹项目的参与人员,但不是爱尼亚克项目的正式参与人员,可以发表技术论文,关键的是他想早些推动计算机技术的发展,所以署自己的名字尽快发表。作家诺曼·麦克雷评价:“埃克特悲伤地感到,冯·诺依曼掠夺了他的胜利果实。”

“莫契利和埃克特妄图拥有计算机的专利权是不对的,我这样做是想让计算机成为共有财产,因为军队专利的保护期只有一年,自专利材料公布一年后,专利自动失效。” 冯·诺依曼这样认为。

诺依曼与莫契利、埃克特在计算机技术专利归属方面的分歧越来越大。随后,宾夕法尼亚大学也了卷进来,称爱尼亚克是该校下属的摩尔学院的项目,因此所有研制成果的专利都归宾夕法尼亚大学所有,个人无权申请专利。

“人生若波澜,世路有崎岖。”残酷的事实像冰锥一样刺穿了莫契利和埃克特的心,他们被迫放弃了对爱尼亚克整机的专利申请,并萌生去意。

天真的“童年”

1946年3月的一天,IBM的执行副总裁查理·柯克和他的助理小托马斯·沃森(IBM总裁托马斯·沃森的儿子)前往宾夕法尼亚大学参观爱尼亚克。埃克特接待了他们,并向他们演示了机器进行弹道轨迹计算的飞快速度。他接着说,计算机是未来的浪潮,商业前景无限,并告诉他们自己准备辞职创办计算机公司。

小沃森看着这个塞满一间屋子的庞然大物,心说这玩意儿卖给谁,它能取代IBM当时灵巧的打卡机?他敷衍地说:“你们的主意不错,但是你们的钱很快就会花光的。为客户生产这些东西是很费钱的。”在回去的路上,他与柯克就此事进行交流,后者说:“那东西太笨重,我们永远不会用这玩意儿。”

阿纳托尔·法朗士在《伊壁鸠鲁的花园》中曾写到:“需要弄清楚的重要问题是,那些已经被时间神圣化了的愚蠢言行,是否形成一个人用他的愚蠢所能做出的投资。”

埃克特和莫契利随后从大学辞职,决定自己组装计算机并销售。埃克特负责设计,莫契利负责寻找客户,他们成立了一家公司,但还没有正式注册。

莫契利想到美国上次人口普查已过去了四年,下一轮人口普查马上要开展了。他们计划研制一台计算机卖给人口普查局,让他们用计算机来替代机械制表机,以便快速处理普查带来的海量数据。而正准备扩大调查项目的美国人口普查局认为以IBM为代表的老式制表机已不能满足其要求,莫契利的想法与之不谋而合。

1946年9月,双方正式签署合同,合同写明这台简称尤尼法克(UNIVAC)的计算机造价为30万美元。供货之后,埃克特和莫契利可拿到7.5万美元的酬金,就是说整体预算为37.5万美元。

辞职后并无其他收入来源的埃克特和莫契利对这笔生意非常兴奋。但当他们签完合同,做详细的预算时,才发现尤尼法克的总造价将高达40万美元,原先提出的预算根本不够。这意味着他们要白干,而且还要倒贴进去2.5万美元。

与此同时,他们发现制造在商业环境下使用的可靠系统,要比研发在实验室使用的设备困难得多。一位历史学家曾评价:“埃克特和莫契利过于乐观了,他们好天真。”

破产源于资金链崩溃

“这台计算机一星期运行一个小时,但效果非常糟。”1949年春天,Northrop公司的一名工程师,这样评价埃克特和莫契利为他们开发的计算机。

为人口普查局生产的设备注定赔钱,好在这家名叫Northrop的公司在1947年10月找上门来,要求做一台简单一点的计算机。双方约定这家公司先付8万美元的开发费用,交货时再付另2万美元。让人啼笑皆非的是莫契利他们又做了一笔赔钱的买卖,但好在有现金流入,为了支撑公司继续开展人口普查局的那个大项目,他们拆东墙补西墙。

莫契利继续寻找客户,一家名叫Prudential的保险公司对之产生了有兴趣,这家保险公司的一名计算机专家曾写过本关于计算机的书籍——《巨脑》,但这家公司起初对花巨资购买设备犹豫不决,只肯付给莫契利两万美元作为咨询服务费用。聊胜于无,莫契利接受了,他想对方终会买的。

在这段时间里,他们决定把尤尼法克批量生产,卖给其他客户,以降低成本。但要进行商业化运作,必须把手续办齐全, 1948年12月,两人正式注册了“埃克特—莫契利电脑公司”。

他们四处筹集资金,多次碰壁,但终于时来运转。他们的专利律师与美国Totalisator公司的副总裁亨利·施特劳斯是朋友,亨利本人曾在20年代注册了用于赛马下注的赌金计算器。识货的他一眼看出了埃克特和莫契利产品的潜力,于是促使他所在的公司买下了埃克特—莫契利公司40%的股份,并给他们提供了一批贷款。

有了资金保障,莫契利他们开始扩大员工的招聘,并随后搬迁到费城北部一幢自成一体的二层楼房里,这里曾是一家编织工厂的厂址。在夏天里,这大楼里热得厉害,员工们把公司所在的地方叫做死人谷(Death Valley)。这似乎不是个好兆头。

1949年9月,他们为Northrop制造的设备交货立刻,虽然有很多问题,可早期的计算机就这水平,对方很痛快地付了余款。但他们在这笔生意上并没有挣到钱,而是亏损了17.8万美元。

类似的故事多次上演过,公司多次以低于成本价的价格把设备卖给客户。维持这种商业模式的前提是要有充沛的资金投入,通过扩大市场,熬过艰难的创业初期。正当他们热火朝天地完成一系列订单时,噩耗传来。

1949年年底,亨利·施特劳斯因飞机失事遇难,短视的Totalisator公司立即停止了资金的投入,并要求他们归还贷款。

“雪暗凋旗画,风多杂鼓声。”1950年2月,埃克特和莫契利公司终于撑不下去了,宣布破产,这家公司只存在了短短的一年零三个月。

不过,有许多商业大亨正像秃鹫盯着垂死动物那样注视着他们的“遗产”,这其中包括雷明顿-兰德公司,这是一家在19世纪上半叶和IBM竞争数十年的公司,其竞争领域是打卡机,但该公司在该领域一直被IBM甩在身后。

雷明顿-兰德公司当时的詹姆斯·兰德看到了埃克特和莫契利成果的价值,于是邀请他们加盟自己的公司,除给他们优厚的薪水爱户外,还帮他们偿付债务。埃克特和莫契利于是进入雷明顿-兰德公司,继续研制尤尼法克计算机,并获得成功。

随后,在1952年 美国总统大选结果时,尤尼法克计算机成功地预测了艾森豪威尔当选,引起了巨大的轰动。雷明顿-兰德公司一跃成为当时的计算机公司。

酝酿中的风暴

“这件事,一位IBM的员工说道,‘把这位老人吓坏了,他确信自己已无法控制局面了。’”

尤尼法克在总统大选中的出色表现,震撼了时任IBM总裁的托马斯·沃森,作家威林姆斯·罗杰斯用上面的这段文字记述了当时的状况。

“如果错过了太阳时你流了泪,那么你也要错过群星了。” 这是泰戈尔的诗。老沃森显然明白这个道理,他承认自己对计算机这类新生事物的把握力不从心了,于是开始放手让小沃森负责管理计算机业务。

不是冤家不聚头。雷明顿-兰德已经将枪口顶在老对手IBM要害处,占了上风。而IBM组织的猛烈反击也即将全面展开,史上轮计算机商战拉开了帷幕。

这是计算机发展史上的一个关键时期,它影响了整个产业的未来走势。就像奥地利传记作家斯蒂芬·茨威格在《人类群星闪耀时》所写的那样:“一个真正的具有世界历史意义的时刻 —— 一个人类的群星闪耀时刻出现以前,必然会有漫长的岁月无谓地流逝而去,在这种关键的时刻,那些平时慢慢悠悠顺序发生和并列发生的事,都压缩在这样一个决定一切的短暂时刻表现出来……”

图注1:莫契利(左)和埃克特(右)

图注2:开现代计算机发展史先河的爱尼亚克机当时有一间屋子那么大。在它的研发过程中,美国军方深度介入,照片中即有一位穿制服的美国军官参与测试

户外广告机厂家
油滤芯
铝单板生产厂家
本文标签: