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來源：互聯網

ENIAC是電子數字積分式計算機（英文：The Electronic Numerical Integrator and Computer）的簡稱，是世界上第一臺電子數字式計算機，于1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學正式投入運行。

第二次世界大戰期間，美國軍方要求賓州大學莫奇來(Mauchly)博士和他的學生愛克特(Eckert) 設計以真空管取代繼電器的"電子化"電腦—ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator電子數字積分器與計算器)，目的是給美國陸軍的彈道研究實驗室（BRL）所使用，用于計算火炮的火力表。ENIAC最初也專門用于火炮彈道計算，后經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。

ENIAC是艾倫·麥席森·圖靈完備的電子計算機，能夠重新編程，解決各種計算問題。它在建成后首先用于多甄彈的設計計算。該設備共使用了18800個真空管，占地170平方米，重達30噸，功率140千瓦，價格140萬美元。它的計算速度比機電機器提高了一千倍，每秒可從事5000次的加減運算。令當時的科學家和實業家極其震感的是它的數學能力和通用的可編程能力。該計算機一直使用到1955年10月2日才關閉。1987年，ENIAC被評為IEEE里程碑之一。1996 年，美國副總統艾伯特·戈爾 (Al Gore) 來訪，慶祝了ENIAC成立 50 周年。舊電腦的剩余部分最后一次被啟動。現在ENIAC在美國陸軍野戰炮兵博物館和賓夕法尼亞大學長期展覽。

ENIAC第二次世界大戰期間，它在建成后首先用于多甄彈的設計計算。該計算機耗資近50萬美元，一直使用到1955年10月2日才關閉。1996 年，美國副總統阿爾·戈爾 (Al Gore) 來訪，慶祝了ENIAC成立 50 周年。舊電腦的剩余部分最后一次被啟動。現在ENIAC在美國陸軍野戰炮兵博物館和賓夕法尼亞大學長期展覽。

歷史

ENIAC的遠親

在17世紀，隨著數學和天文學的發展，人們對算術運算機器的需求開始顯現。1642年，法國數學家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進制加法器。但戈特弗里德·萊布尼茨改進了它，并發明了伸縮齒輪和其他機械部件，以及具有步進齒的圓柱體（被稱為萊布尼茨輪），使得計算機器從手動機械時代進入自動機械時代。然而，直到19世紀，瓦西里·巴比奇的工作才取得了真正的突破。巴比奇意識到機械原理和數學的結合可能性，并制造了一臺差分機，該機器能計算高階差分并用于編制數學用表。盡管政府支持他的計劃，但最終未能完成。巴比奇并未放棄，他轉向制造一臺真正通用的自動計算機器——分析機。分析機主要由執行四則運算的設備和存儲器組成，每個寄存器可存放50位數。巴比奇通過一套穿孔卡片來控制整個過程，這是受雅卡爾的提花機穿孔卡片的啟發。然而，盡管巴比奇有生之年大部分時間都花在研制分析機上，但他去世時尚未制造出正式的產品。盡管如此，瓦西里·巴比奇的工作為后來的計算機發展奠定了基礎。

ENIAC的近親

19世紀末，由于霍利里思等人對統計效率的需求，計算機器開始從手動機械向電動計算發展。霍利里思采用了巴比奇的差分機原理，并利用穿孔卡片進行操作，以提高統計效率。隨后，霍利里思的公司與其它公司合并，成立了國際商用機器公司（IBM），為計算機器的發展奠定了基礎。到了20世紀30年代，英國數學家艾倫·麥席森·圖靈提出了“圖靈機”的設想，為計算機器的可計算性提供了嚴格的數學定義。同時，哈佛大學的艾肯基于瓦西里·巴比奇的構思，利用繼電器部件制造出了自動程控計算機（ASCC），即Mark I。

Mark I是世界上第一臺全電子計算機，它的體積龐大，重達5噸，長51英尺，高8英尺，部件數量達到800,000個，電線長達500英里。雖然運算速度不算快，但精度極高，能完成小數點后23位數字的運算。Mark I在哈佛大學服務了15年之久，為科學和工程計算做出了重要貢獻。

ENIAC研發背景

第二次世界大戰中，賓夕法尼亞大學莫爾學院電工系與阿伯丁彈道研究實驗室共同負責為陸軍每天提供六張火力表。每張表都要計算幾百條彈道，而一個熟練的計算員用臺式計算機計算一條飛行時間60秒的彈道要花20小時，用大型的微分分析儀也需15分鐘。ENIAC把過去借助臺式計算器需7～20小時才能計算出一條發射彈道的工作量縮短到只用30秒。從戰爭一開始，阿伯丁實驗室就不斷地對導數分析儀作技術上的改進，同時聘用了二百多名計算員，即使這樣，一張火力表也往往要算兩三個月。在緊急任務的壓力下，軍方代表和學術代表都想盡辦法尋求問題的解決。

1942年8月，莫爾學院的莫克利寫了一份題為《高速電子管計算裝置的使用》的備忘錄，這實際上就成為ENIAC的初始方案，而當時負責阿伯丁實驗室同莫爾電工系聯系的軍方代表正是莫克利的朋友戈爾斯坦，得知莫克利對電子計算機的設想，戈爾斯坦立即意識到這一設想對解決制造火力表的困難的巨大價值，于是他立即向有關軍事部門作了匯報，并立即受到軍事部門的重視。接著軍事部門就要求莫爾學院草擬一份有關電子數字計算機的發展計劃，莫爾學院的有關報告經過專家認定很快得到認可，于是軍事部門立即予以極大的支持，從人力到財力全力支持ENIAC的研制。很快一個由青年科技工作者和科研組織人才組成的研制團隊就成立了。1945年底，這臺標志著人類計算工具歷史性變革的巨型機器終于誕生。它起初是專門用于彈道計算，后來經過多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。

ENIAC問世

盡管 ENIAC 是在第二次世界大戰結束時完成的，但它的創建是為了幫助對抗德國聯邦國防軍。它于 1943 年開始建造，直到 1946 年才完工。ENIAC在1946年公布的時候，就被當時的新聞贊譽為“巨腦”。戰爭期間男性工程師短缺，因此由六名女性計算機組成的團隊負責編程。到 1956 年，ENIAC占地約 1,800 平方英尺，擁有近 20,000 個真空管、1,500 個繼電器、10,000 個電容器和 70,000 個電阻器。它還使用 200 千瓦的電力，重量超過 30 噸，成本約為 487,000 美元。這時ENIAC 可以在一秒鐘內完成 5,000 個加法循環，完成 50,000 人的工作。以 ENIAC為代表，一批計算機迅速推向市場，形成了第一代計算機族。在這一時期，美籍匈牙利科學家約翰·馮·諾依曼提出了“程序存儲”的概念，其基本思想是把一些常用的基本操作都制成電路，每一個這樣的操作都用一個數代表，于是這個數就可以指令計算機執行某項操作。

近代發展

ENIAC誕生后到20世紀50年代末期，世界上主要國家也紛紛研制出不同型號的電子計算機，但在這十多年的時間內，計算機的性能并沒有得到奇跡般的提高，直到五十年代末期，隨著晶體管技術的發展，使計算機遇上第一次大飛躍發展的機遇。被人們稱為"第二代"的電腦誕生了。晶體管取代了真空管，開始大規模地應用到計算機上去，這樣就大大提高了計算機的可靠性。運算速度也加快到幾萬至幾十萬次，而且體積逐步縮小，成本也隨之降低了。

1958年發明了集成電路(IC)，將三種電子元件結合到一片小小的硅片上，科學家使更多的元件集成到單一的半導體芯片上。1960年，出現了一些成功地用在商業領域、大學和政府部門的第二代計算機。?1964年，美國IBM公司研制成功第一個采用集成電路的通用電子計算機系列IBM360系統。到1965年，集成電路開始取代晶體管，從而使得"電腦家族"跨入"第三代"。其中尤以1964年由美籍華人王安博士所領導的王安電子公司生產的具有對數轉換設備的辦公室數位計算器(Offic_ edigitalComputer)為代表。

現代發展

到了七十年代初，集成電路發展到大規模集成電路(Larg- eScale Integrated Circuit,LSI)，使計算速度達到了每秒幾千萬至上億次。這就是人們所說的"第四代"電腦。就在這種大型電腦發展的同時,小型電腦(minicom~ puter)也應社會上各方面的需要而大量出現。1981年，IBM推出個人計算機(PC)用于家庭、辦公室和學校。1984年，Apple 麥金塔系列推出，Macintosh提供了友好的圖形界面，用戶可以用鼠標方便地操作。80年代，超大規模集成電路(VLSI)在芯片上容納了幾十萬個元件，后來的ULSI將數字擴充到百萬級。1993年，英特爾公司推出了Pentium或稱P5（中文譯名為“奔騰”）的微處理器，它具有64位的內部數據通道。1993年，微軟正式向全世界推出了劃時代的Windows 95操作系統。2001年，微軟公司研發的操作系統Windows XP發布。2020年7月，中國科學技術大學在“神威·太湖之光超級計算機”上首次實現千萬核心并行第一性原理計算模擬。2022年10月9日，中國“天河一號”新一代超級計算機系統在這里正式運行啟動。

結構及原理

ENIAC的工作原理：采用電子管作基礎元件;使用汞延遲線作存儲設備，后來逐漸過渡到用磁芯存儲器;輸入、輸出設備主要是用穿孔卡片，用戶使用起來很不方便;系統軟件還非常原始，用戶必須掌握用類似于二進制機器語言進行編程的方法，程序仍然是外加式的。ENIAC的存儲量太小，至多只能存20個10位的十進制數。

ENIAC誕生后，數學家馮?諾依曼提出了重大的改進理論，主要有兩點：其一是電子計算機應該以二進制為運算基礎，其二是電子計算機應采用存儲程序方式工作，并且進一步明確指出了整個計算機的結構應由五個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。約翰·馮·諾依曼針對ENIAC“執行快，計劃慢”的缺點，天才地提出了把程序也像數據一樣放在計算機中的光輝思想，即所謂“存儲程序”概念，引起了計算機發展史上劃時代的變化。馮?諾依曼的這些理論的提出，解決了計算機的運算自動化的問題和速度配合問題，對后來計算機的發展起到了決定性的作用。

發展應用

軍事應用

彼時正值第二次世界大戰，兩位受美國軍方之命設計以真空管取代繼電器的"電子化"電腦，目的是用來計算炮彈彈道。隨著美蘇冷戰開始，軍方又在其身上發現了很多其它用途，比如協助開發人員研究首枚氫彈，用?ENIAC 來測試初期設計的可行性。

ENIAC誕生后用于計算軌跡和編輯射表。計算機在軍事方面的應用迅速擴展至核武器設計、密碼學和戰略國防等領域。在其生命周期中，ENIAC 進行了氫彈設計、天氣預報、宇宙射線研究、隨機數研究甚至風洞設計的計算。ENIAC 一直運行到 1955 年 10 月 2 日被雷擊倒塌。人們相信 ENIAC 所做的計算比當時全人類的計算還要多。

20世紀40~ 50年代期間,軍方資助開發的計算機大量涌現。美國武裝部隊不僅大力支持早期計算機技術開發,也支持技術信息的大規模擴散。美國軍方對此的態度與英國和蘇聯軍方截然不同,可能是因為擔心計算機技術的開發發利用需要大規模產業研究基礎設施。

后續應用

ENIAC誕生后短短的幾十年間，計算機的發展突飛猛進。主要電子器件相繼使用了真空電子管，晶體管，中、小規模集成電路和大規模、超大規模集成電路，引起計算機的幾次更新換代。每一次更新換代都使計算機的體積和耗電量大大減小，功能大大增強，應用領域進一步拓寬。特別是體積小、價格低、功能強的微型計算機的出現，使得計算機迅速普及，進入了辦公室和家庭，在辦公室自動化和多媒體應用方面發揮了很大的作用。目前，計算機的應用已擴展到社會的各個領域。

現存展示

1964 年，密歇根大學翻新了從陸軍處購買的面板用于展覽。2006 年 1 月，貝斯特大樓投入使用后，該展覽搬到了貝斯特大樓。CSE 部門對已于 2008 年 5 月 14 日去世的已故名譽教授 Arthur Burks 表示感謝，感謝他采購并保留了這些 ENIAC 組件，這些組件由他選擇來捕捉這一革命性機器的精髓。其他具有重要意義的 ENIAC 常設展覽位于美國陸軍野戰炮兵博物館和賓夕法尼亞大學。史密森尼還保留了 ENIAC 的部分內容，其中一些被借給其他機構。

行業影響

ENIAC是一座不朽的里程碑。它的問世，是20世紀最重大的科技成就，比18世紀瓦特發明的蒸汽機引起的工業革命對人類的生產和生活方式的影響還要深刻得多。在計算機發展的五十多年時間里，它極大地增強了人類認識世界、改造世界的能力，深入并影響到社會和生活的各個領域，計算機科學已成為新技術的帶頭學科和先導智能技術，成為新的生產力的代表，促進當今世界從社會工業化向社會信息化方向發展。

從CALCULUS到ENIAC，自兩個世紀以前人們制造出蒸汽機以來，再沒有什么發明比電子計算機更激動人心的了。今天我們之所以能以如此巨大的規模開發和利用自然資源為人類造福，都跟電子計算機的應用密切相關。它出現在哪里，哪里的面貌就為之一新，就有可能出現奇跡，產生重大突破和飛躍。現在，電子計算機已經深深地影響到我們社會生活的各個領域。

爭議事件

在國內的絕大部分媒體上都會出現世界上第一臺電子計算機是上世紀1946年由美國人莫克利（John Mauchly）發明的ENIAC，但另一種說法卻是：世界上第一臺電子計算機是由愛荷華州立大學的約翰· 文森特·阿塔納索夫（John Vincent Atanasoff）教授和他的研究生克利福特·貝瑞（Clifford Berry）先生在1937年至1941年間開發的“阿塔納索夫-貝瑞計算機（Atanasoff-Berry 計算機，簡稱ABC）”。

ENIAC計算機誕生不久便引發了一場發明權之爭。因為 ENIAC 問世 4 年前，一部名叫 ABC（“阿塔納索夫 – 貝利”）的計算機已研制成功，“因條件所限”未能投入實際應用。ABC 是約翰·阿塔那索夫（John Vincent Atanasoff）和貝利（Clifford Berry）發明的。 1973 年 10 月 19 日，美國明尼蘇達州一家地方法院經過 6 年、135 次開庭審理，傳喚 77 位證人，采集 80 份書面證詞，最后宣判：莫齊利和埃克特沒有發明計算機，而是盜用了阿塔納索夫的構思。法庭判決莫齊利和埃克特的專利無效，理由是：早在 1941 年，約翰·莫奇利登門拜訪他的老師阿塔納索夫，并且獲得了計算機的構想。這件事本可以引發一場轟動，不料第二天尼克松“水門事件”爆發，轉移了公眾注意力。

在國內的絕大部分媒體上都會出現世界上第一臺電子計算機是上世紀1946年由美國人毛克利（John Mauchly）發明的ENIAC文字記載，我在這里遺憾的說，那是以訛傳訛，因為真實的事實是：世界上第一臺電子計算機是由愛荷華州立大學的約翰· 文森特·阿塔納索夫（John Vincent Atanasoff）教授和他的研究生克利福特·貝瑞（Clifford Berry）先生在1937年至1941年間開發的“阿塔納索夫-貝瑞計算機（Atanasoff-Berry 計算機，簡稱ABC）”

參考資料 >

..2023-12-24

第一臺計算機的發展史.電子科技博物館.2023-09-01

https://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/pdf/6Rosies_T.pdf.cityu.edu.2023-12-22

盤點：計算機領域的“第一”與冷知識.央視財經-今日頭條.2023-09-01

電子計算機的誕生.中國科學院計算技術研究所.2023-12-21

那年今日:1946年2月14日，世界上第一臺計算機誕生.中國科技教育-網易.2023-09-01

78年前的今天世界上第一臺電腦ENIAC誕生：重達27噸.百家號.2025-06-12

Historic Posters.ushistory.2023-12-21

Just a moment....umich.2023-12-21

【歷史上的今天】2月14日:世界第一臺計算機問世.吉林教育電視臺-騰訊網.2023-09-01

Computer History: All About the ENIAC.惠普.2023-09-01