计算机发展史中的数学家

计算机发展史中的数学家ComputerScientists2主要内容数学奇才——查尔斯·巴贝奇永远的爱达——爱达·勒芙蕾丝计算机之父——冯·诺依曼早逝英才——阿兰·图灵3数学奇才——查尔斯·巴贝奇CharlesBabbage（1791~1871）英国数学家、发明家、工程师，剑桥大学卢卡斯教授1814年、1827年分获剑桥大学文学学士和硕士学位1812年入选英国皇家学会，并促成建立分析学会1822年，设计并完成差分机1号（1/7部分），1849年差分机由他人设计完成1824年，因发明了数学和天文的表格计算工具，获皇家天文学会金奖晚年尝试设计分析机，终因“失败”怨恨而亡4差分机是干什么的？差分机是一台多项式求值机，只要将欲求多项式方程的前3个初始值输入到机器里，机器每运转一轮，就能产生出一个值来差分机1号预计包括25,000个零件，重达4吨，但耗资17500英镑，历时十年只完成1/7部份，可展示该机器能计算到第6阶差，能存放16位数（即千兆数）1/7完成品5分析机——从遗憾到永恒分析机是具有“条件”、“循环”等复杂运算的机器，甚至能储存，是可编程计算机巴贝奇用尽了自己的财富，耗时近20年，终以失败告终样机现存于伦敦科学博物馆6永远的爱达·勒芙蕾丝AugustaAda（LovelaceAda，1815~1852）英国诗人拜伦之女，被封为Lovelace伯爵夫人1842~1843年，爱达翻译巴贝奇《分析机概论》的备忘录，她用注记详细说明了用计算机计算伯努利数的方法，这是世界上的第一个计算机程序。因此，她被认为是第一位程序设计师。1980年，美国国防部将一个新的编程语言命名为Ada，并以她的生日设立了一个国家标准编号，即MIL-STD-1815。英国计算机公会每年都颁发爱达奖。7永远的爱达·勒芙蕾丝爱达是众多艺术作品中的偶像爱达是1997年拍摄的电影《孕育爱达》的主角在动画片《数谜》的203集《数位追逐》里，也有爱达的身影在布鲁斯·斯特林的小说《差分解析仪》中爱达是主角在约翰·克罗利的小说《拜伦的故事》中，拜伦未能完成的故事由爱达补齐8计算机之父——冯·诺依曼JohnvonNeumann（1903~1957），美籍匈牙利数学家，普林斯顿大学教授，美国科学院院士，1994年被授予美国国家科学奖，被尊称为“计算机之父”、“博弈论之父”9ENIAC——第一台电子计算机ENIAC由美国科学家研制，于1946年2月14日在费城开始运行ENIAC占地约170平方米，重达30吨，耗电量150千瓦，每秒执行5000次加法或400次乘法。ENIAC有两大缺点：（1）没有存储器；（2）用布线接板进行控制，搭接工作（即“编程”）甚至需要几天10EDVAC——第一台冯·诺依曼计算机1945年，冯·诺依曼领导的科研团队发表了“存储程序通用电子计算机方案——EDVAC”，即著名的“101页报告”。1951年，EDVAC机问世。EDVAC明确了计算机应该由五个部分组成，即运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了他们的职能和相互关系EDVAC机还有两个非常重大的改进，即：（1）采用了二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；（2）建立了存储程序，指令和数据便可一起放在存储器里，并作同样处理。11EDVAC什么样？EDVAC使用了大约6000个真空管和12000个二极管，占地45.5平方米，重达7850千克，消耗电力56千瓦EDVAC具有加减乘和软件除功能，一条加法指令约需864微秒，乘法指令约2.9毫秒。使用延迟线做存储器，有1000个44位（bit）的字1960年，EDVAC每天运行超过20小时，平均8小时无差错时间12英年早逝——阿兰·图灵AlanM.Turing（1912~1954），英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父1938年获美国普林斯顿大学博士学位，后任教剑桥大学，二战间协助军方破解德国的著名密码系统Enigma图灵是世界级马拉松运动员，著名同性恋者。因为遭受残酷迫害，食用有毒的苹果自杀13图灵的贡献可计算性理论20世纪前，大都认为所有的问题类都是有算法的，但20世纪初，发现有许多问题找不到或难于找到算法，具有不确定性。图灵在《论可计算数及其在判定问题上的应用》（1936年5月28日提交）里，用被称为图灵机的简单形式装置代替了哥德尔的方法，证明了图灵机有能力解决任何可想像的数学难题，只要这些难题能用一种算法来表达。判定问题所谓“判定问题”指判定所谓“大量问题”是否具有算法解，或者是否存在能行性的方法使得对该问题类的每一个特例都能在有限步骤内机械地判定它是否具有某种性质。图灵在图灵机上证明了判定问题是没有答案的14图灵的贡献ACE机1945年，图灵在关于ACE（自动计算引擎）的设计说明书中，最先给出了存贮程序控制计算机的结构设计，还最先提出了指令寄存器和指令地址寄存器的概念，提出了子程序和子程序库的思想，还提出了“仿真系统”这一令人吃惊的思想。英国直到1972年才公开了图灵报告。而这期间，人们不得不重新发现图灵已经发现过的东西。恰恰是在1972年，人们才制成具有仿真系统的计算机。15图灵的贡献人工智能二战期间，图