计算机先驱巴比奇设计的分析机没有得到政府或企业的资助,虽然先进却始终没被真正制造出来。以后的几十年间,不断有人受到巴比奇的启发,尝试研制计算机。大型计算机需要庞大的资金投入,这种“烧钱”的玩意儿不是一般人玩得起的。不过,对财大气粗的IBM公司来说,钱不是问题,重要的是有好的设想。一个年轻的美国博士生就抓住了机会,他得到的研究经费是100万美元。
艾肯Ⓦ
艾肯,美国数学家。他在哈佛大学攻读博士学位时,忙于研究空间电荷的传导理论,经常遇到大量冗长乏味的计算,于是产生了研制自动计算机的想法,用于解那些比较复杂的代数方程。艾肯阅读了巴比奇等计算机先驱的笔记,受到很大的启发。1937年,艾肯提出一份题为《自动计算机的设想》的备忘录,提出把各单元记录机器连接在一起,并利用穿孔卡片进行控制的构想。他还提出要采用机电方法而不是纯机械的方法来实现巴比奇分析机的想法。艾肯设计的计算机有四个主要特征:
沃森Ⓦ
1.既能处理正数,也能处理负数。
2.能处理各类超越函数,如三角函数、对数函数、贝塞尔函数、概率函数等。
3.全自动,即处理过程一旦开始,运算就完全自动进行,无需人的参与。
4.在计算过程中,后续的计算取决于前一步计算所得的结果。
IBM公司总经理沃森得知了艾肯的想法,决定提供100万美元的经费,资助艾肯的研究,并由IBM公司来制造艾肯设计的自动顺序控制计算机。1939年,艾肯得到了IBM公司的资助,哈佛大学也趁机成立了计算机研究所。
MarkIⓄ
1944年5月,一台崭新的计算机终于完工。IBM公司起先把它命名为ASCC,后来改名为MarkⅠ。MarkⅠ是有史以来最大的一台电动计算机。它长15.5米,高2.4米,重达5吨,使用了3000多个电机驱动的继电器来控制机器的运转。其核心是71个循环寄存器,这是一种在运算中暂时保存操作数的设备,每个可存放一个正或负的23位数。数据和指令通过穿孔卡片机输入,输出则由电传打字机实现。
MarkⅠ的加法运算速度是300毫秒,乘法运算速度是6秒,除法运算速度是11.4秒。它是世界上第一台实现顺序控制的自动数字计算机,是计算技术历史上的一个重大突破。而且它非常可靠,可以每周工作7天,每天工作24小时,这是其他电磁式计算机无法比拟的。
1944年8月,IBM公司将MarkⅠ赠送给哈佛大学,它在那里服务了15年。Mark I起初用于物理学和天文学问题的计算,后来主要供美国海军计算弹道和编制射击表,也曾在曼哈顿计划中计算有关原子弹爆炸方程式的问题。1944年10月14日,《美国周刊》在报道MarkⅠ时,把它称做“超级大脑”,说它能解物理、数学、原子结构等方面的各种问题,并且夸张地说,也许它还能解决人类起源这一难题。
MarkI的输入/输出控制装置Ⓞ