计算机的历史
TL;DR
- 算盘 → 机械计算机 → 电子计算机，人类总是在寻找更高效的计算方式
- 懒是人类进步的第一动力，人类所有知识都来源于好奇心和解决问题。
正文
摒弃教材，来站在发明计算机的人的视角，考察为什么计算机会诞生。
思考题
你是一个工程师，接到了一个任务：要求在两天之内计算十万个形如 2x+3=7 这样的方程，并返回结果，让上级进行下一步数据处理。你此时会有什么愿望？
当我们进行冗余繁琐的计算操作，我们迫切希望有一个东西，来帮助我们快速解决这些计算，将自己从枯燥的工作中解放出来。
于是计算机诞生。
懒是人类进步的第一动力。
不过，这话说来轻巧。从今天往回看，人类为了“偷这个懒”，其实摸索了几千年。
算盘
古代，商会算账、官府收税，都靠算盘。算盘 ，大概算是“把计算交给工具”最早的成熟实践之一——抽象的加减乘除，成为看得见、摸得着的动作。
但算盘还得靠人操作，人会出错，而且人停下，计算也就跟着停下了，不会像现代计算机一样，人在旁边喝咖啡，计算机还能继续执行任务。
自动化？
于是有人想：能不能让机器自己算？
- 1642 年，法国人 帕斯卡 造出了能做加减法的 加法机 ，齿轮咬合、自动进位
- 后来 莱布尼茨 改进了它，让它还能做乘除
- 19 世纪，英国人 巴贝奇 设计了 差分机 和更超前的 分析机 ——后者已经包含了“输入、运算、存储、控制”的早期形态，被看作现代计算机的雏形
- 诗人拜伦的女儿 爱达·勒芙蕾丝 为分析机写下了算法，被认为是世界上第一位程序员
可惜，这些机器有的没造完，有的受限于当时的机械工艺，没能真正普及。但它们指出了一个方向：计算可以自动化。
电子的登场
真正的转折发生在电子技术成熟之后。20 世纪中叶，第一代电子计算机问世（比如著名的 ENIAC），成千上万个电子管代替了齿轮，速度比机械快了 N 倍。
但真正奠定现代计算机形态的，是 冯·诺依曼 的一个想法：把程序和数据一起存进存储器里。从此，计算机不再需要为每一道新题重新接线，只要换一段程序，就能开始一个全新的任务。
至此，“通用计算机”诞生。
从算盘到 ENIAC，人类一直在“懒”，只是说“懒”的方式越来越高级，工具从珠子换成了齿轮，又换成电子管。如果换做经济学术语，这应该叫做“生产力的提升”。
接下来
计算机诞生了，但它究竟是怎么组成的？要做一台计算机，又需要哪些部件？在计算机组成原理中，我们将解决这些问题。
思考题
巴贝奇的分析机和 ENIAC 都能“自动计算”，但“存储程序”这个想法为什么关键？它到底解决了什么老问题？
小结
知识点
- 计算机诞生的原因：把人从繁琐计算中解放出来
- 计算工具的发展：算盘 → 机械计算机 → 电子计算机
- 冯·诺依曼“存储程序”思想
参考资料
- Wikipedia(zh)：算盘：最早的计算工具之一
- Wikipedia(zh)：查尔斯·巴贝奇：分析机的设计者
- Wikipedia(zh)：ENIAC：第一代电子计算机
- Wikipedia(zh)：冯·诺依曼结构：存储程序思想
思考题答案（仅供参考）
在“存储程序”出现之前，计算机要为每一道新题重新接线、重新布置，机器本身“不会变”。把程序和数据一起存在存储器里之后，计算机的硬件不用改，只换一段程序就能做全新的事—— 一台机器，能跑无数种任务 。这是“通用计算机”与“专用计算器”的分水岭，也是“硬件不变、软件千变”这一整套现代计算模式的起点。
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设计师 | 南国微雪