计算机之父,你知道是谁吗?

来自:哈尔的数据城堡(微信号:data_dev),作者:shezhangqiu

看到文章标题,读者大大们想到了谁呢。相信很多人会想到冯.诺伊曼,或者图灵。

那究竟是哪位。其实计算机之父,冯.诺伊曼和图灵都可以,他们都为计算机的发展做出了巨大贡献,思想沿用至今。在我们计算机的历史长河中,有许多巨人对计算世界做出了巨大贡献,下面我们根据时间线来介绍这4位计算机之父, 同时也能了解计算机历史。通过巨人的思想这个角度更加深刻理解计算机的原理。

巴贝奇Charles Babbage——通用计算机之父


第一个介绍这位之父,在国内其实很少人听过巴贝奇这个人,但在国外却是公认的计算机之父。

巴贝奇(1791-1871年),生于机械时代,却构思出第一台机械和可编程计算机的原型,思想足足领先世界一百年。

1819年,巴贝奇为了能够高精度得生产用于航海的零件桌子,创造了差异引擎’,这个机器通过加法解析多项式表达,可以计算20个小数位的计算。该引擎出来后,得到英国政府的大力支持。巴贝奇基于提花织机的机械原理, 打算结合‘差异引擎’构建一个可靠的蒸汽驱动或手摇计算机,可以计算和打印表格,但是历经十年却没有具体的工作模式,英国政府停止了对该项目资助。

到了1834年,巴贝奇停止了‘差异引擎’,并开始计划更大全面的机器,分析引擎,将用于计算多个数学任务,也就是我们今天说的可编程任务。这个机器由提花式打孔卡供给, 由机械探针读取。结合了存储器和预期的现代计算机技术,如‘条件传输’,以便中间计算自动指导机器修改自己的程序。

巴贝奇分析引擎的非功能模型,建于1870年左右

读到这里,有没有看见了计算机的一个雏形,有没有!可惜,巴贝奇生不逢时,当时的工程技术还不能达到他的机器和打印机所需的精度。可是他构思的分析引擎机已经有计算机的五个部分:处理器,控制器,存储器,输入和输出。思想足足领先了一百年,1991年他的构思原型才被实现。他对计算机的观念,想法和愿景已经超越了许多代,是当之无愧的‘通用计算机之父’,现代计算机祖父。

图灵Alan Turing——计算机科学之父

图灵是英国数学家,逻辑学家,密码学家和计算机科学家。一个时代的天才,被许多人认为是计算机科学之父,他的图灵机器在现代计算机中发挥了重要作用。

对人工智能奠定了基础。通过命名就能知道他的名气多大,如图灵奖,图灵出版社等等。他的图灵机,图灵测试富有创造性。

图灵的伟大成就除了他天才般的头脑外,跟他的经历也有莫大的关系。

图灵在中学时代就对物理产生了浓厚的兴趣,受到了相对论和量子理论的新科学所带来的影响。

大学进入剑桥大学,专攻数学,过程中还研读了冯.诺伊曼的『量子力学的数学基础』,并发表了他的第一篇论文『左右殆周期性的等价性』, 后面还写了『论可计算数及其在判定性问题上的应用』,期间提出了‘图灵机’,这篇论文是图灵机的理论基础。

图灵机的基本思想就是利用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程。而后又提出了‘预言机’,用来执行不可计的任务,这个也是我们现在大火的神经网络的原型。

在他在普林斯顿做博士论文时,对密码学有了兴趣,密码学涉及科学和数学。并在二战, 帮助协调英国和美国之间的密码破译。

之后进入贝尔实验室,参与制造商业化计算机器,图灵在为机器编写第一本“程序员手册”时, 将编程定义为“一种使数字计算机按照人的意愿工作,并将其正确表达在穿孔纸带上的活动”。图灵对人脑和机器之间联系的着迷,一直延续了很久。“ 机器能思考吗”图灵问,因此他发明了一个测试:一个是正常思维的人(代号B)、 一个是机器(代号A)。如果经过若干询问以后,C不能得出实质的区别来分辨A与B的不同,则此机器A通过图灵测试。这就是著名的图灵测试。这跟我们现在大火的人工智能理念不谋而合,人工智能的美好愿景是机器能否跟人一样思考,现在很多AI应用验证都会用到图灵测试。比如之前阿里的AI文案。另外一个名号AI之父,实至名归。

图灵的思想是抵达计算机本质的思想,富有前瞻性。

约翰·阿坦那索夫John Vincent Atanasoff——电子计算机之父

被称为发明计算机的人,约翰发明了第一台被称为Atanasoff-Berry计算机(ABC)的数字计算机。它最初于1937年开发并于1942年进行了测试.ABC是第一台电子数字计算机,也是第一台使用真空管的机器。

冯·诺依曼John von Neumann——现代计算机之父

前面说的把计算机能拿的头衔都拿走了,为什么冯.诺伊曼的地位还能有呢。因为他在科学界的名声很响,有许多开创性的工作。包括数学,量子力学,计算机和经济学。著名的博弈论就是他发明的。

冯·诺依曼创建了冯诺依曼架构,这是一种目前仍在使用的单存储器存储程序架构。这是关于电子计算机应如何存储和处理信息的第一次书面描述。该架构由算术逻辑单元(ALU),输入/输出和控制单元组成,完善了计算机模型,奠定了我们现代所有计算机的基础。这种设计一直沿用至今,仍然以一种形式或另一种形式用于所有计算机和许多电子设备中。

最后

这四位计算机之父为我们的计算机发展做出了巨大贡献,缺一不可,意义深重。巴贝奇提出了最初的计算机模型, 图灵发明了图灵机用以运算,还有广泛引用的图灵测试,给人工智能奠定了理论基础。约翰发明了第一台电子数字计算机,将理论落地并优化。冯诺依曼把计算机整个模型完善,得以沿用至今。

在介绍这些计算机之父们,有没有发现,计算机的发明一开始就是为了解决计算问题,进而发展成现在这样的结构。所以人工智能时代我们应该好好利用计算机的优势,算力以及人类的智慧解决社会上的问题。

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