為計算機(jī)發(fā)明奠基的數(shù)學(xué)家

計算機(jī)是一個計算的工具，人們發(fā)明計算機(jī)的目的是為了加快計算速度，減輕人的工作負(fù)擔(dān)和減少計算錯誤而驅(qū)動的。最有代表性的一個例子就是法國數(shù)學(xué)家帕斯卡，他的父親是一個稅務(wù)官員，工作很辛苦，責(zé)任很重。他想減輕父親的工作負(fù)擔(dān)，就動手設(shè)計了一個計算機(jī)，見下圖。

第一個提出近代的機(jī)械式計算機(jī)的設(shè)計思想的是德國人席卡德（1592-1635），他在1623年到1624年間設(shè)計的計算機(jī)，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，用齒輪傳動，不過席卡德沒有制造出機(jī)器來。

1642～1644年間，法國數(shù)學(xué)家帕斯卡設(shè)計并制成了第一臺機(jī)械式計算機(jī)──加法機(jī)，他的這臺機(jī)器用齒輪作為主要部件，用手搖動并用手控制帕斯卡計算機(jī)外表如左圖所示，尺寸為36×13×8 。1671年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲（1646—1716）設(shè)計了一種能作四則運(yùn)算的手搖計算機(jī)，1673年制成樣機(jī)，它的尺寸是100×30×25 主要的部件也是齒輪。

 第一個研制自動化計算工具的人是英國的巴貝吉（1791—1871），1822年他制成了一合能夠執(zhí)行計算程序的差分機(jī)。到1834年，他又構(gòu)思了一臺完全程序控制的計算機(jī)，準(zhǔn)備用刻有數(shù)字的輪子來存儲數(shù)據(jù)，通過齒輪的旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行計算，用一組齒輪和杠桿構(gòu)成的裝置來傳送數(shù)據(jù)，用穿孔卡片輸入程序和數(shù)據(jù)，用穿孔卡片和打印機(jī)輸出計算結(jié)果。盡管因當(dāng)時的技術(shù)條件所限，這臺分析機(jī)未能制造出來，但巴貝吉的設(shè)計思想是不朽的，它與現(xiàn)代電子計算機(jī)完全吻合。

英國數(shù)學(xué)家布爾（George Boole）為了研究思維規(guī)律在1847年提出了邏輯學(xué)的數(shù)學(xué)模型，又在1854年提出的他發(fā)表了《思維規(guī)律》這部杰作，他采用數(shù)學(xué)的方法處理邏輯推理，因而布爾代數(shù)的問世是數(shù)學(xué)史一個重要的里程碑。但是像其他的新生事物一樣，布爾代數(shù)發(fā)明后沒有受到人們的重視。歐洲大陸著名的數(shù)學(xué)家蔑視地稱它為沒有數(shù)學(xué)意義的、哲學(xué)上稀奇古怪的東西。布爾在他的杰作出版后不久就去世了。直到20世紀(jì)初，羅素在《數(shù)學(xué)原理》中指出，“純數(shù)學(xué)是布爾在一部他稱之為《思維規(guī)律》的著作中發(fā)現(xiàn)的�！贝苏f一出，立刻引起世人對布爾代數(shù)的注意。今天，布爾發(fā)明的邏輯代數(shù)已經(jīng)發(fā)展成為純數(shù)學(xué)的一個主要分支。

英國數(shù)學(xué)家圖靈提出了當(dāng)今計算機(jī)科學(xué)中極為重要的“可計算性”概念, 為了判斷所謂的可計算性， 圖靈提出了一種理想的計算機(jī)模型，就是今天所說的“圖靈機(jī)” ，它是現(xiàn)代通用程序計算機(jī)的理論模型。圖靈機(jī)從理論上揭示了設(shè)計制造電子計算機(jī)的可能性。在二戰(zhàn)期間圖靈本人也參與了早期電子計算機(jī)的設(shè)計制造，他親自設(shè)計的“巨人號”專用電子計算機(jī)曾成功地破譯了德軍的作戰(zhàn)密碼，他因此而榮獲英國國防部的榮譽(yù)勛章。

美國計算機(jī)學(xué)會在1966年創(chuàng)立圖靈獎，用于鼓勵在該領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的計算機(jī)科學(xué)家，這是世界計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最高獎項(xiàng)，有該領(lǐng)域的諾貝爾獎之稱。

美國數(shù)學(xué)家克勞德·香農(nóng)(Claude Elwood Shannon)，1938年香農(nóng)在MIT獲得電氣工程碩士學(xué)位，碩士論文題目是《A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits》(繼電器與開關(guān)電路的符號分析)。當(dāng)時他已經(jīng)注意到電話交換電路與布爾代數(shù)之間的類似性，即把布爾代數(shù)的“真”與“假”和電路系統(tǒng)的“開”與“關(guān)”對應(yīng)起來，并用1和0表示。于是他用布爾代數(shù)分析并優(yōu)化開關(guān)電路，這就奠定了數(shù)字電路的理論基礎(chǔ)。哈佛大學(xué)的格德納教授說，“這可能是本世紀(jì)最重要、最著名的一篇碩士論文。

1946年，世界上大數(shù)學(xué)家馮諾依曼參與設(shè)計的第一臺電子數(shù)字計算機(jī)（ENIAC） 終于問世了，這是由美國陸軍兵器局出資由彈道研究所出技術(shù)研制成的。主要應(yīng)用于彈道計算。當(dāng)時的ENIAC機(jī)僅用30秒鐘就出色地完成了從發(fā)射到擊中目標(biāo)飛行了一分鐘的彈道計算，被稱為“比子彈還快”的超人。

在這臺電子計算機(jī)的設(shè)計中，馮諾依曼提出了他一整套的設(shè)計思想與原則，因而被稱為馮諾依曼機(jī) 。該機(jī)的運(yùn)算速度每秒鐘5000次，比當(dāng)時的繼電器計算機(jī)快1000倍。馮諾依曼也由于他的杰出卓越貢獻(xiàn)而獲得“計算機(jī)之父”的桂冠。