‘壹’ 求计算机网络类院士名单
共31名
陈国良(中科)
董韫美(中科)
何积丰(中科)
怀进鹏(中科)
李未(中科)
林惠民(中科)
陆汝钤(中科)
沈绪榜(中科)
夏培肃(中科)
杨芙清(中科)
张钹(中科)
张景中(中科)
张效祥(中科)
周巢尘(中科)
周兴铭(中科)
梅 宏 (中科)
蔡吉人(工程)
方滨兴(工程)
何德全(工程)
何新贵(工程)
金怡濂(工程)
李国杰(工程)
李三立(工程)
林永年(工程)
卢锡城(工程)
倪光南(工程)
潘云鹤(工程)
沈昌祥(工程)
孙家广(工程)
汪成为
张尧学(工程)
‘贰’ 计算机网络领域的领军人物有哪些
路易斯·普赞
在20世纪70年代早期,路易斯·普赞在分别位于法国、意大利和英国的地点之间建立起了一个创新性的连接数据网络。尽管这个网络只能连接几十台电脑,但其简单高效性为日后建立一个可以连接数百万台电脑的网络指明了方向。普赞对于当今互联网的建立功不可没。如今他依然在为互联网的进一步演变与提高振臂高呼。
英国女王伊丽莎白二世嘉奖了五位计算机网络先驱者。他们将分享刚设立的伊丽莎白女王工程奖(Queen Elizabeth Prize for Engineering)共计100万英镑(合160万美元)的奖金。其中四位获奖者都闻名于世,他们是:互联网协议的创始人温特•瑟夫(Vint Cerf)和鲍勃•康恩(Bob Kahn),万维网之父蒂姆•伯纳斯•李(Tim Berners Lee),成功发明首款网页浏览器的马克•安德森(Marc Andreessen)。然而,获奖的第五人就相对少为人知。他就是路易斯•普赞(Louis Pouzin),一个喋喋不休的法国人,他对这个领域做出的贡献完全称得上举足轻重。
在20世纪70年代早期,普赞在分别位于法国、意大利和英国的地点之间建立起了一个创新性的连接数据网络。尽管这个网络只能连接几十台电脑,但其简单高效性为日后建立一个可以连接数百万台电脑的网络指明了方向。普赞的发明激发了瑟夫和康恩的想象力,他们两位将普赞设计的许多方面都融入了他们的互联网协议设计,而互联网协议如今正驱动着整个互联网的运行。然而,在20世纪70年代晚期,法国政府撤走了对普赞项目的资金支持。他眼看着互联网席卷全球,最终自己的工作得到了证明。“对于路易斯来说,这份认可实在来得太迟,太迟了,”瑟夫说道,“这不公平。”
1931年出生在法国中部一个小村庄的普赞是在父亲开的锯木厂长大的。他被厂里那些危险的机器——除了电锯,还有发动电锯的蒸汽机——深深地吸引了,但父亲不许他碰,只给了他一个麦卡诺(Meccano,商标名,主要是钢铁组合的模型玩具)的建筑工具箱用以修木。普赞的父母鼓励他去法国最知名的理工大学——巴黎综合理工大学(École Polytechnique)求学。毕业后,他为法国国营的邮政、电报和电信供应商(PTT)设计出了一套机械工具。
然而,在20世纪50年代,普赞在《世界报》(Le Monde,法国第二大全国性日报,是法国在海外销售量最大的日报。)上读到了从办公用品供应商的年度展览会上发来的一篇报道,在其中美国技术公司IBM承诺不久后就会推出能够处理各种官僚文书苦差的电脑产品。沉醉于电脑化的潜力,普赞跳槽去了IBM在法国的竞争对手布尔集团(Bull)。在那儿他手下有十几位工程师,齐力为那台“在双层两室的空间中才能摆得下”而且时而抽风的计算机Gamma 60(译者注:布尔公司于1960年开发的超级计算机,技术水平与欧美不相上下)打造应用软件。然而这项工作的严密与苛刻——以及布尔与美国无线电公司(RCA)的合作——暴露了普赞能力的局限。“我意识到,如果我不能学会编程或英语,就无法在计算机行业立足,”他回忆说。
随后普赞利用两年公休假前往美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)进修,成功地完成了给自己定下的这两大任务。20世纪60年代早期,普赞举家移民美国,并加入了一个致力于分时系统研发的先锋小组,分时系统旨在通过允许多个用户同时在一台计算机上运行多个程序,以期使昂贵的大型主机达到更高的利用率。普赞设计出了一款叫作RUNCOM的程序,可以帮助用户自动设定一些单调重复的指令。他本人将那款程序描述为包裹在电脑呼吸内脏外的一个“壳”,这既为一整类软件工具“命令行接口”(command-line shells)的产生贡献了灵感,也是其名称的来源。如今,命令行接口仍在现代操作系统中发挥作用。
这个法国人的异议
在20世纪60年代晚期法国政客就启动了一项意在振兴国家计算机产业的宏伟计划。1971年,政府叫板国资计算机科学研究机构——法国信息与自动化研究所(IRIA:Institut de Recherche d'Informatique et d'Automatique),开始了建立一个全国性计算机网络的研究。普赞被聘为项目负责人,这个项目也就是着名的CYCLADES。
在这期间,普赞访问了美国多所大学去学习更多有关阿帕网(ARPANET:Advanced Research Projects Agency Network)的知识。阿帕网由法国军方注资,于两年前接通,依靠一项前景广阔的新技术“包交换”(packet switching)在电脑间传输数据。将所有的通信切分成固定大小的数据包并且允许电脑间可以相互传递数据包,这就意味着没有必要在网络上的一对电脑间建立一个直接的连接。即使两台电脑关联甚少,也能够完成连接,这就减少了成本,并且加强了网络的弹性。即使一个网络的连接失败了,数据包也可以通过其它网络传输。
但在普赞看来,阿帕网的设计仍很保守低效。每台计算机都要依赖复杂的硬件才能连接上网络,因为阿帕网的设计包含了一个连接建立阶段,在这段时间一对电脑间可以建立起一条通信网络连接路径。连接建立后,数据包就会在这条路径中有序地进行传输。
普赞的团队想出了一个更高效的办法。他们提出每个数据包都该被标记并作为一个单独信息“数据报”(datagram)进行传输,而不是为一串数据包预设好一条传输的路径。在阿帕网中,成串的数据包都严格按照一定的顺序传输,就像火车的车厢一样。而在CYCLADES网络中,每个数据包就像一辆单独的汽车,可以依据目的地独立地进行传输。就像抛接杂耍一样将数据包还原排序的应该是接收数据的电脑而并非网络,如果某个数据包在传输过程中丢失了,接收电脑还可以发出重新传输的指令。
这种包交换的“无连接”传输模式降低了网络中对那种复杂昂贵的为数据包预设路径的设备
需求。同时,这种简易的传输系统也使不同网络间的衔接更为容易。第一条CYCLADES网络连接在1973年首次面世,架构于巴黎和格勒诺布尔(法国东南部城市)之间,得到了瑟夫和康恩的密切关注,这两位科学家那时正在为如何赶超阿帕网绞尽脑汁。基于普赞CYCLADES系统中的无连接式数据报传输模式,瑟夫和康恩设计的TCP/IP协议栈如今仍在现代互联网中运行着。
连接中断
尽管CYCLADES系统的创新性折服了瑟夫和康恩,但这一发明却激起了法国PTT公司及纵贯欧洲的其它国营电信供应商的敌意。这些公司的工程师们认为普赞的设计根本不值得信赖,也不满CYCLADES解决网络智能这一问题的方式。普赞心知他的网络设计威胁到了PTT等国营公司的传统商业模式,却无意平息对方的愤怒。美国计算机科学家约翰•迪(John Day)回忆起1976年普赞做了一场尤其热血沸腾的讲座。“路易斯展示了一幅城堡的画像,上面标着‘PTT’,”他说,“从城堡的壁垒上垂下一条绳子,上面挂着PTT的用户;其他人则一直在对城堡的高墙发动猛攻。”
在20世纪70年代,欧洲的国营电信运营商都在纷纷打造自己的数据网络,这些网络基于过去用在电话上的电路交换技术。“构造复杂,造价高昂,”普赞说道,“而这正是吸引他们的主要因素。”当时的法国总统乔治•蓬皮杜(Georges Pompidou)是支持IRIA的,但在蓬皮杜1974年去世后,法国政府转而开始反对这一项目。1978年,政府将CYCLADES项目的预算大幅精简。“他们说,‘你此前的工作非常出色,现在是时候休息一下了,有空可以去逛逛公园放放风筝什么的’,”普赞如是说道。
同年,PTT公司接通了TRANSPAC网络(法国远程分组交换公用数据通信网),这是该公司自己设计的连接导向数据传输网络。“这简直是大错特错,”普赞评价说,“就是一条死胡同。”但起初看来并非如此——TRANSPAC系统巩固了Minitel的应用,Minitel是法国一家电话公司于1982年启用的消费者-信息服务,其应用非常广泛及成功。早在万维网面世10年前,Minitel就能够为法国市民提供网上银行、旅游预订及色情聊天室服务。在20世纪90年代晚期,它的用户就达到了2500万。然而,事实却证明,Minitel无法与互联网媲美,最终被停用。
即使是在法国政府丢弃了CYCLADES项目20年后,普赞的原上级以及盟友莫里斯•阿列格雷(Maurice Allègre)依然对此痛惜不已。“我们本可以成为互联网的先驱,”他在1999年写道,“如今我们却也只是用户之一而已,远远比不上那些可以决定互联网未来的大人物。”在这一打击后,普赞开始转向其它项目研究,最终步入了学术界。“我们浪费了这个伟人的众多心血,”约翰•迪说,“法国走向互联网技术的步伐比较滞缓,而这部分正是因为这一段历史。但如今,网络既成事实,普赞就成了法国人的英雄。”
最终,在2003年,法国政府授予了普赞“荣誉军团骑士级勋章”(Chevalier de la Légion d’Honneur),这是法国最高的奖励之一。普赞现年82岁,名义上已经退休了。但是,随着设计高雅的互联网遭受到越来越多来自商业和政治的压力,如同许多互联网的先驱人物一样,普赞仍在利用自己的名望推动着互联网向更开放和更透明的程度发展。他直言不讳地批评互联网管理的随意性,在这个管理体系中一些关键性决定居然是由公司、慈善机构和出身名门的笨蛋拼起来的一群杂烩来敲定。他们中的大多数都扎根于美国,在很大程度上对世界其他国家的用户不用担负任何责任。普赞尤其担心某五、六个互联网大公司的声势逐渐壮大,而这会造成用户会止步于“围起来的花园”这种封闭的体验,固定使用与这几个公司相关的站点和应用程序。在普赞看来,这已经触犯了互联网开放的传统。“在某种形式上,他们又在重造Minitel,”他这样评价道。
“在过去的30年,互联网本身并没有任何变化,在100年后,它理应有所不同。”
普赞提到,近年来有80%被采用的新技术标准是美国工程师或美国企业设计的。他尝试过游说议员对互联网体制做一些改变,以使其更易被非英语用户所理解。这场互联网改革运动在2009年获得了重要的一次胜利,当时ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers:互联网名称与数字地址分配机构),这个管理着互联网地址系统的慈善机构,破例地批准了一项发给用中文、阿拉伯语及其它非西方语言脚本编写的域名(包括网址)。
尽管有了这项决议,ICANN却是普赞最大的顾虑之一。ICANN驻于加利福利亚,对美国商务部也不怎么负责,近年来一直致力于提高其在国际互联网领域的影响力。然而,某些政府却觊觎ICANN手中的管理权——以及由网络专家组成的一个松散联盟IETF(The Internet Engineering Task Force:互联网工程任务组)的权利——政府希望把这些管理权转给一个更传统的国际组织如ITU(The International Telecommunication Union:国际电信联盟),一个落满灰尘的联合国组织,长期以来主要负责管理电话事务。一旦移权给ITU这样的官僚机构,就可能阻碍新标准的发展与采用。因此,许多国家就会得出这样的结论:美国引领的互联网现状才是最好的选择。普赞在考虑,将现有的国际机构分解重组生成一个新的组织是否会是一个更好的选择。
虽然普赞本是一个工程师而并非活动者,他关注的焦点却是互联网的运作支撑体系不该食古不化,而应继续演变与提高。“互联网只是作为一个实验性网络被创建了出来,”他说,“现在也仍然是。”他对美国、爱尔兰、西班牙以及世界各地在努力让互联网变得更加高效安全的研究者们给予了很大支持。“在过去的30年,互联网本身并没有任何变化,”他评价说,“在100年后,它理应有所不同。”普赞对于当今互联网的建立功不可没,但这并不意味着,他想互联网的发展止步不前。
‘叁’ 国内,计算机网络专业名人有谁 详细情况
谢希仁老师
谢希仁,1931年生。1952年毕业于清华大学电机系。先后在解放军通信工程学院(张家口),西安军事电信工程学院(西军电,现西安电子科技大学)、通信兵工程学院(重庆)和通信工程学院(南京)任教。现任解放军理工大学指挥自动化学院教授,全军网络技术研究中心主任,总参通信部科技创新工作站专家委员会委员,中国电子学会会士和中国通信学会会士,IEEE高级会员,《电子学报》编委,大连理工大学、西安电子科技大学等校兼职教授。曾被评为全国和全军优秀教师,获国家和军队级科技进步奖多次以 谢教授在北京市信号与信息处理研究室讲学
及全军通信系统有突出贡献优秀科技人员奖和总参谋部人梯奖。研究领域是网管系统和卫星通信网控系统,领导和参加研制出我国第一个商用和军用的VSAT卫星通信网控中心。近年来负责主持翻译出版了多部计算机网络方面的世界名着,如Comer的《TCP/IP》(三卷),Stevens的《TCP/IP》(三卷),Forouzan的《TCP/IP》,Stallings的《数据与计算机通信》、《密码编码学与网络安全》及《高速网络》等。 主编的《计算机网络》是中国国内影响最大的计算机网络入门教材之一,被很多大学采用,曾被评为全国优秀教材。
编辑本段经历
1931年2月27日 出生于北京市。 1947-1952年 在清华大学电机系学习。 1952-1958年 任解放军张家口通信工程学院助教。 1958-1963年 任解放军西安军事工程学院助教、讲师。 谢希仁
1963-1977年 任解放军重庆通信兵工程学院讲师。 1977-1999年 任解放军南京通信工程学院讲师、副教授、教授、博士生导师。 1997年 任全军网络技术研究中心主任
‘肆’ 国内最顶尖的计算机黑客有哪些
我们经常会听到这样的问题“我怎么样才能成为黑客?”。其实,如果你只是好奇、想随便玩玩的
话,那就无所谓了。相反,如果真正的想在这方面有所提高的话,那就需要踏踏实实的学好基本功,
包括操作系统的知识、网络的知识、程序设计的技术等等。而这些都不是一天、一个月、一年就可以
掌握的。当经过一定时间的技术和经验的量的积累之后,质的改变也是迟早的事情。
七八年以前,如果某个人被称为计算机黑客或者能够自己编写一个工具解决一些困难的
网络问题的话,这就足以证明这个人在网络方面的才能,而“黑客”的称谓也是褒义的,充满
了人们对他们的景仰和佩服之情。而那时候的黑客也是充满了神秘色彩的。
如今,黑客(还有黑客的姐妹骇客)通常指能够进入某些需要验证的的计算机系统或者网络,
甚至破坏、篡改进入的系统的那些人。所以,现在说起黑客,则经常会带有一些贬义的成分,而这些
黑客们所做的事情则大多数是非法的。
互联网的爆炸式增长,使得网络上的黑客行为快速膨胀。主要有两方面的原因吧,一方面,
互联网上的计算机越来越多,这也使得有问题的主机越来越多,所以黑客们很容易的就能找到自己
的目标,这个不行,马上就换另外一个,不必在一棵树上吊死;另一方面,网络的开放性使得黑客
技术越来越公开,现在可以在网络上很容易的找到各种各样的讲解黑客技术的站点和相关的资料。
现在,我们也通常把黑客分为两种称呼,“黑客”和“红客”,国外的说法则是白帽子和黑帽子。
红客自然是褒义的,这也是在我们国家的网络保卫战中成长的一代,这种定义也是很难的,通常
他们不做破坏,所以很难说他们的行为是否合情合理合法,可以说是处于灰色边缘吧。他们也
经常进入一些未经许可的系统,可能一种原因是为了证明自己的能力和这个系统的不安全性,但同时
他们会提醒该系统的主人及时的修补漏洞。另外一方面,他们可能是在发现了某个系统漏洞或者
应用程序漏洞的时候,找到一些网络上面的此类系统做个测试,以便证明自己确实发现了此漏洞;
而黑客则是贬义的,主要是指那些非法进入系统,盗取数据甚至修改、删除数据的人,总之,
他们的行为是具有破坏性的,违反国家法律的。
在这里,我们不得不提到另外一个名词“脚本小子”,指的是那些只会利用别人发现的漏洞和
别人开发出来的工具来攻击系统的人。通常,他们对系统和网络的了解不是很深,也不会自己动手
编写一些工具,但是他们都对网络安全有着浓厚的兴趣,所以现在国内网络上的绝大部分黑客都可以
归到这一类。
我们经常会听到这样的问题“我怎么样才能成为黑客?”。其实,如果你只是好奇、想随便玩玩的
话,那就无所谓了。相反,如果真正的想在这方面有所提高的话,那就需要踏踏实实的学好基本功,
包括操作系统的知识、网络的知识、程序设计的技术等等。而这些都不是一天、一个月、一年就可以
掌握的。当经过一定时间的技术和经验的量的积累之后,质的改变也是迟早的事情。
再看看我们现在的网络,大批的站点被黑、网页被修改、电脑中毒、数据被盗取、甚至金钱被窃。
虽然现在病毒漏洞的不断出现是很重要的一个原因,但是我们这些所谓的黑客也有着不可推卸的责任。
看看吧,某某站点被黑,上面公开写着“***到此一游”,“***修改”之类的,生怕别人不知道,就好像
做了一件天大的好事一样,到处宣传。严肃的讲,或者说从法律
‘伍’ 有谁能告诉一下计算机网络团队的成员都是谁吗
不可能啊
学校网页上面就明白着写着
郑雪峰梯队介绍--网络技术与安全
怎么会没有呢?
别的梯队里边都说明了具体的成员都是谁,这个里边没有说,我就是想具体知道一下都是谁,如果报不上郑雪峰老师的研究生那报别的老师的也行,只要在这个梯队里边就行了,我喜欢网络技术与安全。。。
‘陆’ 揭露美国惊天阴谋,被全球追杀的斯诺登,为何仍能存活至今
斯诺登,如果不是爆出2013年惊动世界的美国“监听门”事件,被迫踏上了逃亡之路,成为轰动全球的“大人物”,如今很可能在美国与家人幸福地宅在一起。可是时光终究不可倒流,仿佛冥冥中自有天意,让斯诺登成为了世界的英雄,美利坚的“叛徒”。那么我们就来回顾一下斯诺登的惊世之举吧。
作为超级大国的美国,自身的实力极为强劲,不是斯诺登这样的“小角色”的泄密可以伤其分毫的,美国根本利益并未受到损失。美国曾经发出全球追杀令也不过是为了面子,毕竟堂堂第一强国被自己养的鹰给啄了眼,如果不发出通缉令,未来情报人员的管理就会很难,毕竟,犯错就得承担后果。
‘柒’ 计算机史着名人物及贡献,要详细,拜托了。
1、冯·诺依曼(John Von Neumann , 1903-1957)
冯·诺依曼是美籍匈牙利裔科学家、数学家,被誉为“电子计算机之父”。1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。
冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和操作数的地址又密切相关,因此,,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。
在这篇论文里,范内瓦提出的诸多理论预测了二战后到现在几十年计算机的发展,许多后来的计算机领域先驱们都是受到这篇文章的启发,后来的鼠标,超文本等计算机技术的创造都是基于这篇具有理论时代意义的论文。
‘捌’ 世界上第一个远程计算机网络仅有四个节点网络之父
发明之人是蒂姆·伯纳斯·李
网络是由节点和连线构成,表示诸对象及其相互联系。在数学上,网络是一种图,一般认为它专指加权图。网络除了数学定义外,还有具体的物理含义,即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型。
在计算机领域中,网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台,通过它把各个点、面、体的信息联系到一起,从而实现这些资源的共享。
网络是人类发展史来最重要的发明,提高了科技和人类社会的发展。
‘玖’ “计算机之父”是谁
1944年夏天的一个傍晚,冯?诺伊曼来到阿伯丁车站等候去费城的火车。在候车室里,身旁的一位青年很快就认出他就是闻名世界的大数学家冯?诺伊曼,便怀着年轻人会见大人物时那种局促不安的心情走了过去。这位名叫格尔斯坦的青年涨红着脸向数学家自我介绍,说他在费城宾夕法尼亚大学的莫尔学院工作。冯?诺伊曼热情地招呼他坐下,关心地询问他的工作状况。大科学家毫无架子,和蔼谦虚的态度很使格尔斯坦感动,他向冯?诺伊曼请教了一些数学疑难问题。最后,他还告诉数学家说,他正在莫尔学院参加试制每秒钟能计算333次乘法的电子计算机的工作。
原来,格尔斯坦所在的莫尔学院正是受阿伯丁弹道实验所的委托,于一年多以前开始世界上第一台电子计算机的试制工作的。这件事恰巧同冯?诺伊曼当时正在日日夜夜思索的问题不谋而合。格尔斯坦的介绍,引起了冯?诺伊曼的极大兴趣。他拉住年轻人,向他详细了解了这方面的工作,从中领悟到了头等重要的意义。
20世纪30年代,由于电子学的发展和在研制穿孔卡片式统计分析机的过程中积累的经验,为创立电子计算机提供了主要的技术前提。
二次大战中,宾夕法尼亚大学莫尔学院电子系和阿伯丁弹道研究实验室共同负责为陆军每天提供6张火力表。这项任务非常困难和紧迫。因为每张表都要计算几百条弹道,而一个熟练的计算员用台式计算机计算一条飞行时间60秒的弹道要花20小时。尽管他们改进了微分分析仪,聘用了200多名计算员,一张火力表仍要算二三个月,问题相当严重。
当时,负责该项工作的军方代表是年轻的格尔斯坦中尉,他原是一位数学家。他的朋友莫希莱这时正好在莫尔学院电子系任职。1942年8月,莫希莱写了一份《高速电子管计算机装置的使用》的备忘录,即ENIAC的初始方案。思想敏捷的格尔斯坦意识到这一方案的巨大价值,立即向他的上司汇报,获得支持,成立了研制小组。这个小组的成员是:负责电子计算机总设计方案的是物理学家莫希莱;芬兰人艾克特担任总工程师,负责解决制造中一系列困难复杂的工程技术问题;年轻的格尔斯坦中尉不仅在数学上能提出有用的建议,而且是精干的科研管理人才;另外还有年轻的逻辑学家勃克斯参加。
正当研制工作停滞不前,研制者大伤脑筋时,冯?诺伊曼投身到新型计算机设计者的行列中来了。
冯?诺伊曼是20世纪上半叶世界最伟大的数学家之一,具有纯数学家和应用数学家典型的双重性格。他追求纯粹数学的严密和美感,又注重数学的应用以及与物理学等其他学科的联系。这使他不仅在集论、算子谱理论、实函数论和测度论(遍历定理)等纯数学领域,而且在博弈论、数理经济学、计算机理论和计算数学等应用数学部门都作出了重大贡献,成为这些数学分支的主要开创者。
第二次世界大战期间,冯?诺伊曼参与了许多军事方面的研究。1940年,他被阿伯丁弹道实验研究所聘为科学顾问;1941年受聘任海军军械局顾问;1943年成为洛斯阿拉莫斯实验室顾问。无论是作为主角还是配角,他都以他出色的才能解决了一个个重大的课题。这些课题涉及到流体力学、空气动力学、气象计算等许多方面,显示出冯?诺伊曼熟练的分析技巧和严谨的逻辑推理本领。
洛斯阿拉莫斯实验室是原子弹研制机构,这里聚集着一批像奥本海默、维格纳、费米、特勒那样的高水平的物理学家和工程技术人员,但缺少既懂得物理学家们的要求,又能很快从数学上拿出解决方案的数学家。奥本海墨认定冯?诺伊曼就是这样的人。他热情地邀请了冯?诺伊曼到洛斯阿拉莫斯实验室帮助工作。冯?诺伊曼不负众望,凭借他熟练的分析技巧和特有的数学计算才能,为洛斯阿拉莫斯实验室解决了好些关键问题。他对原子弹的引爆提出的建议被实验所证实;对提高原子弹爆炸效果以及有效地配置原料进行估计,也卓有成效。在洛斯阿拉莫斯,冯?诺伊曼碰到了许多必须依靠大量的计算才能解决的问题,如受控热核反应过程,它涉及数10亿次的初等算术运算和初等逻辑指令。这不是靠人力和一般的计算机所能解决的。怎样才能获得超高速计算呢?冯,诺伊曼当时尚不清楚,但问题既然提出,一旦有机会总是要解决的。
同格尔斯坦分手后,冯?诺伊曼急不可耐地写信告诉宾夕法尼亚大学的莫尔学院,希望马上访问那儿,看看这台尚未出世的机器。莫尔学院计算机设计组的领导者艾克特和莫希莱听说后十分高兴。他们非常渴望能得到这位大科学家的指导和帮助。艾克特还说:“冯?诺伊曼是否真正的天才,从他来以后提的第一个问题就可判断出来。”这年8月初,冯?诺伊曼来到莫尔学院,参观了尚未竣工的被称为ENIAC的电子计算机,他第一个问题就问起机器的逻辑结构。艾克特心中暗暗佩服:“不愧是位天才的科学家,一下就点到问题的要害!”这以后,冯?诺伊曼就成为莫尔学院的实际顾问者,他同ENIAC的首批研制者们讨论了提高电计算机性能的各种措施,对ENIAC的优缺点作出判断,并提出相应的改进建议。正是因为冯?诺伊曼所起的决定性作用,才使ENIAC在这一年里得以试制成功。
ENIAC是一个庞然大物,体积大约90立方米,占地170平方米,总重量达到30吨。它拥有电子管18000个,继电器1500个,耗电150千瓦,每秒运算5000次,比机械计算机快几百倍到一千倍,比人运算快一千倍到几千倍,而且计算过程是按照编好的程序自动进行的。
ENIAC在计算机发展史上的重要性是毋庸置疑的。它是世界上第一台真正能够运转的大型电子计算机。它的成功开辟了提高计算速度的极为广阔的前景。但它毕竟是新生事物,尚不完善。例如,它的储存容量太小;程序是“外插型”的,不便使用,为了几分钟的计算,而准备工作却要数小时。连研制者本人也感到它的弱点,有待改进。
1945年6月,冯?诺伊曼起草了一个全新的存贮程序通用电子计算机方案——EDVAC,对ENIAC进行了改造。这项更完美的设计为现代电子计算机的结构奠定了基础。
一年后,又一份关于电子计算机装置逻辑结构的更详细报告发表,它是又一个新的电子计算机(IAS机)方案,而且包括有关结构选择的论证。在这份报告的指导下,一个广泛的电子计算机的研究工作在美国以至世界许多地方展开。
冯?诺伊曼在报告中提出的主要建议的实质有四个方面:(1)将十进位改为二进位;(2)建立多级存储结构,由它容纳并指令程序;(3)机器要处理的程序和数据,均由二进制数码表示;(4)采用并行计算原理,即对一个数的各位同时进行处理。
虽然二进制在计算机中使用的合理性以及关于存储器的设想,在冯?诺伊曼之前就有人提出,但是,冯?诺伊曼的功绩在于他不仅提出并论证了这些新思想、新概念,而且还研究了实现它们的方法,即提出了EDVAC和IAS机方案。1951年,IAS机以比ENIAC快几百倍的事实以及后来的研制计算机的经验证明了冯?诺伊曼全部结论的正确性。冯?诺伊曼的报告是对通用电子计算机线路结构方面的巨大贡献。人们确认,计算机工程的发展应大大归功于冯?诺伊曼,因为无论是计算机的逻辑图式,还是现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计,都深深地受到冯?诺伊曼思想的影响。
EDVAC方案明确规定新机器有五个构成部分:①计算器;②逻辑控制装置;③存贮器;④输入;⑤输出,并描述了这五部分的职能和相互关系。EDVAC方案有两个非常重大的改进:一是采用二进制,二是完成了存贮程序,可以自动地从一个程序指令进到下一个程序指令,其作业可以通过指令自动完成。“指令”包括数据和程序,把它们用码的形式输入到机器的记忆装置中,即用记忆数据的同一记忆装置存贮执行运算的命令,这就是所谓存贮程序的新概念。这个概念被誉为计算机史上的一个里程碑。为这个方案作出贡献的冯?诺伊曼被誉为“计算机之父”。
长达101页的EDVAC方案是计算机发展史上的一个划时代的文献。它向世界宣告:电子计算机时代开始了。
谁知,新机器EDVAC还没来得及问世,研制人员却为争夺ENIAC的优先权问题进行了争吵。1945年底,莫尔学院的计算机研制小组分裂了,艾克特和莫希莱自己开了家公司,从事计算机研制及大规模的生产。冯?诺伊曼则带着格尔斯坦回到了普林斯顿高等研究院,准备为电子计算机的进一步完善继续奋斗。
很快,普林斯顿高等研究院由于冯?诺伊曼的归来掀起了一个真正的“计算机热”。在他的带领下,原来从事理论研究的,显得冷冷清清的研究院,开展了从计算机的研制到计算机应用的广泛研究。不多久,这里便成为美国电子计算机的中心,吸引了大批工程师和专业人员。在各方面的合作下,冯?诺伊曼等人终于研制成全自动的通用电子计算机EDVAC。这是现代电子计算机的原型,后人也称它为“冯?诺伊曼机”。
第一代电子计算机的研究与发展,不只是美国领先,英国也作出了很大的贡献。此后各国竞相开展研制。日本的第一台电子计算机完成于1956年,叫做“FUJIC”机。1958年8月,我国完成了第一台电子计算机“103机”。到50年代中期,全世界已经制造了大约1000台电子计算机。人们利用这些电子计算机,把人造卫星送上了天,还发展了一批核武器。到50年代末,全世界电子计算机已经达到5000台左右,每秒平均运算五六万次。
第一代电子计算机,硬件主要采用电子管。虽有了质的飞跃,具有许多特点,但这些计算机造价高、体积大、功耗多、速度低、可靠性差、维修复杂,程序设计以使用机器语言和汇编语言为主,繁冗、易错、不直观,需要进一步改进。
1955年,第一批由晶体管构成的基本电路的电子计算机诞生了,称之为第二代计算机。它主要被用于军事上,作为机载(装在飞机上)计算机。1958年11月,美国制造的第一批批量生产的大型晶体管通用计算机投入运行。
第二代电子计算机比之第一代,体积、重量、耗电量都大大减小了。它有两个衣柜那么大。同时,由于它的造价降低,不仅在军事上,连商业上、工业上、农业上、国民经济的各个部门都有可能使用。它的运算速度是每秒几万到几十万次,1964年还研制成每秒二三百万次的大型晶体管计算机,并且成批生产。它的可靠性也比第一代提高许多倍。
1962年,美国制成了第一台集成电路电子计算机。它标志着电子计算机由第二代向第三代的过渡。第三代电子计算机,硬件主要采用集成电路,体积进一步缩小,功耗进一步降低,运算速度每秒几十万次到一千万次。可靠性也比晶体管计算机提高了十几倍。软件也有了很大的发展,用于程序设计的各种高级语言已达数百种之多,并且出现了具有分时、多道功能的操作系统。
随着集成电路工艺的发展,集成电路不断提高。1959年,一块商用的硅片只包含一个电路,到1964年增加到十个电路,1970年又增加到大约一千个电路。习惯上把由一百个以上具有一个系统或一个分系统功能的电路集成的硅片,叫做大规模集成电路,这就使电子计算机又迈入新的一代。第四代电子计算机的硬件主要采用大规模集成电路,使计算机体积缩小,稳定性提高,成本降低,运算速度达到新的高度,有的大型计算机每秒可运算1?5亿次。计算机操作系统,编译程序系统软件更趋完善。
70年代以后,电子计算机向微型化、巨型化、网络化和智能化方向发展,并成为下一次技术革命的主干技术。
当前,电子计算机发展已形成以精简指令系统计算机RISC、并行处理技术、多媒体技术为主,计算机软件和网络相应发展的主潮流。
在电子计算机飞速发展的同时,光学计算机也取得了突破性进展。1991年美国贝尔实验室公布了数字光学处理机的成果。据研制组的领导人艾伦?董(董廷珏)说:“一个通用的光学计算机将在、2000年前后制造出来。”他预计光学计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000至10000倍。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍,光器件的耗能非常低。所以光计算机有广阔的发展前途。
而比电子计算机和光学计算机更具优异性能的生物计算机(又称分子计算机)正在研制之中。可以乐观地预言,由电子计算机引发的新技术革命,将促进人类社会走向辉煌的未来。
电子计算机是20世纪科学技术的重要标志。自从18世纪瓦特发明蒸汽机以来,再没有什么比电子计算机的发明更加激动人心的了。自它问世以来,就以惊人的速度发展着,它的广泛应用,推动了现代科学和生产技术的迅速发展,并对社会生活的各个方面产生了深刻影响。冯?诺伊曼作为电子计算机的重要研制者和组织者,为现代科学的进步作出了不可磨灭的贡献。
值得注意的是,一个偶然的机会;把冯?诺伊曼引向20世纪后半期最重要的科学技术——计算机技术。仅从这一点,就可看出他具有的科学胆识和创造才能——善于捕捉机遇。他凭着敏锐的识别能力,抓住有意义的线索,毅然投身到计算机研究领域。他在这一领域中发挥了卓越的独创精神,使自己成为电子计算机、计算机科学和技术、数值分析的重要开创者。