當代科學技術發(fā)展信息工程

當代科學技術發(fā)展信息工程第一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日一、電腦的史前史英語里的“Calculus”（計算）一詞來源于拉丁語，既有“算法”的含義，也有腎臟或膽囊里的“結石”的意思。古人用石頭計算捕獲的獵物，石頭就是他們的計算工具。美國著名科普大師阿西莫夫說過，人類最早的“計算機”是手指，英語單詞“Digit”既表示“手指”又表示“整數(shù)數(shù)字”。而中國數(shù)學史專家考證，大約在新石器時代早期，即遠古傳說里伏羲、黃帝之前，先民使用的“計算機”是結繩，即用繩子打結的多少來表示數(shù)的概念。第二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日當我們的祖先告別了結繩記數(shù)，數(shù)學的萌芽讓人類開始了“數(shù)字化生存”的初次嘗試。從公元前四五千年起，美索不達米亞兩河流域蘇美爾人在發(fā)明楔形文字的同時，也在泥板上刻下了人類最早的一批數(shù)字符號。

人類最早有實物作證的計算工具誕生在中國。古語曰：“運籌策于帷幄之中，決勝于千里之外?！被I策又叫算籌，它是中國古代普遍采用的一種計算工具。算籌不僅可以替代手指來幫助計數(shù)，而且能做加減乘除等數(shù)學運算。中國古代數(shù)學家正是以“算籌計算機”為工具，運籌帷幄，殫精竭慮，寫下了數(shù)學史上光輝的一頁。第三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日中國古代使用的算籌多用竹子制成，也用木頭、獸骨充當材料。據(jù)古書記載，算籌一般長為13～14cm，直徑0.2～0.3cm，約二百七十枚為一束，放在布袋里隨身攜帶。古人創(chuàng)造了縱式和橫式兩種不同的擺法，兩種擺法都可以用1～9九種數(shù)字來計算任意大的自然數(shù)，與現(xiàn)代通行的十進制計數(shù)法完全一致，顯示了中國古代人民高超的數(shù)學才能。可見，算籌屬于硬件，而擺法就是“算籌計算機”的軟件。第四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日公元500年前，中國南北朝時期的數(shù)學家祖沖之（公元429～500年），借助算籌作為計算工具，成功地將圓周率π值計算到小數(shù)點后的第7位，即在3.1415926至3.1415927之間，成為當時世界上最精確的π值，比法國數(shù)學家韋達的相同成就早了1100多年。中國古代在計算工具領域的另一項發(fā)明是珠算盤，直到今天，

它仍然是許多人鐘愛的“計算機”。珠算盤最早記錄于漢朝人徐岳撰寫的《數(shù)術記遺》一書里，大約在宋元時期開始流行，而算盤最終徹底淘汰了籌算是在明代完成的。第五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1.計算尺17世紀初，計算工具在西方呈現(xiàn)了較快的發(fā)展。首先創(chuàng)立對數(shù)概念。納皮爾開創(chuàng)的對數(shù)概念影響了一代數(shù)學家，英國牧師奧卻德（W.Oughtred）就是其中的佼佼者。雖然這位牧師后來爬到了主教的位置，仍然把全部業(yè)余時間花在數(shù)學上，甚至一天只睡二三個小時。他發(fā)明的乘法符號“×”一直沿用至今。按現(xiàn)在的說法，奧卻德的目光主要聚焦于基礎數(shù)學領域，不大重視純數(shù)值計算。但是，他對當時流行的計算工具卻很熟悉，納皮爾算籌和對數(shù)計算也是他精通的技能。1622年，奧卻德突然萌發(fā)了一個念頭：如果在兩個圓盤的邊緣標注對數(shù)刻度，然后讓它們相對轉動，就可以制成一種基于對數(shù)運算法則的儀器，用加減法來替代乘除。當奧卻德完成了這個小小的發(fā)明時，他實際上創(chuàng)造了原始的對數(shù)計算尺。第六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日2.最初的機械計算機人們現(xiàn)在大都把第一臺機械計算機的榮譽歸功于法國的帕斯卡，但鮮為人知的是，在帕斯卡之前，德國科學家契克卡德（W.Schickard）曾經(jīng)制作出一臺更出色的計算機器。契克卡德出生在德國西南部一座小鎮(zhèn)，當時在圖賓根（Tubingen）大學擔任教授職務。他廣泛涉獵天文學、數(shù)學和測量學等諸多領域，一生發(fā)明過許多機器。1623年，契克卡德教授為自己的摯友、天文學家開普勒（Kepler）制作了一種機械計算機。據(jù)說，契克卡德只造了兩臺原型，現(xiàn)在是否還在何處保存著不得而知。人們是在他的一封信里發(fā)現(xiàn)了該機器的示意圖，才知道了這個事實。契克卡德計算機能做6位數(shù)加減法，或許設置了某種“溢出”響鈴裝置；機器上部附加一套圓柱型“納皮爾算籌”，因此也能進行乘除運算。1960年，契克卡德家鄉(xiāng)的人根據(jù)示意圖重新制作出契卡德計算機，驚訝地發(fā)現(xiàn)它確實可以工作。1993年5月，德國為契克卡德誕辰400周年舉辦展覽會，隆重紀念這位被一度埋沒的計算機先驅。第七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日17世紀最值得稱頌的計算機發(fā)明當然屬于法國科學家布萊斯·帕斯卡（B.Pascal）。在電腦史前史里，帕斯卡被公認為制造出機械計算機的第一人。自16歲開始，帕斯卡就在構思一種計算機。1639年，帕斯卡的父親受命出任諾曼底省監(jiān)察官，負責征收稅款。他看著年邁的父親費力地計算稅率稅款，未來的科學家想到了要為父親制做一臺可以幫助計算的機器。這位少年日以繼夜地埋頭苦干，先后做了三個不同的模型，耗費了整整三年的光陰。第三個模型在1642年，即他19歲那年獲得了成功，他稱這架小小的機器為“加法器”。第八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日帕斯卡逝世后，德國萊布尼茨（G.Leibnitz），發(fā)現(xiàn)了一篇由帕斯卡親自撰寫的“加法器”論文，勾起了他強烈的發(fā)明欲望，決心把這種機器的功能擴大為乘除運算。萊布尼茨早年歷經(jīng)坎坷。在獲得了一次出使法國的機會后，為實現(xiàn)制造計算機的夙愿創(chuàng)造了契機。在巴黎，萊布尼茨聘請到一些著名機械專家和能工巧匠協(xié)助工作，終于在1674年造出一臺更完善的機械計算機。萊布尼茨發(fā)明的機器叫“乘法器”，約1米長，內部安裝了一系列齒輪機構，除了體積較大之外，基本原理繼承于帕斯卡。不過，萊布尼茨為計算機增添了一種名叫“步進輪”的裝置。步進輪是一個有9個齒的長圓柱體，9個齒依次分布于圓柱表面；旁邊另有個小齒輪可以沿著軸向移動，以便逐次與步進輪嚙合。每當小齒輪轉動一圈，步進輪可根據(jù)它與小齒輪嚙合的齒數(shù)，分別轉動1/10、2/10圈……，直到9/10圈，這樣一來，它就能夠連續(xù)重復地做加減法，在轉動手柄的過程中，使這種重復加減轉變?yōu)槌顺\算。第九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日萊布尼茨對計算機的貢獻不僅在于乘法器，公元1700年左右，萊布尼茨從一位友人送給他的中國“易圖”（八卦）里受到啟發(fā)，最終悟出了二進制數(shù)之真諦。雖然萊布尼茨的乘法器仍然采用十進制，但他率先為計算機的設計，系統(tǒng)提出了二進制的運算法則。程序控制計算機的設計無論是契克卡德、帕斯卡，還是萊布尼茨，他們發(fā)明的機器都缺乏程序控制的功能。工業(yè)社會首次大規(guī)模應用程序控制的機器不是計算機，而是紡織行業(yè)中的提花編織機，然而，它對計算機程序設計的思想產(chǎn)生過巨大的影響力第十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日二、計算機時代的開始1.電子管的發(fā)明1883年，為人類貢獻了2000余項發(fā)明的美國科學家愛迪生（T.Edison），為尋找電燈泡最佳燈絲材料，曾做過一項小小的實驗。他在真空電燈泡內部碳絲附近安裝一小截銅絲，希望銅絲能阻止碳絲蒸發(fā)。實驗結果使愛迪生大失所望，但在無意中，他發(fā)現(xiàn)，沒有連接在電路里的銅絲，卻因接收到碳絲發(fā)射的熱電子而產(chǎn)生了微弱的電流。愛迪生并不重視這個現(xiàn)象，只是把它記錄在案，申報了一個未找到任何用途的專利，稱之為“愛迪生效應”。被愛迪生本人忽略的“愛迪生效應”驚動了大洋彼岸的一位青年。

第十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1885年，30歲的英國電氣工程師弗萊明（J.Fleming）堅持認為，一定可以為熱電子真空發(fā)射找到實際用途。經(jīng)過反復試驗，他終于發(fā)現(xiàn)，如果在真空燈泡里裝上碳絲和銅板，分別充當陰極和屏極，則燈泡里的電子就能實現(xiàn)單向流動。經(jīng)過多次實驗，1904年，弗萊明研制出一種能夠充當交流電整流和無線電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一只電子管，也就是人們所說的真空二極管。

第十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日然而，直到真空三極管的發(fā)明后，電子管才成為實用的器件。真空三極管的發(fā)明者是美國工程師德·福雷斯特（D.Forest）。德·福雷斯特那年也不到30歲，孩提時期并不出眾，被老師認為是個平庸的孩子，唯一的愛好是拆裝各種機械小玩藝。一次偶然的機會邂逅了無線電發(fā)明家馬可尼，激發(fā)了他創(chuàng)新無線電檢波裝置的發(fā)明之夢。大學畢業(yè)后的短短5年，他連續(xù)取得了34項發(fā)明專利。

第十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1906年，為了提高真空二極管檢波靈敏度，德·福雷斯特在弗萊明的玻璃管內添加了柵欄式的金屬網(wǎng)，形成第三個極。這個“柵極”仿佛就像百葉窗那樣，能控制陰極與屏極之間的電子流；只要柵極有微弱電流通過，就可在屏極上獲得較大的電流，而且波形與柵極電流完全一致，標志著這是一種能夠起放大作用的真空三極管器件。

第十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日因發(fā)明新型電子管，德·福雷斯特竟無辜受到美國紐約聯(lián)邦法院的傳訊。有人控告他推銷積壓產(chǎn)品，進行商業(yè)詐騙。法官判決說，德·福雷斯特發(fā)明的電子管是一個“毫無價值的玻璃管”。1912年，頂著隨時可能入獄的壓力，德·福雷斯特來到加利福尼亞帕洛阿托小鎮(zhèn)，堅持不懈地改進三極管。這位年輕發(fā)明家非常窮困，為了給他偉大的發(fā)明籌集15美元的專利申請費，竟整整花了三個星期。不久還發(fā)現(xiàn)，真空三極管除了可以處于放大狀態(tài)外，還可充當開關器件，其速度要比繼電器快成千上萬倍。電子管很快受到計算機研制者的青睞，計算機的歷史也由此跨進電子的紀元。帕洛阿托市的德·福雷斯特故居，至今依然矗立著一塊小小的紀念牌，以市政府名義書寫著一行文字：“德·福雷斯特在此發(fā)現(xiàn)了電子管的放大作用。”用來紀念這項偉大發(fā)明為新興電子工業(yè)所奠定的基礎。第十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日2.ENIAC的誕生舉世公認的第一臺電子計算機ENIAC，誕生在戰(zhàn)火紛飛的二次世界大戰(zhàn)，它的“出生地”是美國馬里蘭州阿貝丁陸軍試炮場。鮮為人知的是，阿貝丁試炮場研制電子計算機的最初設想，出自于“控制論之父”維納（L.Wiener）教授的一封信。早在一次世界大戰(zhàn)期間，維納就曾來過阿貝丁試炮場。當時彈道實驗室負責人、著名數(shù)學家韋伯倫（O.Veblen）請他為高射炮編制射程表。在這里，他不僅萌生了控制論的思想，而且第一次看到了高速計算機的必要性。多年來，維納與模擬計算機發(fā)明人布什一直在麻省理工學院共事，結下深厚的友誼。1940年，在給布什的信中，維納寫道，現(xiàn)代計算機應該是數(shù)字式，由電子元件構成，采用二進制，并在內部儲存數(shù)據(jù)。維納提出的這些原則，為電子計算機指引了正確的方向。第十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1943年，二次世界大戰(zhàn)關鍵時期，戰(zhàn)爭需要像一只有力的巨手，給電腦的誕生鋪平了道路。由于阿貝丁試炮場再次承擔美國陸軍新式火炮的試驗任務，陸軍軍械部派青年軍官戈德斯坦（H.Glodstine）中尉，從賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院召集來一批研究人員，幫助計算彈道表。戈德斯坦本人就是數(shù)學家，戰(zhàn)前在密歇根大學任數(shù)學助理教授。他從陸軍抽調了100多名姑娘作輔助性人工計算，不僅效率低還經(jīng)常出錯。莫爾學院的兩位青年學者——36歲副教授莫契利（J.Mauchiy）和24歲的工程師?？颂兀≒.Eckert），向戈德斯坦提交了一份研制電子計算機的設計方案——“高速電子管計算裝置的使用”，他們建議用電子管為主要元件，制造一臺前所未有的計算機，把彈道計算的效率提高成百上千倍。第十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日3.馮·諾依曼與EDVAC“電子計算機之父”的桂冠，被戴在數(shù)學家馮·諾依曼（J.VonNeumann）頭上，而不是ENIAC的兩位實際研究者，這是因為馮·諾依曼提出了現(xiàn)代電腦的體系結構。他1913年出生于匈牙利首都布達佩斯，6歲能心算8位數(shù)除法，8歲學會微積分，12歲讀懂了函數(shù)論。通過刻苦學習，在17歲那年，他發(fā)表了第一篇數(shù)學論文，不久后掌握七種語言，又在最新數(shù)學分支——集合論、泛函分析等理論研究中取得突破性進展。22歲，他在瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學化學專業(yè)畢業(yè)。一年之后，摘取布達佩斯大學的數(shù)學博士學位。轉而攻向物理，為量子力學研究數(shù)學模型，又使他在理論物理學領域占據(jù)了突出的地位。第十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1928年，美國數(shù)學泰斗韋伯倫教授聘請這位26歲的柏林大學講師到美國任教，馮·諾依曼從此到美國定居。1933年，他與愛因斯坦一起被聘為普林斯頓大學高等研究院的第一批終身教授。

雖然電腦界普遍認為馮·諾依曼是“電子計算機之父”，1944年夏，戈德斯坦在阿貝丁車站等候去費城的火車，偶然邂逅聞名世界的大數(shù)學家馮·諾依曼教授。戈德斯坦抓住機會向數(shù)學大師討教，馮·諾依曼和藹可親，耐心地回答戈德斯坦的提問。聽著聽著，他敏銳地從這些數(shù)學問題里，察覺到不尋常事情。他反過來向戈德斯坦發(fā)問，直問得年輕人“好像又經(jīng)歷了一次博士論文答辯”。最后，戈德斯坦毫不隱瞞地告訴他莫爾學院的電子計算機項目。他向戈德斯坦表示，希望親自到莫爾學院看看那臺正在研制之中的機器。第十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日從此，馮·諾依曼成為了莫爾小組的實際顧問，與小組成員頻繁地交換意見。年輕人機敏地提出各種設想，馮·諾依曼則運用他淵博的學識，把討論引向深入，并逐步形成電子計算機的系統(tǒng)設計思想。在ENIAC尚未投入運行前，馮·諾依曼就看出這臺機器致命的缺陷，主要弊端是程序與計算兩分離。程序指令存放在機器的外部電路里，需要計算某個題目，必須首先用人工接通數(shù)百條線路，需要幾十人干好幾天之后，才可進行幾分鐘運算。馮·諾依曼決定起草一份新的設計報告，對電子計算機進行脫胎換骨的改造。他把新機器的方案命名為“離散變量自動電子計算機”，英文縮寫是“EDVAC”。第二十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1）第一代電子計算機(1946～1957年)這個期間的電子計算機以電子管作為基本電子元件，稱為“電子管時代”。主存儲器使用延遲線或磁鼓，這時的程序設計主要用機器語言進行程序設計，主要用于進行數(shù)值計算。作為代表的是，1946年美國賓夕法尼亞大學制造了世界上第一臺電子數(shù)字計算機即ENIAC。世界上第一家以制造電腦為主業(yè)的公司，叫“?？颂嘏c莫契利計算機公司”（EMCC），公司創(chuàng)始人正是第一臺電子計算機發(fā)明人莫契利與?？颂?。1946年3月，莫契利和?？怂埂跋潞！睖蕚渥约簞?chuàng)辦公司。莫契利認為，上次人口普查已過去了四年，他們可以研制一臺電腦賣給人口普查局。由于戰(zhàn)后復蘇計劃的推動，人口普查局樂意地接受了這項提議，于1948年正式與他們簽訂了合同，?？颂嘏c莫契利計算機公司因此誕生在美國費城一個臨街的小樓里。經(jīng)營不到兩年，他們的主要資助者在空難里喪生。兩位發(fā)明家用光了錢，不得不把公司賣給雷明頓·蘭德公司，但他倆仍然密切合作，為雷明頓·蘭德公司研制更新式的計算機。第二十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日莫契利和?？颂卦俅温?lián)袂制造的電腦，全稱“通用自動計算機”（UNIVAC）。這臺機器使用了5000個電子管，是第一代電子管計算機趨于成熟的標志，共服役了7萬多個小時才引退。1952年下半年，美國朝野為翌年大選做準備，共和黨候選人是62歲的艾森豪威爾，但新聞傳媒普遍看好民主黨競選人史蒂文森，輿論幾乎一邊倒，只有雷明頓·蘭德公司用UNIVAC對部分選民抽樣分析后，預測艾森毫威爾可能獲勝。哥倫比亞廣播電臺拒絕報導預測結果，雷明頓·蘭德公司慌了手腳，命令工程師刪改UNIVAC中的數(shù)據(jù)，以便與電視網(wǎng)保持一致。誰知第二年大選揭曉，艾森豪威爾大獲全勝，得票數(shù)超過對手五六倍。尤其奇妙的是，UNIVAC預測他將獲得438票，而他實際得票為442票，僅有不到百分之一的誤差，頓時轟動全美國。第二十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日IBM公司1914年，弗林特四處為CTR網(wǎng)羅人才，選中了剛被美國現(xiàn)金出納機制造公司解雇的主管經(jīng)理——托馬斯·沃森（T.Watson）。沃森出生在貧寒農(nóng)民家庭，思維敏捷，精明強干。從17歲開始就幫人推銷縫紉機等產(chǎn)品，屢遭挫折，倍受磨難。30歲進入現(xiàn)金出納機制造公司，干了整整18年，精通經(jīng)營銷售全套業(yè)務。弗林特力排眾議，把沃森請到CTR主持大局。第二十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日沃森走馬上任，手下盡是些口嚼煙葉、只會叫賣肉鋪磅稱和咖啡碾磨機一類的人物，使他十分討厭CRT這個“大雜匯”式的名字。幾經(jīng)周折，他終于在1924年把公司更名為一個宏偉的名號——國際商用機器公司（英文縮寫IBM），專門生產(chǎn)打孔機、制表機等產(chǎn)品。1951年，雷明頓·蘭德公司首次在世界上出售商業(yè)電腦，憑借先進的UNIVAC電腦威脅著IBM公司的地位。此外，那時至少有6種其他公司生產(chǎn)的電子計算機，令IBM總裁老沃森如坐針氈。在協(xié)助艾肯完成Mark1計算機后，老沃森曾要求IBM工程師于1947年研制出一種“最好、最新、最大的超級計算機”，同樣花了100萬美元。然而，這臺機器屬于傳統(tǒng)與創(chuàng)新的“大雜燴”，名叫“選擇順序控制計算機”（SSEC），12500只電子管和21400只繼電器不協(xié)調地組裝在一起，全長足有120英尺。它雖然代表著IBM從制表機行業(yè)邁向計算機領域，但業(yè)界卻稱它是“巨大的科技恐龍”，它甚至不是儲存程序的計算機。

第二十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日老沃森的長子小托馬斯·沃森（T.Watson,Jr）臨危受命，在公司發(fā)展方向上實施帶根本性的改革，IBM開始跨越傳統(tǒng)。童年時期的小沃森曾是典型的紈绔子弟，但在二戰(zhàn)中，他駕駛著轟炸機頂著槍林彈雨飛行長達2500小時，官至空軍中校。戰(zhàn)爭使他學會了勇往直前和運籌幃幄，學會了如何組織和團結部屬。

小沃森大膽啟用年輕人，為IBM招聘了近4千名朝氣蓬勃的青年工程師和技師。青年人提出一項大膽的計劃：制造一種具有全用途的科學計算機，僅設計和制造樣機需要300萬美元，整個計劃費用將是這個數(shù)目的三四倍。這臺機器就是IBM701大型電腦，IBM公司將從此放棄穿孔卡制表機，代之以電子管邏輯電路、磁芯存儲器和磁帶機。第二十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1953年4月7日，IBM歷史揭開新的一頁，他們請來150名美國商界領袖和科學泰斗，出席IBM701的揭幕儀式，“原子彈之父”奧本海默把這臺電腦稱作是“對人類極端智慧的貢獻”。IBM701是第一代電子管計算機的標志產(chǎn)品。

第二十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日IBM701大型機一炮打響，小沃森繼續(xù)著手開發(fā)價格較便宜的中型電腦IMB650。1954年，IBM650一上市就立即成為工業(yè)標準，第一個5年賣出180臺，后來的銷售量竟達到千臺。隨后，在1955年，IBM推出另一款科學計算用的大型機IBM704，首次配備了FORTRAN程序設計高級語言。在這段期間，還有IBM702、IBM705等一系列電腦面世，刮起了強勁的“IBM旋風”。1958年11月，IBM再次推出IBM709大型電腦，這是性能最好的，也是IBM公司最后一款電子管計算機產(chǎn)品。

第二十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日至此，電腦業(yè)第一輪激烈的爭奪戰(zhàn)，已讓IBM“父子兵”扭轉局勢，一些早期涉足計算機的公司紛紛撤退，美國本土只留下以雷明頓·蘭德公司為首的7家小公司，新聞傳媒戲稱美國電腦業(yè)是“IBM和七個小矮人”的童話故事。第二十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日2）第二代計算機(1958～1964年)第二代電子計算機以晶體管作為基本元器件，稱為“晶體管時代”。主存儲器以磁芯存儲器為主，輔助存儲器開始使用磁盤；軟件開始使用高級程序設計語言和操作系統(tǒng)。由于晶體管比電子管平均壽命長數(shù)千倍，耗電卻只有電子管的十分之一，體積比電子管小一個數(shù)量級，機械強度也較高，所以晶體管的出現(xiàn)很快取代了電子管，使計算機的體積和耗電大大減小，價格降低，計算速度加快，可靠性提高。計算機的應用得到進一步擴展，除應用于科學計算以外，已開始使用計算機進行數(shù)據(jù)處理和過程控制。這一期間的程序設計已初步采用FORTRAN、COBOL等高級語言編程。第二十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日晶體管的發(fā)明1947年12月23日一個細雨朦朦的星期二午后，當貝爾實驗室兩位科學家用一些金箔、一些半導體材料和一個彎曲的別針來展示他們的新發(fā)現(xiàn)時，數(shù)字化革命誕生了。兩位科學家是布拉頓（W.Brattain）和巴丁（J.Bardeen）。在晶體管發(fā)明過程中起到最關鍵作用的還有另外一位科學家，他的名字叫肖克利（W.Shockley）。畢業(yè)于麻省理工學院的博士生肖克利，1936年來到AT&T貝爾實驗室工作，與布拉頓合作研究項目。工作之余，他們常在一起討論技術，希望能用研制一種取代電子管的新器件。二戰(zhàn)結束后，巴丁也加入了肖克利研究小組，把目光集中在具有半導體特性的晶體。肖克利提出了研究框架，巴丁熟知固體物理學理論，布拉頓最擅長實驗操作，三位科學家珠聯(lián)璧合。第三十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1947年圣誕節(jié)前夕，布拉頓和巴丁已經(jīng)用實驗證明，只要兩根金屬絲在半導體上的接觸點距離小于0.4毫米，就可能引起放大效果。布拉頓以精湛的實驗技藝，在三角形金箔上劃了一道細痕，恰到好處地將頂角一分為二。他們以彎曲的別針做導線，使金箔壓進了一塊半導體晶體表面。電流表的指示清晰地顯示出，他們已經(jīng)得到了一個有放大作用的新電子器件。布拉頓在筆記本上寫道：“電壓增益100，功率增益40……?！毙た死劼暥?，作為見證者，他在這本筆記上鄭重地簽了名。這種器件被他們命名為“晶體管”。1948年，美國專利局批準晶體管發(fā)明專利。然而，專利證書只列著布拉頓和巴丁。肖克利毫不氣餒，在同伴成功的激勵下繼續(xù)研究，在一年之后發(fā)明了一種“結型晶體管”，成為現(xiàn)代晶體管的始祖，有人恢諧地叫它“肖克利堅持管”。不久，各種型號的晶體管紛紛涌現(xiàn)，不僅能替代電子管整流、檢波和放大，而且比電子管體積小、壽命長、不發(fā)熱、耗電省。為此，肖克利、布拉頓和巴丁分享了1956年諾貝爾物理獎。

第三十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日貝爾實驗室支持肖克利小組發(fā)明晶體管，最初目的是為了改進電話繼電器。因此，晶體管的第一個商業(yè)應用，是用它來改裝新型繼電器。接著1954年，第一臺晶體管手提式收音機問世，50年代后期風靡一時。電子計算機從此將大步跨進了第二代的門檻。1955年，貝爾實驗室研制出世界上第一臺全晶體管計算機TRADIC，裝有800只晶體管，僅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。1997年，TRADIC項目成員莫瑞·歐文（M.Irvine）還因此獲得美國計算機歷史博物館斯蒂比茲先驅人物獎。第三十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日高級語言電腦語言也叫程序語言（ProgramLauguage），是人與電腦交流和溝通的工具。早期電腦都直接采用機器語言，即用“0”和“1”為指令代碼來編寫程序，難寫難讀，編程效率極低。為了方便編程，隨即出現(xiàn)了匯編語言，雖然提高了效率，但仍然不夠直觀簡便。從1954年起，電腦界逐步開發(fā)了一批“高級語言”，采用英文詞匯、符號和數(shù)字，遵照一定的規(guī)則來編寫程序。高級語言誕生后，軟件業(yè)得到突飛猛進的發(fā)展。1953年12月，IBM公司程序師約翰·巴科斯（J.Backus）寫了一份備忘錄，建議為IBM704設計一種全新的程序設計語言。巴科斯曾在“選擇順序控制計算機”（SSEC）上工作過3年，深深體會到編寫程序的困難性。他說：“每個人都看到程序設計有多昂貴，租借機器要花去好幾百萬，而程序設計的費用卻只會多不會少。”第三十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日巴科斯的目標是設計一種用于科學計算的“公式翻譯語言”（FORmulaTRANslator）。他帶領一個13人小組，包括有經(jīng)驗的程序員和剛從學校畢業(yè)的青年人，在IBM704電腦上設計出編譯器軟件，于1954年完成了第一個電腦高級語言——FORTRAN語言。1957年，西屋電氣公司幸運地成為FORTRAN的第一個商業(yè)用戶，巴科斯給了他們一套存儲著語言編譯器的穿孔卡片。以后，不同版本的FORTRAN紛紛面世，1966年，美國統(tǒng)一了它的標準，稱為FORTRAN66語言。40多年過去，F(xiàn)ORTRAN仍然是科學計算選用的語言之一，巴科斯因此摘取了1977年度“圖林獎”。第三十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日FORTRAN廣泛運用的時候，還沒有一種可以用于商業(yè)計算的語言。美國國防部注意到這種情況，1959年5月，五角大樓委托格雷斯·霍波博士領導一個委員會，開始設計面向商業(yè)的通用語言（CommonBusinessOrientedLangauge），即COBOL語言。COBOL最重要的特征是語法與英文很接近，可以讓不懂電腦的人也能看懂程序；編譯器只需做少許修改，就能運行于任何類型的電腦。委員會一個成員害怕這種語言的命運不會太長久，特地為它制作了一個小小的墓碑。然而，COBOL語言卻幸存下來。1963年，美國國家標準局將它進行了標準化。用COBOL寫作的軟件，要比其他語言多得多。

第三十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日60年代中期，美國達特默斯學院約翰·凱梅尼（J.Kemeny）和托馬斯·卡茨（T.Kurtz）認為，象FORTRAN那樣的語言都是為專業(yè)人員設計，而他們希望能為無經(jīng)驗的人提供一種簡單的語言，特別希望那些非計算機專業(yè)的學生也能通過這種語言學會使用電腦。于是，他們在簡化FORTRAN的基礎上，研制出一種“初學者通用符號指令代碼”（BeginnersAllpurposeSymbolicIntructionCode），簡稱BASIC。由于BASIC語言易學易用，它很快就成為最流行的電腦語言之一，幾乎所有小型電腦和個人電腦都在使用它。經(jīng)過不斷改進后，它一直沿用至今，出現(xiàn)了象QBASIC、VB等新一代BASIC版本。

第三十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1983年度的“圖林獎”則授予了AT&T貝爾實驗室的兩位科學家鄧尼斯·里奇（D.Ritchie）和他的協(xié)作者肯·湯姆森（K.Thompson），以表彰他們共同發(fā)明著名的電腦語言C。C語言現(xiàn)在是當今軟件工程師最寵愛的語言之一。里奇最初的貢獻是開發(fā)了UNIX操作系統(tǒng)軟件。他說，這里有一個小故事：他們答應為貝爾實驗室開發(fā)一個字處理軟件，要求購買一臺小型電腦PDP-11/20，從而爭取到10萬美元經(jīng)費?？墒钱敊C器購回來后，他倆卻把它用來編寫UNIX系統(tǒng)軟件。UNIX很快有了大量追隨者，特別是在工程師和科學家中間引起巨大反響，推動了工作站電腦和網(wǎng)絡的成長。1970年，作為UNIX的一項“副產(chǎn)品”，里奇和湯姆森合作完成了C語言的開發(fā)，這是因為研制C語言的初衷是為了用它編寫UNIX。這種語言結合了匯編語言和高級語言的優(yōu)點，大受程序設計師的親睞。第三十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1983年，貝爾實驗室另一研究人員比加尼·斯楚士舒普（B.Stroustrup），把C語言擴展成一種面向對象的程序設計語言C++。如今，數(shù)以百萬計的程序員用它來編寫各種數(shù)據(jù)處理、實時控制、系統(tǒng)仿真和網(wǎng)絡通訊等軟件。斯楚士舒普說：“過去所有的編程語言對網(wǎng)絡編程實在太慢，所以我開發(fā)C++，以便快速實現(xiàn)自己的想法，也容易寫出更好的軟件?！?995年，《BYTE》雜志將他列入“計算機工業(yè)20個最有影響力的人”的行列。第三十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日3）第三代電子計算機(1965～1970年)第三代電子計算機以中小規(guī)模集成電路作為基本電子元件，稱為“集成電路時代”。計算機的主存儲器開始使用體積更小，更可靠的半導體存儲器代替磁芯存儲器，機種開始多樣化，系統(tǒng)化，外部設備不斷增加，操作系統(tǒng)進一步發(fā)展和完善，提高了計算機的運行效率，也更加方便于使用。由于集成電路是通過半導體集成技術將大量的分離電子元件集成做在只有幾平方毫米大的一塊硅片上，從而使計算機的體積和耗電量進一步減小，可靠性更高，運算速度進一步加快。由于小規(guī)模和中規(guī)模集成電路的大量使用，第三代電子計算機的總體性能比第二代電子計算機提高了一個數(shù)量級，這時電子計算機在科學計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制方面得到更加廣泛的應用。第三十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日硅谷

從19世紀末直到本世紀50年代以前，這個名叫圣克拉拉的地方，還是美國加利福尼亞州舊金山附近一處不起眼的水果產(chǎn)地，然而，這里卻與電子技術有天然的淵源。當年德·福雷斯特試驗電子管放大電路，正是在這一地區(qū)的帕洛阿托（PaloAlto）取得最后成功。當1971年《微電子新聞》編輯霍夫勒（D.Hoefler）將此地命名為“硅谷”時，這里已經(jīng)變成了微電子技術的發(fā)祥地和計算機革命的搖籃。第四十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日硅谷的崛起主要得益于斯坦福大學，100多年前，美國鐵路大王斯坦福（L.Stanford）為悼念早逝的獨子小李蘭·斯坦福，創(chuàng)建了這所莘莘學子們向往的大學。他斥巨資購買了5萬公頃的大片牧場作為大學校園，校址就選在帕洛阿托。第四十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日30年代初，弗雷德里克·特曼（F.Terman）電氣工程系教授身份出任斯坦福大學副校長。他在麻省理工學院的導師正是第一臺模擬計算機的發(fā)明者布什。布什對學生們一再強調：“大學不應該作為專修學問的象牙塔，它要成為開發(fā)和應用科技成果的大本營?！碧芈唏R上任后，把這一思想付諸實施，決心從老斯坦福贈予學校的土地中劃出579英畝，創(chuàng)建一個高科技的“斯坦福研究園區(qū)”——以斯坦福大學為中心，集研究、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的工業(yè)園區(qū)，這就是后來聞名于世的“硅谷”，特曼也因此被公認為“硅谷之父”。

第四十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1939年元旦，特曼的兩位學生休利特（W.Hewlett）和帕卡德（D.Packard），在帕洛阿托自己住宅后的一個簡陋的汽車庫里，用僅有的538元資金開始創(chuàng)業(yè)，并且以擲硬幣的方法決定誰的姓氏放在前面，從而創(chuàng)建了硅谷第一家公司——惠普（HP）公司，開創(chuàng)在汽車庫里創(chuàng)業(yè)之河。

第四十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日特曼建議惠普公司把音頻振蕩器作為惠普的第一個產(chǎn)品，售價僅54美元。令人驚訝的是，這種名叫HP200A的小產(chǎn)品很快有了訂單。恰好碰到迪斯尼樂園拍攝電影《幻想世界》急等著使用，他們一下就賣出8臺，使惠普公司創(chuàng)業(yè)第一年站住了腳跟。不久他們又研制出許多電子測試儀器，業(yè)務不斷擴大。1941年，公司年銷售額已超過了10萬。

在休利特和帕卡德領導下，以538元起家的惠普公司，1997年已是員工12萬，擁有電子和電腦產(chǎn)品數(shù)萬種，僅計算機產(chǎn)品的營業(yè)收入就達到355億美元，僅次于藍色巨人IBM，無可爭議地位居電腦行業(yè)第二名。1989年，休利特和帕卡特創(chuàng)業(yè)的汽車庫，作為“硅谷誕生地”而被確定為加利福尼亞州歷史文物。

第四十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日有惠普做榜樣，特曼播下的火種逐漸燃成燎原之火。1951年，斯坦福大學畢業(yè)生瓦里安（R.Varian和S.Varian）兄弟，以他們發(fā)明的調速管為主要產(chǎn)品創(chuàng)建了瓦里安公司，租借了工業(yè)園4英畝土地，修建了硅谷第一座建筑。到1955年，有7家公司來硅谷辦廠，1960年增加到32家。當1965年斯坦福研究園區(qū)正式建立時，這里已經(jīng)集中了近70家高新技術企業(yè)，大都與硅晶體管和硅集成電路芯片關系密切。本世紀80年代，硅谷云集了近3000家電子、電腦企業(yè)；90年代后期，這類公司竟超過了7000家。新聞記者驚訝地寫到：“這里的人遠遠不只是把沙子變成黃金，他們是在把沙子變成智能”。第四十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日集成電路1954年，成就了“本世紀最偉大發(fā)明”的晶體管之父肖克利，離開貝爾實驗室返回故鄉(xiāng)尋求發(fā)展，他的故鄉(xiāng)恰好就在現(xiàn)在的硅谷。在硅谷嘹望山，肖克利宣布成立半導體實驗室。1956年，以羅伯特·諾依斯（N.Noyce）為首的8位年輕的科學家從美國東部陸續(xù)加盟肖克利的實驗室。他們的年齡都在30歲以下，學有所成，有獲得雙博士學位者，有來自大公司的工程師，有著名大學的研究員和教授，都處在創(chuàng)造能力的巔峰。第四十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日肖克利是天才科學家，卻缺乏經(jīng)營能力，對管理一竅不通。特曼評論說：“肖克利在才華橫溢的年輕人眼里是非常有吸引力的人物，但他們又很難跟他共事?！?957年，在諾依斯帶領下，8位青年一起“叛逃”，決心自行創(chuàng)辦公司，這就是電腦史中八個天才“叛逆”的趣聞。肖克利實驗室最后因經(jīng)營不善，被另一公司收買。第四十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1957年10月，地處美國東部的仙童照相器材和設備公司，為“八叛逆”投資了3500美元種子資金，組建起一家以諾依斯為首的仙童（Fairchild）半導體公司，仍在嘹望山租下一間小屋，著手制造一種雙擴散基型晶體管，以便用硅來取代傳統(tǒng)的鍺材料。在諾依斯精心運籌下，“仙童”的業(yè)務逐漸有了較大發(fā)展，員工增加到100多人。同時，一整套制造晶體管的平面處理技術也日趨成熟，成功地制造出金屬氧化物半導體（MOS）等器件。

半導體平面處理技術為“仙童”們打開了一扇奇妙的大門，他們突然看到了一個極有希望的前景：用這種方法完全可以在硅芯片上集成幾百個，乃至成千上萬個晶體管。1959年1月23日，諾依斯在日記里詳細地記錄了這一閃光的設想。第四十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日幾乎在同一時期，美國南部達拉斯市，德克薩斯儀器公司（TI）的青年研究人員基爾比（J.kilby）也想到了類似的技術創(chuàng)意?；鶢柋仍谝晾Z斯大學和威斯康星大學所學專業(yè)都是電子工程學，他從英國科學家達默的思想里獲得了啟發(fā)。達默早在1952年就指出，由半導體構成的晶體管，可以把它們組裝在一塊平板上而去掉之間的連線。根據(jù)這種想法，基爾比在筆記本上畫出了設計草圖?；鶢柋饶悄?5歲，剛到TI公司工作不久。趁公司其他人員休假的時機，他獨自實驗這種“微模組件”，成功地把晶體管、電阻和電容等集成在微小的平板上，用熱焊方式把元件以極細的導線互連，在不超過4平方毫米的面積上，大約集成了20余個元件。1959年2月6日，基爾比向美國專利局申報專利，這種由半導體元件構成的微型固體組合件，從此被命名為“集成電路”（IC）。第四十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日從那以后，基爾比一直供職于德州儀器公司，擔任技術主管等職務，直到1970年才退出，成為德州A&M大學教授。他一生共獲得60余項發(fā)明專利，但最大的貢獻，莫過于首次發(fā)明集成電路。當基爾比發(fā)明集成電路的消息傳到硅谷，仙童半導體公司當即召集會議商議對策。諾依斯提出：可以用平面處理技術來實現(xiàn)集成電路的大批量生產(chǎn)，仙童公司開始奮起疾追。1959年7月30日，他們采用先進的平面處理技術研制出集成電路，也申請到一項發(fā)明專利。第五十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1966年，基爾比和諾依斯同時被富蘭克林學會授予美國科技人員最渴望獲得的巴蘭丁獎章。基爾比被譽為“第一塊集成電路的發(fā)明家”，而諾依斯被譽為“提出了適合于工業(yè)生產(chǎn)的集成電路理論”的人。1969年，美國聯(lián)邦法院最后從法律上承認了集成電路是一項“同時的發(fā)明”。第五十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日在基爾比和諾依斯發(fā)明集成電路不久后的1961年，德州儀器公司僅用不到9個月時間，研制出第一臺用集成電路組裝的計算機，標志著電腦從此進入它的第三代歷史。該機共有587塊集成電路，重不過300克，體積不到100立方厘米，功率只有16瓦。到了1964年，仙童公司“八叛逆”之一的摩爾（G.Moore）博士，以三頁紙的短小篇幅，發(fā)表了一個奇特的理論。摩爾天才地預言說道，集成電路上能被集成的晶體管數(shù)目，將會以每18個月翻一番的速度穩(wěn)定增長，并在今后數(shù)十年內保持著這種勢頭。摩爾的這個預言，因集成電路芯片后來的發(fā)展曲線得以證實，并在較長時期保持著有效性，被人譽為“摩爾定律”。至此而后，集成電路迅速把電腦推上高速成長的快車道。第五十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日4）第四代電子計算機(1970年以后)這一代電子計算機的特點，以大規(guī)模集成電路作為基本電子元件，稱為“大規(guī)模集成電路時代”。1968年，威斯汀豪斯公司和美國無線電公司公司研制出互補金屬半導體集成電路（CMOS）。特點是能耗低、工藝簡單、集成度高。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，把電子計算機的運算器和控制器等核心部件制作在一塊集成電路塊上。這就使計算機朝大型化和微型化發(fā)展成為可能，而微型計算機的出現(xiàn)使得計算機更加普及和日益深入到社會生活的各個方面，同時為計算機的網(wǎng)絡化創(chuàng)造了條件。微型計算機的出現(xiàn)和迅猛發(fā)展是計算機發(fā)展史上的重大事件。第五十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日三、

個人計算機的出現(xiàn)1.微處理器發(fā)明1971年，英特爾公司宣稱，他們首創(chuàng)了一種“開啟集成電路新紀元”的半導體芯片，根據(jù)該公司提供的資料，“三個發(fā)明家共同創(chuàng)造了歷史”，他們是霍夫（M.Hoff）、麥卓爾（S.Mazor）和費根（F.Faggin），他們已正式入選美國國家發(fā)明榮譽展廳，與愛迪生等120人同列在一起。

第五十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1971年1月，以霍夫為首的研制小組，完成了世界上第一個微處理器芯片。在3×4毫米面積上集成晶體管2250個，每秒運算速度達6萬次。它意味著電腦CPU已經(jīng)縮微成一塊集成電路，意味著“芯片上的電腦”誕生。

第五十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日第一塊微處理器芯片已屬大規(guī)模集成電路范疇。英特爾公司命名它為4004，第一個4表示它可以一次處理4位數(shù)據(jù)，第二個4代表它是這類芯片的第4種型號。這種數(shù)字代號沿用至今，就是現(xiàn)代所謂“386”、“486”等計算機俗稱的最早源頭。1971年11月15日，英特爾公司經(jīng)過慎重考慮，決定在《電子新聞》雜志上刊登一則廣告，向全世界公布4004微處理器。這一天，也演變?yōu)槲⑻幚砥鞯恼Q生紀念日。

第五十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1972年4月，霍夫小組研制出另一型號的微處理器8008。在做了少許改進后，1975年又推出有史以來最成功的8位微處理器8080。8080集成了約4800個晶體管，每秒執(zhí)行29萬條指令。8080型微處理器正式投放市場是在1974年，這種芯片及其仿制品后來共賣掉數(shù)以百萬計，引發(fā)了洶涌澎湃的微電腦熱潮。

第五十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日在英特爾公司帶動下，1975年，摩托羅拉公司也宣布推出8位微處理器6800。1976年，霍夫研制小組的費根，在硅谷組建了Zilog公司，同時宣布研制成功8位微處理器Z-80。從此，可以放在指尖上的芯片電腦全方位地改變了世界。第五十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日牛郎星與計算機革命1974年12月，美國《大眾電子》雜志一反常態(tài)，把翌年一月號的刊物提前投放，在封面刊登消息說：“世界第一套微型電腦組件挑戰(zhàn)所有種類的商業(yè)電腦”。這臺微型電腦組件名叫“Altair8800”，Altair即“牛郎星”。

“牛郎星”發(fā)明人愛德華·羅伯茨（E.Roberts）是位電腦愛好者。60年代從海軍陸戰(zhàn)隊退役后，在新墨西哥州阿爾伯克基市開了一家“微型儀器與自動測量系統(tǒng)公司”（MITS）。在競爭的壓力下，他以每塊75美元價格向英特爾購到8080微處理器，組裝了一臺很小的機器。恰好《大眾電子》一直在尋找獨家新聞，幫他命名為“牛郎星”。（由《大眾電子》編輯所羅門的12歲的女兒提出）

第五十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日人們普遍認為，這就是世界上第一臺用微處理器裝配的微型計算機。在金屬制成的小盒內，羅伯茨裝進兩塊集成電路，一塊即8080芯片，另一塊是存儲器，最初僅有256B容量，后來才增加為4KB。需要用手撥動面板上8個開關輸入程序；以幾排小燈泡的明暗表示計算結果。這種機器每臺只標價397元?！芭＠尚恰钡姆磻鋈艘馔?，僅在1975年，MITS公司就賣出了它所能生產(chǎn)的2000臺機器。這些電腦大都走進美國一些家庭的汽車庫，購買者是初出校門的青年學生。羅伯茨把“牛郎星”定位在青年電腦迷身上，美國很快出現(xiàn)了一個電腦業(yè)余愛好者購買散件，在汽車庫里自己組裝微電腦的熱潮。

第六十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日2.電腦游戲機微處理器第一次最成功商業(yè)應用，居然不是電腦，而是人們從未想到的電腦游戲機。1959年DEC公司推出PDP-1小型機配置了圓形屏幕的顯示器，為交互式電子娛樂提供了可能性。為感謝林肯實驗室的支持，奧爾森把首批PDP-1中的一臺送給了母校麻省理工學院（MIT）。MIT的學生們認為科幻游戲或許更能發(fā)揮出PDP的優(yōu)點，是格拉茲（S.Graetz）、拉塞爾（S.Russell）和考托克（A.Kotok），三位大學生共同編制出世界上第一件電腦游戲程序——“空間大戰(zhàn)”。第六十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日“空間大戰(zhàn)”游戲不久便在美國大學生中風靡一時，猶它大學的諾蘭·布什內爾（N.Bushnell）就是大學生中的一位，他曾終日泡在學校計算機實驗室玩這種游戲。1971年，已經(jīng)在硅谷的安派克斯（Ampex）公司擔任的工程師布什內爾，目睹惠普、英特爾創(chuàng)業(yè)成功，決心自己創(chuàng)一番事業(yè)。他把自己小女兒的房間改造成實驗室，試制出第一種電腦游戲機“太空爭霸”（ComputerSpace）。由于游戲難度太大，“太空爭霸”沒有被玩家們接受。第六十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1972年，布什內爾建立了第一家游戲機公司，大名“雅達利”（Atari），取自他鐘愛的日本象棋術語“將軍”。阿爾科姆成了新公司第一位全職工程師。在不到兩年的時間內，雅達利公司以每臺1200元的售價賣出乒乓球游戲機10000臺，又接著推出家庭使用的機型和其他的游戲機產(chǎn)品，公司銷售額第三年就猛增至1500萬美元。雅達利電腦游戲機以專用微處理器控制游戲規(guī)則，儲存在集成電路卡里的節(jié)目越來越豐富，可隨意拔插更換，并且添加了色彩和簡單的音樂。其代表產(chǎn)品“雅達利2600”，成了美國家庭圣誕節(jié)送給孩子的最佳禮物。雅達利公司作為當時世界上最大的游戲機生產(chǎn)廠商，帶頭開創(chuàng)了一個新興的電子電腦產(chǎn)業(yè)。布什內爾也“玩”成為“電腦游戲機之父”。第六十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日3.車庫里的“蘋果”兩位青年同名，都叫史蒂夫。史蒂夫·喬布斯（S.Jobs）1955年出生，史蒂夫·沃茲奈克（S.Wozniak）比他大5歲，他們都是土生土長的硅谷人。讀初中時，沃茲奈克就在電子技術上嶄露頭角，曾自己動手制作出第一臺電腦——“干酪蘇打水計算機”，結構與“牛郎星”類似，由此獲得舊金山灣科學博覽會一等獎。由于共同的愛好，他與喬布斯成為好友，兩人進行的第一次商業(yè)冒險，是用沃茲奈克發(fā)明的一種電子裝置“藍盒子”盜打長途電話。1972年，喬布斯進入里德學院，只讀了一年書，便中途輟學在俄勒崗一帶的蘋果園打工，后來進入雅達利公司。沃茲奈克輾轉讀了三所大學后，也于1973年輟學，進入惠普公司工作。兩個好友保持著密切連系，是“家釀電腦俱樂部”的?？汀滩妓姑翡J地看到了商機，他賣掉自己大眾牌小汽車，又說服沃茲奈克賣了他的HP計算器，共湊了1300元創(chuàng)業(yè)資金。就在喬布斯家里的汽車庫里，20世紀微型電腦的制造工業(yè)悄悄邁出第一步，這是第一次應客戶要求成批生產(chǎn)的真正的微電腦產(chǎn)品。

第六十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1976年4月1日愚人節(jié)，喬布斯、沃茲奈克等人簽署了一份協(xié)議，共同創(chuàng)辦一家新的“車庫”電腦公司。為了紀念喬布斯當年在蘋果園打工的歷史，公司取名蘋果（Apple），標志是一個被咬了一口的蘋果，因為“咬”（Bite）與“字節(jié)”（Byte）同音。他們生產(chǎn)的第一款電腦也就命名為“蘋果Ⅰ”（AppleⅠ）。那一年，喬布斯才20歲。喬布斯四處游說為公司籌措資金，曾經(jīng)在英特爾公司擔任過一段時間銷售經(jīng)理的馬克庫拉（M.Maekkula）看出了微電腦的前景，愿意出資10萬元就任公司董事長。蘋果公司開始擴大規(guī)模，把工廠搬出了汽車庫。1977年7月，沃茲奈克精心設計出另一新型微電腦，安裝在淡灰色的塑料機箱內，主電路板用了62塊集成電路芯片，1978年初又增加了磁盤驅動器。這種電腦達到當時微型電腦技術的最高水準，喬布斯命名它為“蘋果Ⅱ”（AppleⅡ）。

第六十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日隨著蘋果電腦帶來的巨大收益，這家公司在短短5年時間內創(chuàng)造了神話般的奇跡。1976年，公司營業(yè)額超過20萬美元；5年之后，營業(yè)額竟躍升至10億美元，跨進美國最大500家公司的行列。留著小胡子的喬布斯，頭頂著一只蘋果的照片，被《時代》雜志刊登在封面，成為美國最年青的百萬富翁。第六十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日4.個人電腦的普及70年代末，以蘋果公司為代表的“車庫”公司，短短幾年就把微型電腦演成了大氣候。而“藍色巨人”在計算機革命浪潮中步子慢了半拍，其龐大機構又無法迅速作出反應，陷入十分尷尬的處境。迫于市場壓力，IBM公司改變傳統(tǒng)走出關鍵的一步。第六十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1981年8月12日，IBM在紐約宣布IBMPC個人電腦出世，個人電腦以前所未有的廣度和速度面向大眾普及。IBMPC主機板上配置著64KB存儲器，另有5個插槽供增加內存或連接其他外部設備。它還裝備著顯示器、鍵盤和兩個軟磁盤驅動器。它把過去一個大型電腦機房的全套裝置統(tǒng)統(tǒng)搬到個人的書桌上。為了推廣這種電腦，IBM還巧妙借助卓別林式小流浪漢形象，揮舞個人電腦，表示人人都能夠使用。第六十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日《華爾街日報》評論說：IBM大踏步地進入微型電腦市場，可望在兩年內奪得這一新興市場領導權。果然，就在1982年內，IBMPC機賣出了25萬臺。第二年5月8日，IBM公司再次推出改進型IBMPC/XT個人電腦，增加了硬盤裝置，當年就使市場占有率超過76％。從此，IBMPC就成為個人電腦的代名詞，它甚至被《時代》周刊評選為“年度風云人物”，它是IBM公司本世紀最偉大的產(chǎn)品。全世界各地的電子電腦廠商也爭相轉產(chǎn)PC機，仿造出來的產(chǎn)品就是IBMPC兼容機。第六十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日由于個人電腦的巨大成功，1984年，IBM公司的規(guī)模已經(jīng)比小沃森接手時擴大了40倍，年銷售額達到260億美元，連續(xù)多年被《幸?！冯s志評為全美500家最大公司中最受好評的公司之一。全美的電腦總量也從1980年100萬臺猛增至1984年的1000萬臺。1993年INTEL推出了80586芯片，開辟了“奔騰機”的新時代。根據(jù)這一檔次CPU芯片的開發(fā)時間與相關技術指標，分別稱為奔騰一代到奔騰四代，簡記為PI、PII、PIII、PIV。

此外，還有IBM/AMD、POWERPC以及ALPHA等公司或型號的CPU芯片，用它們組成的微型機性能有的超過了早期的巨型機的水平。第七十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日5.微軟公司崛起IBMPC誕生不僅掀起了個人電腦的大普及，而且導致了軟件工業(yè)的勃興。其中，受益最大的是微軟公司。早在1969年，美國西雅圖湖濱中學8年級中學生比爾·蓋茨（B.Getes）和他的高班同學保羅·艾倫（P.Allen），在學校唯一的一臺PDP-10小型電腦終端上，設計出第一個軟件“三連棋”游戲。從此，電腦成為他們最鐘愛的“玩具”，他倆甚至以所謂“西雅圖交通數(shù)據(jù)公司”的名義，為市政當局開發(fā)了一種處理交通數(shù)據(jù)的電腦設備。

第七十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日與喬布斯的經(jīng)歷類似，是牛郎星電腦為這位學生提供了空前的創(chuàng)業(yè)機遇。1974年12月，保羅·艾倫在報亭上偶爾發(fā)現(xiàn)《大眾電子》配發(fā)的“牛郎星”照片，立即找到已經(jīng)考入哈佛大學學法律的比爾·蓋茨，共同為“牛郎星”研制出配套的BASIC軟件。這種軟件后來竟賣出了100萬套。在BASIC軟件成功的鼓舞下，1975年7月，19歲的比爾·蓋茨走出人生中最關鍵的一步。他毅然放棄只差一年就到手的哈佛學位，與保羅·艾倫一起在阿爾伯克基市豎起“微軟公司”的旗幟。微軟”（Microsoft）取自于“微型”和“軟件”二字，專門從事微電腦軟件開發(fā)。比爾·蓋茨為只有6名員工的小公司定下雄心勃勃的目標：每個家庭每張桌上都有一部電腦運行微軟的軟件。

第七十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1980年，當IBM“國際象棋”專案組需要為PC電腦配套操作系統(tǒng)軟件時，找到了微軟公司，可當時他們并不擅長編寫這種軟件。于是，比爾·蓋茨介紹IBM到以研制CP/M操作系統(tǒng)聞名的數(shù)字研究（DR）公司聯(lián)系。CP/M設計者加里·基爾多（G.Kildall）是美國海軍研究生院教授，那天恰好不在家，而他太太又不愿在保密協(xié)定上簽字，IBM代表只好請微軟公司幫助解決。比爾·蓋茨想起了西雅圖軟件天才帕特森（T.Paterson）曾編寫過一個QDOS軟件，正好可以改造為PC機的操作系統(tǒng)。微軟公司購買到QDOS版權，并且在帕特森幫助下，完成了這件影響深遠的磁盤操作系統(tǒng)MS-DOS軟件。

第七十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日MS-DOS伴隨IBMPC電腦出征，由于所有PC個人電腦（包括其他廠商生產(chǎn)的兼容機）都需要安裝MS-DOS，其用戶后來竟超過3000萬，歷史上從來沒有哪個軟件能夠達到如此龐大的用戶數(shù)。微軟公司依托MS-DOS迅速崛起。第七十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日四、現(xiàn)代通信枝術通信是國民經(jīng)濟相社會發(fā)展、國防建設的神經(jīng)系統(tǒng)，是信息傳輸?shù)闹匾绞剑虼烁鲊及淹ㄐ偶夹g放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位。目前，通信技術主要包括數(shù)字程控交換技術、綜合業(yè)務數(shù)字通信網(wǎng)技術、光纖通信技術和數(shù)字微波、衛(wèi)星通信技術等。進入20世紀90年代，世界上出現(xiàn)的信息高速公路建設高潮，位通信技術和通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入一個新的歷史階段。第七十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日1.數(shù)字程控交換技術從電話接通到通話結束，都離不開電話線路的交換與接續(xù)的設備。1965年世界上第一部用電子計算機控制的電話交換機誕生，它利用預先編好的程序來控制電話的交換與接續(xù)。這種控制方式稱為“存儲程序控制”，簡稱“程控”；用程控交換機接續(xù)的電話機稱為“程控自動電話”，即通常所說的程控電話。第七十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日程控交換機是現(xiàn)代通信網(wǎng)所用的主要設備，通過它對電話系統(tǒng)的運行進行控制。其突出優(yōu)點是，只要改變程序的指令即可改變交換系統(tǒng)的操作，從而不僅使交換系統(tǒng)具有更大的靈活性、適應性和開放性，而且還便于開發(fā)新的通信業(yè)務，能靈活方便地為用戶提供多種服務功能。第七十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日80年代發(fā)展起來的“數(shù)字程控交換機”是一種傳輸離散數(shù)字信號的交換機。它能把數(shù)字傳輸系統(tǒng)直接接到數(shù)字程控交換機上，使長途通信網(wǎng)設備簡化，傳輸質量大大提高，傳輸容量也大大增加。目前，新一代程控電話交換機既能進行電話交換，又可實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)交換，還可以組成綜合業(yè)務數(shù)字通信網(wǎng)的交換系統(tǒng)。它能為用戶提供2B+D數(shù)字接口，可在兩條用戶線上同時進行話音和數(shù)據(jù)的傳輸交換，能從事會議電話、可視圖文、用戶電報、電子信箱、傳真等通信業(yè)務，為數(shù)字程控交換機的廣泛應用和增值業(yè)務打開大門。第七十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日2.綜合業(yè)務數(shù)字通信網(wǎng)所謂綜合業(yè)務數(shù)字通