¿Cuál es la historia del desarrollo informático?
El 15 de febrero de 1946, en la Universidad de Pensilvania, se puso oficialmente en funcionamiento la primera calculadora electrónica del mundo, ENIAC. En la gran ceremonia de inauguración, ENIAC realizó su "truco": 5.000 operaciones de suma en 1 segundo; 500 operaciones de multiplicación en 1 segundo; Esto era más de 1.000 veces más rápido que la calculadora eléctrica más rápida de la época. El público se puso de pie y aplaudió, aplaudiendo que la ciencia y la tecnología hayan entrado en un nuevo período de desarrollo histórico.
Sin embargo, técnicamente hablando, ENIAC está casi obsoleto antes de estar oficialmente operativo. ¡Porque antes de su puesta en funcionamiento oficialmente, un informe de diseño para una nueva calculadora electrónica marcó un nuevo hito en la historia del desarrollo de calculadoras! El redactor de este informe de diseño fue uno de los maestros matemáticos más talentosos del siglo XX, el matemático húngaro-estadounidense Feng. Neuman.
El 28 de diciembre de 1903, Feng. Iman nació en Budapest, Hungría. Ha demostrado un talento matemático asombroso desde que era un niño. Se dice que era capaz de calcular divisiones matemáticas de 8 dígitos en su mente a la edad de 6 años, dominaba el cálculo a la edad de 8 años y, de hecho, leía el esquema general. un profundo trabajo matemático "Teoría de Funciones" a la edad de 12 años. ! Más tarde, Feng. Neumann recibió una formación rigurosa bajo la dirección de Feyer, el "padre de las matemáticas húngaras". A los 18 años colaboró con su profesor y publicó su primer artículo de matemáticas en una revista extranjera.
En 1926, Feng. Neumann se graduó en dos universidades casi al mismo tiempo: se licenció en ingeniería química por el Instituto Superior de Tecnología de Zúrich y se doctoró en matemáticas por la Universidad de Budapest;
En 1930, Feng. Neumann llegó a Estados Unidos y fue contratado como profesor visitante en la Universidad de Princeton. Tres años después, Feng, que sólo tenía 30 años. Neumann, junto con el gran científico Einstein, se convirtieron en los primeros miembros permanentes del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton.
Con Feng. Quienes han trabajado con Neumann coinciden unánimemente en que es extremadamente inteligente. Su maestro, el famoso matemático Polya, dijo: "Feng. Neumann era el único estudiante al que tenía miedo. Si presentaba un problema difícil en mi conferencia, al final de la misma sostenía una hoja de papel garabateada y decía que lo había resuelto. "Una vez, un matemático usó una calculadora manual para calcular cinco situaciones de un problema durante toda la noche, y fue a pedirle consejo a Feng al día siguiente. Neumann, resultó que calculó todas las respuestas en sólo 7 minutos. Entonces, von. Neumann pensó durante media hora y descubrió un algoritmo mejor y más sencillo. Sin embargo, Feng. La esposa de Neumann pensaba que él "no tenía ninguna mente geométrica". Una vez le preguntó a Feng. Neumann fue a buscar un vaso de agua, von. Neumann había vivido en esta casa durante 17 años, pero no podía entender dónde estaba el vidrio. Caminó mucho tiempo y luego regresó y le preguntó a su esposa dónde estaba el vidrio. Su falta de atención a las cuestiones triviales de la vida reflejaba su concentración en la investigación científica desde otro aspecto. Feng. Neumann está muy concentrado al estudiar problemas, por lo que puede captar con atención la esencia del problema.
Antes de 1940, Feng. La contribución de Neumann a las matemáticas se centró en la matemática pura. Ha estudiado el campo de los "anillos operadores" durante 20 años y siempre ha sido la autoridad mundial indiscutible en este campo; otro de sus brillantes logros científicos es la solución parcial del quinto problema de Hilbert, que aporta una contribución significativa a su solución completa. este famoso problema matemático.
En 1940, Feng. Neumann participó activamente en la guerra antifascista e inició el proceso de transformación de un matemático puro a un destacado matemático aplicado. Durante los años de la guerra, trabajó como consultor de la Oficina de Artillería Naval de los EE. UU. y de muchas otras unidades. También participó directamente en el desarrollo de armas nucleares e hizo muchas sugerencias importantes para diseñar la estructura óptima de la bomba atómica.
Feng. Neumann tiene una ventaja sobresaliente, que es que es bueno en axiomática y sistematización de problemas prácticos que la gente cree que no pueden resolverse con matemáticas, y aplica hábilmente teorías matemáticas abstractas a campos de la vida real. Por ejemplo, en una feria a la que asisten decenas de empresarios, los empresarios buscarán la estrategia óptima que les beneficie. Su complejidad matemática supera con creces el movimiento de los planetas en el sistema solar, Feng. Neumann se atrevió a superar las dificultades y utilizó una serie de creaciones matemáticas para revelar las leyes de tales fenómenos, sentando así las bases de la teoría de juegos, una rama de las matemáticas.
Feng. Se valora especialmente la contribución de Neumann a la informática. Curiosamente, fue pura casualidad lo que lo llevó a este campo.
En el verano de 1944, Feng. Mientras Neumann esperaba en una estación de tren, conoció accidentalmente al matemático teniente Gerstein, uno de los líderes del equipo de desarrollo de ENIAC. En ese momento, Feng. Neumann estaba preocupado por una gran cantidad de problemas de cálculo encontrados en el experimento de la bomba atómica. Por ejemplo, los problemas relacionados con el proceso de reacción de fisión nuclear requirieron miles de millones de operaciones aritméticas elementales. Cientos de computadoras femeninas usaban cálculos de escritorio para trabajar día y noche. No se pudo resolver el problema. No se pudieron completar las tareas a tiempo. Mientras charla con el teniente Gerstein, Feng. Neumann escuchó la noticia de que se estaba desarrollando ENIAC e inmediatamente comprendió la importancia de gran alcance de este trabajo. Pronto se convirtió en un visitante frecuente del equipo de desarrollo y contribuyó a la solución de algunos problemas clave.
En ese momento, el trabajo de desarrollo de ENIAC estaba a punto de completarse, y Feng. Neumann y la universidad se centraron en las deficiencias de ENIAC. En marzo de 1945, redactó un informe de diseño para la "Calculadora electrónica automática de variables discretas" e hizo dos mejoras importantes a ENIAC.
Una mejora es cambiar el sistema decimal a binario, lo que simplifica enormemente la estructura y el proceso de operación de la calculadora; otra mejora es almacenar el programa y los datos juntos en la calculadora electrónica. calculadora se convierta en un proceso verdaderamente automático.
Este informe de diseño es la reforma más importante del pensamiento estructural de las calculadoras y marca el verdadero comienzo de la era de las calculadoras electrónicas. Incluso el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, que siempre se ha especializado en teoría, hizo una excepción y aprobó a Feng. El trabajo de desarrollo de Neumann. Desde entonces, sus nuevas ideas de diseño han quedado profundamente impresas en el diseño básico de las calculadoras electrónicas modernas. Los científicos occidentales están preocupados por Feng. El trabajo de Neumann fue muy elogiado y considerado el "padre de las calculadoras electrónicas".
Más tarde, Feng. Neumann estudió más a fondo la teoría de los autómatas. Utilizó una perseverancia asombrosa para superar el dolor causado por el cáncer y exploró fenómenos similares en calculadoras y mecanismos del cerebro humano. Desafortunadamente, el 8 de febrero de 1957, la conferencia sobre "Calculadoras y el cerebro humano" aún no había terminado, y Feng. Neumann murió de cáncer de huesos.
Feng. Neumann dejó un rico legado científico al mundo. Fue uno de los científicos más prolíficos del siglo XX y dejó huellas de su arduo trabajo en muchos campos científicos como la física teórica, la economía y la meteorología. Por ejemplo, su primer libro "Los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica" incorporó por primera vez la mecánica cuántica en un sistema matemático riguroso, y sigue siendo un trabajo clásico de la física teórica. Los expertos señalaron: "Si hablamos de Feng en orden cronológico. Las ambiciones personales y los logros académicos de Neumann equivalen a explorar el esquema de la historia del desarrollo científico en los últimos 30 años. 〃
En 1956, se habían producido miles de computadoras electrónicas a gran escala en todo el mundo, algunas de las cuales podían realizar operaciones de hasta decenas de miles de veces por segundo. Todas estas calculadoras electrónicas utilizan tubos de vacío como componentes principales, por lo que se denominan calculadoras de tubos de vacío. Utilizando esta generación de calculadoras electrónicas, la gente lanzó satélites artificiales al cielo. Esta fue la primera generación de calculadoras electrónicas.
La segunda generación de calculadoras electrónicas fueron las calculadoras de transistores. En 1956, los Laboratorios Bell de Estados Unidos utilizaron transistores en lugar de tubos de vacío para crear la primera calculadora totalmente de transistores del mundo, Lepreachaun. Reduce en gran medida el tamaño, el peso y el consumo de energía de la calculadora. En la década de 1960, se habían producido en el mundo más de 30.000 calculadoras de transistores, con una velocidad de cálculo de 3 millones de operaciones por segundo.
La tercera generación de calculadoras electrónicas son calculadoras de circuito integrado de tamaño pequeño y mediano. En 1962, una empresa estadounidense de Texas cooperó con la Fuerza Aérea de los EE. UU. para construir un prototipo experimental utilizando circuitos integrados como componentes electrónicos básicos de la calculadora. Durante este período, el tamaño y el consumo de energía de las calculadoras se redujeron aún más, pero su confiabilidad mejoró enormemente y la velocidad de cálculo alcanzó los 40 millones de operaciones por segundo.
La calculadora electrónica de cuarta generación es una calculadora de circuito integrado a gran escala. Generalmente se cree que esto comenzó en 1970. Ahora, la velocidad de computación de las supercomputadoras ha alcanzado cientos de millones de veces por segundo, desempeñando un papel insustituible en la investigación científica y la gestión económica, mientras que las microcomputadoras han reducido en gran medida el tamaño y el costo de las calculadoras y han penetrado en la producción industrial y en todos los rincones de la economía; vida diaria. Hoy en día, para construir una calculadora con las mismas funciones que la ENIAC, bastaría con tener una millonésima parte del tamaño.
El desarrollo de calculadoras electrónicas de quinta generación se ha llevado a cabo durante muchos años, ya sea una calculadora superconductora "de ensueño", una calculadora óptica, una calculadora biológica o un amplificador de inteligencia artificial, todos. Se han logrado algunos avances.
La velocidad de esta generación de computadoras alcanzará el billón de operaciones por segundo y podrán simular en mayor medida la inteligencia humana y superarla en algunos aspectos.
Los matemáticos aportan su inteligencia a las calculadoras electrónicas, y las calculadoras electrónicas harán que los matemáticos sean más inteligentes. Y la calculadora electrónica no es sólo una herramienta, es diferente de otras herramientas: la calculadora electrónica es una extensión lateral del cerebro humano. Porque las calculadoras electrónicas no solo tienen una potencia de cálculo extraordinaria y una velocidad incomparable, sino que también pueden simular algunas funciones de pensamiento de las personas, realizar juicios lógicos y razonamientos lógicos de acuerdo con ciertas reglas y reemplazar parte del trabajo mental de las personas. En 1976, los matemáticos utilizaron calculadoras electrónicas para demostrar el teorema de los cuatro colores, "confiando en las máquinas para lograr cosas que los humanos no pueden lograr", lo que causó sensación en toda la comunidad matemática internacional.
Las calculadoras electrónicas llevan el pensamiento de las personas hacia áreas desconocidas de manera más efectiva. Sólo desde esta perspectiva, no es difícil darse cuenta del gran invento científico que es la calculadora electrónica.