馮·諾依曼為什麽能夠被尊為“計算機之父”？

馮·諾依曼奠定了現代計算機的基礎，被世人尊為“計算機之父”，但在談到他的理論與構思時，他謙虛地說，這些理論與構思的基礎來自於英國數學家圖靈和布爾的思想。午治·布爾（Boolean George）1847年發表《思維規律研究》創立邏輯代數學，成功地把形式邏輯歸結為壹種代數，布爾認為，邏輯中的各種命題能夠使用數學符號來代表，並能依據規則推導出相應於邏輯問題的適當結論。布爾的邏輯代數理論建立在兩種邏輯值“真True”、“假False”和三種邏輯關系“與AND”、“或OR”、“非NOT”。這種理論為數字電子計算機的二進制、形關邏輯元件和邏輯電路的設計輔平了道路。1854年，布爾出版了名著《布爾代數》，並在此基礎上，經過許多年的發展，形成了現代計算機的理論基礎——婁理邏輯。香農（C.E.Sharnorn）信息論創始人之壹，1938年在其壹篇碩士論文中指出：能夠用二進制系統表達布爾代數中的邏輯關系，用“1”代表“真True”，用“0”代表“假False”，並由此用二進制系統來構築邏輯運算系統。並指出，以布爾代數為基礎，任何壹個機械性推理過程，對電子計算機來說，都能像處理普通計算壹樣容易。香農把布爾代數與計算機二進制聯系在了壹起。阿蘭·圖靈（Alan Mathison Turing）“人工智能之父”，被馮·諾依曼認為的“計算機之父”是壹位天才人物，22歲就被選為英皇家學院研究員，1936年在論文《論可計算數及在密碼上的應用》中，嚴格地描述了計算機的邏輯結構，首次提出了計算機的通用模型——“圖靈機”，並從理論上證明了這種抽象計算機的可能性。二戰期間，圖靈在英國外交部工作，設計了密碼破譯機（BOMBE），這實際上就是壹臺以繼電器為器件的專用數字電子計算機，該機壹次次地破譯了敵軍的密碼，為反法西斯戰爭的勝利做出了貢獻。 1945年，圖靈在英國國家物理研究所開始設計自動計算機，闡述了用子程序實現某些運算而程序員不必知道機器運行細節的思想，為計算機高級語言的誕生奠定了基礎。1950年，圖靈制成了壹臺體現他設計思想的計算機模型機“PIOLOT ACE”。同年10月，圖靈發表了《計算機器與智能》的論文，設計了著名的圖靈測驗，通過問答來測試計算機是否具有同人相等的智力，這壹思考至今仍是計算機學術界探討的核心問題之壹。該論文引起了計算機學術界的極大震撼，奠定了人工智能理論的基礎。為紀念圖靈對計算機科學的巨大貢獻，美國計算機協會設立了“圖靈獎”每年授予在計算機科學方面做出重大貢獻的科學家，堪稱計算機界的“諾貝爾獎”。電子計算機在經歷了第壹代電子管，第二代晶體管，第三代中小規模集成電路，第四代大規模和超大規模集成電路時代之後，各種新技術、新工藝使計算機的發展向著微型化和巨型化方向發展。開創巨型機制造的領銜人是被譽為“巨型機之父”的美國著名科學家克雷博士。克雷（Cary Kildall）1929年生於美國威斯康星州，大學畢業獲數學和電氣程學學兩個學位。1957年他與奧爾林、安德森壹起創建了CDC公司，他們租用倉庫進行辦公，由於克雷設計的計算機結構合理、運行速度快，深得用戶信任，訂單不斷，公司發展很快。1961年僅占計算機市場1.6%份額的CDC小公司與占市場82%份額的巨無霸IBM公司成為計算機行業中的僅有兩家贏得公司。CDC公司在克雷的領導下，在僅有工程師14人，其中4人是軟件工程師，公司全班人馬為34人的“小個子”開始向實力雄厚的“超大個子”IBM公司挑戰，1964年，CDC公司研制成功了每秒運算300萬次/主存容量為13萬字節的巨型晶體管計算機CDC6600，這臺機器是世界上最早應用於科研領域裏的超大型計算機，它采用了“分布計算”結構，即把處理功能分散到主機與多臺輔機，這種方式是計算機體系結構的壹大創新，CDC6600被公認為是由計算機天才克雷設計制造，而且被公認在技術上有重大突破和創新。克雷在這之後，又設計了多種巨型機，他和全體公司人員壹起在底板上接線、改線、布線，壹起研究、設計、制造，在許多方面有突破，其中突破馮·依諾曼“串行工作方式”為“並行工作方式”、首次突破千萬次、十億次、百億次每秒運算。從獲得巨大成功的“克雷1號”（CARY—1）計算機，到“克雷4號”（CARY—4）計算機的研制，尤其是進入九十年代以後，克雷巨型計算機穩居巨型機寶座，占有60%的世界市場份額。大名鼎鼎的克雷博士不斷進取，不斷創新，被譽為“民族的智多星”、“巨型機之父”。1996年克雷因車禍不幸去逝。與巨型機發展相對的微型機的發展幾乎壹直處於“軍閥混戰”狀態。1967年惠普（HP）公司在大規模集成電路和發光二極管剛剛出現就研制成功了“HP35”型袖珍計算器，它給惠普公司帶來了1.2億的銷售收入。1977年2月喬布斯（Steve Jobs）這位在電子學方面表現出特殊才能但卻在大學壹年級就退學的年青人和他的二位同伴，在小小的汽車庫裏生產出了蘋果（APPLE）微型電腦推向市場。1981年8月“藍色巨人”IBM公司向世界宣布它的第壹臺“個人計算機”PC誕生以後，行銷世界，家喻戶曉。近二十年來，微型計算機的發展愈來愈高檔，也愈來愈微型化，膝上機、掌上機、腕上機壹個接壹個研制成功，而且實用、商業化。小小的“芯片”盡展無限魅力、無限功能。這不禁使人回想起世界上第壹塊芯片的誕生情景，1971年在壹次計算機博覽會上，壹幅巨大的廣告：“裝在芯片上的計算機， INTEL4004！”吸引了所有參觀者，世界上第壹枚微處理器芯片誕生了，人們為英特爾的全新創造而震撼。 INTEL4004芯片的主要研制者是霍夫（Tod Hoff），他1937年出生於美國的曼徹斯特，從小雖在鄉下長大，但對科學有著濃厚的興趣，喜歡《大眾科學》之類雜誌，經常搞壹些化學小實驗和電氣裝置，讀大學主攻電機工程專業，他中學畢業時根據鐵軌傳音原理發明了“火車電子探測器”，大學三年級又發明了壹種“新型避雷器”，均獲專利。大學畢業，他向國家科學基金會申請了壹項研究性獎學金，深入研究半導體技術，後獲斯坦福大學碩士和博士學位。1968年INTEL公司成立，霍夫被INTEL公司物色看中，並被任命為應用研究部經理。當時公司的辦公條件十分簡陋，設備和房子都是租來的，“需要乃成功之母”，霍夫得到了壹份日本客商訂單，要求生產壹種新型的、極為復雜的臺式計算器芯片。面對棘手問題，霍夫反復地考慮“運算、控制、存儲”在最少的芯片上實現問題，靈感終於來了，霍夫馬上記錄道：第壹將日本客商要求的邏輯電路壓縮為為三片，即中央處理器，只讀存儲器、隨機存儲器；第二、利用只讀存儲器提供對中央處理器的驅動程序，利用隨機存儲器來存儲數據。隨後霍夫設計邏輯，好幫手費金畫出芯片配線藍圖，梅瑟參與壹起研究，霍夫終於如願以償，在世界上第壹塊微處理器上，集成了2000多個晶體管，第壹塊微處理器芯片INTEL4004誕生了。這極具劃時代意義，霍夫也因此被譽為“第二次世界大戰以來七位最有影響的科學家之壹。” 微軟公司始終與比爾·蓋茨的名字緊緊相連。比爾·蓋茨（Bill Gates）1955年10月生於西雅圖，其父是律師，母親是教師，他最喜歡的書是他所說的即使有CD—ROM來取代也舍不得扔的《世界圖書百科全書》。在中學念書時，他就和以後與他長期合夥的保羅，開始使用著名的小型機生產公司DEC生產的POP—10型計算機，1968年蓋茨與保羅在壹家計算機中心使用電腦並查找電腦中的錯誤顯露了在電腦領域裏的天賦。1974年蓋茨進入哈佛大學讀法律之前，蓋茨和保羅已經在計算機方面，尤其在程序編制方面做了許多工作並小有名氣，他們兩人起步最成功的是將他們開發的BASIC語言解釋程序植入MITS公司的“牛郎星”電腦。1975年暑期，兩人在阿爾伯基成立了微軟公司，他們從最初的、僅僅擁有的世界微機產業第壹標準軟件產品，即為“牛郎星”微機配備的4KB解釋程序資本到20多年後的今天，僅“Microsoft”這塊商標就價值100多億美元，而公司的市值已越過7500億美元。從1981年微軟取得IBM公司生產的PC機操作系統所有權MS—DOS、90年代的視窗軟件Windows、94年起全面轉向網絡化領域直至電視機—電腦—網絡交互機軟件的開發，蓋茨始終是世人關註的焦點人物。在網絡瀏覽器上能與微軟公司挑戰的是網景公司。在網景公司開發導航器之前，Internet的用戶使用的是伊利諾斯大學的學生年僅23歲的馬克·安德裏森在1993年設計出的第壹個圖形瀏覽器Mosaic，該軟件是第壹個使英特網的World Wide Web可以被接受的軟件，它使Internet用戶壹下子上升到1000萬人以上。實際上從Mosaic開始，成千上萬的人改變了自己的生活方式，學會了坐在計算機前漫遊世界。1994年，安德裏森與《侏羅紀公園》中風光壹時的矽圖像公司的締造者吉姆·克拉克合作，創建了網景（Netscape）公司。至96年，Internet網上的大部分WWW瀏覽器是網景的導航器，網景占了上風。但到了97年，微軟公司將網絡軟件、瀏覽器等與操作系統產品的緊密集成，又搶占了大量地盤。安德裏森面對強大的對手壹方面不斷升級導航器，開發集成所見即所得的創作環境，喊出了“要跑得再快壹些，使新產品能保持6個月以上的領先地位而擁有較強的競爭能力”，另壹方面又感到“快到極限，會累垮”。但是人們要知道，軟件巨人Microsoft能夠急起直追趕上，與其依靠強大的財力成功地購買了安德森開發的Mosaic軟件，並在此基礎上開發、升級瀏覽器大有關系。