计算机科学的瑰宝：编程的第一台电脑269

想象一下一个世界，没有计算机，没有智能手机，也没有互联网。计算机的诞生彻底改变了我们生活、工作和娱乐的方式，而第一台可编程计算机正是这一切的先驱。

Z3：可编程的先锋

1941年，德国工程师康拉德楚泽 (Konrad Zuse) 推出了 Z3，这台机器被公认为第一台可编程计算机。Z3 拥有令人印象深刻的功能，包括二进制浮点数运算、一个带有 2200 个继电器的存储器和一个可编程的控制单元。

与今天的计算机不同，Z3 使用穿孔带进行编程。穿孔带是一种纸带，上面打有孔洞，这些孔洞代表不同的指令。通过将穿孔带输入 Z3，程序员可以指示计算机执行一系列操作。

代码之父：约翰冯诺依曼

在 Z3 之后，约翰冯诺依曼 (John von Neumann) 在 1945 年提出了冯诺依曼架构。该架构成为现代计算机的基础，它将计算机划分为几个关键组件，包括中央处理单元 (CPU)、存储器和输入/输出设备。

冯诺依曼架构的一个关键特征是存储程序概念。在这种模式下，指令和数据都存储在同一个存储器中，这使得计算机能够在运行时修改自己的程序。这极大地提高了计算机的灵活性，使其能够处理更复杂的程序。

第一台电子计算机：ENIAC

1946年，在美国，世界上第一台电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC)诞生了。ENIAC 是一台庞然大物，由 18,000 个真空管、70,000 个电阻器和10,000 个电容器组成，重达 30 吨。

尽管体积庞大，ENIAC 却拥有惊人的计算能力。它每秒可以执行 5000 次加法或 357 次乘法运算。ENIAC 用于解决各种军事和科学问题，包括弹道轨迹计算和气象预报。

曼彻斯特马克 I：存储程序计算机

1949年，英国研制出了曼彻斯特马克 I(Manchester Mark I)，它是第一台存储程序数字计算机。曼彻斯特马克 I 采用了冯诺依曼架构，并使用了磁鼓作为存储器。

磁鼓是一个旋转的金属圆筒，上面覆盖着磁性材料。数据被存储在磁鼓的表面上，计算机可以通过磁头读取和写入数据。曼彻斯特马克 I 是第一台能够动态加载和执行程序的计算机，这为现代计算机奠定了基础。

EDSAC：实用可编程计算机

1949年，英国剑桥大学研制出EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator)，它是最早的实用可编程计算机之一。EDSAC 采用汞延迟线作为存储器，这是一种使用超声波在水银柱中传播数据的新颖技术。

EDSAC 被广泛用于各种科学和工程应用中，包括流体力学模拟、晶体结构分析和人工智能的研究。它还被用作教育工具，培养了一代计算机科学家。

随着时间的推移，计算机技术不断发展，第一台可编程计算机的创新成就为现代计算机时代的到来奠定了基础。如今，计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分，但我们永远不应该忘记这些先锋机器所发挥的关键作用。

2025-01-27

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