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數(shù)字計算機(jī)先驅(qū)

美國頂級大學(xué)傳奇 作者:丹尼·馮


  

麻省理工學(xué)院開設(shè)第一個電氣工程課是在1882年,同年,新英格蘭的第一批街燈在夜市出現(xiàn)了,當(dāng)時發(fā)電用的是埃利胡·湯姆森研制的直流發(fā)電機(jī)。在19世紀(jì)的最后10年,電力工業(yè)發(fā)展迅速,學(xué)電氣工程的學(xué)生日益增多。起先,這門課是作為物理課開設(shè)的。1902年,學(xué)院正式成立了電氣工程系,同時建立了奧古斯塔斯·洛厄爾實驗室。自1921年起,該系每年入學(xué)新生人數(shù)一直為麻省理工學(xué)院各系之冠。

為了找到一個較好的工作并結(jié)束“光棍漢”的生活,范里華·布什在積攢了能上一年研究院的學(xué)費(fèi)之后,便向麻省理工學(xué)院提出了一年之內(nèi)取得電氣工程博士學(xué)位的申請。在這里他遇上了以倔強(qiáng)出名的杜加爾德·杰克遜教授。杰克遜教授自1907年起擔(dān)任電氣工程系的領(lǐng)導(dǎo),一直干到了1935年。杰克遜教授雖然對范里華·布什的才能十分懷疑,但還是收他作了研究生。1916年學(xué)業(yè)結(jié)束,范里華·布什果然如期取得學(xué)位。

1919年,29歲的范里華·布什在麻省理工學(xué)院擔(dān)任輸電專業(yè)副教授。同時,還參加了梅福特(馬薩諸塞州東部一城市)的一家小公司的工作。這個小公司就是美國第一家制造無線電元件的美國研究與發(fā)展公司。通過董事會的一系列人事變動,范里華·布什介紹他在圖佛茨學(xué)院時的同宿舍同學(xué)勞倫斯·馬歇作合伙人,緊接著辦起了雷西昂公司。當(dāng)時的電氣工程系十分偏重發(fā)電和輸電方面的研究,無線電被看做是一時的新奇玩意兒。范里華·布什的一個研究生愛德華·鮑爾斯在研究工作中需要一只特種真空管,范里華·布什便設(shè)法要他在美國研究與發(fā)展公司自行制造。結(jié)果,鮑爾斯做成了幾只。這件事改變了鮑爾斯以后從事電力工業(yè)方面工作的想法:他認(rèn)為無線電是一個重要的新領(lǐng)域,決心當(dāng)一名無線電工程師。

1923年,四年級學(xué)生朱利葉斯·斯特拉頓在鮑爾斯指導(dǎo)下,與1923屆的詹姆斯·克萊普合寫畢業(yè)論文。鮑爾斯、斯特拉頓和克萊普同時參加了MIT進(jìn)行的最精美的一次試驗。試驗地點設(shè)在布扎茲海灣的朗德山。朗德山是愛德華·霍蘭·羅賓遜·格林上校的家產(chǎn),他自家莊園里修建了一座很大的樓房,并把繼承的產(chǎn)業(yè)全部花在自己的最大愛好上,例如無線電、航空、捕鯨船等等。格林上校設(shè)立了自己的無線電臺,并于1923年首創(chuàng)了美國第一個無線電聯(lián)播系統(tǒng),從紐約通過無線電播出的節(jié)目,經(jīng)朗德山再向新英格蘭播送。

1925年,在格林上校的懇請下,MIT使用朗德山進(jìn)行科學(xué)研究,并在朗德山上建立了第一個實驗室,由鮑爾斯負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)。為了解決測試天線在空中的定位問題,鮑爾斯向固特異·齊伯林公司經(jīng)理、1896屆校友保羅·李奇菲爾德求援,借用該公司的“五月花號”飛艇,為期二年。實驗儀器都放在飛艇上,送上了高空。

在此期間,由于電力輸送系統(tǒng)日益復(fù)雜,解決高難度的數(shù)學(xué)計算問題迫在眉睫。為此,范里華·布什一直進(jìn)行數(shù)字計算機(jī)的研制工作。在他的指導(dǎo)下,赫伯特·斯圖沃特和弗蘭克·蓋奇合制了一臺所謂乘積積分曲線儀的手提式擬計算機(jī)。這臺機(jī)子與現(xiàn)在數(shù)字計算機(jī)不同,它不是用來進(jìn)行數(shù)字計算,而是通過測量不同的電壓和機(jī)械運(yùn)動進(jìn)行解題。為了改進(jìn)機(jī)子以便處理復(fù)雜的方程式,哈羅德·海恩澤又制造了一臺計算機(jī)。

不久以后,一臺更復(fù)雜、效率更高的計算機(jī)—微分分析機(jī)研制成功,并且成為其他地方計算機(jī)制造的樣機(jī)。洛克菲勒微分分析機(jī)也隨之制成,這臺微分分析機(jī)著實是個龐然大物,它重達(dá)100噸,裝有2000只電子管、200英里長的電線和多達(dá)150臺的發(fā)動機(jī)??墒撬诘诙问澜绱髴?zhàn)期間發(fā)揮了重大作用,解決了有關(guān)雷達(dá)和射擊指揮等問題,而且從未停過機(jī)。

但是,當(dāng)時的計算機(jī)尚不能承擔(dān)解決難度很大的復(fù)雜計算問題,人們不得不為之煞費(fèi)苦心。一天晚上,數(shù)學(xué)系的天才諾伯特·維納正在劇院觀看演出。突然,他若有所悟,便急匆匆走出劇院,全神貫注地思考起來:研究光學(xué)計算器的想法已在他的頭腦里產(chǎn)生。第二天,維納把他的想法告訴了范里華·布什。根據(jù)維納的設(shè)想,杜魯門·格雷研制出了光電積分測試儀;另一名叫戈登·布朗的研究生也根據(jù)維納的想法,制造出了電影積分測試儀。雖然不能過高地估計這樣一些模擬裝置試制的作用,但其產(chǎn)生的積極影響是不容忽視的—它無疑推進(jìn)了人們向科學(xué)技術(shù)的深度和廣度進(jìn)軍。而為了把新理論和新工藝結(jié)合起來搬進(jìn)課堂,電力工程系的教授與物理學(xué)家共同修訂了課程設(shè)置。至此,MIT學(xué)院才有電子學(xué)課程。


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