Page 107 - 信息的脉络
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·第三部分·
在阿伯丁试验场的月台上等待开往费城的火车时,我遇到了冯·诺依曼。尽管
我与这位伟大的数学家此前从未谋面,但对他很熟悉,也曾多次聆听他的演讲。
因此,我冒昧地向这位举世闻名的大人人物走去,向他做了自我介绍,然后开始
交谈。于我而言,幸运的是,冯·诺依曼热情而友善,他尽力使人们在他面前感到
放松。谈话很快转向我的工作。当冯·诺依曼了解到我在研制一台每秒可以进行
333 次乘法运算的电子计算机时,谈话的氛围彻底发生了变化,不再是轻松幽默的
闲谈,而像是数学博士学问的口头答辩。
高层认为 ENIAC 是个毫无意义的项目并且信心不足,所以认知度并不高,这
导致冯·诺依曼虽然身为“曼哈顿计划”的顾问,但并不了解 ENIAC 的进展情况。
在获得戈德斯坦的介绍后,他希望进一步了解这个项目的情况,因此戈德斯坦安
排他在 1944 年 8 月访问莫尔学院。整个研制小组对冯·诺依曼的名望身怀敬畏之
心,对他能为项目带来的变化寄予厚望。根据戈德斯坦的回忆,埃克特认为,从
诺依曼提出的第一个问题就能判断出他是否真是个天才:如果这个问题是关于计
算机的逻辑结构,就会令埃克特感到信服。戈德斯坦回忆到:“当然,这正是冯·诺
依曼提出的第一个问题。”
在诺依曼到访的同时,ENIAC 的制造工作也在紧锣密鼓地进行。与他的设计
者一样,冯·诺依曼很快意识到其中存在的问题。这台计算机在求解弹道计算使
用的常微分方程时很有用,但它仅能存储 20 个数字,过小的存储容量不太适合
求解偏微分方程。冯·诺依曼要求能保存几百个乃至上千个数字的存储容量,而
ENIAC 为提供 20 个数字的存储容量,已经用掉 18000 个电子管的一半以上。另一
个显而易见的主要问题在于编程,这项工作极为不便且耗时费力,需要对整台计
算机重新布线。简而言之,存储空间过小、电子管数量过多、重新编程时间过长
是 ENIAC 的三大缺点。
计算机设计中的逻辑和数学问题引起冯·诺依曼的兴趣,他担任 ENIAC 研制
小组的顾问,试图帮助解决这台机器的缺陷,并设计一种新方案。这就是“存储
程序计算机”,它奠定了迄今为止几乎所有计算机的基础。
ENIAC 的不足与其有限的存储容量密切相关。一旦这个问题解决,其他大部
分问题就能迎刃而解。这是,埃克特提出采用延迟线存储单元替代电子管存储。
经过计算,它发现长约 5 英尺的水银延迟线会产生 1 毫秒的延迟,假设采用持续
时间为 1 微妙的电脉冲表示数字,那么一条延迟线可以存储 1000 个这样的脉冲。
利用合适的电子元件把延迟线的输出和输入端连接起来,就能将 1000 比特的信息
无限保存在延迟线中,从而实现永久的读写存储。相比之下,ENIAC 采用由两个
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