早期商业机器
整个19世纪,商业机器开始普遍使用。计算器成为可用的工具的商务1820年(看到前面的部分数字计算器), 1874年,雷明顿军火公司出售了第一种商业上可行的打字机.还有一些机器是为其他特定的商业任务而发明的。这些机器都不是计算机,但它们确实推动了实用机械知识的发展,这些知识后来被用于计算机。
其中一种机器的发明是为了应对一种宪法美国的危机:人口普查统计员。
赫尔曼。霍尔瑞斯的人口普查制表机
美国宪法授权,一个人口普查每10年进行一次。人口普查的第一次机械化尝试是在1870年,当时统计数据被转录到一个滚动的纸带上,通过一个开槽的小窗口展示。随着19世纪美国人口规模的爆炸式增长和人口普查问题的增多,进一步机械化的紧迫性变得越来越明显。
从哥伦比亚大学矿业学院毕业后,纽约市1879年,赫尔曼。霍尔瑞斯他的第一份工作是在他以前的一位教授威廉·p·特罗布里奇那里委员会1880年人口普查的特别探员。在人口普查局工作期间,Hollerith第一次意识到统计数据自动化制表的迫切需要。
在接下来的10年里,Hollerith完善了他的想法,并于1884年获得了他的第一个专利机打卡:打卡和数牌然后他组织了健康记录马里兰州的巴尔的摩、纽约市和新泽西州——所有这些都是为了赢得1890年美国人口普查表格的合同。美国人口普查的成功为欧洲各国政府打开了大门。最值得注意的,可能是1896年12月15日与俄国政府签订的一份合同诱导1896年12月5日,他成立了制表机公司。
其他早期的商业机器公司
计算器的改进还在继续:到19世纪80年代,它们可以添加部分结果的累积,存储过去的结果,并打印。1892年,威廉·苏厄德·巴勒斯他和另外两位密苏里州圣路易斯市的商人在1886年创办了美国算术计公司(American arithometer Company),目的是制造加法机。他获得了第一批真正实用并在商业上取得成功的计算器之一的专利。巴勒斯于1898年去世,他的公司于1905年在密歇根州底特律重组为巴勒斯加法机公司。
当时销售的所有计算机——以及几乎所有的信息处理设备——都是为商业目的而设计的,而不是用于科学研究。到世纪之交,商业计算设备和其他特殊用途的机器(如为纸币生成序列号的机器)得到普遍使用。因此,许多商业机器公司在美国都经营得很好,包括Hollerith制表机公司。
1911年,其中几家公司合并成立了计算-制表-记录公司(CTR)。1914年老托马斯·j·沃森他辞去了国家收银机公司销售经理的职位,成为CTR的总裁。10年后,CTR更名为国际商业机器公司IBM.在20世纪下半叶,IBM将成为世界计算机巨头行业但是,直到20世纪30年代和40年代非凡的几十年里,人们对现代计算机的理论理解取得了巨大的进步,这种商业上的收益才出现。(这一进展将在下一节“现代计算机的发明”中描述。)
现代计算机的发明
早期的实验
随着技术在20世纪早期,商业机器公司正在打磨计算机,理论基础已经奠定学术界.20世纪30年代,美国马萨诸塞州剑桥市的两所大学开展了两项重要的计算机相关研究。一个菌株生产了微分分析仪,另一个以哈佛马克IV结束的一系列设备。
Vannevar Bush的微分分析器
1930年,一位名叫Vannevar Bush在麻省理工学院(麻省理工学院)开发了第一台现代汽车模拟计算机.他称之为微分分析仪,是一个模拟计算器这可以用来解决某些类型的微分方程,一种常见的问题在物理学和工程应用程序,通常是非常繁琐的解决。变量由轴的运动来表示,加法和乘法是通过将值输入一组齿轮来完成的。集成是被一把利刃捅死的吗轮在圆形桌子上以可变半径旋转。然后,各个机械积分器相互连接,以求解一组微分方程。
微分分析仪被证明是非常有用的,许多大学都建造并使用了微分分析仪。然而,这个装置仅限于解决这一类问题,而且,和所有模拟装置一样,它产生了近似的,尽管实用的解决方案。尽管如此,重要的应用模拟计算机模拟-数字混合计算机仍然存在,特别是用于模拟复杂的计算机动力比如飞机飞行,核能工厂操作和化学反应。
霍华德·艾肯的数字计算器
当布什在麻省理工学院研究模拟计算时,他是哈佛大学的教授霍华德·艾肯用数字设备进行计算。他已经开始意识到硬件类似巴贝奇的理论分析机他在书中读到过。从1937年开始,他为一系列基于不同技术的日益复杂的四台计算机制定了详细的计划,从基本上是机械的马克1号到电子的马克4号。
艾肯有条不紊地探索自机械装配和蒸汽以来的技术进步权力巴贝奇可以使用。电磁继电器电路真空管是一种没有运动部件的开关,动作非常快,比机电继电器的可靠性更高,很快就被用于早期的实验机器。
当时的商业机器使用插线板(类似于电话交换机)手动路由数据,而艾肯选择不使用它们来规范指令。事实证明,这使得他的机器比更著名的机器更容易编程ENIAC它的设计稍晚,每个程序都必须手动重新布线。
从1939年到1944年,艾肯与IBM合作,开发了他的第一台全功能计算机,被称为计算机哈佛Mark I.和巴贝奇的机器一样,这台机器非常巨大:超过50英尺(15米)长,重达5吨,由大约75万个独立部件组成,大部分是机械部件。它使用了三个纸带阅读器、两个读卡器、一个打卡机和两台打字机进行输入和输出。加两个数字需要3到6秒。艾肯在接下来的几年里又开发了三台这样的机器(Mark II-IV)认为开发了第一台全自动大型计算器。