家庭
他的父親是一個(gè)電氣工程師,母親是一位小學(xué)老師。阿塔那索夫年幼時(shí)全家即遷居 佛羅里達(dá)州的波克縣,因?yàn)槠涓冈谀抢锏囊粋(gè) 磷酸礦找到了一份待遇不錯(cuò)的工作。他們家是當(dāng)?shù)氐谝慌采想姛舻,?dāng)電燈光照亮房間的時(shí)候,阿塔那索夫立刻被神奇的電氣所吸引,纏住作電氣工程師的父親問這問那。阿塔那索夫9歲時(shí),他父親礦上為他購(gòu)買了一把新的計(jì)算尺,其父因老的計(jì)算尺還能用,就把新的給了兒子。阿塔那索夫愛不釋手,他仔細(xì)地閱讀了使用說明書,反復(fù)做練習(xí),兩個(gè)星期后就能用它解各種各樣復(fù)雜的問題了。另一方面,阿塔那索夫酷愛棒球,所以他的時(shí)間一半用在學(xué)習(xí)上,一半花在棒球場(chǎng)上。1921年中學(xué)畢業(yè)以后
阿塔那索夫進(jìn)了佛羅里達(dá)大學(xué),1925年畢業(yè),取得電氣工程學(xué)士學(xué)位。之后他進(jìn)入依阿華州立大學(xué),一邊工作,一邊念研究生,1926年獲得數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。然后又進(jìn)入威斯康辛大學(xué),1930年取得物理學(xué)博士學(xué)位。他的博士論文課題是“氦的介電常數(shù)”。完成學(xué)業(yè)以后,他回到母校依阿華州立大學(xué),同時(shí)在數(shù)學(xué)系和物理系任教。阿塔那索夫 研制計(jì)算機(jī)
感興趣始于20世紀(jì)30年代中期,起源于他指導(dǎo)研究生做課題時(shí)常常有大量的計(jì)算,而當(dāng)時(shí)的計(jì)算工具難以滿足需要。阿塔那索夫?yàn)榇嗽鴩L試把30臺(tái)蒙絡(luò)計(jì)算機(jī)(Monroe Calculator,這是20世紀(jì)初發(fā)明的一種機(jī)械計(jì)算機(jī))連起來,用一根公共軸驅(qū)動(dòng)來解題,但依然太慢:解有29個(gè)未知數(shù)的29個(gè)聯(lián)立方程式花了他381個(gè)小時(shí),即47個(gè)工作日,而且誤差還很大!在解決一個(gè)理論物理方面的問題時(shí),他又嘗試過把幾臺(tái)不同的制表機(jī)連在一起以提高計(jì)算效率,取得了一定效果,1936年他就此還發(fā)表了一篇論文,但這離阿塔那索夫的理想仍太遠(yuǎn)。這段時(shí)間,他幾乎把當(dāng)時(shí)可用的各種計(jì)算工具——機(jī)械式和機(jī)電式計(jì)算器、穿孔卡片計(jì)算機(jī)、微分分析器都研究了一遍,并第一個(gè)把它們明確地分成“數(shù)字計(jì)算機(jī)”和“模擬計(jì)算機(jī)”兩大類。阿塔那索夫逐漸明確了他的目標(biāo)
在這些工作的基礎(chǔ)上,20世紀(jì)30年代末期,阿塔那索夫逐漸明確了他的目標(biāo):建造電子數(shù)字計(jì)算機(jī)以根本上改善計(jì)算工具。
他為此定下了4個(gè)主要方向:
1、用電子管這種器件和電路代替機(jī)械部件。
2、用二進(jìn)制代替十進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算。
3、計(jì)算通過一連串順序的邏輯動(dòng)作實(shí)現(xiàn),而不是通過“計(jì)數(shù)”實(shí)現(xiàn)。
4、機(jī)器中要有能保存數(shù)的“存儲(chǔ)器”。存儲(chǔ)元件采用能充電和放電的電容器。
ABC方案大體成熟以后
阿塔那索夫在他的一名學(xué)生貝利(Clifford E.Berry)的幫助下開始實(shí)施他的計(jì)劃。貝利對(duì)機(jī)械和電子學(xué)相當(dāng)熟悉,和作為理論物理學(xué)家的阿塔那索夫配合,1939年11月,樣機(jī)就完成了。又經(jīng)過幾年的努力,到1942年,阿塔那索夫所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)終于完成。他把這臺(tái)機(jī)器命名為“ABC計(jì)算機(jī)”,即“Atanasoff-Berry Computer”,以紀(jì)念他和Berry之間的合作以及Berry在實(shí)現(xiàn)中所作出的貢獻(xiàn)。ABC計(jì)算機(jī)
有兩個(gè)長(zhǎng)11英寸、直徑8英寸的酚醛塑料做成的鼓,保存數(shù)據(jù)的電容就放在這兩個(gè)鼓上,鼓的容量是30個(gè)二進(jìn)制數(shù)(每個(gè)含15個(gè)十進(jìn)制數(shù)字),當(dāng)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí),就可以把這些數(shù)讀出來。輸入采用穿孔卡片,每張卡片上放5個(gè)數(shù)。機(jī)器中包含30個(gè)加減器,共用了300多個(gè)電子管,這些加減器接收從鼓上讀出的數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)微分方程的求解。按照阿塔那索夫的設(shè)計(jì)目標(biāo),ABC應(yīng)該能夠解29個(gè)聯(lián)立方程,但由于穿孔卡片機(jī)工作不可靠,這個(gè)指標(biāo)未能達(dá)到。阿塔那索夫和貝利曾用各種不同材料制作卡片進(jìn)行試驗(yàn),以求提高卡片機(jī)的可靠性,但沒有成功。雖然如此,ABC機(jī)仍然證明了用電子電路構(gòu)成靈巧的計(jì)算機(jī)確實(shí)是可能的,它確實(shí)也是世界上第一臺(tái)這樣的電子計(jì)算機(jī),盡管它不夠完善。
然而,在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),阿塔那索夫及其ABC機(jī)默默無聞,不為世人所知。究其原因大約有以下幾點(diǎn)。一是艾奧瓦地處美國(guó)中西部,當(dāng)時(shí)還比較閉塞,艾奧瓦州立大學(xué)(當(dāng)時(shí)還叫學(xué)院)也沒有什么名氣,其研究工作不為世人所關(guān)注;二是阿塔那索夫的研究工作沒有得到美國(guó)政府和軍方的資助,完全屬于“自擬課題”;三是阿塔那索夫1942年9月應(yīng)征人伍,到海軍裝備實(shí)驗(yàn)室工作(Naval Ordnance Laboratory),中止了在ABC上的工作,連機(jī)器后來也給學(xué)校拆掉了。此外,由于種種原因,ABC也未申請(qǐng)專利。因此,直到20世紀(jì)70年代Sperry Rand公司和Honeywell公司為ENIAC專利的事打起官司來,阿塔那索夫被卷入其中,才開始揚(yáng)名于世。事情的原委是1940年12月,阿塔那索夫參加在費(fèi)城舉行的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)AAAS(American Association for Advancement Of Science)年會(huì)時(shí)遇到了莫奇利,兩人都對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣,談得很投機(jī);次年6月莫奇利去拜訪了阿塔那索夫,參觀了ABC機(jī)(當(dāng)時(shí)已接近完成),看了設(shè)計(jì)圖紙和資料。因此訴訟中涉及莫奇利和?颂氐腅NIAC專利是否有效的問題,是否剽竊了阿塔那索夫的思想的問題。經(jīng)過馬拉松式的聽證和審判過程,1973年法院判決莫奇利和?颂氐腅NIAC不是他們自己發(fā)明的,而是由阿塔那索夫的研究中導(dǎo)出的,因此ENIAC專利無效。這樣,阿塔那索夫贏了這場(chǎng)官司,被人稱為“電子計(jì)算機(jī)之父”,聲名大振。事實(shí)上,對(duì)這個(gè)判決,學(xué)術(shù)界和輿論界分歧很大,支持和反對(duì)的兩種呼聲都很高。我們這里也不擬作出評(píng)判。應(yīng)該說,IEEE—CS對(duì)這三人都授予了計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)是比較客觀和公正的,三人各有其功勞。有評(píng)論說,ABC機(jī)是一顆“近失彈”(a near-miss),即沒有正中目標(biāo),但非常接近目標(biāo),這是比較實(shí)事求是的。