硅谷作为世界计算机产业的发展中心,有着一座非常应景的计算机历史博物馆。BoA的每月博物馆活动都包含这座博物馆,可是我们犯懒一直没去;这次是公司和博物馆联合举办活动,跟着免费参观一把。
说起计算机的历史,都是从算盘开始讲。虽然世界各地的古文明都有类似算盘的工具,但是还是我们的老祖宗把他发扬光大了。很多珠算的口诀都已经进入日常用语了,比如三下五除二和二一添作五之类的;我小时候还有电视节目进行珠算和计算器的比赛,现在家里可能只有老娘还会用吧。
进行乘法用的计算尺表,墙上有计算方法的说明,我们试了一下还挺便捷的。
使用打孔卡的机器,十九世纪末IBM就开始推行使用了,最初用来进行美国的人口统计工作。照片里是上世纪三十年代巴尔的摩社会安全办公室,主要是进行居民的SSN相关信息的管理工作,从中可以看出这种单调重复的工作当时都是由女性来完成的。
Nordsieck微分分析机,在同时代大多数研究者都在钻研真空管数字电路时,Nordsieck却研发出了这种用来解微分方程的小型模拟电脑,而其造价也只有700美元,堪称奇迹。
模拟电脑,学过模拟电路课程的同学肯定对这些乱七八糟的插线板不陌生。墙上的照片是当时旧金山机场使用的模拟电脑,全长近二十米,体积巨大。
公认的首台现代电脑ENIAC,这种使用真空管的首台电脑体积庞大,需要用开关进行输入,使用目的也很明确。
ENIAC的目的自然就是二战中破译敌方的代码,这个小盒子就是当时德国使用的密码机ENIGMA。从ENIGMA和ENIAC的体积就能看出密码学的终极不对称性,也就是正向加密解密和逆向破解的复杂度判若云泥。
二战结束之后,作为二战红利的电脑也从军用走入商用。最早的一批电脑公司就包括UNIVAC,1952年曾成功地预测了艾森豪威尔当选美国总统。
当然,电脑在美国军事领域的发展一直没有停止过,这是二十世纪五十年代开始研发的SAGE系统,全名叫做半自动地面防空系统,中文也昵称为贤者系统。这个系统的研发者是著名的MIT林肯实验室,大家仔细看桌面,上面还放着一把光枪。
虽然当时的电脑体积比起ENIAC已经小了很多,但是整个SAGE系统还是要占据四层楼的空间。
比起第一代的ENIAC,SAGE的最显著特点是进行实时计算。这一特色也逐渐挪移到民用领域,比如汽车的电力系统和工厂的控制系统等。
当然美国登月这种大工程也少不了电脑的实时运算,而这种运算能力的积累则是美国对导弹运行实时计算方面的研究。
简单介绍完了电脑的早期发展,就进入了更细化的存储单元。在前面说过的打孔纸卡和纸带的存储方法之后,则是更为著名的磁带存储。有些老的中国电脑用户,可能还经历过这个时期。
而另一方面,使用集成电路的内存存储研究也在同步进行,照片里面就有集成电路的晶片和小样。
世界上第一个磁盘RAMAC 350,体积虽然大,但是大体结构和今天的硬盘已经一般不二了。
熟悉计算机体系结构的同学肯定都知道存储方面的金字塔结构,也就是为什么今天的计算机里面会有CPU缓存、内存、硬盘和外设等多层存储方式,也许这些存储模式未来会被统一在一起呢。
计算机随着逐渐发展也开始分叉成不同的方向,少量非常强力也无比昂贵的超级计算机和相对便宜大量普及的微机。照片中的超级计算机是IBM在六十年代初设计的7030机的一部分,主要是为美国军方设计原子弹而产的,整个机器大概要占近200平米的空间。
另一方面电脑的小型化也在进行中,照片里面就是这个过程中很多标志性的产品,虽然有些看着也不必冰箱和办公桌小,但在当时已经算是“小”到不可思议了。
电脑的发展也离不开数字电路技术的发展,像早起的仙童和今天的英特尔,都在其中发挥了巨大的作用。我们之前还在圣马特奥历史博物馆里面听到过一些有趣的故事,比如当时新品中总有一定的废品率,虽然比例很低但是非常随机也不知道原因。后来公司一位大佬反复研究发现居然是宇宙射线造成的,只要在芯片上面加一层防射线穿透的盖就搞定了,脑洞之大也让人惊诧。
摩尔定律,现在看基本还符合,不知道能坚持多久。
存储和芯片部分之后是外设展区,主要都是一些早期的显示器、鼠标和键盘。照片里面最左边的是DVORAK键盘,布局和今天的键盘截然不同,当然也没有流行起来。再往右一点的木头盒子是最早的Engelbart鼠标原型的复制品,大概设计于上世纪六十年代,和今天的滚轮鼠标已经颇为类似了。
随着电脑的发展,计算机图形技术也迅猛发展,随之而来的就是3D图形显示和基于计算机的艺术创作等,照片里面的这些海报就是计算机图形学的杰作。
外设和人机交互呈现出五花八门的趋势,一致到今天逐渐普及的3D眼镜和虚拟现实外设。
当然电子游戏产业也随之产生并发展起来,大家看看除了乍眼的士官长,照片里面还有那些熟悉的游戏。展区里面有一些远古的游戏可以试玩,我们玩了一会儿双人乒乓球Pong和爆破彗星,都是雅达利的产品。
个人电脑也逐渐普及起来,照片里面左边是七十年代末推出的Apple II,需要外接电视作为显示器,在当时非常火爆;右边的是IBM同时期的PC,采用DOS作为操作系统,配置在今天看来真是惨的可怜,不过当时觉得已经足够用了。
机器人和人工智能领域的发展最近异常火爆,不过其实很多研究上世纪六十年代就已经开始了,比如很多工厂里面用到的装配机器人,也已经非常普及了。照片里面这个是一个叫做史蒂夫的科技作家建造的高科技自行车,集合了3台笔记本、无线通讯设备、键盘和头盔等一些列设备。自行车全重580磅,当时一共做了3辆,这是其中最后一辆,据说史蒂夫骑着这些自行车一共游荡了一万七千英里。
电脑的另一个发展趋势就是更加移动化,展区里面这个箱子是早期的移动电脑,每个人都可以拎一下看看到底有多沉。
手机某些功能基本上也可以算是移动电脑,照片里面的是第一代iPhone,和兜里的比较一下。
说到手机,就不得不提到和计算机并行发展的通信领域。比较早期的远距离通信就是电报了,照片里面就是体验发电报。
博物馆的介绍戏称电报为“维多利亚时期的互联网”,之后有线电话系统开始普及,再然后就是拨号上网,再然后大家都知道了。
到了今天的互联网时代,Web技术逐渐成为了主流,计算机历史的介绍到这里也就结束了。
计算机不仅是一门发展中的技术,也逐渐融入到了文化的各个方面,照片中就是一些相关的展品。
整个展区的门口摆放着公认的第一位程序员艾达的介绍,这位艾达也是诗人拜伦唯一的婚生子。
博物馆里面除了固定的计算机历史展览之外,还有一些不定的临时展览,比如现在正在展示谷歌的无人驾驶汽车。
还有通过计算机控制上天入地下海的新奇玩意儿。
旁边的展厅上则陈列着号称是世界上最小的电脑,就如照片中所示。
整体来说计算机历史博物馆还会颇为有趣的,很多在教科书上读到过的元老们在这里都能看到实物。
因为博物馆在山景城,我们出来之后还顺路去它的海边逛了逛。
说是海边,其实就是靠着湾而已,随便走两步就闪人啦。
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