克利福特·贝瑞

简介: 克利夫·贝瑞(CliffordE.Berry,1918-1963)。他是电脑发明过程中电脑的发明者约翰·阿塔纳索夫的助手。
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克利福特·贝瑞的个人经历

人物简介

1942年贝瑞与阿塔纳索夫(John V. Atanasoff)组装了世界上第一台电子计算机即ABC计算机(简称 ABC机),这是世界上第一台具有现代计算机雏形的计算机。但是由于美国政府正式参加第二次世界大战,致使该计算机并没有真正投入运行。

参与计算机发明

尽管电脑史书上有各种不同的说法,但是,首先采用电子管研制数字计算机的荣誉,却无可争议地归功于约翰·文森特·阿坦那索夫(John V. Atanasoff ,1903-1995)。

阿坦那索夫的发明过程颇具传奇色彩。在回忆那次难忘的“顿悟”经历时,他写到:

“我还记得,1937年冬天我有点垂头丧气。当时自己的设想虽然有些眉目,但疑难问题一直没有解决,研究工作停滞不前。随着严冬来临,我的失望情绪与日俱增。在这种精神状态下能想出什么解决办法来呢?

那天我决定什么事情也不干,独自开着汽车到高速公路上去兜风。我在公路上驱车好几个小时,一直跑到邻近的伊利诺斯州边境。由于这段时间全神贯注于开车,我的神经逐渐松弛了。

克利福特·贝瑞

我把汽车从高速公路开到一条小路上,进了路旁一个年久失修的小店。在店员为我上饮料时,我觉得已不像以前那样心灰意懒。我的精神振作起来,注意力不知不觉地又被吸引到计算机上去。

现在连我自己也不知道,为什么那时思想一下子开了窍,而以前却是那么迟钝。或许是喝了两杯饮料后,思维变得活跃的原因,长期困惑不解的问题迎刃而解……”

阿坦那索夫没有写出他驱车200多里出来散心的真正原因。那一年,他34岁,在美国爱荷华州立大学物理系担任副教授。在给研究生讲量子力学课时,因为缺乏有效的计算工具,刚好学校里有一台IBM的小型制表机,但使用起来很不顺手。他决定作些改进,就把机器拆开仔细研究。不久,他收到IBM推销员的一封措辞强硬的信,说此机不属于爱荷华大学,而是IBM的财产,不得随意乱动。阿坦纳索夫十分生气,决心自己做一台计算机来实现自己的构想,但一系列难题的困扰又使他举步维艰。那一天,他再次受到IBM的警告,这事甚至引来同事的讥笑,一气之下,他驱车跑上公路,却阴错阳差地迎来了好运气。

“梦里寻他千百度,蓦然回首”,灵感从天而至,阿坦那索夫一把抓过一叠餐巾纸,头也不抬地奋笔疾书。他首先想到的就是采用电子管取代机械装置或者继电器等元件。其次,他头脑中闪现出“逻辑电路”的思想火花,决定用二进制而不是十进制作为机器的运算基础,因为他已经隐约感到,逻辑运算规则完全由电子器件直接实现。关键的问题是如何解决二进制数的存储,他以前曾经考虑过用电容器,但电容器里保存的电荷很快就会因泄漏而消失殆尽……阿坦那索夫皱着眉,把杯中剩下的饮料一饮而尽。

店员走过来,往他的杯中添上一些水。阿坦那索夫看着杯中再次充满了水,心中豁然开朗:水喝完了可以补充,电容器里的电荷只要不断地刷新,存储的数据就不会消失——“再生存储”的概念终于被阿坦那索夫给悟了出来。他弓着身开始描画设计草图:由自行车链条带动的滚筒旋转,滚筒上安装着许多电容器,这些电容器在旋转中扫过已经充电的刷子。只要这个过程不中断,电容器便周而复始存储某一种状态——充电(1)或未充电(0)。

电子管、二进制、逻辑电路、再生存储……,阿坦那索夫继续奋笔疾书,餐巾纸一张张堆满了破旧的餐桌。就是在这个小店,就是用这些餐巾纸,阿坦那索夫创造了计算机史上的奇迹,他为计算机设计提出的一系列基本概念,对现代电脑产生了极其深远的影响。

阿坦那索夫的灵感出自于驱车200公里后的“瞬间”,背后却有一个长达数十年之久的积累过程。

1903年10月4日,阿坦那索夫生于美国马里兰州的哈密尔敦,在南部佛罗里达州渡过了童年。父亲是保加利亚侨民,在保加利亚得过最高级别的科学奖,到美国后担任矿山电气工程师。由于他母亲是数学教师,所以阿坦那索夫从小与电气和数学结下不解之缘。

阿坦那索夫儿时兴趣爱好特别广泛,但是打棒球却用去了他大部分的精力,直到有一天父亲买回一把计算尺,他对棒球的狂热便消失得无影无踪。他恳求父亲教他使用方法,当看到父亲把尺子拉来拉去,很快算出一道有乘有除的数学题,阿坦那索夫惊异得瞪大了双眼。从此,他对计算尺的酷爱简直到了痴迷的程度,结果促使自己更努力去钻研数学。在母亲帮助下,阿坦那索夫中学时期就自学了大学数学课程,如数学原理和微积分等。

1921年,阿坦那索夫进入佛罗里达大学,选择的专业与父亲相同,也是电气工程。在同学中间,他的数学成绩最好,而且是唯一学习过二进制数运算的人。1925年大学本科毕业,他进入爱荷华大学学习数学,拿到硕士学位再考进威斯康星大学,攻读物理学博士学位。1930年,当阿坦那索夫如愿以偿地戴上博士帽时,他所学的专业已经横跨了电气、数学和物理,广阔的知识面,不仅为他今后的发明创造打下坚实的基础,而且也为他点燃思想火花提供源源不断的“燃油”。

返回爱荷华大学,阿坦那索夫又用了一年多时间,把那些餐巾纸上记录的构想,变成详细的设计和说明,然后给学校研究理事会书写了一份申请报告,希望得到一笔研究资金。爱荷华大学也真“慷慨”,经过反复研讨之后,终于批给他“一大笔”经费——650美元。阿坦那索夫算了算,这些钱只够制造出一个部件。

所幸的是,他找到了一个合作者,一个可以帮助他建造机器的工程师。阿坦那索夫学的大都是理科,偏重于理论设计,对制造机器的工艺并不在行。于是,他四处寻找合适的人选,终于在自己的学生里,发现了一位训练有素的小伙子克利福特·贝瑞·贝瑞(Clifford E. Berry ,1818-1963)。

贝瑞是一位文静腼腆的青年,个头不高,与阿坦那索夫一样,戴一副宽边眼镜。贝瑞出生在纽约,读小学就被同学称为“天才”,以各科全优的成绩高中毕业。他爱好无线电,是当地小有名气的业余发报员。他最大的特点是极强的动手能力,任何东西都做得细致而精巧。在爱荷华大学,他学的专业也是电气工程,听过阿坦那索夫副教授讲的几堂物理课。他一边读书,一边到当地一家电气公司兼任技术员。1939年,他以全班第一的成绩毕业,准备继续攻读硕士学位。当阿坦那索夫找来时,贝瑞高兴地同意担当副教授的研究助手。两个人在物理楼地下室里建立了一个简陋的制造车间。

事实证明,贝瑞确实给阿坦那索夫餐巾纸上构思的蓝图注入了生命。他用最简陋的设备和元件,如自行车齿轮和链条制造了传动装置,由一台小电机驱动存储鼓旋转,储存鼓上则精细地装配了许许多多的电容器。为了解决数据输入,贝利找到了一台旧的IBM穿孔机,但他发现这种机器不好使,灵机一动想出了一个“电弧烧孔”的办法:用高压电产生电弧,给穿孔纸带烧出一个个小孔。

1939年10月,第一台小型试验样机终于开始运转,帮助爱荷华的教授和研究生们解算了若干复杂的方程,尽管它只能对8位数进行运算,速度甚至比人工手算更慢。阿坦那索夫把这台机器命名为ABC(Atanasoff- Berry-Computer) ,其中,A、B分别取俩人名字的第一字母,C即“计算机”的首字母。这台机器一旦工作起来,整个物理大楼的人都可以听到自行车链条叮当作响和电弧丝丝声,也会闻到空中飘来烧纸的焦糊味。

阿坦那索夫和贝瑞并不认为这台样机已研制成功。1940年秋,他们写了一份更详细的建议书,用300多个电子管组装一台正式的ABC电子计算机,将可以解出有30个未知数的联立方程。当时电子管是十分昂贵的物品,仅购买一只就需50美元。他们初步预算的结果,研制这台机器需要5000美元。保守的爱荷华大学认为这是浪费金钱,断然拒绝了他们的请求。阿坦那索夫和贝瑞只得自己想办法,因陋就简,继续改进他们的ABC计算机。

阿坦那索夫的工作得不到学校的重视,却引起宾夕法尼亚大学一位叫莫契利的讲师极大的兴趣,他甚至亲自驱车来到爱荷华,实地参观并向阿坦那索夫详细请教ABC计算机的原理和结构。耳闻目睹,莫契利迷恋上了这台破破烂烂的机器。阿坦那索夫天才的思想,最终导致这位“世界第一台电子计算机发明人”于1946年成功研制出ENIAC电脑。

可是,阿坦那索夫和贝瑞却没有获得成功的花环。1942年,日本袭击珍珠港,每一个爱国的科学家都准备上前线报效祖国。阿坦那索夫和贝瑞主动放下手中的研制计划,转向更紧迫的国防科研项目。1942年底,贝瑞前往洛杉矶参加一项国防承包工程,而阿坦那索夫则去华盛顿一个海军军械实验室工作,研究炸弹引信。从此,两人失去了联系。

在阿坦那索夫和贝瑞离开之前,已有两台改进后的ABC计算机能够运行,它的主要部件基本定型,但毕竟未能最终完成。这两台ABC计算机被存放在爱荷华大学物理楼的储存室里,逐渐被人遗忘。1946年,由于物质短缺,两台机器都被人拆散,零件移作它用,唯一只留下的只有一个电容存储器部件。爱荷华大学没有为ABC计算机申请专利,也给电子计算机的发明权问题带来了旷日持久的法律纠纷。

战争结束后,阿坦那索夫没有返回大学讲坛,陆续创办过几个军事和民用企业,并担任总裁和技术主管。他一生获得32项发明专利,于1995年6月15日逝世,终年91岁

更新日期:2024-05-18