旅行漫记

序

五月在Monash大学Caulfield校区，计算机系大楼内，曾举办过一次计算机历史的展览，大抵觉得有点意思。刚好有天中午没事，吃饭的当儿就把它拍下来了。趁周末空闲发出来，也算不枉当时的功夫。

博物馆欢迎辞上写：欢迎来到Monash大学计算机史博物馆。上一个世纪计算机的蓬勃发展极大的改变了我们的生活。今天我们也许并不知道这场变革是怎么这么迅速的发生的。此展览展示了计算机发展史的不同方面。通过参观这个小型展览，你能稍稍了解计算机的发展变革是怎么使计算机在我们生活中不可或缺的。

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一、早期计算器（Early Calculator）

电脑的历史可追溯到计算器设备。计算是基于数学和数字。事实上，许多早期的计算器科技发明就是为了解决些长的、重复的和复杂的数学计算。最早的计算器材之一是算盘和滑尺。之后它们就被更便捷和迅速的机械式计算设备例如计算器取代。这些计算器在首台计算机发明之前在各个领域都发挥了重要作用。

算盘在中世纪的时候于远东地区广泛使用。历史上有两种算盘，分别是中式算盘和日式算盘。中式算盘在上方有两排珠子，下方有五排。日式算盘稍微有些不同，即上一下四。不管中式还是日式，每列珠子都代表十进制的一位，且都是从右往左计算。

在计算器发明以前，工程师、科学家和数学家依靠滑尺来计算。这种东东在1633年发明。滑尺常用于算法计算，可简化乘法和除法。关于最早的计算器的发明时间，有谣传说可以追溯到达·芬奇的16世纪早期。不管怎样，在17世纪晚期已经有几种机械式加法器存世。设计初衷乃是为了简化计算。

下图图中央是一种名叫“受过教育的猴子（The Educated Monkey）”的简易乘法计算器。猴子的两只手代表两个相乘的数字，指向乘法金字塔，而两只脚分别指向结果的十位和个位。图片右边红色的纸是使用说明书。

这种设计精巧又可爱的计算设备在1920年代给孩子们熟练乘法表时使用。

下图是滑尺（Slide Rule）和圆滑尺（Circular Slide）。它们都是早期的计算设备，至今在一些地方仍然使用。图中左边是供矿井工程师使用的圆滑尺，它有一种很不常见的可以拉出来的副翼（pull-out flap），用以提供额外的公式和常数；图中中间是美国得克萨斯州休斯敦和加拿大阿尔伯塔省卡尔盖瑞（我哥们Andyang呆的地方）产的 Johnston Testers检测器，用以计算油井气压和气体流动；图右是美国空军C-130运输机飞行员用以测量运输机载重和重心位置的滑尺，以不同刻度表明可以运输的地面部队人员数量、伞兵部队人员数量、担架数量和货物重量。

下图是两种早期货币的换算计算器，简要介绍一下右边的“售货员牌现金柜台机”（A Salesman Selling Cash Register）。这种大型计算器用以换算现在已经废弃的旧时英磅、先令和便士。边上有一个把手，用的时候拔起来就可以清零。本图这台是推销时的样品机，比真正的产品小，且不能进行真正的计算（可能是因为每台真品机都很贵）。

下图是两种稍先进的机械式货币柜台机。左边这台也是用以换算旧时的英镑兑先令兑便士。与上面的机器类似的，它侧面有一个把手用以清零。这种机器不能做减法，且只有一到五五个数字，要是算大数就必须按两个键。右边这台大家伙同样用以换算，不过它先进在不仅可以加英镑、先令和便士，还可以计算旧时的11便士、19先令，甚至可以算旧时的四分之一便士。然而它还是不能做减法。

下图是一种叫做“百万富翁牌”（Millionär）的计算器。这种计算器在二十世纪初由瑞士的Hans Egti发明，是一种卓越的机械式计算器。这种机器的杠杆和把手可以加、减、除和乘。事实上这是世界上第一种可以相对快速计算乘法的机械，每拉一下杠杆就可对一个数字做一次乘法。

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二、大型机（Mainframe Computer）

大型机首先在1950年代出现。然而它们并没有征服世界，理由是太大、太贵，并且太神秘，常常藏身于研究机构和特殊单位的高高厚厚的围墙里。因为远离人群，很多科学家和工程师对这种东东并不以为然。随着50年代大型机越来越多的被政府机构及大企业所采用，到了60年代，大型机的价值开始被越来越多人所理解。到了60年代中期，壳牌石油、Mylex、国家生命保险公司（National Mutual Life）、TAA（Trans-Australia Airlines，澳洲交通航空，后改组澳洲大陆航空Qantas）以及通用电机在墨尔本的办公室都有大型机。

下图是父辈们传说中的读纸（卡）器。当时的一些大中型计算机都是使用读纸器作为数据输入输出，打孔声音不绝于耳，因此当时的电脑房工作人员很多都戴耳塞，讲话估计跟炮兵一样。想象要是现在在微机房这么讲话，肯定给赶出去不可。

上面这种读卡器用于给Monash大学的一台“中型”大型机CDC-3200输入数据。虽说是“中型”机，但它还是巨大无比，但功能却奇烂：内存只有现在1MB的八分之一左右。这种大型机在学校里由专门的职员来执行，普通学生和教师根本不能接近，只能把打好孔的纸带/卡片交给掌管职员，然后第二天学生和教师再跑回来察看程序运行结果（好有趣，呵呵……）。要是程序有错（不出意外的话是肯定有错的），就得重新来一遍，隔天再来看。这台 CDC-3200现在在维多利亚州博物馆陈列，本篇第一张图片，下方黑白照片即为当时的机房。图片《Monash的大型机》及《大型机的黄金年代》也是这台。

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三、不断缩小的计算器（Shrinking Calculator）

大家都知道世界上第一种计算机是美国海军于1946年为计算炮弹弹道而设计的大型电子管计算机。由于耗电量巨大（相当于一个小型水电站），部件昂贵，当时也只有美国这样的国家才能供得起。幸好不久以后集成电路（IC）和发光二极管（LED，light-emitting diode）的发明使得计算器的缩小成为可能。当时的许多生产计算机的公司也同时生产电子计算器。因此，很多当时计算机上的先进科技也被使用到电子计算器上来，比如越来越小的体积、复杂的功能和逐渐增加的记忆体容量。

下图是惠普早期的一种高端台式计算器，非常类似于一台计算机。它使用BASIC语言，并把数据储存在一卷容量为94KB的小型磁带上。它采用RPN（Reverse Polish Notation，逆波兰表示法）范式，可使用472个程序步骤。

下图是一种名叫Monroe Matic的老式电子计算器。它由一个电动机驱动，运行时内部充满了滚烫的齿轮、滑轮、弹簧和嵌齿轮。这是一种自动计算器，按一个键就可以作加减乘除。

下面是惠普早期的台式计算机。它重量大约为8公斤，有16KB内存，运行BASIC程序，可连接很多外围设备。它还有一个外设打印机及一个磁带机，以及一个相对很大的屏幕。

随着计算机体积的迅速减小，机械式计算器也开始由电子计算器取代。一开始这些电子计算器都很大，但逐渐的它们变得越来越小，越来越便于携带。便携式电子计算器不仅用于工厂，也开始应用于学校课程并取代滑尺和心算。

下图是五种形状我们非常熟悉的现代电子计算器。左上起逆时针分别为：1、德州仪器的打印式计算器；2、惠普34C口袋式计算器；3、Arkon SR-53口袋式计算器；4、夏普EL-8102口袋式计算器；5、口袋机（Pocket Machine），厂家不明。

1. 这种口袋式函数计算器于1980年由德州仪器制造，其特点是不仅可以和打印机相连，而且可以锁在机器上（这样做的用处是，当时的函数计算器算是个高档品，锁起来不容易丢）。
2. 惠普这种计算器仍然是采用惠普一贯使用的RPN范式。它有21个内存地址，提供多达210个程序步骤。
3. Arkon（这个公司已不存在）的SR-53口袋式计算器是一种在70年代中期极其受欢迎的计算器。然而，由于它厚达3厘米，因此幽默地说，人们的确需要一个很大的口袋。其内部程序和数据都存储在口香糖大小的记忆棒上。它提供多达224个程序步骤。
4. 世界上第一种小型电子计算器是由夏普制造的，而这种EL-8102是该电子计算器的直接后裔。这种简单的计算器有一个内存地址，一个绿色的显示屏，以及需要六节五号电池！
5. 这种简易计算器在七十年代末八十年代初成为人手一个的常见机器。目前在国内大概也就是10元人民币一个的水平，已经沦落到比一只老母鸡还便宜了。

关于前四种计算器的名称和介绍博物馆都很不详细，我查了半天。

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四、小型机（Minicomputer）

与迷你裙流行一致，小型机随着计算机科技的发展而广为流行。这种次世代计算机改变了人们运用计算机的方式。小型机比大型机小很多很多，只和冰箱或洗衣机一样大。体积的减小也意味着价格的降低，很多中小企业也能购买小型机。同时因为小型机占地空间很小，;因此更多的人能够在有限的空间里使用小型机。小型机还有一个优势在于易于自定义模式。共享、并行的使用方式也使得小型机更类似于今天的台式个人电脑。显示终端的使用则使得读卡器和打卡器最终消失。

下图是通用产的一种小型机。这是一台修复的Univac 90/30控制台，计算机操作员使用这台机器的一部分操作计算机。这种机器首先于1970年代中期使用，初衷是与IBM的370系列竞争，可以运行COBOL、FORTRAN、汇编和RPG（Report Program Generator，报表程序生成器）语言。到1976年底为止，通用在全世界范围内约卖出700台Univac 90/30。

下图是PDP-9小型机，厂商是DEC（Digital Equipment Corporation）。这种机器很为澳大利亚的公司和机构喜爱，比如政府航空厂、澳洲钢铁公司、墨尔本大学物理系、La Trobe大学以及Parkes射电望远镜天文台。PDP-9是一种18位的计算机，有自己的操作系统，8KB的内存，高速读纸器和打孔器，以及一微秒的循环时间。本图这台PDP-9是La Trobe大学的第一台电脑，于1967年安装完成。官方介绍说这是台猛机，曾经于1969年经历了一场洪水，在排干水后居然毫无故障的重启了！这台 PDP-9也曾在澳大利亚电影《天线》（The Dish）中于Parkes射电望远镜天文台控制室亮相。

下图是惠普早期的HP2100A小型机，是一种16位的机器，销售时有4KB和8KB内存两种，循环时间为1.6微秒。本图是该台机器的一部分，乃1970年代初Monash大学计算机系所有。

这台机器的到来纯属不易。七十年代初，Monash大学计算机系的成员们向学校不断的打报告要求拥有自己的电脑，这样就不用每次去学校的大型机机房守株待兔了。经过长期艰苦卓绝的努力，终于于1972年订购到这台机器，被视为本系的一大胜利。每天这台机器的使用情况是这样的：名誉学生和研究生首先分时段在清晨抓紧使用这台机器测试程序撰写报告，等结束后系里的研究人员才能持续的开展他们的项目。有了这台机器后，研究报告成倍增长。

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五、个人电脑（PC）

集成电路的发展不断的推动数字革命。在50年代末发明的集成电路（IC）将晶体管、电阻和电容集成为一块芯片。这块芯片最终也成为了计算机的CPU。它们不仅小、快、可靠、低耗，而且易于大量生产。不久后IC又让位于微处理器，一种把IC再缩小化的“电路”，有时也被称为微芯片。这种技术又大幅的降低了成本和尺寸，最终为微机（Microcomputer）的大量生产铺平了道路。这样，微机最终将各种终端，比如键盘和显示器，集成，并使得自己登上了办公桌。软件的持续发展，比如文本处理和电子数据表的广泛应用又把微机推向了公众，使得不用很多经验也能够操纵电脑。尺寸的减小和费用的持续降低又使得计算机还进入了休闲领域。计算机已不再只在办公室使用，而且已经易于携带，开始进入家庭。

下图是“小小蜜蜂（Microbee）”牌计算机。介绍说，Microbee牌计算机是澳大利亚计算机制造的一次成功，这种低价的电脑是专为澳大利亚的学校市场研制的，有32KB的内存，使用BASIC程序和磁带机。这种机器在澳洲和全世界共卖出5万台。

下图也是几款大家耳熟能详的PC。图下方的是苹果公司的AppleII型计算机，开创了苹果公司财富的神话。这种机器有彩屏，1Mhz 的时钟频率，以及内置式BASIC程序。AppleII型计算机是率先进入澳大利亚的几款PC之一。图上方是IBM的一款早期型PC（IBM PC），于1983年制造。这是继IBM在1981年8月份发布首款PC以来的一款杰作，有64KB的内存，两个软驱，售价是3205澳元（按当前汇率约合19870人民币）。这款PC在商业上的巨大成功使得IBM PC成为办公领域个人计算机的代名词。

这一时代开始出现“便携式计算机（Portable Computer）”的概念。如今的笔记本电脑制造商为了减少半公斤的重量而打得头破血流争得不可开交，回过头来看看早期的便携式计算机，我们会觉得它们跟史前恐龙一样巨大而毫无便利性可言。不管怎样，这些早期型便携式计算机毕竟是“portable（可携带的）”，也算是一大革命吧！当时有一台这样的计算机绝对算是骄子，与当年板砖似的大哥大模拟机横行风靡全世界是一样的。

下图是Osborne计算机公司（Osborne Computer Corporation）出品的便携式计算机。在1981年，Osborne也是全球著名的计算机公司，老板是一个叫做Adam Osborne的泰籍美裔，精通计算机，曾写过一本书《An Introduction to Microcomputers》（《微型机介绍》），狂卖30万本。Osborne I型是全世界第一款便携式——准确地说应该是“可装袋的”——计算机。这款计算机内装CP/M，C-BASIC、Wordstar、 Supercalc等当时最先进的软件程序，硬件为Z80芯片，64KB内存，两个5英寸单面软驱等“豪华”配置，晚期型号还可以选用8088芯片，并且运行微软的MS-DOS。注意它的上盖足足有40多厘米厚，净重23.5磅，能拎得动这台机器的人绝对是大块头。虽然这款电脑超重，屏幕又小，但却是当时最最流行的“笔记本电脑”，单台售价为1795美元，总共卖出了12万5千台，创造了销售史上的神话。讽刺的是，作为便携式电脑的先驱，Osborne却在自己开发的市场前摔了跟头，在1983年因宣布正在研制新型号而导致Osborne I型销量锐减，被迫于1983年9月13日宣布破产。

下图是一款非常成功的早期便携式计算机——夏普PC4500。这款电脑在80年代中期生产，旨在提供一款真正易于携带的膝上型电脑（Laptop）。它的芯片是赫赫有名的Intel 8086，操作系统也是如雷贯耳的微软MS-DOS，和现在的笔记本电脑不同的是它的键盘布局比较怪异，屏幕也很局限。

在计算机发展过程中，无论是制造业巨头还是程序员都在问自己，家庭计算机的最大用处是什么？编程？打字？都不是！游戏，才是PC的最终使命。因此一大批游戏及相关设备被开发出来“毒害”青少年。要问在1986年，全世界最风靡的游戏机、游戏迷们朝思夜想的PC是什么？任天堂？世嘉？都不是！是一款叫做Atari 1040 ST的计算机。这款计算机的设计初衷就是为了一个目的——游戏！当时国外最风靡的PC是苹果公司最新的Macintosh，真彩色且可显示多种字体，很多国外的高中都进了一台，把高中生们全部迷得神魂颠倒垂涎三尺，要不是因为高昂的价格，估计会达到人手一台的效果。就在这时候Atari 1040 ST进入了高中生们的视野。1040 ST有着和Macintosh一样的68000芯片，且跟Macintosh一样可以显示各种各样的字体，并且图像一样鲜艳夺目，但价格却低廉得多。当时的高中生们（也包括大学生们呵呵）全都疯狂了，唯一让他们为难的是，到底是购买这种“游戏PC机”销售时提供的512KB超大内存，还是选购吓人的 1024KB海量内存？

这种计算机还有值得记录的地方。首先它有PC机当时最先进的技术，比如512色的真彩色，不仅可以在计算机显示器上使用，还可以接驳在普通电视机上使用。它还在微软视窗系统之前很久就采用了视窗技术，有鼠标，可以点击视窗里面的图标和按键。它更采用了现代的3.5英寸软驱而不是5英寸。更夸张的是它还有内置式扬声器和一个游戏手柄接口！这是1986年，Atari 1040 ST，一款让人疯狂的“游戏机”。

然而，最终它还是在IBM和微软的商业夹击下消失了。

下图是另一种也很风靡的“游戏计算机”——“海军准将 C64”（Commodore C64）。对于许多家庭来说，计算机的概念就是通过这款游戏机来认知的。这款计算机的特点在于所有的东西都被整合到键盘内，比如用以存储的声磁带、 20KB的ROM（只读存储器）及64KB的RAM（随机存取存储器）。有6000种游戏被开发出来为这款计算机服务。

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六、当代电脑

如果说之前的计算机还只能称为计算机的话，当代的计算机已经可以称为电脑了。虽然它们还远未达到人脑的复杂程度，但它们正在很大程度上取代人脑。

随着数字革命的深入，计算机开始脱离特殊群体使用这一模式，进入家庭，整合到日常生活中。许多日常设备我们甚至没有意识到已经成为信息科技的直接受益者。当代的人们生活在一个处处时时都有计算机/电脑的时代。我们工作时使用电脑，电话时通过电脑，买东西时离不开电脑，玩游戏也跟电脑玩——我们甚至“穿上”电脑。环顾四周，我们已处于电脑的包围之中。不久的将来，高品质的生活将随着数字革命在普通家庭而遍地开花。或者，连我们也不知道，这些甚至已经在一些地方实现。

下面罗列了一些当代产品来代表当代电脑科技的发展。它们有：全自动真空吸尘器、MP3音乐播放器、Xbox游戏机、智能手机（smart phone）、书写板式电脑（tablet）、宜家“月神”旋转老板椅（IKEA LUNNA swival armchair）、数字式触摸屏冰箱、远程控制触摸屏无线控制器（用以控制整个居室的电视、照明和音响）、背投电视和等离子超薄电视。

iVac全自动真空吸尘器，内置感应阵列和微芯片，能根据地板状况自动吸尘。

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七、回到1962

设想现在是1962年。你的实验室刚购置了一台Ferranti“天狼星”（Sirius）计算机。你的同事们都在热切的谈论它。之前你也从没看见过或听说过这种电脑，但你经过的时候还是留神了一下，感觉生活可能从此不同。你以前在杂志或电视上看过大型机，但从没想到有一天电脑也会出现在你的隔壁。你一直在想这台破玩意能干吗，并轻蔑地“切！”。不过没过多久你就发现你再也不能再路过它而对之熟视无睹了。

某天老板让你去运行他搞了好几个礼拜的程序。隔壁机房的天狼星计算机操作员，一个pp的金发mm微笑着跟你介绍各个组成部分。首先是电传打字机（teletype）。这是一种类似编译器的东西。它首先把程序从英语和数字编译成机器语言，然后在纸带上打孔，“嘭嘭嘭”的声音不绝于耳。打完孔以后的纸带就被放入连接到计算机的读纸机，直接进行相应的计算。计算时数据通过镍迟滞阵列（Nickel delay lines）和记忆存储柜（Memory storage cabinet）。镍迟滞阵列用以存储数据和指令。电子脉冲经过盘绕的电缆，待到达另一端，另一个卷放大这个信号，然后送到下一个卷，最后送到CPU。在阵列里面有9个较短的迟滞阵列，它们记忆容量较小，用以在计算时作为缓存使用。由于该计算机发热量巨大，所以必须使用两台很大的电扇来降温。在计算的时候机房热不可耐，又不能开窗，你只好用手帕拼命擦汗。这时候你注意到旁边有个同样大的柜子，你看介绍，说这是个记忆存储柜。本来天狼星计算机的CPU能存储 1000个数字和指令，每个数字和指令都不能超过10位二进制数，但你的程序比较巨大，只好再使用另一个存储柜来记住额外的数字和指令。你面前这个能记住 3000个。要是哪天这4000个都不够用了，你就得向学校打报告申请购买第二个记忆存储柜。当时来说这已经算是最牛的计算机了，但其实它只相当于现在普通电脑记忆容量的十万分之一。不管怎样，程序终于运行完毕，计算机把程序结果通过一台打孔机打印到另一条纸带上，然后金发mm把纸带卷成一个卷，交给你，然后你又跑回来把结果纸带放到另一台跟电传打字机相连的读纸机里，电传打字机就最终输出你能读得懂的结果来。一般来说，你得反复的跑来跑去，从这台电传打字机跑到那台读纸机，然后再跑到第二台电传打字机，随后跑到第三台电传打字机……在一个办公室里多的是这样的电传打字机。

然后你把结果给了老板。你老板Cliff Bellamy是60年代Monash大学最牛叉的老板之一。他是奥克兰人，1936年出生，全家于1955年移居澳洲，在悉尼大学完成计算机的博士学位（澳洲第一台计算机SILLIAC项目）后他就跟IBM合作从事计算机工作，然后前往英国的Ferranti公司。在那他向Monash大学推销了这台计算机。1962年，Monash大学购买了全澳洲两台中的第一台天狼星。作为购买条件之一Ferranti公司答应提供一名职员以在Monash大学成立 Monash计算机中心任职。Cliff Bellamy就是那个职员，结果他之后三十年一直在Monash任职。

读着你老板写的两本书《An Introduction to Computer Programming in Cobol》和《An Introduction to Computer Programming in Fortran》，你开始懂得怎么写高级计算机语言。

除了天狼星，你老板在学校还搞了两个项目，一个是MONECS，另一个是MONETS。第一个项目旨在保证学生能够使用电脑。因为当时全校只有一台主机，不可能给所有学生使用，而小型机又太贵，他就跟Len Whitehouse博士及其他人搞了MONECS。这个项目让每个学生使用一种叫“标记读出卡”（Mark Sense Card）的卡来输入数据。在一小时的课程中，30个学生可以跑两个程序。这个系统还由澳洲数字设备公司向全国推广销售。它包含一个PDP-11计算机，两个8英寸软盘，一个读卡器及一个DECwriter打印机。第二个项目用以在全校把所有终端和设备连接在一起，也就是后来局域网的一种原型。后来这个项目的软件和技术在全国都卖得很好。

但不管怎样，你老板最主要还是负责Monash计算机中心的大型机。在黄金年代，你老板雇佣了100多人负责使用主机来研发，每年岁入达一百万澳币之多（60-70年代货币）。作为你老板得意门生之一，你老板还鼓励你出去搞项目，并资助你。你一直深深感激着你的老板直到1997年他去世。

同一时代，Monash大学在使用计算机出成果上还有几位著名学者。有一位是Andrew Prentice，物理学家。他使用DEC Alpha "Pluto"计算机预测了月球成分，并且证明了超音速气流紊乱理论，发表在NASA喷气动力实验室学报上。之前这个问题在没有计算机的年代根本无法解决。

关于Prentice的生平，他在牛津毕业，并且在匹兹堡的卡内基·梅隆读完硕士。在卡内基·梅隆他接触了高速计算机并且认识到这些计算机对解决太阳系形成问题很有帮助。他使用计算机计算行星间的引力问题，其中一个方程结果成为后来一系列发现的奠基。1973年他跑到Monash大学来继续研究。后来的日子里他写了1万多行程序用以揭示太阳系组成和行星间关系问题。如今他的程序在Monash现在的超级计算机上稳定的运行着，而他可以从全世界各地接入。

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跋

展览里还有其他很多有趣的东西，比如当时Ferranti公司介绍怎样使用天狼星计算机的一段电影，还有很多没有拍的设备，时间精力关系就不多说了。写这篇东西也是对自己学校生涯一个总结，也可以给大家的计算机知识作一个补充，特别是新生ddmm们的计算机文化基础课，看这个都可以当教程了呵呵。 🙂