三百零五節 基本理論(2/2)
接下來,馮諾又舉了若干個商務制表機在美國政府和企業運行中的例子,最後提到:
「在我們的時代,計算機的應用大致可以分為8個領域,科學計算與數據處理,工業控制與實時控制,辦公自動化與管理信息系統,計算機輔助設計/製造(CAD/CAM),網際網路與通訊,多媒體,虛擬實境,人工智慧。其中,計算機的前三個應用領域在機械時代就已在政府、企業和學術機構中獲得廣泛認同。」
「計算機的發端固然是為了快速有效的進行計算,然而科學計算哪怕在機械計算機時代,也僅僅是計算機的一部分應用。真正使計算機蓬勃發展和廣為人知的,則是其在數據處理、工業控制和辦公自動化中的重要應用。這是元老院在計算機行業規劃中必須仔細考量的。
「之所以如此,是因為相比較數據處理等業務性應用,科學計算與其說是在所做處理的方法上,不如說是在所要處理的數據資料的數量、與所要在數據資料上進行的運算數量之間的區別。
「計算機用於航天、力學、氣象、核物理等研究領域中時,只運用相對少量的數據資料,但是為了得出答案,需要在這些數據資料上進行成千上萬的運算。相對少的數據和大量的運算,是典型的科學計算。
「相對地,在商業、工業和社會應用中,我們往往有大量的數據資料,可是只需進行比較少數的幾項運算,比如人口普查與統計,比如工資計算與發放,這是典型業務性質的數據處理。
「至於簡單的對數或者三角函數運算,計算尺還是比較好的選擇。」
「科學計算或許能解決更難的問題,但業務數據處理卻能解決更多的問題,這是Matlab和Excel的區別。Matlab有那麼幾套就夠用,我們現有的設備還能用幾十年;而Excel的需求是無止境的,我們卻不能把個人筆記本電腦的數據處理能力分成成千上萬份。哪一個更迫切是不言而喻的。」
這個比喻不錯,估計大部分元老都能看懂,馮諾比較滿意。他接著不客氣地寫到:
「顯然,機械式計算機在1970年代以前不僅為科學和工程學完成了大量計算任務,更重要的是其在業務處理、辦公自動化等方面有效支撐了社會和工商業的進步,是大型、超大型企業繁榮發展的必要前提。在數據統計與分析、工業控制等應用中出現的『存儲程序』,『指令控制器』,『輸入輸出』,『數據表示』,『數據載體』,『邏輯運算』等需求,才是最終形成通用計算機體系結構的關鍵概念,是現代計算機的正源。手搖或電動的機械計算器,只不過是這一套龐大體系結構中的運算部件雛形罷了。」
「最終,是IBM公司、而非哪個精巧的手搖計算器製造商作為計算機製造業的巨頭崛起,無疑是這一結論最好的註腳。」
這篇自然是準備投到《每周動態》上的。
第二篇則是打算投往《自然與科學》,重點闡述穿孔卡計算機系統的各部分組件,第一要和《每周動態》的文章相呼應,第二要展現自己的技術能力和專業背景,第三還要暗示穿孔卡計算機的機械設計製造難度其實要小於手搖計算器。
「用來計算大量數據資料的成套機器設備,舊稱『分析計算機』,在有數據統計和重複業務處理需求的政府部門以及大型企事業單位中應用廣泛,其最明顯的標誌即為使用穿孔卡(Punched Card)作為數據的載體。每套『穿孔卡計算機』都包括若干種用途不同的機器,從其作用來看,可分為三個大類:第1類是真正用來分組、歸納和計算的機器,一般稱為基本機器或主要機器,如分類機和制表機(會計機);第2類是為一切分組、歸納、計算和印表工作做好準備的機器,一般稱為輔助機器或附屬機器,包括軋孔機(打孔機),檢孔機等;第3類也是輔助性機器,但它們是為了某些專門性質的業務而設計的,並且只用來完成機器匯總過程中特定的附加操作,稱為特殊性能設備,包括複製機、選卡機,解碼機等等。」
「穿孔卡計算機靠機械設計、傳動來作為程序,靠機械機構和打孔卡來暫時寄存或永久儲存信息。依據穿孔卡的制式不同,也分為不同的型號。儘管後期的穿孔卡計算機大多採用電磁式動力和控制機構,但本質上仍然是不折不扣的機械式計算機,或稱「機電式計算機」,不僅能設計為全機械結構的方案,也可以採用人力、畜力乃至蒸汽機來運行。」