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数字时代何时开始?


赫伯特Bruderer

数字时代是什么时候开始的?这个问题没有明确的答案。

  • 答:自古以来,用手指计算。

从远古时代起,人们可能就开始用手指——一种自然的计算工具——来计数和计算了。数字这个词来自拉丁语digitus,指。用两只手,可以表示9999以内的数字(见图1)。


图1:手摇计数系统。用手指计算曾经很常见。这些指示摘自卢卡·帕乔里(1523)的《算术几何总结》(Summa de arithtica geometria)的第一部分。资料来源:苏黎世联邦理工学院图书馆,珍本藏书。

  • B.几千年前的算盘。

算盘被认为是第一种(人工的)数字计算装置。主要有两种形式:线板(计数板、计算板、计数板)和珠框(算术框、计数框)。这个流行的数学工具被广泛使用,今天仍然可以在无数的跳蚤市场上找到。古希腊人和古罗马人已经用它计算过了。其中最著名的珠框是中国、日本和俄罗斯的算盘(见图2)。从中世纪开始,计数板也被使用。算盘是谁发明的,也不知道是什么时候发明的。


图2:算盘(算盘)。这个算盘是1983年在北京买的,当时在百货公司的收银台还在使用。它适用于四种基本的算术运算,以及平方根和立方根。图片来源:Aldo Lardelli, Studiensammlung Kern, Aarau。

  • C. 17世纪随着机械计算机器的出现。

机械计算机器的重要发明者(见图3)有威廉·希卡德(德国,1623)、布莱斯·帕斯卡(法国,1642)和戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(德国,1673)。这些数字计算器掌握了两到四种基本算术运算,具体取决于模型。数字也是约翰·纳皮尔(苏格兰,1617年)的计算棒,用于乘法和除法。19世纪中期,随着查尔斯-泽维尔·托马斯(法国,1820年)的算术,机械计算机器经历了一次繁荣。一个特殊的变体是由海因里希·库默(Heinrich Kummer,德国,1847年)发明的便宜的滑动条计算器,它的目的是方便加减法运算。机械计算机器的巅峰是举世闻名的Curt Herzstark(奥地利,1938年)的Curta,它从1948年开始在列支敦士登批量生产。



图3:帕斯卡林。玛格丽特的八名机器Périer。资料来源:Muséum Henri-Lecoq, Ville de Clermont-Ferrand,图片:Stéphane Vidal。

  • D. 19世纪末穿孔卡片机的出现。

赫尔曼·霍勒瑞斯(美国)为第一次美国人口普查(1890年)开发了穿孔卡片机(见图4)。数字穿孔卡片机直到20世纪80年代才在世界范围内使用。查尔斯·巴贝奇(英国)使用打孔卡片制作他未完成的分析机(1834年)。他的灵感来自法国的自动织机(由Basile Bouchon, Jean-Baptiste Falcon, Jacques Vaucanson和Joseph-Marie Jacquard发明)。



图4:罗伯托·瓜特利的Hollerith人口普查机复制品。Hermann Hollerith(1860-1929)在1890年为美国人口普查建造了这种穿孔卡片机(计数和分类机、制表机和受电弓卡片打孔机)。图片来源:加州山景城计算机历史博物馆。

  • E. 20世纪40年代,随着机电中继计算器(如Bell计算器、Harvard Mark、Zuse)和电子真空管计算机(如ABC、Eniac、Colossus,见图5)的出现。




图5:Atanasoff-Berry计算机(ABC)。约翰·文森特·阿塔纳索夫和克利福德·爱德华·贝里(1942)从爱荷华州艾姆斯研制的二元真空管计算机于1996年被重建。ABC被认为是世界上第一台数字电子计算机。图片来源:加州山景城计算机历史博物馆/图片来源:Mark Richards)。

  • F.从20世纪70年代开始,通过电子(数字)计算器取代对数(模拟)计算尺(线性计算尺、圆形计算尺、圆柱形计算尺、怀表计算尺)和机械(数字)计算器(见图6)。1969年,互联网出现在世界上。



图6:电子袖珍计算器。第一台可编程袖珍电子计算器,惠普65,1974年推出。资料来源:Geodätisches汉诺威研究院Leibniz-Universität。

  • G.在万维网蓬勃发展的90年代(Tim Berners Lee, 1989)。

  • H.从世纪之交开始,在搜索引擎、社交网络、移动电话等方面取得了成就(2007年苹果公司推出iPhone)。快速数字化的前提是强大的计算机和存储。在过去的20年里,数字转型加速了。然而,人工智能早在20世纪50年代就出现了,而机器人的历史要久远得多。


创建选定的IT公司
1975年微软
1976年,苹果
1994年亚马逊
1995年Ebay
1995年谷歌
1998年腾讯
1999年阿里巴巴
2000年百度
2004年Facebook
2005年Youtube
Twitter上的2006名
2008年Airbnb
2009年超级
2009年Whatsapp
2010年Instagram
2015个字母

从更广泛的意义上看数字时代,变体B (abacus)在我看来是最有说服力的。从狭义上说,变种G(网络繁荣)最有可能。

模拟和数字计算辅助工具已经并行使用了几个世纪:模拟对数计算尺和数字机械计算器。在很长一段时间里,模拟和数字电子计算器之间存在着竞争。

前数字时代意味着什么?
人们一次又一次地读到关于前数字时代的内容。大多数人可能指的是结束于20世纪下半叶的一段时期。对许多人来说,digital和electronic是同义词。如果数字时代从手指计算开始,就不会有前数字时代....

参考
Bruderer, Herbert:《模拟和数字计算的里程碑》,施普林格瑞士自然AG, Cham, 2020年第三版,2卷,2113页,715张插图,151个表格,https://www.springer.com/de/book/9783030409739

选定的参考书目
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鲍尔,弗里德里希:《计算的起源和基础》,斯普林格-弗拉格,柏林,海德堡2010年第8期,142页
布雷顿,菲利普:《信息的历史》,Découverte版,巴黎1987年,Seuil版,巴黎1990年,x, 261页
Campbell-Kelly,马丁;Aspray,威廉;Ensmenger,内森;约斯特,杰弗里·R:电脑。信息机器的历史,西景出版社,科罗拉多州博尔德,2016年第3版,第15页,360页
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戴维斯、马丁:通用计算机。《从莱布尼茨到图灵的路》,CRC出版社,博卡拉顿,佛罗里达,伦敦等,2012年,第14页,224页
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汉斯·迪特尔(编):信息的geschicten der informationatik。范思明,利特莫西,斯普林格-弗拉格,柏林,海德堡,2004年,第12页,514页
莫罗,René:计算机成熟了。人,硬件和软件,麻省理工学院出版社,剑桥,马萨诸塞州,1986年,226页
诺曼,弗里德里希:Vom Abakus zum互联网。《信息概论》,达姆施塔特2001年版,287页
兰德尔,布莱恩(编):数字计算机的起源。论文选集,Springer-Verlag, Berlin, Hei-delberg等,1982年第3版,16,580页
罗哈斯,劳尔(编):《计算机和计算机历史百科全书》,菲茨罗伊迪尔伯恩出版社,芝加哥,伦敦,2001年,2卷,xiii+xi, 930页
塔顿,René:《微积分历史》,法国大学出版社,巴黎,1969年第5版,128页
图尔克:《现代计算机器的起源》,《西方工程师学会》,Chi-cago 1921年版,196页
Williams, Michael Roy:《计算技术的历史》,IEEE计算机协会出版社,Los Alamitos,加利福尼亚州,1997年第2版,xi, 426页
Zemanek, Heinz: Weltmacht Computer。《信息》,Bechtle Verlag, Esslingen, munich 1991, 528页

赫伯特Bruderer是苏黎世联邦理工学院计算机科学教学的退休讲师。最近,他成为了一位技术历史学家。herbert.bruderer@bluewin bruderer@retired.ethz.ch。


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