“活”過來的經(jīng)典計(jì)算機(jī)——ENIAC

陳凱

在計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上，有一些著名的發(fā)明物或者模型的名字，被人們反復(fù)提及，如帕斯卡的機(jī)械加法機(jī)、巴貝奇的差分機(jī)、圖靈的圖靈機(jī)以及被譽(yù)為第一臺通用電子計(jì)算機(jī)的ENIAC等。

教材或科普讀物上，照片最多顯示這些物品的一個(gè)側(cè)面，圖像往往還不怎么清晰，在博物館里，人們也只能隔著玻璃觀看復(fù)制品。其實(shí)，我們可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索到許多模擬器，并依靠軟件的力量使這些經(jīng)典計(jì)算機(jī)重新“活”過來。

在地址為http：//zuse-z1.zib.de/simulations/eniac的網(wǎng)頁上可找到一個(gè)比較完整的ENIAC模擬器（如圖1），既可以在線運(yùn)行，也可以將程序下載到本地運(yùn)行，程序需要Java運(yùn)行環(huán)境。如果在國外的搜索引擎上搜索“ENIAC simulation”，還可以找到其他類似的模擬器。

這臺虛擬的ENIAC不僅可以用來觀賞，還可以像實(shí)物一樣運(yùn)行，模擬器內(nèi)置了三個(gè)可運(yùn)行的程序：①簡單的四則運(yùn)算，②生成斐波那契數(shù)列，③求兩個(gè)數(shù)字的最大公因子。大家可以試一下運(yùn)行求最大公因子的程序，如圖2中兩排旋鈕輸入的分別是24和16。

輸入數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊運(yùn)行開關(guān)“go”，就能看到一個(gè)累加器模塊面板上的指示燈在不停地跳動，這些燈從0跳到9，然后又跳回0，同時(shí)發(fā)送一個(gè)信號給另一個(gè)累加器模塊，可以看出，ENIAC的運(yùn)算方式是逢十進(jìn)一。當(dāng)燈不再跳動的時(shí)候，指示燈所在位置就是計(jì)算結(jié)果（如圖3）。

當(dāng)然，如果遇到大量的數(shù)據(jù)需要輸入輸出，就需要用穿孔卡片。ENIAC使用的是IBM生產(chǎn)的穿孔卡片機(jī)，有興趣的朋友還可以用國外的搜索引擎搜索“IBM Cardpunch simulation”，來試試怎么將信息存儲在穿孔卡片上。

如果要改變運(yùn)算程序，就必須重新連接面板上的電線，大家可以從簡單的四則運(yùn)算程序著手，學(xué)著重新布線，圖4是5×X+Y的運(yùn)算結(jié)果，圖5是X+5×Y的運(yùn)算結(jié)果，大家可以仔細(xì)找找兩者的區(qū)別，是不是有點(diǎn)像“大家來找茬”的游戲？所以說，給ENIAC“編程序”是一項(xiàng)十分傷腦筋的任務(wù)。