诺依曼的ENIAC实现了理查森的数学计算狂想曲。1948年,ENIAC从费城搬到了位于马里兰州阿伯丁试验场(AberdeenProvingGround)的弹道研究实验室。它占据了实验室的三面墙体,大约由18000多根真空管、70000个电阻丝,10000个电容器以及6000多个按钮组成。这台设备拥有42块控制面板,每块面板约两英尺长,三英尺深,并高达十英尺。机器的耗电量为140千瓦,产生巨大的热量,必须安装特殊的吊顶风扇进行散热。要重新启动ENIAC,必须手动转动数百个十级的旋转开关。操作员在重重设备中穿行,连接电路、检查数千个手工焊锡接口。诺依曼的妻子克拉拉·丹·冯·诺依曼就是一名操作员,她写了大部分的气象代码并复核其他人的工作。
20世纪50年代,一批气象学家在阿伯丁欢聚一堂,准备实现理查森的设想:进行首次24小时自动化天气预报。这次,世界版图被设定在美国本土大陆内,并被分成了15行、18列的网格系统。科学家事先编好计算程序,启动了16项连续的运算,每一项都必须缜密无误、制成打孔卡片。这些卡片会输出新的需要进行复制、核查、分类的卡片。在编程人员的支持下,气象学家们每8小时轮流换岗,整个流程要将近5周的时间、100000张IBM打孔卡片和100万次数学运算。但是实验负责人诺依曼检查试验日志时发现,实际的计算时间差不多也正好是24小时。诺依曼写道:“人们有理由相信,理查森的梦想会实现,计算速度将会赶上天气变化的速度。”17
哈利·里德(Harry Reed),一位与阿伯丁的ENIAC打过交道的数学家,讲述了与这台大型计算器合作的切身体验:“很奇怪的是,ENIAC实际上是一台非常私人的电脑。现在我们认为私人电脑就是人们随处携带的电脑。而ENIAC则是人们可以寓居其中的电脑”。18事实上,今天我们都生活在类似于某种ENIAC之中,生活在覆盖全球的计算机制之中,甚至通过卫星系统延伸至外太空。这种机器首先由理查森设想,后被诺依曼实现,现在已经渗透到生活的方方面面。而这种计算机制能让我们对其视而不见,这也是它最惊人的特征之一。
第二章 计算
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