正如我们在
上一篇文章中看到的
那样 ，无线电和电话工程师在寻找功能更强大的放大器时，开辟了一个新技术领域，该领域很快被称为电子产品。 电子放大器可以很容易地变成一个数字开关，其开关速度要比其电子机械开关（电话继电器）快得多。 由于缺少机械零件，电子灯的开启和关闭时间可能会在几微秒甚至更快，而不是继电器所需的数十毫秒或更长的时间内。
从1939年到1945年，在这些新的电子组件的基础上创建了三台计算机。 它们的建造日期与第二次世界大战时期并非巧合。 这场冲突-在历史上没有任何类似的形式可以将人们带到战车的锁中-永远改变了两国之间以及科学与技术之间的关系，也为世界带来了许多新设备。
前三台电子计算机的故事与战争交织在一起。 第一个致力于解密德国的信息，并一直保密直到1970年代，那时它已不再是历史性的话题了。 第二，大多数读者应该听说的是ENIAC，这是一种军用计算器，完成得太晚了，无法在战争中提供帮助。 但是在这里，我们看一下这三种机器中最早的一种，这是
约翰·文森特·阿塔纳索夫 （
John Vincent Atanasov）的创意。
阿塔纳索夫
1930年，阿塔纳索夫（Atanasov）是美国出生的
奥斯曼帝国保加利亚移民的儿子，终于实现了他年轻的梦想，成为一名理论物理学家。 但是，与大多数愿望一样，现实并非他所期望的。 特别是，就像20世纪上半叶的大多数工程学和物理科学学生一样，阿塔纳索夫（Atanasov）必须承受不断计算带来的痛苦负担。 他在威斯康星大学关于氦极化的论文需要用机械台式计算器进行八周的乏味计算。
约翰·阿塔纳索夫（John Atanasov）青年时期到1935年，阿塔纳索夫（Atanasov）已经是爱荷华大学（University of Iowa）的教授，决定对这一负担进行一些处理。 他开始寻找可能的方法来构建新的，功能更强大的计算机。 由于限制和不精确的原因，他拒绝使用模拟方法（例如MIT差分分析仪），因此决定构建一种数字机器，该机器将数字作为离散值而不是连续测量。 他从小就熟悉二进制数字系统，并且了解到数字开关的开/关类型的结构要比通常的十进制数字好得多。 因此，他决定制造一台二进制计算机。 最后，他决定为了最快，最灵活地使用电子设备，并使用电子灯进行计算。
阿塔纳索夫需要确定任务空间-他的计算机应该适合哪些计算？ 最后，他决定解决线性方程组，将它们简化为单个变量（使用
高斯方法 ），这与他的论文中普遍使用
的计算
方法相同。 它最多支持30个方程，每个方程最多30个变量。 这样的计算机可以解决科学家和工程师面临的重要问题，与此同时，它看起来也不是那么复杂。
艺术品
到1930年代中期，与25年前出现的资源相比，电子技术已经达到了巨大的变化。 两项开发特别适合Atanasov的项目：继电器触发和电子仪表。
自19世纪以来，电报和电话工程师可以使用一种称为开关的便捷设备。 开关是双稳态继电器，它使用永磁体将其保持在您离开开关（打开或闭合）的状态，直到它收到电信号以切换状态为止。 但是电子管不能做到这一点。 它们没有机械组件，在电流沿电路流动或不沿电路流动时，它们可以“打开”或“闭合”。 1918年，两位英国物理学家William Ackles和Frank Jordan用电线将两盏灯连接起来，从而获得了“继电器触发”-一种电子继电器，该继电器在从初始脉冲打开后始终保持打开状态。 第一次世界大战结束时，阿克斯和约旦为英国金钟创建了他们的电信系统。 但是阿克斯-乔丹赛道后来被称为扳机[eng。 触发器]可以被认为是一种用于存储二进制数字的设备-如果发送信号，则为1，在另一种情况下为0。 这样，通过n个触发器，可以表示n位的二进制数。
触发事件发生大约十年后，电子领域又迎来了第二个重大突破，即电子计量表。 同样，就像在计算机早期发展中经常发生的那样，无聊成为发明之母。 研究亚原子粒子辐射的物理学家不得不听点击或花几个小时研究照相记录，计算检测次数以测量各种物质对粒子辐射的速度。 机械或机电计数器为促进这些动作提供了诱人的机会，但它们的移动速度太慢：它们无法记录许多相差毫秒的事件。
解决这个问题的关键人物是
查尔斯·埃里尔·永利·威廉姆斯 ，他在剑桥卡文迪许实验室的欧内斯特·卢瑟福的指导下工作。 永利·威廉姆斯巧妙地处理了电子设备，并已经使用了灯（或阀门，在英国被称为“阀门”）来制造放大器，从而可以听到粒子发生的事件。 在1930年代初期，他意识到可以使用阀门来创建一个计数器，他称之为“二进制刻度计数器”-即二进制计数器。 实际上，这是一组触发器，可以触发链上的切换（实际上，他使用的是
thyratrons ，这种类型的灯不包含真空，而是包含气体，在气体完全电离后可以保持开启状态）。
永利·威廉姆斯（Wynn-Williams）计数器迅速为参与粒子物理学的每个人输入了一套必要的实验室设备。 物理学家建立了非常小的计数器，每个计数器通常包含三个字符（即最多可以计数七个）。
这足以为慢速机械计数器
创建缓冲区 ，并记录发生的事件，比机械零件缓慢移动的计数器可以记录事件的速度更快。
但从理论上讲，此类计数器可以扩展为任意大小或精度的数字。 严格来说，它们是第一批数字电子计算机。
阿塔纳索夫贝里计算机
阿塔纳索夫很熟悉这个故事，这使他确信可以建造一台电子计算机。 但是他没有直接使用二进制计数器或触发器。 最初，他尝试使用略微更改的计数器作为计数系统的基础-毕竟，加法是什么，就像非重复计数一样？ 但是由于某种原因，他无法使计数电路足够可靠，因此不得不开发自己的加法和乘法方案。 由于预算有限，他无法使用触发器来临时存储二进制数，并且设定了一个雄心勃勃的目标，可以同时存储30个系数。 我们将很快看到，这种情况已造成严重后果。
到1939年，阿塔纳索夫完成了他的计算机的设计。 现在他需要一个具有正确知识的人来建造它。 他在爱荷华州研究所的工程系毕业生克利福德·贝里（Clifford Berry）的人中找到了这样的人。 到年底，阿塔纳索夫和贝里制造了一个小型原型机。 次年，他们以三十赔率完成了完整版计算机。 在1960年代，发掘历史的一位作家叫他阿塔纳索夫·贝里计算机（ABC），这个名字一直存在。 但是，所有缺点都不能消除。 特别是，ABC给出的误差约为每10,000个二进制数一位，这对于任何主要的计算都是致命的。
克利福德·贝里（Clifford Berry）和美国广播公司（ABC）在1942年但是，在Atanasov及其ABC中，您可以找到所有现代计算机的根源。 他不是在Berry的熟练帮助下创造了第一台二进制电子数字计算机吗？ 这些不是构成和控制全球经济，社会和文化的数十亿种设备的主要特征吗？
但是，让我们回去。 形容词数字和二进制不是ABC的特权。 例如，大约在同一时间开发的贝尔复数计算机（CNC）计算器是一种数字，二进制，机电计算机，能够在复平面上执行计算。 而且，ABC和CNC的相似之处在于它们在有限的区域内解决任务，并且与现代计算机不同，它们不能接受任意指令序列。
仍然是“电子”。 但是，尽管ABC的数学原理是电子的，但他以机电的速度工作。 由于出于经济原因，阿塔纳索夫和贝里无法使用电子灯来存储数千个二进制数字，因此他们为此使用了机电组件。 进行基本数学计算的数百个三极管被转鼓和蜂鸣器打孔机包围，其中存储了所有计算步骤的中间值。
阿塔纳索夫（Atanasov）和贝瑞（Berry）做得很出色，他们以很高的速度在打孔卡上读写数据，用电将其烧掉，而不是用机械方法在其中打孔。 但这导致了问题：导致每10,000个数字出现1个错误的原因是刻录机。 此外，即使付出了最大的努力，该机器也无法“打孔”速度超过每秒1行，因此ABC只能对30个算术设备中的每一个每秒执行一次计算。 剩下的时间里，电子灯闲置着，不耐烦地“在桌子上敲他们的手指”，而所有这些机械都在痛苦地缓慢旋转着。 阿塔纳索夫和贝里将一匹纯种马固定在装有干草的马车上。 （1990年代用于重建ABC的项目经理估计了机器的最高速度，其中考虑到所有花费的时间，包括操作员的任务分配，以每秒五次加减乘以。当然，这比人工计算器要快，但并非如此。我们将其与电子计算机相关联。）
ABC计划。 感光鼓将临时输入和输出存储在电容器上。 晶闸管打孔电路和读卡器记录并读取算法整个步骤的结果（从方程组中消除一个变量）。美国广播公司的工作在1942年中期停滞不前，当时阿塔纳索夫和贝里签署了发展迅速的美军机器的要求，这不仅需要身体，还需要大脑。 阿塔纳索夫被派往华盛顿海军炮兵实验室，领导该团队开发声波地雷。 贝里嫁给了阿塔纳索夫的秘书，并在加利福尼亚的一家合同军工公司找到了工作，这样就不会招募他了。 阿塔纳索夫（Atanasov）曾尝试在爱荷华州申请专利，但无济于事。 战后，他从事其他工作，不再认真对待计算机。 1948年，计算机本身被送到垃圾填埋场，为该研究所的新毕业生腾出了空间。
也许Atanasov刚刚开始工作太早了。 它是基于少量的大学资助而来的，并且只能花费数千美元来创建ABC，因此经济学取代了他项目中的所有其他问题。 如果他等到1940年代初，他本来可以得到政府的资助，用于购买功能完善的电子设备。 在这种状态下-使用受限，控制复杂，不可靠，速度不是很快-ABC并未成为电子计算优势的有前途的广告。 尽管有很多计算上的饥饿，美国的战争机器还是把ABC扔到了爱荷华州的埃姆斯镇。
战争计算机
第一次世界大战创建并启动了大规模的科技投资体系，并为第二次世界大战做好了准备。 在短短几年内，在陆地和海上发动战争的做法已转变为使用有毒气体，地雷，空中侦察和轰炸等。 没有任何一个政治和军事领导人会注意到这种迅速的转变。 它们是如此之快，以至于研究开始得足够早，就可以朝一个方向或另一个方向倾斜。
美国缺乏物质和思想（其中许多是从纳粹德国逃离的），他们远离了影响其他国家的生存和统治权的直接斗争。 这使该国特别清楚地学习了这一课。 这体现在以下事实上：大量的工业和知识资源专用于创造第一个原子武器。 一项鲜为人知，但同样重要或较小的投资是对雷达技术的投资，其技术中心位于Rad Lab的MIT。
因此，新兴的自动计算领域虽然规模较小，但却获得了军事资助。 我们已经注意到战争产生的各种机电计算项目。 相对而言，基于中继的计算机的潜力已广为人知，因为与数千个中继的电话交换机已经运行了很多年。 电子组件尚未在如此规模上证明其可操作性。 大多数专家认为，一台电子计算机将不可避免地是不可靠的（以ABC为例），否则其建造将花费太多时间。 尽管政府资金突然涌入，但军事电子计算项目却很少。 仅发射了三台，其中只有两台导致了高效机器的出现。
在德国，电信工程师Helmut Schreyer向他的朋友Konrad Zuse证明了Zuse为航空工业建造的机电“ V3”（后来称为Z3）前的电子机器的价值。 Tsuse最终同意与Schreyer进行第二个项目，并且航空研究所于1941年底提供了资助100灯原型的资金。 但是起初，这两个人承担了更多的优先军事工作，然后由于轰炸造成的破坏而大大减慢了他们的工作，结果，他们无法使汽车可靠地工作。
Zuse（右）和Schreyer（左）正在Zuse柏林公寓中的一台机电计算机上工作在英国的一个秘密实验室中，第一台做有用工作的电子计算机被创造出来了，那里的一位电信工程师提出了一种新的基于阀门的密码分析的根本方法。 这个故事我们下次再讲。
还有什么要读的：
Alice R. Burks和Arthur W. Burks，第一台电子计算机：Atansoff的故事（1988）
•大卫·里奇（David Ritchie），《计算机先驱者》（The Computer Pioneers）（1986年）
•Jane Smiley，发明计算机的人（2010年）