電子計算60年 （彭民德著）

同品電子計算曆史，共築科技強國之夢

在紀念中國計算機事業50週年慶典上，當孩子們唱起“鮮花曾告訴我你怎樣走過，…，在陽光燦爛的日子裡，我們手拉手，想說的太多”的時候，鄙人作為半個世紀的親歷者之一，也被激起陣陣漣漪，似乎也有太多的話要說。作為電腦業界最普通的一員，想做一份學習和使用計算機的總結，回顧一下50年來經歷的某些實事，計算機發展大潮中的一些浪花，表達對於自己所熱愛的計算事業的情意。作為對其他人講計算機歷史的一點小小的補充和村託。不過當初沒有料到的是，這可以是個只有起點沒有終點的工作，總可以不斷學習和繼續做下去。到今天已經花去10年時間，也該畫個句號了。

1956年是中國電子計算元年。60年來，我們從學習計算方法、計算機原理、程式設計課程，學習蘇聯的M-3機開始，很費勁地使用早期電子計算機，一步步發展到今天使用平板電腦和智慧手機，經由網際網路，想要什麼就可以信手而來，老一代計算人都是這樣走過來的。但是經歷過這個全過程，為數本來就很少的第一批計算專業學生，立志終生從事計算事業，曾有幸參加過國家早期重大計算專案，並且始終堅守在一線做計算機應用的人，我們都年事已高。趁現在還有精力寫作，希望通過本書，回顧中國計算機發展歷史。以一個親歷者和踐行者的角度，看看計算機怎樣從醜小鴨變成美麗的白天鵝；從個人區域性的應用說明計算機應用的無限性；同時抒發有電腦相伴的愉悅，表達對電腦的感激之情，對計算事業貢獻自己最後一份微薄之力。

寫這本書絕不是說我們所做過的有多麼重要，在中國計算曆史中，我們所做的不值一提。不過計算機技術的每一步發展，都引導著我們前行的步伐，我們的學習和應用與計算機發展軌跡高度一致，由此可以看到技術發展的一個縮影。而且有大眾參與的歷史，也許比只有英雄的歷史更厚重。從實際的經歷，可以品味技術歷史的親切。特別是經過梳理後，回頭跟大家討論對計算機的某些認識，或許可以從一個側面豐富計算機的文化。起碼可以表達，作為這個行當的一分子，我們熱愛電子計算事業，心始終隨人民的期望跳動，步伐跟隨祖國的號令前行。且以小詩略表此志。

結緣電腦六十年，
苦辣酸甜０１間。
硬體架構節節進，
軟體應用步步強。
走過飽覽城頭景，
回首慢品箇中緣。
笑描廬山真面目，
不枉久居此神山。

觀察計算機硬體結構和軟體的發展是這份總結的一條主線。從硬體角度看，60年計算機發展過程可以說是一個不斷地提高儲存容量和運算速度的過程。通常人們喜歡以儲存和運算硬體，劃分計算機的第一代、第二代等等，我的敘述順序也與之相應。從記述早期計算機硬體結構和指令系統，以及基於機器指令的程式設計和上機操作環境開始，到當代網路伺服器級的第四代機和平板電腦。

軟體是計算機程式，是人們智力傳遞給計算機的表現。當裸機配備了作業系統等軟體後，人們使用的計算機就不再是裸機，而是一個計算機系統了，此時計算機才變得聰明、高效、親切起來。我們這樣年齡，吃過早期計算機用機方式苦頭的人，對這個過程有特別深切的體會。硬體的發展曾經有摩爾定律，軟體也有其發展規律，它隨著硬體的發展而發展，可以說硬體每走一步，軟體就與之相適應地向前發展一步。但是既然軟體是人們的智力，它就絕不滿足於對硬體被動地適應，軟體將使整個計算機硬體功能和機器智慧達到極致。反過來，軟體的發展又推動硬體發展。在以IBM/360為代表的第三代機上，開始有了以作業系統為代表的一批系統軟體。作業系統的出現，在計算機發展史上有里程碑的意義。我特別注意到作業系統支援多道程式設計的基本技術，從多個視角去理解作業系統的微觀特徵。特別是通過對UNIX程式碼的分析，獲得了對於計算機微觀世界的深入理解。PC個人機時代，隨著技術的公開，我用“駕馭個人電腦”為題來總結。包括為DOS增設命令歷史機構，開發計算機實時控制系統，擺弄PC機多媒體等內容，說明此時在計算機面前，我們開始有了主動性。到了網路和第四代機網際網路時代，系統結構和開發環境更是達到了一個新的高度。網路數字資訊有了新的特點，分析了典型網路的C/S結構和B/S結構，也探討了計算機技術發展到當今無線網際網路雲端計算時代的必然性，展現了快速發展的智慧計算的美好前景。

回顧典型電子計算應用專案開發是總結的又一線索。計算人的重要職責是做應用專案開發，擴充套件計算機的應用範圍。從早期的三峽大壩下不穩定流計算、空空導彈彈道和脫靶量計算，到水文流速儀實時檢定系統設計，再到網路環境下政府辦公系統、城市供水排程系統，建立有動態網頁的教學網站等專案。這些專案涵蓋了計算機在科學計算、自動控制、網路MIS等多個領域的應用。因為每個專案都儘量使用當時最新的軟硬體環境，專案開發過程涉及計算機技術運用的深度和廣度，同樣體現計算機技術的發展歷程。

講到應用開發，就必然涉及程式語言，因此本總結的又一條線索，是關於程式設計語言的發展。本人直接接觸和使用過的，從機器語言，到ALGOL、FORTRAN，到PASCAL，到C，到BASIC與8086/8088組合語言混編，到後來的TC、BC、VB、PB，接著有幾種帶++的語言，再後來是適應網路環境的VBscript、JAVAscript、Jbuilder等，也經歷了從程式導向的設計到支援物件導向設計思想的進化，構成了程式語言的發展軌跡。當然只談到它們的特點，而不陷入冗長的贅述。

此外圍繞著技術發展的，還有人機介面的昨天今天，從圍著機器轉，到今天手指觸控式操作的巨大變化，以及擔負主要輸入輸出裝置的鍵盤、顯示器和印表機，從純數字到多種媒體形式，從純英文字元到支援漢字的發展過程，也有討論。

書中也總結了我國計算專業教育的發展歷程。這部分內容跟前面也有緊密聯絡，因為計算機專業人才培養，是計算技術持續發展的保證，也是當初計算技術發展規劃的重要組成部分。

總結的所有內容立足於全域性，又都有本人親歷，實實在在。作為背景引用的材料也儘可能直接源自原出處。

總結本身又是一次學習和昇華，在眾多材料和故事的基礎上，形成對於電子計算髮展規律的一些認識。這些認識是獨立而嚴肅的。立論中還冒昧地提到一些同行專家、機構的名字，除了對他們的褒讚，也表示了對於某個觀點的不認同。作為學術觀點的表達，對事不對人，希望諒解我的用意。書中所表達的學術觀點和教學觀點，只是一孔之見，不一定正確，歡迎討論指正。

回顧計算機60年艱辛的發展歷史，油然地對許多留下了腳印的人滿懷敬意。特別是在本書中提到或者沒有提到的，國內外的高人，以及我的老師、同學、有較深交往的同行朋友，有的已經駕鶴西去，讓我想起他們心裡就酸楚。跟電腦科學技術無限的發展長河相比，人的生命是短暫的，我們能夠享受到計算技術到今天的成果，實在幸運。可以告慰他們的是，今天的計算技術已經得到長足發展和普及，呈現出越來越喜人的態勢，越來越給人類帶來實惠。我想借本書向他們表達一個幸運者的敬意，告慰他們也可以安心了。

如果把計算事業過去的60年比作人從嬰兒成長到了青年，那麼下個60年是不是可以比作從青年到壯年呢？本書最後也涉及到未來計算智慧的發展。在計算機剛剛誕生時，就有人將計算機和人腦進行比較，並預言計算機也有學習能力，這是一種比較高階的人類特徵，這一點今天已經得到了證實。機器能夠與人下棋並且戰勝世界冠軍，就是學習了前人各種走法，且每一步都能夠取優。可以肯定的是，電腦作為人類的助手，會越來有智慧，越來越聰明，越來越人性化。我對智慧計算的發展充滿信心。

這份東西從初稿寫就到現在，陸續請一些專家和同仁審讀了稿子。我要特別感謝張堯學院士，他是最早看過並鼓勵我出版的。還要特別感謝北京大學董士海教授、北京資訊工程大學周錫令教授、中科院網路中心張尤臘研究員、國防科技大學楊桃欄教授、中南大學陳志剛教授、張龍祥教授、工信部電信技術研究院成通亮教授級高階工程師等專家同仁，他們在百忙之中，花去很多時間審讀，並及時回覆，給予肯定和支援，提出寶貴意見。感謝中國計算機學會祕書長杜子德研究員對我寫這本書的肯定。也要感謝我的老同學，一起參與三峽大壩下不穩定流計算的河海大學鄧述渝教授，感謝老朋友湖南師範大學李炎年教授、國防科技大學趙德鏡教授，他們對我的部分書稿, 特別是涉及高等數學知識和高等教育的部分進行了斟酌。我的同事易興忠、費洪曉、張修如、胡小龍老師，對於本書的寫作也給予了多方面的支援。在本書出版之際，一併謹表深深的謝忱。

特別感謝圖靈社群的武衛東先生，是他給了我發表這份總結的平臺，並能夠得到同仁們的反饋交流。我跟許多朋友一樣，喜歡圖靈社群。就是經由圖靈社群，看到計算機界大師級人物，美國科尼漢的近著《世界是數字的》。該書簡要地介紹了據他說是現代資訊社會每個公民，包括總統在內都應該具備的，計算機和通訊方面的知識。他是UNIX和C語言核心團隊的重要成員，其經典著作《The C Programming Language》以及《The UNIX Programming Environment》等，對中國計算事業影響巨大，在我的書中有專門的章節介紹這兩本書，特別還提到了跟我個人的緣分。柯尼漢還在書中說，他在20世紀60年代也用過，現在“已經成了古玩”的計算尺，這說明在微型計算機出現之前，即使在美國，電子計算機也不普及。我們隨後有關於計算尺的具體介紹，也可以作為對《世界是數字的》在這方面的一點補充。

彭民德 2016年5月 時年七十有六
郵箱：mdpeng40@126.com

(與本文相關的更多內容，請參看彭民德《電子計算60年》前言 電子工業出版社)