計算機程式設計領域最偉大的20個發明

　　概述：本文收集整理了計算機程式設計領域的二十個突破歷史的發明。

　　1 第一臺計算機：“差分機”（1821年）

　　“差分機”是1821年由英國政府委託科學家巴貝奇設計而成的，這臺機器能提高乘法速度和改進對數表等數字表的精確度。但由於其過高的設計成本，其後續的大型差分機的製作最後以失敗而告終。

　　2 第一臺通用計算機：“分析機”（1834年）

　　“分析機”也是一個機械計算機，它輸入方式為打孔紙帶，紙帶上包含了程式與資料。這是來自巴貝奇的另外一個想法，可惜最後也是以失敗而告終。

　　3 第一個計算機程式：計算伯努利數的演算法（1841 - 1842年）

　　世界上第一個程式設計師Ada Augusta（另外她還是英國著名詩人拜倫的女兒）在1841年使用巴貝奇的分析機翻譯義大利數學家Luigi Menabrea的筆記。在翻譯過程中，她對這臺機器產生濃厚興趣並留下了她的翻譯筆記。 筆記之一——note G，記載了通過分析機計算伯努利數的演算法，這被公認為是第一個計算機程式。

　　4 第一個能運轉的可程式設計計算機：Z3（1941年）

　　Konrad Zuse（第一臺電子計算機的發明者）發明了可運轉的機械計算機Z1，但是它一次只能運轉幾分鐘，隨後，他使用不同的技術發明了Z2和Z3。Z3是程式和資料儲存在外部穿孔帶的電磁式計算機，這是德國政府的一個祕密工程，被德國飛機研究所使用，機器原型在1943年柏林的大轟炸中毀壞。

　　5 第一臺電子計算機：Atanasoff-Berry計算機(ABC)（1942年）

　　這臺機器是由John Vincent Atanasoff和 Clifford Berry製造的，所以被命名為Atanasoff-Berry計算機或者簡稱為ABC，它被用於尋找線性方程組的解。這是第一個使用二進位制來表示資料，通過電子開關來代替機械的計算機，但是這臺機器無法程式設計。

　　6 第一臺可程式設計的計算機：巨人(Colossus )（1943年）

　　“巨人”是由Tommy Flowers製造的，它被用於二戰中幫助英國破譯德國的由洛倫茲密碼加密的訊息。它是由電子開關和插塞來程式設計的，使得破譯密碼的時間由過去的幾周縮短到幾個小時。

　　7 第一臺通用的可程式設計計算機：ENIAC（1946年）

　　ENIAC是由美國陸軍資助，由賓夕法尼亞大學摩爾電氣工程學院的John Mauchly等4人開發的。ENIAC寬150英尺，可以進行復雜的變成操作，如迴圈。它的程式設計是通過電子開關和電纜來完成的，輸入依靠卡片閱讀器而輸出依靠卡片穿孔機。它協助了世界上第一顆氫彈的研製。

　　8 第一個軌跡球：（1946/1952年）

　　為什麼關於第一個軌跡球的年份會有2個？我來解釋一下。

　　第一個年份：Ralph Benjamin在1946年研究用於低空飛行飛機的監控系統時建立了第一個軌跡球。他描述的發明是使用一個球來控制螢幕上游標的x - y座標。這項設計在1947年申請了專利，但從未對外公佈。這個發明被認為是軍事機密，被用於代替操作杆。

第二個年份：Tom Cranston和他的公司在1952年開發了用於加拿大海軍DATAR系統的世界第一個 軌跡球。這個軌跡球的設計模擬了在“空氣軸承”中加拿大保齡球的旋轉。（見下圖）

　　9 第一個可儲存程式的計算機：SSEM（1948年）

　　為了克服延遲線儲存器的缺點，Frederic C. Williams和Tom Kilburn 發明了第一個基於標準CRT的隨機存取數字儲存裝置。SSEM被用於完成儲存裝置的實際儲存，輸入的程式為使用32個開關的二進位制形式，輸出使用CRT。

　　10 第一個高階程式語言：Plankalkül （1948年）

　　雖然自1943年以來，Konrad Zuse（第一臺電子計算機的發明者）一直在研究Plankalkül ，但他只在1948年發表了一篇關於這門語言的論文。不幸的是這篇論文並沒有得到太多的關注。一直到接近三十年之後才由Joachim Hohmann論文中提到可以在編譯器中使用它進行編譯。

　　11  第一個彙編程式：EDSAC計算機的“初始訂單”（1949年）

　　彙編程式是一個能夠將低階的助記符轉化為數字表達（機器語言）。EDSAC計算機的“初始訂單”是第一個這樣的系統。它被用於組裝從紙帶輸入到記憶體的程式並執行輸入。這個程式使用助記符代替機器語言，通過將象徵性的低水平程式程式碼轉化為機器語言完成了“初始訂單”這第一個彙編程式。

　　12 第一臺個人計算機：“Simon”（1950年）

　　Edmund Berkeley的“Simon”是第一個能夠執行四種操作：加法、邏輯非、大於和選擇的數字計算機。它依靠程式寫在紙上的打孔紙來進行輸入，而輸出是通過五盞燈來完成。

　　13 第一個編譯器： 用於UNIVAC 1的 A-0 （1952年）

　　編譯器是可將高階語言轉換成機器程式碼的程式。A-0系統是程式設計師中的傳奇Grace Hopper女士建立的，它能夠將指定程式以子程式序列和引數的形式轉換為機器語言。A-0系統後來演變為向所有人釋出的A-2，並公佈了其原始碼，這可能是真正意義上的第一個開源軟體。

　　14 第一個自動編譯器：Glennie的Autocode（1952年）

　　自動編譯器是處理高階程式語言的編譯器。1952年，Alick E. Glennie利用自己在曼徹斯特大學的課餘時間發明了一個名為AUTOCODE的程式設計系統，一個未能成型的編譯器。

　　15 第一個實時圖形顯示計算機：IBM 公司的AN/FSQ-7 （1951年）

　　AN/FSQ-7來自於最早的顯示實時輸出的計算機Whirlwind，它成為了美國空軍防禦系統SAGE的生命線——能夠顯示跟蹤的目標，並自動顯示哪些防禦工事在範圍以內。AN / FSQ-7擁有100個系統控制檯，下圖為其中之一：

　　16 第一個被廣泛使用的高階程式語言：FORTRAN（1957年）

　　你可以在教科書上找到第一門高階程式語言FORTRAN 的介紹。這是由John W. Backus，一個不愛寫程式的年輕人想出來的，他決定建立一個程式設計系統使得程式設計的過程更加容易。使用FORTRAN程式設計可以大大減少執行計算機所需要的程式設計語句。到1963年，FORTRAN的編譯器已經超過了40個。

　　17 第一個滑鼠 （1964年）

　　1964年，坐在計算機圖形學會議上思考的Douglas Engelbart萌生了一個關於老鼠的想法。他製造了一個有著兩個滑輪的裝置（一個垂直滑，一個水平滑），可以用來移動螢幕上的游標。而這個裝置的原型（如下圖）是由他的同事首席工程師Bill English 製造出來的。但是English和Engelbart都沒有收到這項專利的版權，這項發明的版權屬於他們的僱主SRI公司。

　　18 第一個商用臺式電腦 Programma 101（1965年）

　　Programma 101又被稱為“Perottina”，世界上第一個商業電腦。它可以執行加、減、乘、除、平方根、絕對值和分數。這個功能強大的電腦，售價為3200美元（1965年的3200美元大家可以想象下能當現在多少錢），賣出了44000臺。Perottina是由Pier Giorgio Perotto發明，義大利製造商Olivetti生產製造的。

　　19 第一個觸控式螢幕（1965年）

　　這看起來沒什麼功能的螢幕是世界上第一個觸控式螢幕。它是一個電容觸控板，它沒有壓力靈敏度，且只支援單點觸控。這個技術被英國航空運輸控制檯一直用到二十世紀九十年代。

　　20 第一個物件導向程式語言：Simula（1967年）

　　基於 C. A. R. Hoare的類結構概念，Ole-Johan Dahl和Kristen Nygaard 完善了他們的SIMULA程式語言，包含進了物件、類和子類。這使得1967年的SIMULA 成為了第一個物件導向的程式語言。

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