为计算机发明奠基的数学家

计算机是一个计算的工具，人们发明计算机的目的是为了加快计算速度，减轻人的工作负担和减少计算错误而驱动的。最有代表性的一个例子就是法国数学家帕斯卡，他的父亲是一个税务官员，工作很辛苦，责任很重。他想减轻父亲的工作负担，就动手设计了一个计算机，见下图。

第一个提出近代的机械式计算机的设计思想的是德国人席卡德（1592-1635），他在1623年到1624年间设计的计算机，可以进行四则运算，用齿轮传动，不过席卡德没有制造出机器来。

1642～1644年间，法国数学家帕斯卡设计并制成了第一台机械式计算机──加法机，他的这台机器用齿轮作为主要部件，用手摇动并用手控制帕斯卡计算机外表如左图所示，尺寸为36×13×8 。1671年，德国数学家莱布尼兹（1646—1716）设计了一种能作四则运算的手摇计算机，1673年制成样机，它的尺寸是100×30×25 主要的部件也是齿轮。

 第一个研制自动化计算工具的人是英国的巴贝吉（1791—1871），1822年他制成了一合能够执行计算程序的差分机。到1834年，他又构思了一台完全程序控制的计算机，准备用刻有数字的轮子来存储数据，通过齿轮的旋转来进行计算，用一组齿轮和杠杆构成的装置来传送数据，用穿孔卡片输入程序和数据，用穿孔卡片和打印机输出计算结果。尽管因当时的技术条件所限，这台分析机未能制造出来，但巴贝吉的设计思想是不朽的，它与现代电子计算机完全吻合。

英国数学家布尔（George Boole）为了研究思维规律在1847年提出了逻辑学的数学模型，又在1854年提出的他发表了《思维规律》这部杰作，他采用数学的方法处理逻辑推理，因而布尔代数的问世是数学史一个重要的里程碑。但是像其他的新生事物一样，布尔代数发明后没有受到人们的重视。欧洲大陆著名的数学家蔑视地称它为没有数学意义的、哲学上稀奇古怪的东西。布尔在他的杰作出版后不久就去世了。直到20世纪初，罗素在《数学原理》中指出，“纯数学是布尔在一部他称之为《思维规律》的著作中发现的。”此说一出，立刻引起世人对布尔代数的注意。今天，布尔发明的逻辑代数已经发展成为纯数学的一个主要分支。

英国数学家图灵提出了当今计算机科学中极为重要的“可计算性”概念, 为了判断所谓的可计算性， 图灵提出了一种理想的计算机模型，就是今天所说的“图灵机” ，它是现代通用程序计算机的理论模型。图灵机从理论上揭示了设计制造电子计算机的可能性。在二战期间图灵本人也参与了早期电子计算机的设计制造，他亲自设计的“巨人号”专用电子计算机曾成功地破译了德军的作战密码，他因此而荣获英国国防部的荣誉勋章。

美国计算机学会在1966年创立图灵奖，用于鼓励在该领域作出杰出贡献的计算机科学家，这是世界计算机科学领域的最高奖项，有该领域的诺贝尔奖之称。

美国数学家克劳德·香农(Claude Elwood Shannon)，1938年香农在MIT获得电气工程硕士学位，硕士论文题目是《A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits》(继电器与开关电路的符号分析)。当时他已经注意到电话交换电路与布尔代数之间的类似性，即把布尔代数的“真”与“假”和电路系统的“开”与“关”对应起来，并用1和0表示。于是他用布尔代数分析并优化开关电路，这就奠定了数字电路的理论基础。哈佛大学的格德纳教授说，“这可能是本世纪最重要、最著名的一篇硕士论文。

1946年，世界上大数学家冯诺依曼参与设计的第一台电子数字计算机（ENIAC） 终于问世了，这是由美国陆军兵器局出资由弹道研究所出技术研制成的。主要应用于弹道计算。当时的ENIAC机仅用30秒钟就出色地完成了从发射到击中目标飞行了一分钟的弹道计算，被称为“比子弹还快”的超人。

在这台电子计算机的设计中，冯诺依曼提出了他一整套的设计思想与原则，因而被称为冯诺依曼机 。该机的运算速度每秒钟5000次，比当时的继电器计算机快1000倍。冯诺依曼也由于他的杰出卓越贡献而获得“计算机之父”的桂冠。