第一章 先驱与海盗
计算器与计算机

第二次世界大战后,美国经济发生突飞猛进的增长。1950年时,中等家庭的收入增加了三倍,达到每年3000美元,相当于现在的20546美元。通货膨胀也同步增长:一磅汉堡包肉价格接近1美元(相比之下战前才36美分)。国内长途电话费从每分钟650美元降到低于225美元;通话数量从每天每千人150次倍增至300次。三分之二以上的美国家庭安装了电话(而战前才三分之一)。电视机在全国各地得到普及。到1950年,生活在市区的人口(9600万)几乎是农村人口(5400万)的两倍,从1920年两个数字最后一次势均力敌以来,这一趋势一直在加速发展。更加惊人的是,机关工作人员已经增加到将近800万,职员人数第一次超过农场工人。现在正是销售更好的新式办公机器——计算机的良机。

一大批从战争中涌现出来的技术将要在未来岁月改变美国的生活,包括雷达、磁带记录技术、核动力等,但没有任何技术比计算机的影响更深远而持久。计算机作为宾夕法尼亚大学一项名为ENIAC(电子数字积分器和计算机)机密计划的产物,到50年代中期,已经进入美国的主流文化,其程度可从1957年的电影《桌面》中略见一斑,剧中与斯宾塞·特雷西和凯瑟琳·赫本共同担纲主要角色的竟是一台计算机。

ENIAC的工作上取得专利的约翰·毛赫利和普雷斯珀·艾克特,是尝试从新发明的机器中盈利的第一人。不过,在战争刚过去的那几年,计算机只对一些专门的组织有吸引力,其中包括像诺思罗普公司这样的国防承包商、各种政府机构、一些像万全保险公司(Prudential Insurance)这样的大企业,或者诸如A.C.尼尔森公司之类勇敢的先行者。这些先行者们在第一批计算机上的花费比他们预期的要多,而且事实证明工程问题是很难解决的。如果没有大量的顾客,要想成功非常困难。

后来,一位企业家登场了,他将让这一羽翼未丰的产业腾飞起来。当尘埃落定时,他的公司已经在公众心目中形成一种观念,即它才是新的计算领域大型机器杰出的供应商。这是一家具有父子相继的传统、极注重推销术的公司,美国的每一间办公室无人不晓它的商标品牌——雷明顿·兰德。

 

计算机以及我们今天所说的计算,从真正意义上说始于193712月的一个冬夜,是从衣阿华乡村那平坦的道路和无边无际的农田上的某个地方发端的。那天晚上,约翰·文森特·阿塔纳索夫,衣阿华州立大学物理系一个34岁的副教授,晚饭后开着他的新“福特八型”车外出兜风。

这是一个清新、寒冷而晴朗的夜晚。他向东驶出艾姆斯,一个位于衣阿华首府得梅因以北50英里的小小的大学城。阿塔纳索夫漫无目标地开着,先是在林肯公路上向左转,然后背对落日加速驶向衣阿华的乡村。他驶过红色斜折线形屋顶的粮仓,它们是当地农户家家都喜爱并引以为自豪的。道路在这片起伏不平的农场上以直角和直线蚀刻出“块地”的疆界,每块地都经过勘测,正好为一平方英里,640英亩。积雪覆盖着肥沃的黑色土壤、麦田和玉米地,如同一层白色地毯,只有远处农家烟囱的几缕袅袅青烟打断这银色世界。

他开着车时不由得想起一直萦绕心头的事:建造一架更好的计算器。路上遇到一家年久失修的旅馆,他便停下来,在一间木结构的售货亭喝几杯酒。阿塔纳索夫正处于正在结束的机械时代与即将开始的数字时代的交界点。随着他笔尖的移动,今天所说的计算机的基本体系结构的各个部分已经在他的纸上运转了。他草草地在餐巾纸上记下这些概念,而背景是台球在喀啦喀啦地撞击。那些粗略的笔记将化为第一台数字式电子计算器,这台机器直接导致数字时代和第一批计算机的降生。

1937年冬天的那个夜晚,阿塔纳索夫开始发明新的计算器,它将实现他要成为成功的发明家的梦想,使他摆脱已不再着迷的学术世界。最重要的是可以让他羞辱那些科学同僚们,以及一直拒他于门外的IBM制表机推销员们。

那天下午,制表机推销员又一次拒绝了他,他们拒绝他希望对IBM的穿孔卡片制表机进行的修改。年轻的教授愤怒了,怒火驱使他钻进汽车,长驱数百英里跑到邻近的伊利诺斯州喝酒,那里的禁酒主义者还没有像衣阿华的宗教狂们那样关闭酒馆。

1937年的美国到处一片黯淡,苦痛的几年大萧条造成深深的恐惧,这种深入肺腑的恐惧让许多国民丧失了勇气。大约有20%的人口失业,流民沿着铁轨游荡。那一年通用汽车公司出现弗林特(通用汽车公司发源地,仅次于底特律的汽车——译者注)静坐罢工。随着工人努力保卫他们一点点的所得,产业斗争达到顶点。美国希望与外界隔绝,从而可以舔干伤口重塑自我。甚至当日本人侵略中国击沉一艘美国巡逻艇时,美国的政治家们也是干打雷不下雨。

阿塔纳索夫比大多数人都幸运。他在校园附近有一栋小屋,膝下围着两个娇子。与每年600美元的美国平均工资相比,他的好工作每年带给他1000美元可算是富裕了。另外他还有一部好车。对这位聪明、年轻的教授来说这些东西来得都很容易。结果,他与缠绕大多数美国人的那种恐惧隔绝开来,形成了他格格不入的个人形象,成为衣阿华州立大学的一位人物。而这里是一个讲求实用的地方,专重兽医、工程、工业科学、家庭经济领域以及最重要的农业教育。这个学校拙于理论而长于实际,很少有人怀疑传统智慧。

这里也是农场小伙子们呆的地方,拖拉机坏在远离农具店的农田中间时他们懂得修理。这里奉行的原则是“自力更生”,而这一点极其适合阿塔纳索夫。像修补成癖的匠人一样,他是一个充满激情的发明家,对于计算机器甚至有一种第六感。他是一个梦想家,同时又过于敏感,无法让自鸣得意的教员和IBM那些无知的人们理解自己。他的反应是考虑怎样制作一台比市面上别的机器都好的计算机,他要让这些人瞧瞧他们的目光是多么短浅。

他在教研究生理论量子物理学时,就因为缺乏有效的计算系统越来越感到恼火。阿塔纳索夫并没有等待更好的计算机器在艾姆斯出现,而是决心自己造一台。他相信答案就在电子与机械的某个关联处。虽然他努力了,到目前为止仍未能找到。当时,专业文献充满了对布什微分分析机(MIT)的描述。这台机器是麻省理工学院的范内华·布什建造的(布什不久成为罗斯福的首席战时科学顾问),使用了许多齿轮和轴承来增加计算尺的能力。这台最新式的机器由50英尺长的一串转盘和杠杆以及用手工安装的转筒组成。从本质上说,它就是一个巨大而笨重的计算尺,要用几个人才能操作。阿塔纳索夫受到这台分析机的启发,与一位研究生合作造出一台齿轮传动的机器,用来计算两个变量方程的简单系统。但它只能精确到三位有效数字,而阿塔纳索夫面对的方程系统包含30个变量和30个方程,那是远远超出这些机器的能力范围了。

阿塔纳索夫是当时世界上考虑到使用电路元件——电阻、放大器和电容等——创造电子计算器的少数几个人之一。他没有可借鉴的文献,没有可检验的前期工作。他只能发明自己的方法。

最终,他在衣阿华中部的荒野找到了部分答案——二进制数学。他回忆起母亲曾教过他二进制数学。出阁前她是一位学校教师,当她那早熟的儿子在10岁那年(1915年)明白了计算尺的原理后,她便开始教他高等数学。课程中就包括二进制计算,她对此情有独钟。

所有计算系统都是基于一定数字的循环模式。美国的数学称为十进制——从19,然后进位1与一个0配对组成10,依此类推。数字系统可以用任何进制,比如说四进制,对于这种系统,数字10将被写成22。而以10表示的数字实际上是4。二进制数学之所以重要是因为每个数字只能是01,所以数字10将表示为1010。因为这种计数系统中,数的每一位置不是开就是关,所以某些特性特别适合需要计数的机器。存储数也只受到可被串在一起的数字个数的限制,即一排“开/关”切换的数目。它们被称为寄存器,即计算或运算时存放数字的机械或电子场所。

后来,阿塔纳索夫自已也记不清为何突然对二进制豁然开朗从而找到了需要的方向。他将把所有数字转换成只包含10的二进制数字串。电子脉冲——有无电荷即相当于10——可以表示每个数字。这种方式因为简单而优美,他越是检验这一想法就越是喜欢它。

他已经迈出第一步,但怎样让一切运转起来呢?多年前建造的两台机器将在他的解决方案中起非常重要的作用。1800年左右,一位名叫约瑟夫·玛丽·雅卡尔的法国发明家——一个裁缝的儿子——发明了第一台自动织布机。他设计了一种方法,在厚纸板上打出有图案的孔。一根特殊的线通过每个孔控制组成编织经线中的某一根纱,带着那根纱一起移动进入织布机的下一操作;如果孔被堵住,线就停下来脱离这一操作。一排孔代表在织布机的某个指定操作中要织的一排纱线;在纸板上打出一排排孔就可以表示出复杂的图案。很多个板构图便可生成精致的织物和家庭装饰布料了,并且它们可以重复使用。从二进制意义上来说,这也许是第一台可以“编程”的机器,每个穿孔就相当于二进制计数法中的10,尽管雅卡尔从未将其用于数学目的。当时的法国手工裁缝们将雅卡尔织布机看作是对自身生计的威胁,所以出于自我保护烧掉一大批织布机。他们甚至对雅卡尔进行人身攻击,然而这种革新的商业用途最终超过了反对改革的恐惧。到1812年,大约有11000台穿孔卡片织布机在法国投入使用。

19世纪30年代,英格兰拜伦爵士的女儿艾达·洛夫莱斯和她的同事查尔斯·巴比奇设计出一种计算机器,名为分析机(Analytical Engine)。这台机器脱胎于巴比奇早期在19世纪20年代完成的差分机(Difference Engine),是一部用来生成对数表和天文表的机械装置。巴比奇是皇家学会的会员,也为天文学会工作。当时英国政府悬赏,重奖能够找出自动制作天文表方法的人。因为英国海军对控制英国的殖民地至关重要,而所有的航海都依靠天文。巴比奇的发明为他赢得了荣誉,但几乎没得到什么钱,因为英国政府在交易上食言了。幸好他不靠这个也能致富。

由巴比奇和洛夫莱斯研制的更加精致的差分机采纳了雅卡尔的思想,从一迭穿孔卡片读入数据。但他们想要做的更多:他们希望在寄存器中存储数据,对这些数据进行算术运算并最终把它们打印出来。洛夫莱斯设想出一些编程指令作为与数字本身分离的要素,它们是今天编程语言的基础。不幸的是他们的机器一直未能造出来。尽管无论怎么看它都不是电子式的,可它确实包含了一个非常有趣的想法:复杂的机器应该既有仓库又有磨坊。它们是存储器和计算机的老前辈。1937年那个冬夜,尽管从未听说过巴比奇和洛夫莱斯,约翰·文森特·阿塔纳索夫想到的也是同样一个结论。生活在单调的知识分子中间,受欲望、愤怒和对美好经济生活的憧憬所驱使,再加上同僚们怀疑的眼神所带来的刺激,他终于想出一种新型的计算机器。它将包括一个用电子来存储数字的存储区、一台与之相连的计算机械能够根据这些数字进行完全电子化的运算。

阿塔纳索夫将使用二进制计数系统,尽管熟悉它的人很少,喜欢它的人更少。阿塔纳索夫从多年摆弄模拟计数和计算设备中知道二进制的优美之处在于它能够让机器完全按自己希望的那么精确。二进制数字不像大的差分机和计算器那样给解释留有余地。只要它的电路明确地区分10,只要存在一个阈值(低于它的全是0、高于它的全是1),那么最终的计算结果就一定像他的存储系统和寄存器能够处理的二进制数字(或“数位”)的个数一样精确。

确定了计数系统后,他还需要存放这些10的方法。最开始,他想到必须用电子管,而且需要大量的电子管,因为它们是构成电路的关键元件。电子管能够存储电荷或者控制流过它的电流,两种方式都可以配置电路以表示二进制数字。

但这带来一个问题,1937年时,电子管非常昂贵,最贱的也要几美元一只而如果他希望要高档的话,他就不得不每只花10美元。他从哪里搞到这么多钱?即使他把内存限制到266位——由当时最好的IBM计算器提供——那也意味着仅数字寄存器一项就要花费2000美元以上。然后还有使用机器所必需的额外电路。很明显,他必须补充一些更好的东西。他既需要一个程序存储站——他打算使用IBM穿孔卡片来读入计算用的数——也需要一个临时存储点(或内存库),来放置方程的临时数字和部分答案。

穿孔卡片是数据存储和恢复的世界标准,1937年时它们已经问世很久了。赫尔曼·霍勒瑞斯在19世纪80年代重新发明了它们,1890年被美国人口普查局采用。穿透的孔代表数据,通过统计电触点的图案(它们穿过穿透的孔而在未穿孔的地方被阻住),霍勒瑞斯设计出可以制表、管理和处理数据的设备。他为设备申请了专利,并努力工作以维持市场优势。然而,他的公司——制表机器公司——最终在艰难时代衰落了,幸亏被国家现金自动记录器公司从前的一个推销员——托马斯·沃森挽救。沃森立即把公司改名为国际商用机器(IBM),组织起一批家长式的精明推销员,并停止出售制表机,改为出租制表机。这些措施完全控制了市场,既包括符合IBM机器所要求格式的穿孔卡片,也包括了机器本身。没有人再能改动机器,除IBM外也没有公司能制造用于IBM机器的穿孔卡片。

这一战略确实英明。到1930年时,IBM机器成了多数大办公室的设备。在那里,帐目细节和记录被使用特殊打字机键穿孔在卡片上。成叠的卡片被输送进制表机,制表机记录卡片上的数,然后在纸带上或更多的卡片上输出查询或方程的答案供打印输出。一开始数据并不是自动读取的,但不久IBM就开始借助于电子管使用一大套复杂的十进制数字存储系统生产出最好的计算机器。这些机器是市场上最先进的加法机。它们立起来约3英尺高,可以对任意两个都不大于266的数字进行运算。它们相当昂贵,时价1000美元,相当于1998年的6850美元。

这远远超出了阿塔纳索夫的预算。无论如何穿孔卡片计算器系统对于他的电子计算电路来说都太慢了,所以他研制了一个完全不同的方法来存储数字,只花了IBM系统价格的一个零头。他使用的是纸质电容,这是一种临时手段,它使得在计算过程中向旧数上写新数成为可能。对此他很在行:它们是他博士论文的一部分。电容的价格每个仅几美分,而且只要它们的电力大约每秒钟刷新一次就可以充电(或放电)。虽然它们不能像电子管那样控制和放大电流,可阿塔纳索夫并不需要那种能力,因为只要简单地储存电荷即可表示二进制数字。他设想有了电容就可以用很低的成本建造大的存储子系统——既用于存放原始数字也储存过渡计算的库房,现在被称作内存。但前提是必须想办法保持它们同步刷新。在那个寒冷的12月的夜晚,他一边随手乱写,一边开始构想使用电容的方法。他想到:把它们安装在一个转动的滚筒上,电触点朝外,每秒钟将它们扫过已充电的刷子,只要每秒钟电子刷新电容器,它们将周而复始地存储一种状态——充电或未充电,即10

在一叠餐巾纸上,阿塔纳索夫狂怒地描画带有一个粗陋的电容滚筒的自行车链条驱动系统设计图。他现在有了数字计算器的两个关键部分:一个基于二进制的数字系统和一个在计算中存储数字串以便机器随后对这些数字进行运算的系统。现在他仅需要一样东西:一种计算数字做算术的方法。在不停的乱写乱画中,他获得一个将改变世界的灵感:建立能够直接处理两个二进制数的电路,然后电子化算出它们的结果。他将通过直接操作而不是枚举法来做数学。

这是一个革命性的思想。计算一直是用枚举法进行的,例如用88888来模拟8乘以5。这是在模拟世界做乘法的惟一方式。其中每个8击打齿轮上的5个齿,然后在轴上前进5次。阿塔纳索夫发现。在二进制系统中,一个数的每个数字表示为10。他可以将两个数字电子化地直接加起来,把二进制数排成一列,再与电荷相联系,即可把答案完全表示为一串电荷和非电荷(如10011),他不用离开电子领域即可执行加法或减法。这样就诞生了第一个数字加法电路。它将以电子的速度运行,因此在计算时可以达到比模拟计算器成倍快的惊人速度。一旦他想通了这些,剩下的一切只是将二进制数变回去,以便普通人(与数学家相比)可以容易地明白答案。

阿塔纳索夫在更多的餐巾纸背后龙飞凤舞,设计出一系列电路。他的系统的基础是称为“与”、“非”和“或”门的电路,它们现在成了所有数字计算的基础。数字由一串10即有电荷或无电荷来表示,它们在电路中移动,并按顺序排列等待进行加减运算。两个数在每个寄存器处进行二进制数学只会产生三种结果:l0,或者一个进位10。再没别的事这么巧妙了,所以它完美地适合用电路进行电子数学。这一加法的逻辑基础同样可用于减法。最终,只动了几铅笔,阿塔纳索夫就创造出可以做电子化数学的电路。在这些电路中,数字完全在电子领域处理,其速度前所未有。难以想像复杂的数可以乘以另一个同样复杂的数,其结果仍逃不出内存电容器,这个过程可以一次又一次地乘下去,而且基本上瞬间即可完成。

不用说,洞察出机器的基本工作原理——他称作“加减机制”——并不完全等于想出真正设计和建造出机器的方法。阿塔纳索夫那天晚上从伊利诺斯返回之后的一年间,他细化并重新定义了他的计算机器。最后,他给大学里掌管研究基金的人写信并提交了一份建议。1939年春,衣阿华州立大学研究理事会批准给他650美元雇一名研究助手、买一些材料以及从大学的机械商店订购一些定制的零件。

阿塔纳索夫是一个纸上谈兵的思想家,充满了激情和英明远见,他还是一个富有吸引力的演说家和创造性的工程师。但他并不具备有条不紊的实践能力,比方说探究一台蛛网密布的织布机找出一根未拆开的接头所必需的方法论。他是一个学术气十足的极端的发明家而不是伟大的工程师,当然更不是个商人。要取得进展,他必需要一个能力强的工程师,因为他的机器无前例可循,无其他机器可观察,无教科书可参考。阿塔纳索夫的草图是天才灵感的一现,而机器却必须建造出来才能将设计天才变为现实。幸运的是,他找到了会建造的人,他的名字叫克利夫·贝里。

贝里是一个天才——从他还在上小学时人人都一直这么说。他16岁时以全优的平均成绩高中毕业,并且代表班上致告别辞。这个小伙子个头不高,细心又害羞,圆圆的眼镜后面经常不易察觉地眨一下眼。他精巧而细致,有一种让所有事情像电子一般运转的不可思议的能力。他还是一个业余无线电报务员,经常花几个小时与同行们在机子上聊天。20世纪30年代,几乎人人都有无线电,贝里因为能够诊断和解决各种电路问题而深受欢迎。

到了上大学的时候,贝里的妈妈希望他留在家附近,所以他在高中又呆了一年,选修附加课程。后来他来到衣阿华州立大学学习电气工程。他一面读书,一面在艾姆斯地区的一家承包商格利佛电气公司兼任技术员。1939年,他以班级里名列前茅的成绩从工程学院毕业。

阿塔纳索夫教过贝里几堂物理课,所以贝里找工作时,他们一拍即合。等到秋季再次开学时,贝里将在读硕士学位的同时,当阿塔纳索夫领薪水的研究助手。正是这个研究生给阿塔纳索夫的仪器注入了生命。仪器工作原理如下:计算器连接起自行车齿轮和电子元件,数字从修改过的IBM穿孔卡片读数机输入,然后存储在鼓上,使用的是阿塔纳索夫一年或更早以前设想的电容。它们的“脚”或者说末端全都伸向外面,然后掠过黄铜刷子制成的金属整流器,这就提供了基本的电动刷新循环。当一束纸电容粘在一起后,鼓的横截面看起来就像蜂巢一样。它绕着一个简单的自行车曲轴齿轮旋转并由一台电动马达链条驱动。这种鼓有两个,上面分别容纳方程式两边的数字,并精确地以每秒一圈的速度旋转。每个鼓上有50排电容,每排30个,所以总共有1500个数字化的二进制位,按现代说法即1.5千位,它能够存储一大串二进制数。

加载上全部的数后,再让两个鼓都旋转以保持充电鼓电动刷新,阿塔纳索夫和贝里往设备里输入一对数字(今天,这被称作中央处理器或CPU)。结果将以一串充电和放电的形式被读入两个鼓中的一个,而另一个鼓则保留运算对象。这一运转每几秒钟重复一次,只要两个鼓保持同步,但恰恰这个大问题从未得到满意的解决。

还存在一个更急迫的问题:记录答案。当一切都在旋转时,方程的答案可能就位于鼓存储器中,可没有办法看到它。同时处理这么多数位并同时将它们穿孔输出,远远超出了当时穿孔卡片设备的能力。贝里对IBM穿孔卡片打印机做了一点修改——在卡片上烧孔。这种“电弧法”——网格状的触点沿着穿孔卡片两侧排列,根据各个位置是否有电荷同时点火(或不点火)——是贝里所能设计出的最好方式。系统工作起来,就好像有个机器怪物进了物理大楼:两个大鼓呼呼有声,自行车链条叮噹作响,空气中充满了烧焦纸的气味,高压电弧的咝咝声沿着走廊回荡。只要计算设备一启动,大楼里的每个人都知道。

尽管有这么多困难,到1940年底时,他们已经让它运行的很好了,能够为研究生和教授们计算一系列复杂的方程。虽然如此,阿塔纳索夫和贝里已经制订出生产小型企业制造用计算机器的计划。他们用尽一切力量搜索文献,包括专利和技术方面的内容,但没有找到任何证据表明有人考虑过电子计算,更不用说实际做了。即使这样,他们想的仍很天真。两个人都不是商人,而是科学家和理论家。所以他们按照自己所知道的惟一方法进行:申请批准。1940年秋,他们写了一份详细的批准建议,解释他们的理论基础并仔细列举了机器雏形的工作方式;建议中也指出遗留的问题所在,并设计了一份谨慎而且在财政上保守的预算以便将该机器发展到下一水平:一台可以让衣阿华州立大学很多小组使用并可以取得专利的计算机器。他们估计预算为5000美元。

衣阿华研究理事会认真考虑了这一建议。但老实说,他们并不太清楚这一思想的商业前途。其他认为这不过是浪费时间和资源的教授们也横加阻挠。此外,它似乎有可能与IBM为敌,而IBM是学校计算课程的主要资助人。阿塔纳索夫运气很不好,再也没有新的资金注入了,尽管理事会继续支付贝里的助教薪水。

194012月,阿塔纳索夫去费城参加美国科学进步协会(American Association for the Advancement of Science,缩写为AAAS的年会。在实时通讯连接全球的时代以前,这些会议对科学家是至关重要的,他们可以发现遍布全国的数百个学术和商业的研究开发实验室都在做些什么。阿塔纳索夫积极寻找在别处进行的类似电子计算的迹象。在一次小会上,他听了费城本地的一个大学教授的演讲,其主题是使用机器计算比较天气和太阳的活动。

气象学因为综合使用统计数据和流体动力学,是世界上计算强度最大的学科之一。当时计算能力最强的是宾夕法尼亚大学摩尔学院的大型布什微分分析机,可等它计算出天气,事情已经过去两星期了!演讲人约翰·W·毛赫利对处理更多的数据取得进展绝望之余,公开推测电子似乎可以提供答案,只是还没有人想出怎样做。会后,阿塔纳索夫找到毛赫利,告诉他自己已经建造了这样的一台机器,它使用电子来解复杂的方程组,而且很便宜——一个数字不超过2美元。

毛赫利是一个衣着考究而且很风趣的人,因为在理论世界长大,对一切都不盲信但很着迷。他的父亲也是个物理学家,领导着位于华盛顿特区卡内基学院的地磁学系。而他自己1932年从约翰霍普金斯大学获得物理学博士,一年后受聘于费城一所小的学院厄辛诺教授物理。在那里,他开始研究宇宙射线和太阳耀斑对地球上天气形势的影响。虽然大多数气象学家简单地认为这不过是头脑一时发热,毛赫利却很执着,他是一个学术理论家和不落俗套的思考者。在30年代末期,他尝试建造了许多计算机器,也研究了他人的文献。

然而毛赫利在这些尝试中进退两难,因为他不是电气工程师,也缺乏实践的天赋。更关键的是,正如他在给一位朋友的信中所表露的,他关心创造出电子计算机器的荣耀远甚于关心实际解决问题对智力的挑战。“请为我保密,因为今年我还没有可以实施的设备,”大约在他发表阿塔纳索夫所听的那场演讲的同时,在谈到他对电子计算机器的一些想法时他这样写道,“我希望成为第一人”。

所以,当阿塔纳索夫告诉他已经建造了一台这样的设备时,毛赫利非常感兴趣。AAAS大会后刚几天,他就写信给阿塔纳索夫问自己是否可以到衣阿华做一次旅行,这样他就可以检查机器并聆听详细的解释。发明家太高兴了,巴不得有人对他的机器感兴趣,他立即邀请毛赫利来访。考虑到现状,阿塔纳索夫并未打算夸大事实,他把当时仍然悬而未决的衣阿华大学研究理事会的批准称为“外部资源”,并在另一封信中写道,“计算机器的零件正要离开生产线。”实际上,在该项目的高峰期,他全部的人马不过一个拿工资的和两个志愿的研究生。

然而,毛赫利感兴趣的原因部分是因为阿塔纳索夫不很愿意提供详情,只答应等毛赫利访问时才揭露系统的秘密。发明家还提到塞缪尔·考德威尔(布什微分分析机的设计者之一),刚刚在访问一些最高机密的国防工作的同时访问了自己的电子计算机器(当时考德威尔参加了这一国防工作)。实际上,考德威尔对搁在物理楼地下室的这台看起来不大可靠的计算器一点不感兴趣。他其实要求阿塔纳索夫管理另一个极端重要的研究领域:设计用于声控炸弹和压力雷管的引信。

毫无疑问,考德威尔提供的机会激起了阿塔纳索夫的兴趣,但是在1941年的夏天,阿塔纳索夫的计算机器依然是他的头等大事,尽管在衣阿华的工作遇到障碍。“流言说我有点脱离计算机器的常轨,所以永远对您提供的细节感兴趣,”他在给毛赫利的一封信中写道,而毛赫利也恰好陷于有关电子计算的流言蜚语中。不仅摩尔学院有一台布什微分分析机,而且在邻近的新泽西州,贝尔实验室的乔治·施蒂比茨也建造了一台电动机械的计算机,它使用磁继电器(一个电荷磁化一对触点,啪嗒关上它们并完成一个回路,然而没有电荷来给它们去磁并强制它们分开)来执行逻辑功能。它非常慢,是机械与电子奇怪的杂交。但是,它确实是一台能运行的计算机器。

毛赫利最终于6月——学术年的末尾——到达艾姆斯,他花了几天时间开车穿过平淡和起伏的美国中部时,几乎确信自己犯了个大错。他无法相信在这片茫茫荒野中能够创造什么有价值的东西。他对陪他一起来的10岁大的儿子说:“我们只在这儿呆一两天,然后就回到文明世界去。”

把儿子丢给阿塔纳索夫的妻子照料后,两个大男人就急忙直冲物理系的地下室,去看那台高声欢唱的机器。接下来的5天里,两个人闷在屋里,我们的发明家给气象学家讲解了机器的方方面面,一遍又一遍不厌其烦地详细解释其逻辑电路,直到来访者彻底弄清楚。他通过穿孔卡片读入机运算方程,将电子化刷新存储鼓的秘密揭露给毛赫利看。克利夫·贝里演示了通过火来捕捉数字的电弧和火花穿孔卡片技术。这项技术发挥得不太好,所以有几天毛赫利、阿塔纳索夫和贝里在一起研究,试图让它更加精确。晚上,毛赫利钻研阿塔纳索夫和贝里给大学专利律师写的文档仅有的一份拷贝。在机器、逻辑和操作方面,衣阿华州立大学这帮人没有对毛赫利隐瞒一丝一毫。他们为自己是新的计算机器的创造者而自豪,希望与热心人分享他们的喜悦。

毛赫利迷恋上了目睹的东西,尽管对机器上捆捆绑绑的电线感到失望。令人惊奇的是,阿塔纳索夫能够在电子领域进行直接数学计算,而使用的不过是几块安装了标准电子元件的电路板。虽然无法完全理解,毛赫利不得不承认电子加法电路和使用二进制看起来很有灵感。然而,作为数学家,毛赫利对这台机器的二进制方面仍然莫名其妙。

另一方面,存储鼓则相对比较简单。它们以每秒一转的速度运行,因此远比电流频率每秒6万周慢。毛赫利认为这是一项缺陷。另外,低成本的存储器刷新方式因为简单越发显得英明卓越。

阿塔纳索夫喜欢说“靠一毛钱商店(出售价格五分钱、一毛钱等廉价商品的小商店——译者注)建造微分分析机”,这是一大启示。相比之下,摩尔学院的布什微分分析机花费超过50万元,可它并不如阿塔纳索夫的机器精确和快速。当然阿塔纳索夫的机器存在一些悬而未决的问题,主要因为它是专为解决偏微分方程而建造的,无法用来解决其他问题。但是这台自行车链条驱动的、用电子电路武装起来的、廉价的电容器存储设备的成本只有微分分析机的五百分之一。在毛赫利眼里,这是一项惊人的成就,他看着它每分钟运行30次计算,一分钟又一分钟,直到鼓因摇晃和链条松弛而失去同步。

毛赫利的访问缩短了5天,因为他的妻子打电话来,告诉他已被邀请参加由国防部为摩尔学院的研究生举办的特别夏季电气工程计划,毛赫利欣然接受了这一机会。他一直盼望受雇于宾州大学,这次计划可能是一个进身之阶。他满脑子带着数学计算,横穿全国返回来。

随着爱国主义在全国盛行起来,阿塔纳索夫将注意力转向战争运动。留下克利夫·贝里继续改造首批的两个计算机实物模型,直到他回到这个项目。阿塔纳索夫确实给大学的专利律师写过几封信,试图提供受理所需要的文件,并鼓吹他预见的这一发明的商业潜力。可律师并不着急,毕竟他不理解这些文件的意义。他无法明白计算设备能有多大的前途,而且阿塔纳索夫在员工中的人缘并不特好,那里的数学教员对设备不感兴趣。

然而毛赫利一直兴奋不已,整个夏天他都在想在衣阿华的实验室里看到的东西。国防部夏季工程计划准确地达到他所希望的效果:摩尔学院雇他当秋季的讲师。所以这位雄心勃勃的人能够离开厄辛诺前往声誉更好的宾州大学。那年秋天(1941年),他开始与摩尔学院一个年轻聪明的研究生谈论他有关计算设备的想法,这个学生名叫小J·普雷斯用·艾克特。

艾克特是一个富有的房地产开发商的独子,他上过费城最好的私立学校,不知不觉迷上了电子。他的青少年是在一个带有工作台的车库度过的,制造了许多奇怪的电子设备。比如可以放进铅笔头上橡皮擦套里的石英收音机。在摩尔学院,1941年他以电气工程班名列前茅的成绩毕业。每年夏天,他都为本地区众多的公司做顾问工作。虽然他有点招人讨厌、没有礼貌,这都是些惹怒许多人的品性,但他的电子技术足以一俊遮百丑了。他的一生最终获得超过85项专利。

毛赫利是在参加夏季工程课时遇见艾克特的,当时小他12岁的艾克特是实验室的管理员。毛赫利立即将他引为知己。他们两个都极为关心电子和计算机器,经常谈论新的电路和想法直至深夜。当毛赫利受雇于宾州大学后,他们可以有更多的时间呆在一起了。不久毛赫利就和这个年轻人谈论能否使用电子管作为微分分析机的关键。但他从没有提到他已经在那年早些时候在衣阿华确实看到描述过的那种计算设备,尽管尺寸要比两个人正在谈论那种宏伟机器要小。所以艾克特相信这些想法是毛赫利自己的。

他们不约而同想到成千上万的电子管,而不是省钱的电容或自行车齿轮。不过当时对于使用电子管还有一个疑点——它们不太可靠,会发热,然后不合时机地失效。但艾克特是个业余风琴手,曾经拆开过一架使用电子管的哈蒙德牌电子琴,结果发现其传奇般可靠性的秘密:里面的电子管从不以全力运行,从而使管子更加持久。艾克特觉得对于计算机器也能这样做。

有一点是肯定的,毛赫利确实有过一瞬间对于把阿塔纳索夫排斥在计划以外感到良心自责。在他1941年秋天开始在摩尔学院工作后不久,他给阿塔纳索夫发过一封正式的信,日期是930日。信的开始是些闲聊,提到他的新工作和微分分析机,然后就切入主题:

 

以您之见,有人反对我建造某种采用了您的机器的某些特性的计算机吗?当然,眼下我幸运的是有时间和材料,不仅进行探索性的试验来检验我的各种想法,而且有希望得到高速而价廉的机器,等等。

当然,最后是第二个问题,那就是如果您现在的设计打算面对所有挑战守住阵地,并且我让摩尔学院对制作那样的东西感兴趣,那么我们还有机会在这里建造一台“阿塔纳索夫计算器”(布什分析器)吗?

 

毛赫利知道世界上没有任何其他人制作过同阿塔纳索夫—贝里计算机一样先进的东西,但他现在已经发现一位能干的工程师,能够帮助他自己也造一台。阿塔纳索夫是创造天才,他提出二进制数字方案,通过电子电路进行直接加减法的计划,以及使用电子存储器将数字馈送进计算机器中。庆幸的是毛赫利选择了它。

阿塔纳索夫一收到毛赫利的信就认识到危险之所在。107日,他虽然以友好的口气回信,但明确了对出示给毛赫利看的材料所加的限制。其中第二段写到:

 

我们的律师强调需要注意有关我们的设备信息的散发,直到提出专利申请。这一期限不应该要求太长,并且当然我对告诉您我的设备的事从不内疚,但目前我们确实应该限制向公众透露细节。事实上,这将使我不能向美国统计协会做邀请发言……

 

那个月晚些时候,阿塔纳索夫在从华盛顿到布里奇的途中路过费城,但他没有碰到毛赫利。1942年,珍珠港遭袭击后,每一个热血的美国工程师都尽自己所能为国家效力。年终,克利夫·贝里搬到洛杉矶。他在那儿参加了一项国防承包商——“强化工程”。当年夏天,阿塔纳索夫去华盛顿继续工作,在海军兵工实验室(Naval Ordnance Lab)一个高级保密部门研究引信和炸弹。他仍与毛赫利保持联系,但他们的发展道路看起来明显要伸向不同的方向了。

阿塔纳索夫离开衣阿华州后,他费尽心机才没有作废的专利申请竟然在律师的档案柜里丢了,而且一丢就是20多年。战时物品短缺要求拆掉两台阿塔纳索夫——贝里计算机样机,它们的零件被用于其他物理和电气工程项目。惟一无法拆散的元件内存鼓就存放在物理大楼一间靠近锅炉的房子里,里面满是灰尘。这一从未获得其他职员好感的项目被遗忘了。

当罗斯福总统1941年宣战时,军队的弹道实验室征用了摩尔学院的布什微分分析机来建立射击表。枪炮技术官们使用这些表来计算各种条件下武器的射程。从迫击炮到海军的16英寸口径大炮,每种武器的数字各不相同,而且要考虑到盛行的风向、地面的弹性、炮筒的仰射角以及炮弹的大小等因素。因为对军人来说,错误就意味着死亡,所以每一数据都必须反复检查。为了完成射击表必要的数字,他们还需要数百名受过大学教育的女性“计算机”手工进行数学计算。这是当时受过教育的妇女比较好的工作之一,并且一般认为女性比男性更擅长做复杂的数学(大家也接受这一看法)——当然她们也更便宜。然而到1942年夏天,虽然花了6个月,项目还是落后了。战争波及的地形广阔而多变,迫使射击表要全部重新计算,计算一条弹道就要花费5天长的时间。微分分析机可以在一个小时内做同样的工作,但存在一个始料未及的困难,机器只能精确到1%左右,这一误差是齿轮和转盘的物理限制造成的。如果炮弹射程为5英里,则意昧着误差250英尺——这无论如何是不能接受的。更糟的是,一张包括30004000种弹道的射击表,要耗时1个月方能做出,即使是每天两班人轮换开机器(第三班负责维护以保障分析器运转)。形势令人绝望。

负责摩尔行动的人是美国陆军中尉赫尔曼·戈德斯汀,他拥有密执安大学的数学博士学位。1942年秋天,他一到任便立即发现情况一团糟。戈德斯汀的第一步行动是征用本地区能够找到的所有机械式计算机和加法机,然后又雇佣另外200名“人力计算机”。尽管如此,到1943年初,项目仍是越来越落后了。

那年3月的一个上午,戈德斯汀正在对积压的工作叫苦,正好被毛赫利从前的一个学生无意中听到了。这个学生告诉戈德斯汀他从前的一位教员有一套想法,使用电子来加速运算至少快1000倍。戈德斯汀当时恨不得见根稻草就抓,立即去寻找这位老师。就在那天上午,在摩尔工程学院一间狭窄的办公室里,戈德斯汀亲自聆听了毛赫利谈论他一直深信不疑的电子数字式计算机器。它是阿塔纳索夫和贝里的工作的电子管版本,但有一个重大区别:它不使用二进制数,因为毛赫利一直没有弄明白(艾克特也忽视了其重要性),电子管版需要数千只电子管,还产生大量的热量,比其前辈复杂得多,也占用更多的空间,不过戈德斯汀告诉他写一份书面报告。

毛赫利和艾克特花了几天写出一份有关机器的详细备忘录。毛赫利是一个空想家,除了两年前在摩尔学院那一夏天的课程外在电气工程方面没有更多的经验,而艾克特对电子设备具有第六感觉,他将想法变成实际建议。然而毛赫利仍有一大堆问题无法解释。所以几天后他未事先通知就出现在马里兰的一级保密实验室,阿塔纳索夫就被分配在那里。阿塔纳索夫的惊讶变成了自豪,因为毛赫利盘问他机器的难点所在。毛赫利以国家安全为借口,没有透露他正在研究的东西。以后几年间,还有许多类似的不期而至的会面。阿塔纳索夫对所发生的事情感到纳闷,但他的工作太忙无法探究为什么。总之,从那时起他一直被驱使着前进。

194349日,弹道研究实验室的高级官员同意了毛赫利—艾克特计划,称之为ENIAC,即电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator and Computer)的首字母缩写。那天,约翰·文森特·阿塔纳索夫正在海军兵工实验室南面150英里处工作。他的名字在毛赫利—艾克特计划中只字未提,几年后他才认识到不仅基本设计思想,而且每个加减法电路都是他和贝里工作的直接拷贝。多年以后,阿塔纳索夫获得了无数的专利——一生中超过100种——但他再也没有对计算机过多关心,部分是因为他对毛赫利的剽窃行为极端厌恶,同时也因为一旦计算机正式发明,它对他就没有太大的吸引力了。他最终被认定为计算机的真正发明人已经是1973年的事了。在一场划时代的法律裁决——霍尼韦尔诉斯佩里·兰德一案中,艾克特和毛赫利的专利被判决无效。阿塔纳索夫于1994年去世。

克利夫·贝里战后一直留在南加州,为多家航空承包商工作。阿塔纳索夫和贝里失去联系,所以贝里从不知道自己帮助创造的机器——他从前的同伴称之为ABC,即阿塔纳索夫—贝里计算机(Atanasoff - Berry Computer)——成为美国计算技术发展的直接原因。1963年,他自杀了,10年后的法律判决确立了他在计算技术历史上的地位。

随着ENIAC项目的实施,使用电子电路和电子管制造计算机器的英明思想记在了毛赫利的功劳簿上。制造能运转顺利的机器然后卖掉则是将来的事。

1944年初,ENIAC的设计业已完成,开始建造机器了。它被定为绝密,由一群最好的年轻电气工程师来实施,这是完全由战争计划资助的昂贵项目。机器最终花费了40万美元,成功地证明了电子计算器的思想,尽管它迟至1945年才完成,对火炮表没有什么帮助。这台机器包含19000只电子管,重量超过30吨,占地面积1800平方英尺,耗电175千瓦。ENIAC每秒能执行约5000次计算——比今天一台普通的个人电脑慢1万多倍。它体形庞大,生热极多,并且一旦电子管损坏就永远崩溃。可它能够在大约20秒内执行人力计算机花两天才能完成的计算。虽然它从未真正帮助战争行动,但它启动了其他两个计算机计划,最终形成了一种工业的核心:一个集中在私人部分(服务于个人),另一个在公众部分(服务于大众)。

既为学术功绩和专利而争论,也可能因察觉到受轻视和怠慢而苦恼,宾夕法尼亚大学计算机的ENIAC组最初在新一轮的发明中解决了毛赫利—艾克特机最大的一些难题,但又陷入了一些新的危机。新设计的EDVAC(电子离散变量自动计算机Electronic Discrete Variable Automatic Computer)使用了二进制数,能够在内部存储临时数字,并可以由存储在机器指令中的程序来控制。存储程序的想法虽然在ENIAC小组中间无休止地争论,却是一个雄心勃勃的数学家约翰·冯·诺依曼的第一个智力产儿,他曾秘密地希望在ENIAC上运行“曼哈顿计划”(美国在1942年开始实施的研制原子弹的秘密计划——译者注)的方程。存储程序是今天所有软件编程的特征,这一思想不完全都是冯·诺依曼的,而是从当时许多理论思想家那里衍化来的。它解释和证明了怎样在程序运行时修改控制计算机的程序代码。在ENIAC上,机械师必须手工设置电路开关,然后从穿孔卡片存储器中运行数据。对不同的问题必须重新配置机器,在新的存储程序模式中,计算机将是被动而强大的电路框架。所有的配置和指令以及数据都来自穿孔卡片,当程序指令被读入机器的存储单元时,计算机将被配置以便解决程序正在处理的特定问题。这个自我引用系统考虑到了逻辑转移,开始的一组指令能够根据最初的结果完全指定不同的后续操作。这种“动态”编程在系统表述现代计算机程序中是关键性的一步。计算机不再是一台宿命的机器,现在它能够确定问题某一部分的答案,然后根据这一答案重新自我配置以解决下一个问题。这一近乎人脑的能力提醒了外行的新闻界把计算机称作“巨大的脑瓜”。

冯·诺依曼是他那个时代最有名的数学家之一。出生于匈牙利的冯·诺依曼发展出一个数学分支——策略运筹学,这种理论采用数学方法分析利害双方冲突的方式,从而阐明在任何形势下最佳的行动路线。他对量子力学、统计学和数值分析也做出过重大贡献。1949年,他甚至写出表明计算机程序可以复制的第一篇论文,在半个世纪前就预测了计算机软件病毒的出现。

他在ENIAC小组的工作导致他提出用二进制数学作为未来版本的基础,并采用了英国数学家阿伦·图灵的一些理论思想。这些思想——称为“存储程序”的概念——导致一种能够用馈送进来的程序进行控制的计算机的出现,它不需要外部手段或穿孔卡片为每一操作配置。当它开始处理一件任务时,程序通过二进制数据把一系列指令编成代码然后存储进入计算机,数据也放在同一个程序中,并允许原始程序根据第一次计算的结果来修改。今天这一切已被视作理所当然,但对40年代的数学家和电气工程师来说则是匪夷所思。

不幸的是,冯·诺依曼惹恼了摩尔学院一大帮年轻的科学家。他名利心较重,朋友中不乏身居高位者。每次有表扬的时候,他似乎总是出现在领奖席的前排。后来,在他声称是一个“诚实”的错误中,EDVAC说明书的草稿几经辗转变成只有他的名字在上面。对他的不满日益滋长,特别是那两个原始“发明人”。

在毛赫利和艾克特两个人中,毛赫利是抛头露面的挂名负责人。他伶牙俐齿,说话漂亮,是个优秀的健谈家。也许他属于第一批出生于电子年代的人——他们对仪器设备的前景怀有美好的梦想,并且有把理想表达出来的口头技巧,即使其工程技巧值得怀疑。但是这些品质在宾州大学激烈的环境下对他也有不利之处。大多数人反而承认普雷斯珀·艾克特是一个超级电气工程师,因此应该得到专利,而毛赫利则从未受到同事的尊敬。

当毛赫利和艾克特宣布他们将申请专利时,所有潜在的不满都沸腾了。宾州大学要求两个人放弃一切权利要求。他们先是拒绝,后来又屈服了。可就在几天前,冯·诺依曼为全面改进的EDVAC机的设计申请了军队专利。艾克特和毛赫利非常愤怒,他们认为机器是他们的,虽然冯·诺依曼首先提出存储程序的概念并推广了二元逻辑——新机器中惟一真正的进步之处。

这个移民数学家申请专利还有另一个动机:希望计算机成为公有财产,他认为毛赫利和艾克特妄图拥有它是不正当的。1946322日,艾克特和毛赫利在放弃权利后,又就电路和刷新存储技术申请一系列专利,这一举动在最初的ENIAC小组成员之间永久地酿成了恶意。之后不久,他们成立了自己的第一个公司,名叫电子控制公司(Electronic Control Corporation),但很快又改名为艾克特—毛赫利计算机公司。虽然现在他们有了一家企业,可依然缺乏商业感觉。

在公司开始的岁月,坏运气似乎紧缠着约翰·毛赫利不放。合伙人未能赢得任何重大的政府合同,因为毛赫利在30年代曾参加过一些左翼会议。在40年代后期狂热的“规避非美活动”(House Un-American Activities)(指所谓违反美国利益的活动——译者注)时代,这使他在政府——尤其是国防当局中得不到信任,而国防部门不久即颁发一些非常大的计算合同。

1946年夏天,毛赫利终于怒不可遏了。当IBM拒绝购买他们的专利时,为IBM工作的机遇也化为泡影。对毛赫利的忠诚调查问题还没解决。他们最有希望的样板工程——为国家标准局(NBS)进行统计分析的机会——被搁置。人口普查局也要求对艾克特—毛赫利机器进行评估(目前他们已经将他们的商业计算机器的零件打包,并用一个易记的缩写称呼它:UNIVAC,表示:通用自动计算机)。人口普查局计划用该机器制作1950年人口普查数字的表格。虽然19464月已经指定资金的用途,可合同直至几年后才签定。对毛赫利和艾克特来说,现金周转一直是个难题,他们严重资金不足又工作过度。他们要为NBS和人口普查局建造UNIVAC。这些都是经典的美国政府交易,意味着两个人在合同3年后最终签定前不会得到什么大的收入。UNIVAC定价为每台15万美元,开发成本将上涨到接近每台100万美元。事情更糟的是,诺思罗普公司给他们提供一个合同,开发一种机载导弹导航系统,用于秘密的称作“蛇鲨(Snark)”的制导导弹。诺思罗普已经建造了一台较小的二进制自动计算机,或称BINACBINAC的价格压低到总共才10万美元,其实建造它花了30万美元。实际上,公司承包建造的计算机正飞快地将自己逼向破产。

19469月的一个夜晚,毛赫利同妻子玛丽一起去岸边浪花里进行月光泳,他们是到新泽西州海边一个小镇度夏的。两个小时后,玛丽的尸体被冲上海滩。毛赫利声称他们在水中玩耍然后她就游走了。然而地方当局怀疑其中有诈。毛赫利从未被指控,法院的裁决是因意外事故或意外溺水死亡。

事故最终过去了,可留给毛赫利的是两个未成年儿童——一个11岁的男孩和一个7岁的女孩,正好处在艾克特—毛赫利计算机公司开张不久而经常一天要工作20个小时这一段艰难时期。他的父母接过抚养孩子的重担。

到了1948年,财政仍然处于窘境中,艾克特和毛赫利只好求助于艾克特的家庭,让他们掏钱维持公司运营;又雇了一群年轻热情大学刚毕业的工程师来帮忙,但还是没有收入。到现在为止,艾克特—毛赫利计算机公司是美国惟一一家有供应计算机器合同的公司,但它在所有交易上都是严重低价中标的。例如,万全保险公司这家巨型保险公司和IBM长期的大主顾,希望与这个年轻的公司签定合同,因为它必须遵守对保险统计表的计算要求大为增强的新的政府法规,而任何商业计算机都没有这个能力。另一家客户,A.C.尼尔森公司,将自身定位为新兴的电视广告年代主要的独立市场研究公司,需要计算机来进行复杂的人口统计研究。

这下艾克特—毛赫利有活儿干了,他们急需现金来支付工程师的工资,以便建造所有的机器。两个人出去找钱——当时还没有风险投资。但未能从银行家那里获得贷款,他们不愿意为无名的计算机企业提供资金。要支付40个人的工资,还有数不清的合同,艾克特和毛赫利必须搞到50万美元才能完成机器。

1948年夏季,BINAC已经到期了,他们才找到第一个赞助人——美国赌金计算机公司(American Totalisator)的亨利·斯特劳斯,这家公司使用斯特劳斯1925年发明的加法机来进行美国赛马的派利分成法赌博(赛马中扣除手续费和所得税后赢家分配全部赌金的方法——译者注)。

斯特劳斯认识到需要一台能够跟踪赌博的机器,它要能够在赛马开跑前显示出最新赔率。美国赌金计算机公司在整个40年代基本上垄断了赌金结算揭示牌。从加法器到能够每秒进行数百次计算的计算机再到更好的电子赌金结算机并不是很大的飞跃。1947年,斯特劳斯从商业小道消息听到,一个所谓的竞争对手曾与艾克特和毛赫利谈过建造计算机的事。他与这二人接洽,当他们提到需要钱的时候,他决定更好的办法是自己吸取技术。他说服半信半疑的公司老板冒一把险投资。

交易于1948年夏季签定。美国赌金计算机公司将最终拥有艾克特—毛赫利计算机公司的40%,交换条件是在两年内支付大约50万美元。这笔现金使羽翼未丰的计算机公司有了喘息的余地,特别是因为斯特劳斯让他们放手行事并不多加干涉。到1949年,艾克特—毛赫利计算机公司有了134名雇员和另一幢更大的办公楼。不过公司在工程和制造上仍有重大问题。BINAC项目远远落后于计划,而庞大的UNIVAC项目变得更加奢望和费钱,因此也未能完工。

当亨利·斯特劳斯194910月死于一场私人飞机失事时,几天内美国赌金计算机公司就退出了投资协议。毛赫利和艾克特转而向IBM、国家现金自动记录器公司和雷明顿·兰德公司求助。可牢牢控制着IBM的观念狭隘的老托马斯·沃森拒绝会见他们,他不相信计算机。

毛赫利本人也有一大堆问题:可疑的专利,妻子死得不明不白,由赛马和赌博资金支撑的公司,而且现在面临破产。老沃森可不愿意与这种人打交道。

与此相反,雷明顿·兰德公司却没有这些不安,总裁詹姆斯·H·兰德像是毛赫利和艾克特的天使一般走来。作为第一批打字机制造商的雷明顿·兰德公司在办公设备市场有着悠久而有趣的历史。40年代时,公司由兰德经营,他将成为计算机时代第一个成功的企业家。兰德是一个机会主义者,有点发明才能,经营办公机器并对管理信息有着浓厚兴趣。从30年代开始,通过将几十家小办公设备企业拼凑成一个纵向整合的办公设备公司,他创建出一个生产包括从电动剃须刀到档案系统的大型工业集团。兰德是一个幻想家,他清楚怎样建立计算机业务,尽管发明者们自己还不清楚怎样做。他改进了产品工程技术从商业角度考虑计算机,在电视上进行宣传,然后从中牟利。总之,他将艾克特和毛赫利曾试图使计算机走向商业化所进行的零碎工作整顿一新。1950年,兰德使公司摆脱了破产局面,雷明顿·兰德公司不断成长壮大,并最终与斯佩里陀螺仪公司(Sperry Gyroscope)合并成为斯佩里·兰德公司。

詹姆斯·兰德是第一个建造出成功的商用计算机的商人,名为通用自动计算机(UNIVAC)的计算机使斯佩里·兰德在大众心目中成了计算机的同义词。按说它应该已经统治了计算世界,但结果并不像兰德设想的那样,虽然这时他抓住机会在他最大的对手IBM之前勇敢地投身计算机世界。

兰德在整个三四十年代一直与IBM争夺办公设备市场,他也一直认真观注着新兴的计算机产业的发展。他期待着。次能够跳跃式开始新行当的兼并。已经以自己的名字注册了100多个专利的兰德通过在195021日收购艾克特—毛赫利计算机公司获得立足点。价格为:支付美国赌金计算机公司43.7万美元,付给毛赫利和艾克特每年18000美元雇用承包费,以及保证每年不低于5000美元的专利使用费直至专利失效为止。

兰德对这种兼并很熟悉,他已经通过收购不景气的公司,将它们并入自己的公司,然后营销它们的产品,从而创立了电子时代的第一批集团公司。1948年,在一篇《福布斯》传略“成功人士”中,详述了雷明顿·兰德制造了“超过1000种产品,包括每一种办公用保存记录和制造记录的设备、发射管以及摄影机器。公司生产所有自己的塑料和橡胶产品,然后将它们卖给他人。它生产小马力电动机并且是世界上最大的电动剃须刀生产商”。

兰德是个康涅狄格州的北方佬,父亲是一家生产银行总帐簿的小制造公司(兰德总帐公司)的业主。大学毕业后,兰德为多家办公设备制造商当推销员。几年后,他又回到家族生意上。他发明了一套制作并保存记录的系统,名为Kardex。在所有数据都是电子数据以前的年代,这就相当于计算机的数据库了,不过是在卡片上。他与父亲共同申请Kardex的专利。但他认为老人宣传不力,所以他就为自已做生意了,与父亲竞争。

几年后,他的公司——American Kardex,公开上市而且非常成功。他及时地利用飞涨的公司股票开始建立自己的集团。最后,他以300万美元买下父亲的全部产权,这是今后几十次兼并的牛刀初试。兰德开始梦想把大量小制造商合并成一个大组织,它能够如他形容自己的企业那样提供用于“服务商业的商业”的一切东西。受到20年代中期市场形势的鼓舞,1927年,他收购了打字机(Reminton)、制表机(Powers Tabulating)、加法器(Dalton Adding Machine Co.)、活页夹(Kalamazoo Loose – Leaf Binder Co.),甚至还有办公柜(Safe Cabinet Co.)等多家公司。

与许多公司不同,在1929年的市场崩溃中,他依然有偿付能力。尽管他错失了30年代美国企业中两次最重要的商业潮流:电子穿孔卡片制表机业务的成长和办公设备租赁业的来临。雷明顿·兰德公司长期销售打字机和机械式加法器,它使用齿轮和凸轮在穿孔卡片上戳出洞,而不是像IBM那样使用电触点。雷明顿·兰德试图分散经营制表机的权力,但它无法打破IBM的垄断。

然而,雷明顿·兰德还是很强大的,因些20年代末它与IBM议定了一桩非竞争交易,其中规定兰德同意不插手电子制表机业务,而IBM则同意不涉足机械式制表机业务。但是这项协议引起司法部反托拉斯官员的注意,结果到30年代中期两家公司又回到全面竞争的局面,然后第二次世界大战插进来了。

随着经济的急速发展,IBM的电子制表机与基于电子管的计算和存储电路相联结,远远走到雷明顿·兰德继续销售的机械式机器的前面。战争年代在电子学方面取得的进步为IBM提供了一批骨干,这些年轻而胸怀大志的电气工程师开始重写办公计算器的标准。到40年代末,雷明顿·兰德输掉了与IBM的战争。1949年,雷明顿·兰德的年收入超过1.48亿美元,可净赚还不到7%。与此同时,电子制表机却提供了办公市场最好的利润率,雷明顿·兰德远远落在IBM的后面。因为没有竞争,IBM的利润率升上去了,而公司又把越来越多的钱投入研究开发——1951年时为760万美元。这就使任何其他人要想发起真正的挑战变得更加困难。IBM股票的价值从1917年起上涨了令人吃惊的14780%,使它占据高涨的技术股票的第一位并成了投资者眼中的宠儿。雷明顿·兰德公司并不在此列,同期它的增长只有相当少的300%

有鉴于此,兰德将他经验丰富的企业家的眼光转向计算机——这个有希望成为平等的竞争场。也许他认为雷明顿·兰德可以在IBM的垄断将他关在门外之前获得吸引力。在许多方面,兰德的公司既是旧时代的写照又是第一批伟大的信息时代公司之一。虽然深深信奉前半个世纪的主要原则,兰德也是个信息时代的发明家——他的大多数专利都是用来应付信息组织和存储的变化,比如用于Kardex“可视文档系统”的那些专利。Notecards和存储系统——当时商业世界的操作系统——是他的强项。同样作为发明家,他乐意骄纵、支持以及隔离他的有创造性的工程师们,战后他的研究主任是莱斯利·葛洛夫斯将军,此人曾管理“曼哈顿计划”。葛洛夫斯是个计算学的热心学生,当1945年第一台大型计算机ENIAC被用于解决研究第一颗原子弹中的关键方程时,他开始对它熟悉了。当他和兰德听说艾克特—毛赫利需要财政支持时,他们立即行动起来。

兰德一接管艾克特—毛赫利公司,就同葛洛夫斯将军投入资金研究技术,并重新商谈所有的商业合同。资金的运用必须有利可图,对客户也要有意义。在50年代早期还没有其他人为商业目的制造计算机——虽然已有几种大功率的科学机器开始发售。BurroughsUnderwoodNCR甚至IBM都在大谈什么建造自己的“电子大脑”,但实际上没有一个能走出实验室。

雷明顿·兰德公司和它的UNIVAC最终是在1952年一场宣传奇迹后出名的,它来源于雷明顿·兰德公司和CBS(哥伦比亚广播公司)间的一桩物物交易。CBS网需要数百台制表机和计算器在1952年选举之夜使用。CBS认为让数十名职员在背景上对制表机穿孔拉带,将会为新闻广播添加高技术可信性的光环,这将是投票选举分析退场的前夜,而CBS——美国卓越的电视新闻企业——希望领先一步。

詹姆斯·兰德同意了,但有一个条件。他将向CBS提供计算机,但CBS网必须至少展示一次雷明顿·兰德的新UNIVAC计算机并通过电波报告其预测结果。CBS网也同意了。这将会把兰德计算机介绍进美国的每一间起居室,而IBM甚至还没有这样想过呢。选举之夜,CBS的政治学究们预测民主党的阿德莱·史蒂文森与共和党的德怀特·艾森豪威尔之间将是一场势均力敌的竞赛。然后到了收听UNIVAC预测的时候了。但就在这时,电视直播现场出问题了。现场的人是普雷斯珀·艾克特,他拒绝进行广播。因为似乎UNIVAC预测了完全不同的结果!它预测艾森豪威尔将以压倒优势大胜史蒂文森,其公众选票领先几乎20%!艾克特难以置信,他害怕将成为国人的笑柄。便尽可能拒绝广播。最后,雷明顿·兰德的高级研究主任吩咐:既然计算机程序这样古怪,它应该与CBS专家的意见一致。于是艾克特编造了数字。

到午夜时,CBS宣布艾森豪威尔获胜,但将差额降为几个百分点。一个小时后,更多选区的结果陆续出来,证明艾森豪威尔确实以压倒优势获胜。主持人查尔斯·科林斯沃斯稍后在广播中承认:计算机已经在几小时前预测了这一结果,可无人相信。科林斯沃斯介绍了艾克特,他同意计算机永远是正确的。

最终的胜利差额:20%——与UNIVAC几小时前预测的完全一样。

新闻播出后,计算机战无不胜、无所不知和神秘莫测的能力达到神话般的境地。UNIVAC立即成了家喻户晓的名字。

UNIVAC在选举之夜创造了奇迹也创造了它本身,小汤姆·沃森与全国其他人一起观看了电视,但与父亲不同,他认为计算机可能会成就一番伟大事业。