哈佛馬克一號

哈佛馬克一號
Harvard Mark I
	Harvard Mark I的I/O與控制指令讀取頭特寫
其他名稱	IBM自動化序列控制計算機 (ASCC)
研發商	霍華德·艾肯 / IBM
發布日期	1944年8月7日，80年前
電源	5 hp（3.7 kW）
尺寸	816 cu ft（23.1 m3）:; Width: 51英尺（16米）; Height: 8英尺（2.4米）; Depth: 2英尺（0.61米）;
重量	9,445磅（4,284公斤）
後繼機種	哈佛馬克二號

哈佛馬克一號（Harvard Mark I，又名Automatic Sequence Controlled Calculator）是二次世界大戰中最早投入軍事用途的機電通用計算機之一

馮諾伊曼於1944年3月29日啟動的程序，是第一批運行在一號機上的程序之一^[1]。這時，馮諾伊曼正在為曼哈頓計劃工作，他需要確認一年後即將引爆的原子彈上，內爆方式是否足夠可靠。一號機也計算並打印了數字表格，這正是查爾斯·巴貝奇於1837年製造分析機的初衷。

根據埃德蒙德·伯克利（英語：Edmund Berkeley）所說，一號機的操作員們經常將這台機器稱為「貝西，貝塞爾函數機」^[2]。

一號機在1959年被拆解；其中一部分給予了IBM，一部分給予了史密森尼學會，另有一部分流入了哈佛大學歷史科學儀器收藏（英語：Harvard Collection of Historical Scientific Instruments）。數十年間，哈佛的一號機殘片展出於艾肯計算實驗室的大廳。大約在1997年，它被移送至哈佛科學中心（英語：Harvard Science Center）。在2021年，它再次被移送，放置於哈佛新建於麻省奧爾斯頓的科學與工程學複合體^[3]。

起源

這部機電式ASCC由霍華德·艾肯進行概念設計，然後由IBM製造，在1944年8月7日搬到哈佛大學。哈佛馬克一號的特點為全自動運算。一旦開始運算便無須人為介入。哈佛馬克一號是第一部被實作出來的全自動電腦，同時與當年的其他電子式電腦相比它非常可靠。大家認為「這是現代電腦時代的開端」以及「真正的電腦時代的曙光」。

設計與製造

ASCC是由開關、繼電器、轉軸以及離合器所構成。它使用了765,000個元件以及幾百哩長的電線，組裝大小為16公尺（51呎）長，2.4公尺（8呎）高，0.61公尺（2呎）深。重達4500公斤（5短噸）。其基本計算單元使用同步式機械，所以它有一跟長15公尺（50呎）的傳動軸，並由一顆4千瓦的馬達所驅動。哈佛馬克一號可以儲存72組數據，每組數據有23位十進位數字。每秒可執行3次加法或是減法。一個乘法則須6秒，一個除法須15.3秒，計算一個對數或是一個三角函數需花費超過一分鐘。

哈佛馬克一號藉由打卡紙讀取、執行每一道指令。它沒有條件分支指令。這表示需要複雜運算的程式碼會很長一串。迴圈的完成需利用打卡紙頭尾相接的方式。這種程式碼與資料分開放置的架構就是眾所皆知的「哈佛架構」。計算機先驅葛麗絲·霍普是哈佛馬克一號的程式設計員。

霍華德·艾肯與IBM

在捐贈儀式上，艾肯沒有提到IBM對於設計與製造這部電腦的參與，IBM對此很不滿，因此與艾肯分道揚鑣。IBM將這部電腦命名為ASCC，但隨後哈佛大學與艾肯將它稱為哈佛馬克一號。IBM之後去製造了另一部電腦SSEC。

後續機型

哈佛馬克一號之後有二號（在1947年或是1948年）、三號（1949年九月）和四號（1952年），全都是艾肯的工作成果。二號是一號的效能增進版，但也是由機電繼電器所構成。三號部分採用電子元件，而四號就全部改用電子元件，也就是固態元件了。三號與四號使用磁鼓記憶體，四號同時也有使用磁芯記憶體。二號與三號搬到維吉尼亞州的Dahlgren基地給美國海軍使用，四號留在哈佛大學並且給了美國空軍使用。

哈佛馬克一號最終還是被拆解了，但有一部分留在哈佛科學中心（英語：Harvard Science Center）。

參見

參考資料

Walter Isaacson. The Innovators: How a Group of Hackers, Geniuses, and Geeks Created the Digital Revolution. New York, NY: Simon & Schuster. 2014. ISBN 1-476-70869-X.

^ Cohen, I. Bernhard; Cohen, I. Bernard. Howard Aiken: portrait of a computer pioneer. History of computing 1. MIT Press paperback ed. Cambridge, Mass.: MIT Press. 2000: 164. ISBN 978-0-262-53179-5.
^ Berkeley, Edmund Callis. Giant brains; or, Machines that think. https://www.gutenberg.org/files/68991/68991-h/68991-h.htm. [2024-11-10] （英語）. 外部連結存在於|website= (幫助)
^ harvardgazette. Harvard’s Mark 1 finds its new home. Harvard Gazette. 2021-07-23 [2024-11-10] （美國英語）.

[1] Cohen, I. Bernhard; Cohen, I. Bernard. Howard Aiken: portrait of a computer pioneer. History of computing 1. MIT Press paperback ed. Cambridge, Mass.: MIT Press. 2000: 164. ISBN 978-0-262-53179-5.

[2] Berkeley, Edmund Callis. Giant brains; or, Machines that think. https://www.gutenberg.org/files/68991/68991-h/68991-h.htm. [2024-11-10] （英語）. 外部連結存在於|website= (幫助)

[3] rvardgazette. Harvard’s Mark 1 finds its new home. Harvard Gazette. 2021-07-23 [2024-11-10] （美國英語）.

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