深度研究报告 · 开启电子计算机时代
ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数值积分计算机）是世界上第一台通用电子计算机，于1946 年 2 月 14 日在美国宾夕法尼亚大学正式宣告诞生。ENIAC 的发明人是美国人约翰·莫奇利（John W. Mauchly）和普雷斯珀·埃克特（J. Presper Eckert）。ENIAC 是一个庞然大物，它用了18000 个电子管，占地170 平方米，重达30 吨，耗电功率约150 千瓦，每秒钟可进行5000 次运算。这在现在看来微不足道，但在当时却是破天荒的。ENIAC 以电子管作为元器件，所以又被称为电子管计算机，是计算机的第一代。ENIAC 是图灵完全的电子计算机，能够重新编程，解决各种计算问题。它是继 ABC（阿塔纳索夫 - 贝瑞计算机）之后的第二台电子计算机，但被公认为第一台通用电子计算机。ENIAC 是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。1943 年，在二次大战需要的推动下，莫奇利关于制造电子计算机用来计算火炮发射的"弹道表"方案得到了美国陆军最高当局的支持。宾夕法尼亚大学与陆军阿贝丁弹道实验室签定了合同，这个经费约 50 万美元、实际成本达几百万美元的巨大风险计划于 1943 年 6 月开始实施。共有 200 多人参加这一工作，首席研究人员除莫奇利博士外，还有他的学生、24 岁的埃克特出任项目的总工程师。莫奇利擅长计算机系统的逻辑设计，埃克特则完成了大部分的工程设计。1945 年 12 月，ENIAC 在宾夕法尼亚大学的电子计算机大厅里被研制成功。1946 年 2 月 14 日，ENIAC 正式投入运行。ENIAC 的诞生是二十世纪人类最伟大的发明之一，它标志着计算机的发展开始进入电子计算机的发展时期，是科技史上的新的里程碑。ENIAC 主要用于计算弹道和研制氢弹，它的输入和输出装置采用 IBM 的卡片阅读器和打卡器。电子管计算机由于使用的电子管体积很大、耗电量大、易发热，因而工作的时间不能太长。但 ENIAC 的诞生开启了电子计算机时代，为后来的计算机发展奠定了基础。
1946 年 2 月 14 日，ENIAC 在宾夕法尼亚大学诞生，开启电子计算机时代。
18000 个电子管，占地 170 平方米，重 30 吨，耗电 150 千瓦。
每秒可进行 5000 次运算，在当时是破天荒的突破。
为满足计算弹道需要而研制，用于火炮发射和氢弹研制。
ENIAC 的诞生并非偶然，而是战争需求、科学积累和技术突破共同作用的结果。从概念提出到最终实现，经历了艰苦的研发过程。
军事背景：
驱动：战争需求是 ENIAC 诞生的直接动力。
灵感来源：
构想：莫奇利提出了电子计算机的初步设想。
正式立项：
启动：ENIAC 项目正式启动，大规模研发开始。
研发团队：
团队：莫尔小组完成了 ENIAC 的设计与建造。
分工协作：
约翰·莫奇利（1907-1980 年）：出生于俄亥俄州辛辛那提市，父亲是华盛顿特区卡耐基研究院的物理学家。莫奇利从小就生活在科学家和工程师社区中。1925 年获得奖学金进入约翰·霍普金斯大学学习电气工程，后转向纯科学研究。1932 年获博士学位。他擅长计算机系统的逻辑设计，提出了 ENIAC 的整体架构和设计理念。
普雷斯珀·埃克特（1919-1995 年）：1919 年生于费城，1941 年毕业于宾夕法尼亚大学摩尔学院电气工程系，擅长于电气工程设计。24 岁出任 ENIAC 项目的总工程师，完成了大部分的工程设计工作。莫奇利和埃克特二人志同道合，一位擅长逻辑设计，一位擅长工程设计，完美配合，共同完成了 ENIAC 的研制。
合作：莫奇利和埃克特的完美配合是 ENIAC 成功的关键。
ENIAC 作为第一台通用电子计算机，其技术特点体现了当时电子技术的最高水平。虽然以现代标准来看十分原始，但在当时却是革命性的突破。
核心元件：
物理规格：
计算能力：
经济投入：
系统组成：
| 组件 | 数量 | 功能 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 电子管 | 18000 个 | 逻辑运算和存储 | 体积大、耗电高 |
| 继电器 | 1500 个 | 控制电路 | 机电开关 |
| 电阻 | 70000 个 | 电路元件 | 信号调节 |
| 电容 | 10000 个 | 储能和滤波 | 稳定电压 |
| 开关 | 6000 个 | 手动控制 | 编程设置 |
ENIAC 的编程方式与现代计算机截然不同。它采用插拔电缆和开关设置的方式进行"编程"，每次改变程序都需要重新连接硬件，十分繁琐。
硬件编程：
数据交互：
数值系统：
主要用途：
技术局限：
ENIAC 的编程方式存在明显局限性：首先，编程效率低，每次改变程序都需要重新插拔电缆和设置开关，耗时数小时甚至数天；其次，程序无法存储，ENIAC 没有内存存储程序，每次运行都要重新设置；第三，操作复杂，需要专业的技术人员才能完成编程；第四，灵活性差，难以快速适应不同的计算任务。这些局限性促使后来的计算机科学家思考改进方案，最终导致了存储程序概念的提出（冯·诺依曼架构），实现了程序和数据的统一存储，大大提高了计算机的灵活性和效率。
演进：ENIAC 的局限性推动了计算机架构的革新。
ENIAC 的诞生是集体智慧的结晶。从发明者到团队成员，从理论先驱到工程实践者，无数人为电子计算机的发展做出了贡献。
美国物理学家、工程师。ENIAC 的主要发明者之一，擅长计算机系统的逻辑设计。1907 年出生于俄亥俄州，1932 年获博士学位。提出 ENIAC 的整体架构和设计理念。
美国电气工程师。ENIAC 的主要发明者之一，24 岁出任项目总工程师，完成了大部分的工程设计工作。1919 年生于费城，1941 年毕业于宾夕法尼亚大学。
美国物理学家、发明家。ABC 计算机（阿塔纳索夫 - 贝瑞计算机）的发明者，被誉为"电子数字计算机之父"。他的设计思想启发了莫奇利，为 ENIAC 提供了重要启发。
华裔工程师，ENIAC 研发团队的核心成员。莫尔小组四位科学家和工程师之一，为 ENIAC 的设计和建造做出了重要贡献。是早期计算机领域的杰出华裔科学家。
美国数学家。ENIAC 项目的联络员，莫尔小组成员之一。负责协调军方与研发团队之间的沟通，确保项目顺利进行。为 ENIAC 的成功做出了重要贡献。
美国工程师。ENIAC 研发团队的成员，莫尔小组之一。参与了 ENIAC 的设计和建造工作，为这台划时代的计算机的诞生贡献了自己的力量。
从 ABC 计算机到 ENIAC，从电子管到晶体管，计算机的发展历程伴随着一系列重要的历史事件。这些事件塑造了现代计算机的面貌。
阿塔纳索夫和贝瑞研制成功 ABC 计算机，第一台电子计算机。
莫奇利参观 ABC 计算机，受到启发，开始构思电子计算机。
6 月，ENIAC 项目正式启动，莫尔小组开始研发。
12 月，ENIAC 在宾夕法尼亚大学研制成功。
2 月 14 日，ENIAC 正式投入运行，开启电子计算机时代。
贝尔实验室发明晶体管，为第二代计算机奠定基础。
莫奇利和埃克特制造出第一台商用计算机 UNIVAC I。
ENIAC 专利引发长期争议，最终阿塔纳索夫被确认为先驱。
美国法院判决 ENIAC 专利无效，确认阿塔纳索夫的贡献。
约翰·莫奇利逝世，享年 73 岁。
普雷斯珀·埃克特逝世，享年 76 岁。
计算机进入数字时代，ENIAC 的精神继续传承。
第一台电子计算机。
参观 ABC。
6 月开始。
12 月完成。
2 月 14 日。
商用计算机。
专利无效。
ENIAC 的诞生对人类社会产生了深远影响。从科学计算到商业应用，从军事领域到日常生活，计算机的影响无处不在。它被誉为 20 世纪最伟大的发明之一。
ENIAC 的诞生标志着计算机发展进入电子计算机时期，开启了计算机时代的新纪元。
ENIAC 使复杂科学计算成为可能，推动了物理学、天文学、气象学等学科的发展。
ENIAC 用于弹道计算和氢弹研制，在军事领域发挥了重要作用，影响了战争形态。
ENIAC 的成功促使计算机向商业化发展，UNIVAC I 等商用计算机相继问世。
从电子管到晶体管，从集成电路到大规模集成电路，计算机技术不断革新。
ENIAC 被誉为 20 世纪最伟大的发明之一，是人类科技史上的重要里程碑。