10. 早期的编程方式-Early Programming_哔哩哔哩_bilibili
1. 简介
在第 10 集中，视频主要介绍了早期程序如何进入计算机及编程方式的演变。从初期的机械装置到后来的内存存储，视频详细阐述了编程方法的历史发展，以及如何从简单的硬件操作逐渐过渡到需要专业知识的编程语言。
2. 早期编程的机械装置
2.1 雅卡尔织布机
早在计算机出现之前，编程的需求已经存在。纺织制造业中的雅卡尔织布机便是早期编程的一个著名例子。织布机利用穿孔卡片控制应该织出什么样的图案。卡片上的孔决定了织线是高是低，从而形成不同的图案。通过多张卡片的排列，形成一系列指令，使得织布机能够自动完成复杂的花样织物。
2.2 美国 1890 年人口普查
穿孔卡片在1890 年美国人口普查中被用来记录数据。每张卡片上记录了一个人的种族、婚姻状况、子女数量和出生国家等信息。穿孔的位置对应了不同的答案，穿孔机通过读卡来统计对应的数据总量。
3. 从穿孔卡到可编程的计算机器
3.1 机电计算机和插线板
随着技术发展，20 世纪初的机电计算机开始具备一定的编程能力，程序员通过控制面板插入电线来传递信号和数据。然而，这种方式编程复杂且容易出错。20 世纪 20 年代，插线板变为可拔插，使得编程更加方便。
3.2 ENIAC 和通用计算机
ENIAC 是世界上第一台通用电子计算机，使用大量插线板来编程。尽管程序在纸上设计好后，物理连接 ENIAC 仍可能花费数周时间。高昂的成本和低效率促使人们寻求一种更快速、更灵活的编程方式。
4. 存储程序计算机和冯诺依曼架构
到 20 世纪 40 年代晚期和 50 年代初，电子内存开始普及，存储程序计算机应运而生。这类计算机可将程序和数据统一存储在内存中，程序更易于修改，CPU 也能快速访问。John Von Neumann 提出的冯诺依曼架构成了此类计算机的基础：包括一个包含算术逻辑单元、数据寄存器、指令寄存器和指令地址寄存器的处理单元，以及存储数据和指令的内存。
5. 穿孔卡片与程序加载
尽管电子内存的出现大大提升了计算机性能，但程序依然需要通过某种方式加载到内存中。穿孔卡片在这里继续发挥作用。到 1980 年代，几乎所有计算机都配备了穿孔卡片读取器，可以将卡片内容写入内存，并顺序加载整个程序。一些大型程序，如 1955 年美国空军的 SAGE 防空系统，需要数万张穿孔卡片存储。
6. 其他编程方式
6.1 穿孔纸带
穿孔纸带与穿孔卡片类似，但以连续的方式记录数据，广泛用于早期计算机。
6.2 面板编程
50 和 60 年代的计算机常配备巨大的控制台，满是开关和按钮，以便通过面板编程输入指令。这种方式虽然技术上可行，但效率不高且用户体验差。
早期家用计算机，如 Altair 8800，用户通过拨动面板上的开关输入程序。尽管这方式繁琐，但降低了计算机的使用成本，使计算机进入普通家庭成为可能。
7. 总结
- 早期的编程方式从机械装置开始，例如雅卡尔织布机。
- 穿孔卡片和穿孔纸带是早期输入程序和数据的重要方式。
- 冯诺依曼架构的出现，使得程序和数据存储在一个内存中变得可能。
- 20 世纪 50 年代到 80 年代，面板编程和穿孔卡片仍然广泛应用。
- 编程逐渐发展为需要专业知识的领域，引发了对更简易编程语言的需求。
