2. 电子计算机-Electronic Computing_哔哩哔哩_bilibili
1. 简介
在第 02 集中，视频主要介绍了计算设备从机电计算机到电子计算机的发展历程。详细讲述了早期继电器和机电计算机的使用，以及它们的局限性。随后介绍了真空管的发明和应用，以及后来晶体管的出现如何彻底改变了计算机的发展。
2. 机械计算机的时代
2.1 早期计算设备
20 世纪初，计算设备针对特定用途，如制表机，帮助并有时替代了人工，大大推进了政府和企业的运营效率。然而，随着人类社会的规模以空前的速度增长，如 20 世纪上半叶世界人口几乎翻倍，一战和二战的巨大动员，全球贸易和运输网络更加紧密，工程和科学的复杂度也达到新高，人们开始需要更强的自动化和计算能力。
2.2 机电计算机的崛起
电器-机械继电器是早期计算机（如 Harvard Mark I）的核心组成部分。然而，这类计算机虽然解决了部分问题，却因速度慢和齿轮磨损等问题而受到限制。Harvard Mark I 每秒只能进行 3 次加减法运算，乘法需要 6 秒，除法要 15 秒，复杂运算如三角函数可能需要一分钟以上。这些限制使得需要更快、更可靠的替代品。
3. 从继电器到真空管
3.1 真空管的发明
在 1904 年，英国物理学家 John Ambrose Fleming 发明了第一个真空管（thermionic valve），随后在 1906 年，美国发明家 Lee de Forest 添加了第三个控制电极，使得真空管成为一个可以开关电流的电子开关。真空管没有机械部分，可以每秒切换数千次，极大地提高了计算速度和可靠性。
3.2 真空管计算机
第一个大规模使用真空管的计算机是 1943 年完成的 Colossus，用于 Bletchley Park 破解纳粹通信。随后，1946 年完成的 ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）成为第一个真正的通用可编程电子计算机，每秒可以进行 5000 次十位数加减法操作。
4. 晶体管的革命
4.1 晶体管的发明
1947 年，贝尔实验室的 John Bardeen、Walter Brattain 和 William Shockley 发明了晶体管。这是一种固态电子开关，可以比真空管更小、更快、更可靠。晶体管迅速取代了真空管，成为新一代计算机的核心组件。
4.2 晶体管计算机
第一个使用晶体管的商业计算机是 1957 年发布的 IBM 608，这种计算机更小、更便宜，速度也更快。晶体管的发展使得计算机从办公室走进家庭，推动了现代计算机的普及。
5. 总结
- 早期计算设备如制表机提高了人工效率，但随着数据复杂度增加，需要更强的计算能力。
- 继电器驱动的机电计算机如 Harvard Mark I 解决了一部分问题，但受限于速度和机械磨损。
- 真空管的发明大大提高了计算速度和可靠性，但真空管本身也有局限。
- 晶体管的发明彻底改变了计算机技术，使计算机变得更小、更快、更可靠，推动了现代计算机的发展。
