要理解现代电子计算机，需要对这个复合名词进行分析：现代的，电子的，计算机。前文中提到计算机（一种按照预先设定的指令，对输入数据执行算术与逻辑运算，并输出运算结果的机器）是一种实现计算功能的机器。
那什么是现代的计算机呢 ？ 阿兰~图灵（A.Lan Turing）的图灵机模型描述了现代计算机所具备的核心特征。
那什么是电子计算机呢 ？ 通俗的说就是利用电子元器件替代机械元件设计制造出来的计算机。
本文先以二极管三极管等电子元器件发明创造的历史为线索，回顾对电子计算机的研制起到的巨大推动作用的电子工业形成过程；进而了解阿兰~图灵的现代计算机理论；最后聊聊历史上真正意义的第一台现代电子计算机ABC诞生的故事。
电子工业的形成
基础物理学理论与实践是整个人类社会科技的基石，科技发展的历史一再表明：每一次科技革命的背后都以基础物理新突破为先导。电子工业的形成与发展为电子计算机的研制起到极大的推动作用。
电子管技术基础
物理学方面，1831年法拉第发现电磁感应现象，1864年麦克斯韦提出电磁理论并预言电磁波的存在，1888年赫兹用试验验证了麦克斯韦的电磁理论。1895年意大利发明家马可尼利用电磁波理论成功的进行电磁波的发射与接收，诞生了无线电报和无线电话，这是科技史上划时代意义的发明，也开启了无线电电子学科。
二极管检波器
在最初的无线电报的接收机中对无线电波的检波装置是一种“粉末检波器”的真空玻璃管，里面装置很多粉末状的铁粉，为了防止铁粉凝固成团影响检测效果，需要经常敲打。这种检波装置灵敏度比较差而且维护困难，影响通讯效率。英国发明家弗莱明（J.A.Fliming ）在1896年担任马可尼电报公司顾问之后，一直努力寻求改进检波管效率的方法。
而在这之前1883年，著名发明家爱迪生（Thomas Iva Edison 1847-1931）在改进白织灯的过程中发现一种现象： 高熔点金属做的灯丝白热后，用铜线连接灯泡正极与白炽灯玻璃，铜丝中有电流通过；而铜丝接在负极与玻璃，则没有电流通过。虽然爱迪生无法解释这一现象，但是对科学敏锐的他立即对这一现象申请了专利，称为“爱迪生效应” 。弗莱明对这一现象感兴趣，断言有一种电粒子通过了灯丝跟玻璃外的铜线触点。1897年汤姆逊发现电子，使弗莱明的断言得到了合理的解释。1904年弗莱明在改进检波器的过程中，利用这一效应用在真空检波管中，成功把低频信号从高频信号中检出，后来人们把这项发明命名为真空二级管。
真空二级管改善了检波性能，提高了效率，它是人类发明的第一支电子器件，开始控制和使用电子的历史。
真空三级管的发明
真空二级管尽管改善了检波性能，但是输出信号比较微弱。人们又开始尝试改进该问题，1906年美国人德~弗雷斯特通过实验： 在二级管靠近负极的位置添加一个金属删状的电极，观察到电流输出随着电压变化而较大变化，放大了输出信号。利用这一现象制造的真空管使检波效果大大改善，被称为真空三级管。真空三级管除了用在灵敏探测器和电波检波器，其真正功能是功率放大作用。
电子二级管和三级管依靠电子进行工作，连带以后发明的四极管，五级管都被统称为电子管。由于这些核心装置被装在真空中，又被成为真空管。
在这些发明初期，装置外形像白炽灯大小，价格昂贵；并且，这些核心专利被马可尼，贝尔电话，通用电气等不同的公司所拥有，所以没有大规模生产和商用。直到1921年，美国无线电股份公司（RCA）成立，把这些公司的专利汇总到一起，电子管的生产才得以大规模的发展。于此同时，各种电子电路和理论逐渐发展成熟，电子工业初步形成。
电子管
1925年后，无线电广播技术发展，使收音机进入千家万户，这扩大了电子管的应用领域，也促使电子管被不断改进发展。外观上，发展成为圆柱状并加一个扁平基底；结构上也得以改进，阴极与灯丝分开设计，由金属钨丝改成氧化物阴极等。到20世纪40年代初，电子管应用到很多领域，外形不断缩小，性能不断提高，电子管发展进入鼎盛时期。
阿兰~图灵（A.Lan Turing ， 1912-1954）的现代计算机原理
阿兰~图灵（A.Lan Turing ， 1912-1954）在理论上证明了现代计算机的可行性。他是英国剑桥大学数学专业的高才生，并在美国普林斯顿大学获得博士学位。他关于计算机理论纯属意外：当他完成博士学位后返回剑桥大学从事数学研究工作，希望解决当时世界上数学难题 - 德国数学家大卫~希尔伯特（David Hilbert ）1912年提出的“决策问题”，用一种方法证明或者证否数学种所谓的一阶逻辑表达任何问题。前提是找到一种解决任何计算问题的计算装置。终于他提出了一种计算模型：
为了模拟人的这种运算过程，图灵构造出一台假想的机器，该机器由以下几个部分组成：
一条无限长的纸带TAPE。纸带被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号表示空白。纸带上的格子从左到右依次被编号为0, 1, 2, ...，纸带的右端可以无限伸展。
一个读写头HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。
一套控制规则TABLE。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变 状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。
一个 状态寄存器。它用来保存图灵机当前所处的状态。图灵机的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，称为 。参见停机问题。
注意这个机器的每一部分都是有限的，但它有一个潜在的无限长的纸带，因此这种机器只是一个理想的设备。图灵认为这样的一台机器就能模拟人类所能进行的任何计算过程。
图灵机是一种理想的计算机模型，阐述了现代计算机的原理并且人们从种看到了程序和存储的概念原型。
电子计算机的构想与研制成功
20世纪30~40年代，人们仍然尝试用新型电子管制造计算机，来改善老式机械计算机的性能瓶颈。美国爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿塔纳索夫（JohnVincentAtanasoff）和他的研究生克利福特·贝瑞（CliffordBerry）首先完成了这一任务。
阿塔纳索夫为学生讲授如何求解线性偏微分方程组时，不得不面对繁杂的计算，那是要消耗大量时间的枯燥工作…… 阿塔纳索夫于是开拓新的思路，从1935年开始探索运用 数字电子技术进行计算工作的可能性。
经过两年反复研究试验，思路越来越清晰，设计也大体上想清楚了。但他还需要一位聪明并且懂得机械、又有动手能力的人共同完成这项发明，于是他找到当时正在物理系读硕士学位的研究生克利福德·贝里。
两个人终于在1939年造出来了一台完整的样机，证明了他们的概念是正确的并且是可以实现的。人们把这台样机称为ABC，代表的是包含他们两人名字的计算机 (Atanasoff-Berry Computer)。
这台计算机是电子与电器的结合，电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算，机器使用电容器来进行数值存储，数据输入采用打孔读卡方法，还采用了二进位制。因此， ABC的设计中已经包含了现代计算机中四个最重要的基本概念，从这个角度来说它是一台真正现代意义上的电子计算机。
阿塔纳索夫-贝瑞计算机
Atanasoff-Berry Computer 具有如下特点：
第一，采用电能与 电子元件，在当时就是电子 真空管；
第二，采用 二进位制，而非通常的十进位制；
第三，采用电容器作为 存储器，可再生而且避免错误；
第四，进行直接的逻辑运算，而非通常的数字算术。
所以说，这是世界上第一台现代意义上的电子计算机。
阿塔纳索夫研制完ABC 计算机之后，就预测到电子计算机的商业潜力。他认为有申请“电子计算机”专利的必要，并把专利申请书等相关文档邮寄给大学的专利律师代为申请，但是该律师却因为不懂计算机专利的重要性一拖再拖，最后所有技术文档丢失，专利申请不了了之。因此，还引起后来历史上关于第一台电子计算机的专利权之争。
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