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上文书说到考文垂遭到了轰炸。德国人一般都是夜间空袭，大批He111轰炸机顺着导航电波来到了考文垂的上空。德国人利用交叉的无线电波束来进行导航，就连投弹都是自动化的。每次路过电波十字路口，听到两束交叉电波的信号，就会启动倒计时的定时器，到时候自动投弹。英国人开启了4部电子干扰机，但是没成功。英国人想不通，到底为什么会失败。 He-111轰炸机 德国的X装置的精确度比较高，但是需要在飞机上安装一套接收装置，要增加额外的成本，所以没有大规模铺开。只有比较精锐的100轰炸机大队安装了X装置的接收机。其他的轰炸机部队都依靠“拐腿”导航系统。但是英国人很快掌握了干扰德国“拐腿”导航系统的方法。德国人不得不把使用X装置的100轰炸机大队调了过来。 燃烧弹 考文垂这个城市不大，应该用精确轰炸。但是100大队投放的却是燃烧弹。德国人的燃烧弹的外形是圆柱体，飞行不稳定，根本就不是按照抛物线下坠的。因此燃烧弹是不可能精确轰炸的。为什么执行精确轰炸任务的100大队要用燃烧弹呢？这是因为X装置只有100大队有。他们投放燃烧弹是为了给后面没有这套装置的轰炸机指示目标，火光就是最好的导航。所以考文垂才会火光冲天，炸得非常惨。 无线电波束导航的原理是很简单的，英国人也懂。他们一直在捕捉X装置的电波信号，他们发现德国人用的是74兆赫的频率。调频收音机是88~108兆赫，这个导航的频率比现在的调频收音机低一些。英国人的确是按照这个频率制造的干扰机，而且在考文垂被炸的时候，干扰机也没出现故障。那么为什么干扰没成功呢？英国人是没办法解开这个谜的，除非的到一部完整的X装置接收机。但是德国人的装置怎么会落到英国人手里呢？只有碰运气。万一100大队哪驾飞机掉下来了，就有可能找到X装置的残害。 X -装置 机会还真的来了。一架德国轰炸机迷航了，燃料耗尽以后，迫降在了英国的海滩上，这架飞机的机头上画着一个维京海盗的标志，应该就是100轰炸机大队的飞机。陆军的人闻风而动，找打了这架飞机的残骸。拿绳子把摔碎的飞机机体全都捆了起来，但是这时候海水涨潮了，飞机被泡在了海水里。海军的船开过来，想把飞机捞走。陆军和海军吵了半天，飞机也就被海水泡了半天。据说海军打捞的时候绳子断了，飞机滑进了深水区里。等到捞上来，很多元件已经被盐水泡过了，标签已经无法识别。技术人员只好连蒙带猜，还原了整个X装置的工作原理。 对于X装载来讲，只发一个单纯的74兆赫的电波是不行的，因为这个信号不包含任何信息，不利于排除干扰。因此德国人这个74兆的电波上搭载了一个2000赫兹的音频。假如用耳机收听的话，是能够听见这个声音。英国人做了一种干扰机，也是在74兆的频率，但是搭载的音频是1500赫兹。德国人的轰炸机上加了一个滤波器，假如搭载的音频不是2000赫兹，那么就会被过滤掉，就当什么都没听见。英国人的干扰当然会失败。这个技术细节如此简单，但是英国人就是没注意到，由此造成不可挽回的损失。 对英国人来讲，这是一个低级错误，调整音频的频率是分分钟的事情。11月份德国人再来轰炸伯明翰的时候，导航系统就被英国人干扰了，炸弹全都扔在了伯明翰南部的荒郊野外。德国人后来研发了Y装置，只需要一道波束就可以对轰炸机进行导航了。但是没多久，英国人研发了多米诺系统干扰了Y装置。电子信号的攻防大战也打得惊心动魄，信号的识别与干扰也是生死攸关的大事。后来希特勒把重点转向了东线，再也不派轰炸机深入英国内陆了，只是在沿海地区进行骚扰，英国人算是松了一口气。 英国的前进（GEE）导航系统 英国人也在反思，他们导航还是靠六分仪测量星星，德国人已经开始用无线电系统了。英国人咬牙发狠也要弥补这个差距。他们开始研发新的通用的无线电导航系统。不需要一个固定的波束，只要测量几个基地台的方位就可以确定自己的位置。或者反过来也行，让基地雷达测量飞机的方位，然后再反过来告诉飞机，这也是可以的。后来，无线电导航系统越来越复杂，能力越来越强。可以说，无线电导向系统就是现代GPS的前身。 英国开始对德国进行攻击，这可以看成报复，也可以看成反攻。他们需要突破德国的防空网。德国人的雷达非常厉害，精确度非常高。但是他们的防空调度系统却比英国人落后了很多。德国人试图用雷达来代替地面的侦查人员，这些侦查人员都是非战斗人员。但是英国的雷达系统会把信息直接通报给飞行员，这样的好处是可以减少战斗机数量，提高效率。所以的德国人是输在了软件上，硬件还是非常出色的。 维尔茨堡雷达 德国人研发了一种轻便的移动式雷达，用来指挥地面高炮，这种雷达叫“维尔茨堡”，雷达波束非常锐利。生产数量也非常多，达到4000部。英国人为了破解这种雷达的奥秘，还曾经派特种部队到海滩上把一整部雷达给拆了回去，英国人的确很猛啊。 英国人偷德军雷达 雷达技术的发展带来了意想不到的收获。战后射电天文学开始快速进步。维尔茨堡雷达的天线非常棒，这又是战后的剩余物资，成本低廉，不用白不用，所以就被拉去客串了一把射电望远镜， 研究银河系的旋臂，研究太阳的黑子。研发者德律风根公司可能怎么都想不到会有这种事。 信息战几乎贯穿了二战的始终，双方的技术水平都在升级。之中不断的升级。总体来讲，英美在无线电技术上是要压德国人一头的，不管是密码的攻防还是信号的攻防。 洛伦兹加密系统 在1941年，英国人截获了一段德国人的密码通信，他们用炸弹机也没办法解开。他们并不知道这是一种什么鬼东西，估计是德国人的新加密系统。这就是德国人开发出的新一代“洛伦兹加密系统”，洛伦兹加密系统的轮子有10~12个，每个轮子上的触点也比较多，最坑人的是每个轮子大小不一样。破译难度起码是恩尼格玛密码机的26倍。图灵炸弹也炸不动这种新的加密系统。 英国人的炸弹机不好用了，那么该怎么办呢？看来，靠机械式转轮和电磁继电器是不够用了，只能靠全电子的设备才行。图灵要去美国一趟，他推荐了两个人，一个是马克斯·纽曼教授，一个是邮政研究所的工程师托马斯·弗劳尔斯。他们邮政研究所里鼓捣出来一台全新的机器，这台机器用1500个电子管代替了继电器和转轮。输入输出都用穿孔纸带，每秒可以阅读5000个字符，计算速度大大提高，可以计算最基本的布尔运算。这台机器5米宽2米高，需要两个机箱，间隔不到两米，耗电量4.5千瓦，电子管发热量很大，人在旁边会热得受不了。 巨人计算机的现代复原品 这台机器外号叫巨人，1943年才研发完毕，运到了布莱奇雷庄园，1944年正式启用。这个机器是一种专用计算机，并不是图灵机那样的通用计算机。1944年，盟军要发起霸王行动。巨人机还参与了情报的保障行动。毕竟要彻底误导德国人，破译加密通讯是必不可少的环节。霸王行动开始的时候，盟军的飞机撒下大量的铝箔条，德国人的雷达屏幕上一片回波信号，他们已经彻底蒙圈了，盟军的电子佯动发挥到了极致。 布雷契莱庄园依靠“巨人”向英国和盟军指挥部提供了4.8万份破译的信息，平均每小时破译的德国情报超过了11份。等于是德国人几乎是完全透明了，没有什么秘密可言，这是了不起的成就。巨人机一共生产了11台，战后被下令销毁，而且是彻底粉碎。知道这件事的人也没向外吐露过半个字。巨人计算机就这么消失在了历史之中。后来虽然解密了，但是资料缺失太多，人们已经不知道这个机器究竟是什么构造了，忘光了。 现在，布莱奇雷庄园已经改造成了国家计算机博物馆。有好事者根据老照片想复原巨人计算机，但是只搞出来个样子货。这倒不是他们的技术不行，而是当年使用的元器件已经不再生产了，很多零件他们搞不到。巨人计算机的后期版本要使用2400个电子管，现在没地方弄去。为了复原光电读写头，他们甚至把当年参与过类似项目的老先生请出来，重新画设计图。即便如此还是很难复原当年的这套机器。信息缺失了，就很难再找回来。 正因巨人计算机消失在了历史长河里，因此大家才会误以为在美国宾夕法尼亚大学建造的ENIAC（恩尼亚克）计算机是世界上第一台计算机。实际上并不是这样，你要是仔细再往前追寻，巨人机也不是第一台计算机。计算机出现其实要比想象的早得多。1936年，德国工程师楚泽制造了一台Z1计算机，这台计算机是一种电子+机械+二进制的机械计算机。用穿孔纸带来作为输入输出。
Z1 计算机 当然，这个楚泽全靠自己在家鼓捣，没有钱是万万不能的，幸亏有朋友们接济，否则可能就要没饭吃了。后来朋友给了他一大堆废旧的继电器，解决了他的大问题。所谓继电器就是用电磁铁来控制开关，本质上讲计算机就是一大堆复杂的开关在那里噼里啪啦的来回拨动。他研发出的Z2计算机的性能比以前高了不少。引起了德国飞机研究所的关注。有人资助，楚泽当然是干劲十足。1941年，他搞出了Z3计算机，这个机器的性能更好，拥有比较强的数学计算能力。
Z3计算机的复制品 在辅助飞机设计之余，楚泽给Z3计算机写了一个国际象棋的程序。这也算是世界上第一个计算机电子游戏吧。不过Z3计算机被盟军的炸弹给炸掉了，没有保留下来。1945年楚泽又造了Z4计算机，而且为这个机器设计了一门机器语言，这也算是个进步。 正因为楚泽的计算机一直处于保密状态，大家一直到1958年才知道有这么个人，搞了一系列的计算机。那时候大家已经建立起一种观念，ENIAC（恩尼亚克）是第一台电子计算机，要改掉这个观念是很难的，起码需要大量的媒体宣传。可是楚泽是在纳粹德国搞出来的，大家躲还来不及呢。所以大家都黑不提白不提了，没人知道是他最早研发了计算机。 尽管楚泽比较早，但是他大量使用继电器。速度比较慢，但是技术很成熟，只能算“机电计算机”。有人想用电子管代替继电器，这样可以获得极高的计算速度。但是，当时电子管是很贵的，而且可靠性也不如继电器。电子管需要用灯丝加热阴极。可是灯丝寿命有限，烧坏了就必须换，成本可不低。敢于采用电子管是一件很冒险的事情。艾奥瓦州立大学的阿塔那索夫和贝瑞偏偏走的就是这条路。出了大胆使用电子管以外，他们还有几个创举。
1939年，俩个人研发出了样机，这台机器简称ABC，就是阿塔纳索夫-贝瑞-计算机三个词的开头字母。1940年，ABC成功运行，可以用来解方程，但并不是通用计算机，无法实现任意编程。尽管使用了电子管，由于设计缺陷，速度发挥不出来。因此计算的中间过程，要往纸上打孔，严重拖慢了速度。旋转电容存储器速度也很慢。不管怎么说，求解线性方程组是没问题的。
Atanasoff-Berry computer 复制品 他们向学校申请经费。学校正好没钱，项目也就没法继续下去。后来阿塔纳索夫去华盛顿为美国海军效力，这台机器更是没人管了，最后ABC被校方给拆了。校方觉得电子管用在这种地方太浪费了，还不如多组装几个收音机呢。 1941年6月，阿塔纳索夫家里来了个客人，他叫约翰·莫克利。他来阿塔纳索夫家里学习领会有关ABC的设计经验。要知道，阿塔纳索夫从构思到造出来，花了5年时间。莫克利5天就全学了去。用在了ENIAC（恩尼亚克）的设计上。这个莫克利正是ENIAC（恩尼亚克）的主要设计师，后来他获得了一系列专利，绝口不提当年去过阿塔纳索夫家里偷学本事。后来还跟阿塔纳索夫打官司。1973年官司输了，专利无效。 ENIAC（恩尼亚克）的全名是“电子数值积分计算机”，最开始是因为美国军方感觉弹道计算太慢，需要一台能快速计算弹道的机器，1943年开始研发。与军方想的不一样，科学家们偷偷的夹带私货。他们把这台机器设计成了一台通用计算机。当然，他们不会说实话的，他们说这是一台能“计算多种弹道学问题的的多功能计算机”，你看这妙笔生花。
ENIAC计算机 由于需要解决多种问题，建造ENIAC（恩尼亚克）所需的物资和时间也大大超标：最开始预计要5000个电子管，经费预算15万美元。等建造完了算算账，ENIAC（恩尼亚克）用掉了1.8万个电子管，消耗经费50万美元，超支3倍以上。这笔钱相当于2011年的650万美元。 不仅是钱多花了，进度还大大拖延了，这真是起个大早，赶个晚集，1945年9月二战都结束了。军方也没用上电子计算机。ENIAC（恩尼亚克）在11月才不紧不慢的开始运行。军方一肚子气，决定把这个耗巨资搭建的计算机拆除，电子管拆下来，这能改造成多少收音机啊。这时候，突然有人跑过来阻拦，千万别拆啊，这东西是宝贝！谁啊，著名的数学大师——冯·诺依曼。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室正在研发氢弹，正需要计算机的帮助，ENIAC（恩尼亚克）展现出了自己惊世骇俗的本领。计算速度是过去的计算工具的1000倍以上。 尽管现在认为ENIAC（恩尼亚克）并不是世界上第一台电子计算机， 但ENIAC（恩尼亚克）在诸多领域发挥了相当大的作用是无法被忽略的。ENIAC（恩尼亚克）前后一共运算8万多小时，为氢弹的研制、天气预测、风洞的开发都做出了卓越的贡献。
图灵是现代计算机理论的奠基人。正是他提出的数学上的图灵机告诉大家，通用型的计算机是可以实现的。但是要说对现代计算机影响最大的人，当属冯·诺依曼。在ENIAC（恩尼亚克）的建造和设计过程之中，冯·诺依曼是提供了不少意见的。他在坐火车回洛斯阿拉莫斯实验室的途中，手写了一份101页的报告。后来这份报告被透露了出来。在这份报告里面，冯·诺依曼描述了一个通用性计算机的构架，大约是分为5个部分，存储器、控制器、运算器、输入设备、输出设备。如今运算器和控制器被封装在了一起，称为中央处理器，英文简称CPU。 冯·诺依曼的最深的洞见是认为程序本身也是数据。当时的计算机要更换算法是非常困难的。ENIAC（恩尼亚克）就没有内存这个概念。修改程序需要插拔插销，改变连接线，这显然太过麻烦了。莫克利和埃克特当然也知道这是一个大问题，但是机器已经建成了，已经没办法修改了。
新一代的计算机EDVAC正是按照冯·诺依曼的思想研发出来的，只是主创者因为论文署名的问题，跟冯·诺依曼闹掰了，拖延了工程进度。这个机器比ENIAC（恩尼亚克）小得多，只用了3600个电子管就实现了ENIAC（恩尼亚克）的功能。但是再想缩减，已经很难了，难度出在电子管本身。耗电量太大，而且可靠性也不好。ENIAC（恩尼亚克）能好好的工作几个小时不烧管子就算是谢天谢地了。 有什么办法能缩减体积，提高可靠性，减少耗电量呢？这又是一个大问题。我们下次再说…… |
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