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微分分析器

1931年研制成功的"微分分析仪"(DifferentialAnalyzer),是第一台被用来解决微分方程的机械式计算机,被认为是电子计算机的先驱。

微分分析器基本信息

微分分析器范内瓦·布什

1913年:美国麻省理工学院教授范内瓦·布什(V。Bush)领导制造了模拟计算机"微分分析仪"。机器采用一系列电机驱动,利用齿轮转动的角度来模拟计算结果。

范内瓦·布什(VannevarBush),这位具有6个不同学位的科学家、教育家和政府官员与本世纪许多著名的事件都有着千丝万缕的联系,其中包括""曼哈顿计划"、硅谷、国际互联网等。倒转信息时代的时钟,无论你审视信息技术发展史的哪个领域,范内瓦·布什都是在那里留下过足迹的具有远见的先驱性人物。正如历史学家迈克尔·雪利(Michael Sherry)所言,"要理解比尔·盖茨和比尔·克林顿的世界,你必须首先认识范内瓦·布什。"正是因其在信息技术领域多方面的贡献和超人远见,范内瓦·布什获得了"信息时代的教父"的美誉。

布什的一生与麻省(兼指马萨诸塞州和麻省理工学院)结下了不解之缘。1890年3月他出生于美国马萨诸塞州的埃弗尔内特(Everett),在为科学和教育事业贡献了一生之后,布什于1974年6月在马萨诸塞州的贝尔蒙特(Belmont)逝世。从1919年起直到1971年,布什长期在著名的麻省理工学院(MIT)工作和教学。从1930年开始,在MIT担任电子工程学教授的布什和一个研究小组开始着手设计能够求解微分方程的"微分分析机"的工作,造出世界上首台模拟电子计算机。这一开创性工作为二战后数字计算机的诞生扫清了道路。40年代早期,作为罗斯福总统的科学顾问,范内瓦·布什组织和领导了制造第一颗原子弹的著名的"曼哈顿计划"。其后,他先后参与了从氢弹的发明、登月飞行直到"星球大战计划"的众多重大的科学技术工程。美国政府依据布什的建议和构想批准成立的国家科学基金会(NSF)和高级研究规划署(ARPA)等科研机构保证了美国在尖端科技领域的长期领先地位。

在信息产业领域里,范内瓦·布什更是功勋卓著。美国国内两个著名的高科技工业园区--加州的"硅谷"和波士顿128号公路的"高科技走廊"的诞生都凝结了布什的心血。被人称为"硅谷之父"的弗雷德里克·特曼在MIT获得电子学博士学位的导师不是别人正是布什。1939年诞生的惠普公司是特曼的胜利,也是布什的胜利。从此范内瓦·布什的名字与硅谷结下了不解之缘。

范内瓦·布什VannevarBush:著名的曼哈顿计划的组织者和领导者。1945 年,VannevarBush在"AtlanticMonthly"7月号发表了一篇名为"AsWe May Think"的文章。文章描述了一种被称为MEMEX的机器,其中已经具备今天的超文本和超连接概念。他因此而被称为互联网先知。

MEMEX:Vannevar Bush的著作"As We May Think"中所描述的机器,以下引用。

未来的计算机将是用电的。他们会比今天的机器快一百倍甚至更多。重复的思维过程不仅限于计算与统计,实际上,商业事务以及不断扩张的市场都在等待大批量制造的计算机的问世,它们中的一些将能满足现在文明最挑剔的要求。

考虑一下未来个人使用的设备,它将是一个机械化的个人图书馆,它需要一个名字引起人们的注意:"MEMEX"就可以。MEMEX是这样一个机械化设备,人们可以在其中存储书籍、记录和信件,同时可以以很高的速度和极强的灵活性完成检索。作为辅助设备,它是人脑的无限扩大。

MEMEX有一个倾斜的半透明的屏幕,资料可以投影到上面进行阅读,还有一个键盘,一系列按钮和把手。

它的一端是存储的材料,体积问题由于采用了改进的微缩胶片而得到了很好的解决。

MEMEX的大部分内容都是直接买来的,可以直接插入。

各种书籍、图片、期刊、报纸都可以这样得到并插入进行阅读,商业信函也可以,而且还备有直接输入的设备。

当然还有用于咨询的记录,它们来自于日常的索引工作。如果用户想从一本书中查找资料,他只需在键盘上轻轻敲出这本书的代码,书的封面就马上会投射到他面前的浏览器上。此外,他还有一个额外的"游标"可以使用,把这个游标拉到右边,这本书就在他面前一页页地投射出来,速度正好可以让人清晰地浏览每一页。再向右拉一下,浏览的速度就可以变成每次10页,再过去一点就是每次100页。还有一个键可以让用户直接回到索引的第一页。

如果在检索时有一种更直接的方法,能进行联系索引,就会方便许多,这就是MEMEX的基本概念:对两个条件进行并行检索是一个重要的要求。用户创建一个轨迹时,他必须指定一个名字,插入到他的代码本中,并且可以在键盘上将其调出。

这样,不论何时,只要这些条目中有一个显示出来,就能调出相关的条目。

完全新式的百科全书也将出现,互相联系的"轨迹"贯穿其中。专利律师可以轻松查找成千上万个已经发布的专利,外科医生可以参考解剖学书籍,历史学家也可以拥有大量的个人年表。

将会有一种新的职业出现,那就是"轨迹制作者",他们会从大量普通的材料中构造有用的"轨迹"并从中感受快乐。大师们的遗产将不只是他个人贡献给世界知识宝库的东西,而将成为人类共享的整体的知识框架。这时候,人们将可以通过它们制作、存储、检索人类的所有记录。

畅想未来更壮观的工具很有吸引力,而研究现在已知的或正在快速发展的方法和部件会很枯燥。预测是很困难的,但根据当前的情况进行预测,就更能说出其可能性,而不只是预言,还可以是一个建议,因为基于已经存在的情况进行的预言更有效,不像是基于未知的预言那样只是猜测。

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微分分析器造价信息

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微分分析器模拟计算机

电脑在当时仍属稀有,人们对于问题的解决方案通常是写死在表格纸上(像是曲线图和列线图解),用来一并解决相似的问题,比如说暖气机里的温度和压力分布。

卡方分布的列线图解二次大战之前,当时的最高科技是机械式和电动式的模拟计算机,也被认为是前途光明的计算机趋势。模拟计算机使用连续变化的物理量,像是电势、流体压力、机械运动等,处理表示待解问题中相应量的器件[7]。例如在1936年制作得相当精巧的水流积算器(Water Integrator)。跟现代的数位电脑比起来,模拟计算机相当不具弹性,必须手动装配(像是重新改编程序)才能处理下一个待解问题,不过早期的数位电脑能力有限,无法解决太过复杂的问题,所以当时的模拟计算机还是占有优势。直到数位电脑越来越快,拥有越来越强的记忆能力(像是RAM)之后,模拟计算机就迅速受到淘汰,程序设计从此成为人类另一项专业技能。

诺顿轰炸机瞄准器部分类比电脑广泛应用在军事瞄准用途,像是海军船舰上的诺顿轰炸机瞄准器(Norden Bombsight)和火力控制系统(Fire-Control System),有些器件甚至直到二战结束数十年后仍未退役,其中一个例子就是由美国海军开发的马克一号火力控制电脑(Mark I Fire Control Computer),从驱逐舰到战列舰都看得到它的影子。

1930年,现代电脑之父万尼瓦尔·布什发明微分分析器(Differential Analyzer),模拟计算机科技至此达到顶峰,大部分的零件都已经被制造出来,终于,宾夕法尼亚大学的摩尔电机工程研究所(Moore School of Electrical Engineering)打造出最具影响力的数位电子计算机──电子数值积分计算器(埃尼阿克)。埃尼阿克的诞生终结了大部分模拟计算机的生路,不过从1950年代到1960年代,由数位电子学控制的混合型模拟计算机依然活跃,之后模拟计算机就应用在部分专业用途上。

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微分分析器概述

1931年电子计算机的先驱--微分分析仪

●Differential Analyzer(微分分析仪)

1931年研制成功的"微分分析仪"(DifferentialAnalyzer),是第一台被用来解决微分方程的机械式计算机,被认为是电子计算机的先驱。

20世纪出现的大多数模拟计算装置,都可以看成是19世纪下半叶开尔文设想的具体化和直接发展。其中最著名的是布什研制的微分分析仪。

布什,1890年生于美国马萨诸塞州,1916年获得麻省理工学院和哈佛大学的博士学位。1930年,布什和一些工程师试制出第一台微分分析仪的样机,这台装置与现代的计算机很不一样,它没有键盘,占地几十平方米,看起来有点像台球桌,又有点像印刷机。分析仪有几百根平行的钢轴,安放在一个桌子一样的金属框架上,一个个电动机通过齿轮使这些轴转动,轴的转动模拟数的运算。

参观过分析仪的人说,操作者要"一手拿一个扳手,另一只手拿一个齿轮"。即使用者必须手持改锥和锤子来为分析仪编制程序。在试制出第一台样机后,布什又采用电子元件来取代某些机械零件。但总的来说它仍然是一台机械式的计算装置,它就是"洛克菲勒微分分析仪2号"。在第二次世界大战中,美军曾广泛用它来计算弹道射击表。

电子模拟计算机和后来数字电子计算机的出现,使机械模拟计算装置完全无用了。布什研制的分析仪后来被麻省理工学院及伦敦科学博物馆收藏起来。

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微分分析器常见问题

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微分分析器文献

主微分分析方法在金融工程研究中的应用 主微分分析方法在金融工程研究中的应用

主微分分析方法在金融工程研究中的应用

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页数: 3页

文章首次将主微分分析这一新兴数据分析方法引入到了金融工程研究领域;在介绍其原理并与传统的主成分分析、因子分析等多元统计方法进行比较的基础上,以利率期限结构为例,重点讨论了该方法在金融工程研究中的应用。

基于JavaCV的流媒体车牌分析器的设计与实现 基于JavaCV的流媒体车牌分析器的设计与实现

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页数: 1页

针对当前私家车辆剧增,交通问题日益严重,本系统采用J2EE技术以Java CV开源计算机视觉库技术为基础,设计并完成一套在流媒体图像中定位行驶过程中的车辆牌照,并将其从图像中提取出来,实现在流媒体中进行车牌检索的功能,并具有车辆流量分析功能的系统。

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