【揭秘AI】穿越时光隧道，探秘AI起源与发展01

算盘

被誉为世界上最古老的计算机之一，是一种手动操作的计算工具，起源于中国。它主要由框、梁和珠子组成，通过移动珠子在档位上的位置来进行加减乘除运算。算盘的发明时间可以追溯到公元前或公元初期，据历史记载，东汉时期的数学家徐岳被认为是分档算盘的重要贡献者。

算盘的工作原理基于固定的口诀（算法）以及珠子的位置变化来实现数值计算。横梁将算盘分为上下两部分，上部的一颗珠子代表五，下部的一颗珠子代表一。操作者根据珠算口诀快速准确地完成各种复杂的数学运算，其计算效率在古代是非常先进的。

随着电子计算机的发展，算盘逐渐退出了日常计算领域，但它作为人类计算技术发展史上的重要里程碑，至今仍被用于教育和文化传承中。同时，算盘的计算原理与现代计算机硬件和软件相结合的思想有异曲同工之妙，体现了古代人类对计算方法和逻辑思维的独特见解。
天文学家开普勒

古希腊星盘（Astrolabe）

是一种复杂的机械装置，被用于天文测量和导航。它结合了齿轮系统与平面天球图的原理，可以用来解决各种与天文学相关的问题，如计算太阳、月亮和行星的位置、确定日出日落时间、预测天文事件、以及解决地理上的纬度问题等。

尽管最原始的星盘可能不包含齿轮结构，但随着技术的发展，特别是在中世纪，星盘的设计变得更加复杂且精密，一些高级版本的星盘确实包含了齿轮机制以协助进行更准确的天文计算。例如，安提凯希拉装置（Antikythera Mechanism）就是一个更为复杂的古代天文计算机，其内部有多个相互啮合的青铜齿轮，能够预测多个天体的运动，包括月相周期、太阳和月亮在黄道带中的位置等。

通常由金属或木头制成，其中心部分是一个可旋转的圆盘，上面刻有多种刻度线和符号，代表天空的不同部分。通过调整不同层盘面之间的相对位置，并配合窥管或其他观测工具，使用者可以模拟天体在天空中的运动状态并进行相应的测量。

波斯数学家阿尔·花拉子米

他在9世纪的著作《Kitāb al-Ǧabr wa-l-Muqābala》中提出了“al-jabr”和“muqabalah”的概念，这是现代代数学术语“代数”（Algebra）的起源。在这部书中，他系统地阐述了解决一元一次方程和一元二次方程的方法，并且首次引入了用文字表示未知数以及通过移项和合并同类项来求解方程的技术。

虽然我们没有具体的规则列表来详述阿尔·花拉子米发明的所有解决数学问题的方法，但可以说他的工作奠定了代数的基本思想和操作原则，例如：

通过等式两边同时进行相同的操作以保持平衡。
移动（“al-jabr”）方程式中的项以便把未知数集中到等式的一边，常数项移到另一边。
处理包含平方项的一元二次方程，类似于现代的配方法。
解决实际问题时，将问题转化为代数形式表达并求解。
这些基本原则构成了后来代数学发展的基石，并对整个数学领域产生了深远影响。

查尔斯·巴贝奇

查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage），全名查尔斯·巴贝奇爵士（Sir Charles Babbage），是19世纪初期的英国数学家、发明家和机械工程师，生于1791年12月26日，逝世于1871年10月18日。他被誉为“计算机之父”，因为他的创新思维和技术设计对现代计算机科学产生了深远的影响。

巴贝奇的主要成就在于他设计了两台具有划时代意义的机器：

差分机（Difference Engine）：这是一台旨在自动计算数学表，尤其是天文和航海用的对数表和三角函数表的机器。它利用的是差分原理，能够高效且准确地完成大量重复的数学运算。尽管由于技术和资金问题，巴贝奇在生前未能完全建造出一台可以运行的大型差分机，但后来人们根据他的设计图纸，在1991年成功制造出了第一台能够正常运作的差分机模型，证明了他的设计有效性。

分析机（Analytical Engine）：这是更为先进的一台概念性机器，被认为是第一台通用型可编程计算机的设计原型。分析机不仅能够进行算术运算，还能够处理逻辑操作，并且拥有存储程序的功能——这是现代计算机的核心特征之一。巴贝奇与数学家 Ada Lovelace 合作，她为分析机编写了一系列算法，包括著名的伯努利数计算程序，被广泛认为是世界上最早的计算机程序。

尽管巴贝奇的这两项伟大发明在他生前并未实现商业化或大规模生产，但它们奠定了现代计算机设计的基础理念，使他在科技史上占有重要地位。

艾伦·图灵（Alan Mathison Turing）

1912年6月23日—1954年6月7日， 是英国著名的数学家、逻辑学家、密码学家、计算机科学家和理论生物学家，被誉为“计算机科学之父”和“人工智能之父”。他的工作在第二次世界大战期间对盟军胜利起到了决定性作用，特别是在破解德国的恩尼格玛密码机方面。他的主要成就包括：

图灵机：1936年，图灵提出了抽象计算模型——“图灵机”，这是一个理论上能够模拟任何算法的设备，为后来的计算机科学奠定了基础。

图灵测试：他在1950年的论文《计算机器与智能》中提出了图灵测试的概念，用于评估机器是否具有人类水平的智能。

早期计算机设计：战后，图灵参与了曼彻斯特大学MARK系列计算机的设计和开发工作，这些早期的电子计算机对于现代计算机的发展具有重要意义。

理论贡献：图灵在逻辑学、数理逻辑、可计算性理论以及形式语言等领域做出了开创性的研究。

人工智能先驱：图灵不仅预见到了未来计算机将具备学习和思考的能力，还在实际工作中探讨了如何实现这一目标，从而为人工智能领域的发展打下了基石。

遗憾的是，图灵在其生涯晚期因同性恋身份而遭受歧视和迫害，在1954年因食用浸有氰化物的苹果去世，死因被认定为自杀。直到20世纪末和21世纪初，人们才逐渐认识到其卓越贡献，并通过各种方式纪念他，如设立“图灵奖”作为计算机领域的最高荣誉之一。

ENIAC第一台通用电子计算机

通用计算的诞生通常以1946年2月14日美国宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分计算机）作为标志。ENIAC是世界上第一台通用电子计算机，由美国人约翰·普雷斯珀·埃克特（John Presper Eckert）和约翰·威廉·莫奇莱（John William Mauchly）共同设计和建造。

这台计算机在第二次世界大战期间被研发出来，初衷是为了满足弹道计算的需求，尤其是在火炮火力表的制作过程中需要进行大量的复杂数值计算。ENIAC使用了大约18000个真空管，重达30吨，体积庞大，但其设计具有可编程性，能够通过重新配置线路来执行不同的计算任务，从而具备了处理各种数学问题的能力，被认为是现代通用计算机的鼻祖。

尽管ENIAC存在诸多局限性，如程序不能存储在机器内部、体积大、耗电量高以及可靠性相对较低等，但它为后来计算机的发展奠定了基础，标志着人类进入了计算机时代，并引领了随后计算机技术的快速发展和普及。

约翰·冯·诺依曼

约翰·冯·诺依曼（John von Neumann，1903年12月28日—1957年2月8日），是一位美籍匈牙利数学家、计算机科学家、物理学家和经济学家，他为现代计算机科学的发展做出了革命性的贡献。以下是他的一些主要成就：

现代计算机架构的奠基者：冯·诺依曼在1945年提出了存储程序式电子计算机的设计概念，即“冯·诺依曼体系结构”。这一架构包括输入设备、输出设备、运算器、控制器以及存储程序和数据的内存单元。这种设计使得计算机能够在执行过程中从存储器中读取指令并执行，从而实现通用计算功能。

博弈论的创立者之一：与奥斯卡·摩根斯特恩合著了《博弈论与经济行为》（Theory of Games and Economic Behavior），奠定了博弈论的基础，并将其应用于经济学和社会科学领域。

核武器研究：二战期间，冯·诺依曼参与了美国原子弹研发项目“曼哈顿计划”，他的工作涉及对爆炸过程中的物理现象进行数学建模。

数学领域的贡献：他在多个数学分支有重要贡献，如算子理论、量子力学的数学基础、集合论等。

自动机理论：晚年，冯·诺依曼还致力于自动机理论的研究，探讨了可计算性和自我复制系统的可能性，这些工作对于后来的人工智能领域也产生了深远影响。

其他跨学科研究：除了上述领域，他还涉猎化学工程、统计力学、连续几何等多个领域，显示出了其作为博学者的广泛兴趣和深厚学识。

总之，约翰·冯·诺依曼是20世纪最杰出的科学家之一，他对科学和技术的多方面发展起到了关键性推动作用。