计算机发展的原因

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1、计算机发展的原因摘要：1. 从运算机快速进展的现状中，总结出运算机快速进展的最要紧的两个缘 故，一是连续不断地制造的显现;其二是围绕运算机技术的选择判据和机制是明 显的、稳固的和迅速的。2. 对激光从发明到应用过程中几个重要问题的历史考察，论述在一个具体 技术领域的产生和进展过程中，科技、经济和军事的动力共同发挥着作用是什么 使激光显现的，关键词：运算机技术迅速进展缘故激光是什么缘故促成了技术发明，这是个专门复杂的问题。不同的技术发明其动 因会有所不同，下面我们由运算机进展和激光技术的进展两个方面探讨技术进展 的缘故。1、在当今的社会里，运算机差不多是人们生活和工作中必不可少的东西了， 因此运

2、算机技术也得以快速的进展，我们从实践中总结出运算机技术快速进展的 两个最要紧的缘故。经常性的、连续性的制造活动的显现运算机技术快速进展的缘故之一确实是制造活动经常的、连续性的显现。现实需 求的驱动、关于运算机技术认识部分或者说是运算机科学的进展、信息的共享能 够用来说明这种经常性的制造活动。第一，连续不断的创新是在需求的驱动下发 生的。正是二战对信息的紧迫需求减少了制造的障碍，使得资源能够运用于差不 多的技术试验，促进了运算机的显现。早期时期各研究所、大公司、大学和政府 部门对科学运算的需求导致了运算机迅速地转为民用、转为工业产品，促进了运 算机工业的进展。随着运算机在尖端科学技术和其他科学技

3、术与工程设计方面的 普遍应用，对运算机的性能、容量也提出了更高的要求，使制造活动经常性、连 续性的显现。在运算机行业，按照技术轨道领先一步推出新运算机技术产品意味 着可能提早占有市场。竞争的压力和对利润最大化的要求往往在技术的进展上表 现为:运算机技术的进步比市场实际需求进展的更快。这无疑给制造活动的速度、 时刻快慢提出了更高的要求。其次，关于运算机技术的认识部分经常提供运算机 技术如何改进的相对有力的指导。运算机领域的工程师和科学家们的实践是往复 的，科学知识暗含在数量和种类极为可观的设计中，而这些设计又表达在运算机 产品中，不但在理论上是可行的还必须通过真实世界的约束、检验、试错、偶然 的

4、运气，甚至有时是错误的原理，也极有可能导致行之有效的新的运算机技术。 集成电路中的铝一硅触面，尽治理论上没有问题，但在实际应用时却经常出差错， 通过反复的试错，终于发觉了“铝一硅一氧化物”触面操纵，极大地促进了后来超 大型集成电路的进展。这些包蕴在新技术中的知识又被往复地用以产生新的知 识，新知识成为成功实践的基础，往复地使用将产生更进一步的创新，有时候这 种往复过程能够激发出全新的技术制造。运算机技术中大量的制造活动，是从试 错法进行的体会学习，这种在科学知识的指导下进行的精心策划、性能和说明方 面的煞费苦心的推理和往复的实践，不断地使关于新技术的信息涌现出来，进而 指导制造活动的经常性的发

5、生。运算机中的新技术迅速转化为产品第一运用于开 发研制下一代的新技术，如运算机辅助设计在芯片制作、软件开发中的运用，极 大地缩短了研发周期，加快了创新活动的步伐。最后，运算机技术（准确说是自 PC机以后）越来越建立在共享信息的基础上。如同恩格尔巴特所认为的那样，这 种信息共享思想是科学技术进步的关键，这使得制造活动能够建立在最新信息的 平台上，极大的缩短研制时刻、提高了研发的质量。稳固的、明显的和迅速的选择机制在对相互竞争的技术价值做出一个共识性判定之前需要一段时刻，这段时刻内不 确定因素可能阻碍到最后的选择机制。大多数情形下，围绕运算机技术的若干选 择判据和机制及其阻碍要素在同时发挥作用，选

6、择的环境常常是专门敏捷和稳固 的，这是运算机技术迅速进展的一个重要缘故。在实践方面，用户和市场同时对新运算机技术进行选择，在市场判据一定的情形 下，优于他者的技术取胜，如此经济之间的竞争转化为技术竞争。但由于选择是 复杂的，不仅是物性上技术先进性，还包括了社会的认同和同意。RISC相关于 CISC是更高一数量级的技术和架构，能够使微处理器的工作变得单纯，速度也 随之增快，但最终由于各种缘故没有得到市场的认同。这种关于实践上的理论自 然地把对选择的分析指向如何专门好地满足用户的需求。然而运算机技术不仅被 看成是实践的，而且是认识的，这使得选择过程的实质就变得更加复杂了，当前 一方面的选择判据专门

7、“适合”运算机用户的需求时，后一方面的判据看起来“能 够说明所观看到的相关事实并能使问题得到解决和进展得以进行”。选择过程以 及操纵创新的过程可能截然不同，对实践而言，过程最终在用户的操纵之下，对 认识而言，过程由运算机技术专家共同体来操纵。在实践中，从最早的IBM用 户联盟到霍姆布鲁运算机俱乐部为代表的各种运算机俱乐部和用户群体，关于运 算机的用户团体是多种多样的，而且他们建立在信息共享的基础上不断地采纳新 技术或新方法，为选择机制提供了有效的支持，使运算机技术在应用中繁荣进展。 另一方面，作为技术专家共同体的认识也是统一的，如帕洛阿尔托研究中心能够 与外界共享技术知识，对运算机技术的进展方

8、向和最新技术产品的进展相互反馈 的良好进程。研究新的、更好的运算机产品和有用技术尝试，几乎总涉及到技术 的不确定性或用户反应不定性的情形，既然技术共同体和用户团体之间的认识是 一致的，那么运算机技术的进展也是能够预见的，选择机制的论据也就变得稳固、 迅速和明显的了。此外，认识和实践的相互转换是选择机制稳固化、迅速化的另一论据。运算机技 术的大多数领域以应用学科和工程学科的显现为标志，这些学科的职责是促进与 实践有关的认识的进展，这些学科常吸取更为基础的学科，其本身也是当之无愧 的认识部分。传统认为，有认识的提高就能有实践的进步，在对运算机技术研究 中，发觉常有另外一条路径，那个过程存在着强烈的

9、相互作用，在肖克利及其同 事制造出一个运行的晶体管后，作为一个科学领域的热力学建立起来，有关半导 体是如何运行的理论也建立了起来，这是用来证明认识随着实践的提高而提高的 经典实例。在工程学科和应用学科中，与实践的紧密联系给我们如此的启发，认 识的提高能够让选择判据更加明显，它们能够使运算机技术的实践中普遍存在的 问题得到解决，或者说是促进实践的进展。假如没有所说的认识的关心，这一切 会变的不可能实现或更困难一些。明显，选择机制在运算机技术的实践进化和认 识进化之间明显地提供了一种双向的连接，推动运算机技术的快速进展。2、1960年，世界上第一台激光器产生。激光是一项全然性的突破。激光技 术的进

10、展，极大地带动了相关科学研究的蓬勃进展，带来了遍及社会和经济生活 各个领域的广泛用途。到现在，已有六次诺贝尔物理学奖授予了工作在微波激射 器和激光领域的科学家:Nikolai Basov, Alexander Prokhorov 和 Charles H.Towens（1964）； Dennis Gabor（ 1971）； Arno Penzias 和 Robert Wilson（ 1978）； Nicolaas Bloembergen 和 Arthur Schawlow（ 1981）Norman Ramsey（ 1989），Steven Chu（朱 棣文），Claude Cohen-Tanno

11、udji 和 William Phillips （ 1997）。四十年来，激光 广泛地应用于国防、通讯、医疗、工业应用、出版业、科学和工程研究、环境监 测、周密测量、服务业（如超级市场柜台的读条码）和家庭娱乐（如CD机）等 各个领域。像蒸汽机、机械工具、电气（发电机和电动机）、晶体管、运算机这 些全然性的创新一样，激光是一项通用技术（General purpose technologies, GPTs， 1 ,p65），它提供了能够在大量实际领域应用的技术能力，对科学技术和经济 社会的进展都具有极其深远的阻碍。激光的历史，包蕴着丰富的科技政策议题，是我们认识和明白得20世纪科学技 术进展及其与

12、社会相互作用的一个极好案例。本文以历史进展为基础，探讨激光 从发明到应用的几个重要问题：技术发明依靠于科学的方式；技术的建立与激光 共同体的形成；技术进化的方向和轨道；技术的不确定性和应用。据此，对科学 与技术的之间互动关系以及新技术在社会经济中的应用做一结论。是什么使激光显现的技术发明是如何依靠科学知识的激光（Laser, light amplification by stimulated emission of radiation）发明于 1960 年，其前驱 微波激射器（Maser ,microwave amplification by stimulated emission of ra

13、diation ）发明于1954年。从历史进展来看，激光是把微波激射器的原理从 微波领域自然？专门是，什么缘故激光不是在微波激射器之前，而是在之后被发 明出来？ 推广到可见光而产生的。两者差不多上基于受激辐射原理。受激辐射 的概念是由爱因斯坦在1916年提出的，到30年代，物理学家差不多认识到受激 辐射会带来放大效应。也确实是说，发明激光的概念要素在20世纪30年代就已 充分提出来了。那么，自然要问：什么缘故激光没有在30年代就发明如此的问题预设一种逻辑：科学发觉自然会带来技术突破，或者技术突破是从科 学原理中直截了当导出的。如此一种思想是事后的逻辑重建。按照这种逻辑给出 的一个答案自然会是如

14、此的：“人们花了 20年的时刻摆脱了老的、传统的产生电 磁波的方法，找到了实现它们全新的、革命性的途径，就象常在这些例子中显现 的，当时机成熟时，许多科学家几乎就会同时得到同样的方法。”（2，Pxi，着 重体为引者所加）。“时机成熟”一词，掩盖了对技术发明依靠于科学知识方式的 无知。让我们来看一看实际的情形。二战期间，由于雷达的需要，分子光谱学得到兴盛进展，研究前沿向更短的波长 领域推进，以达到更高辨论率的目标。从历史进展来看，微波激射器的发明是 由分子光谱学的研究问题产生出。（3，PP39-40）战争终止后，美国军方对毫 米级波谱学的研究工作保持着强烈的爱好，因为其方便的部件能够用于减少导弹

15、 的重量、设计安装在坦克和潜水艇上的轻量级短波雷达、以及用于提高短波通讯 的安全性。1946年，由美国海军研究办公室、陆军通讯兵和空军联合建立了联 合电子学服役打算（the Joint Services Electronics Program， JSEP），提供资金 和仪器，共同支持“二战”期间的电子学研究实验室，目的是平行地开展军方需要 的研究和光谱学家感爱好的研究，并期望两者能得到交叉利用。JSEP最初支持 的四个实验室是:哈佛辐射实验室，MIT辐射实验室（重组为电子学研究实验室）， 哥伦比亚辐射实验室和斯坦福电子研究实验室。在当时冷战的气氛下，美国科学 家把基础研究和军事应用结合在一起来

16、做，是专门普遍的现象。1951年，在微 波激射器的思想提出之时，微波激射器和激光的发明人Charles H.Towens就在 哥伦比亚辐射实验室，受军方的资助，从事分子光谱学和微波的基础研究。1954 年，Townes和他的学生J.Gordon H. Zeiger合作用新的放大原理产生了第一台微 波激射器。之后，Townes把微波激射器的研究原理推广到可见光领域，带来了 激光的发明。我们从微波激射器发明的故事（3,PP54-59）能够明白，Townes是在苦苦思索 当时困扰的难题常规的微波源（电子管、速调管、磁电管等）对毫米和亚毫 米范畴无能为力时，灵感突现，想到用共鸣振荡器来保持受激辐射，从而实现放 大作用。在当时，物理学家熟知受激辐射差不多有三十多年了，也明白受激辐射 会产生放大现象，然而实验显示专门困难。由于受激辐射能够专门好地被其他物 理效应确定，放大效应没有被认真对待；（4,P547）当时物理学家的爱好没有 显示出把受激辐射和相干的放大技术联系起来，1951