计算机和网络简史:从17世纪的计算机到今天的数字帝国

Mark wiens

发布时间:2023-05-13

计算机和网络简史:从17世纪的计算机到今天的数字帝国

  如今,我们中的大多数人在工作、理财、回复信函或社交生活等方方面面都严重依赖互联网。网络的应用是无止境的,而且对现代生活至关重要。

  虽然我们中的许多人从20世纪90年代就开始上网,但计算的历史可以追溯到更久远的年代——毕竟,没有计算,就没有网络。事实上,最早的原始计算设备早在17世纪就已经构想出来了,最早的可编程计算机概念出现在19世纪中期。

  计算机的历史始于17世纪早期,当时引入了后来被证明是现代计算机编程基础的计算机。1614年,约翰·内皮尔提出了一种新的数学方法,称为对数,它提供了一个增强的分析范围。

  数学家和计算机程序员使用对数指数来简化复杂的数学计算,并创建特定的软件程序结果,例如创建比较统计数据的图表。

  纳皮尔关于对数的工作第一次出现在Mirifici对数经典是描述,成为一个有影响力的文本在数学和工程领域,以及物理和导航。

  根据内皮尔的研究,计算尺最初是由埃德蒙·冈瑟发明的。冈瑟法则可以被看作是一种早期的模拟计算机,它使用对数原理来进行乘法和除法。威廉牧师进一步扩展了甘瑟的设计,结合了甘瑟的两条规则,创造了现在被普遍认为是第一个可辨认的计算尺。

  Oughtred的计算尺设计由他的学生William Forster于1632年发表。从那时起,许多其他数学家和工程师在Oughtred的设计上发展和扩展,创造出能够计算三角、根和指数的计算尺。计算尺使计算速度快得多。

  计算的历史离不开分析引擎。虽然17世纪为我们提供了进行快速计算的工具,但直到19世纪,可编程计算机的想法才开始出现。

  1822年,查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)完成了一台小型原型“差分机”;能快速计算数学表的由手摇柄操作的机器。尽管人们对他的发明有些兴趣,但当时的金属加工技术无法充分生产出发动机所需的部件,最终这个项目被放弃了。

  巴贝奇并没有被吓住,他和数学家阿达·拉芙莱斯一起进行了下一个尝试——分析机。分析引擎的拟议结构成为了电子时代计算机的先驱:一个集成的存储器、控制流和运算单元。

  人们通常认为是Lovelace编写了第一个计算机程序,这要归功于她使用分析引擎计算伯努利数的算法。可悲的是,就像差分机一样,这个装置从未完成,而且Lovelace的程序在她的有生之年也没有经过测试。

  20世纪中期带来了计算机和网络历史上的一系列里程碑。1942年,爱荷华州立大学数学和物理教授约翰·文森特·阿塔纳索夫和研究生克利福德·贝瑞制造了第一台自动电子数字计算机。然而,Atanasoff-Berry计算机只是被设计用来求解线性方程组,不能被编程,它作为第一个数字计算机的作用是有争议的。

  1943年,汤米·弗劳尔斯为世界上第一台电子可编程计算机“巨人”揭幕。“巨像”的特色是一系列可以进行计数操作的真空管。二战期间,盟军利用它拦截和解码来自德国最高指挥部的信息。

  1949年,EDSAC(电子延迟存储自动计算器)进行了第一次计算。如今,这种设备被认为是最早的存储程序计算机之一。1952年,它运行了世界上第一个图形电脑游戏“OXO”,这是由Sandy Douglas教授开发的。

  1949年,第一个调制解调器诞生。这些早期的调制解调器传输雷达信号,能够将接收到的数字数据调制成声音,并将声音解调成数据。到1958年,适应计算机使用的调制解调器连接到商业电话线上。

  第一次对类似今天的万维网的计算机网络的描述出现在J.C.R. Licklider在1962年提出的“银河网络”概念中。Licklider是麻省理工学院的教授,也是五角大楼高级研究计划局(ARPA)信息处理技术办公室(IPTO)的第一任主任。

  Licklider在1963年发给同事的一份备忘录中,用这个词来指代一个网络系统,他“想象成一个对所有人开放的电子公共场所”,并把他们称为“星际计算机网络的成员和附属机构”。

  他的工作为1969年的高级研究计划局网络(ARPANET)铺平了道路,该网络将斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校、UCSB和犹他大学的计算机连接起来。

  web历史上一个突出的时刻是第一个成功的电子邮件。1972年3月,雷·汤姆林森开发了第一个电子邮件软件;一个简单的发送和读取程序,以帮助通信之间的阿帕网开发人员。

  到7月,汤姆林森已经扩大了该程序的功能范围,增加了文件、转发和回复信息的选项。这就是20世纪末21世纪初最流行的一种交流方式的卑微开端。

  1973年,位于帕洛阿尔托的施乐研究实验室开发了以太网,这项技术加速了网络的发展。以太网是将许多计算机系统连接在一起形成局域网的系统。

  以太网的早期示例运行速度仅为2.94 Mbps。到1979年,施乐、英特尔和数字设备公司商定了10mbps的标准以太网速率。虽然以今天的标准来看,这似乎并不多,但这种标准化代表了数字通信的一个里程碑。

  将传输速度标准化的决定代表着朝着创建一个可访问的、商业的互联网的方向迈进,最终将向公众开放。

  20世纪80年代是互联网历史上的一个转折点,互联网开始走出研究设施,进入人们的家中。尽管早在20世纪70年代末个人电脑就已成套上市,但直到80年代类似我们今天使用的个人电脑才进入市场。

  1982年出现了传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP),通常称为TCP/IP,作为阿帕网的协议。通过建立和维护主机之间的连接,这些协议允许数据从一台计算机发送到另一台计算机。

  当数据通过TCP连接发送时,协议将其分成包或段。每个包包括定义源和目标的报头和数据部分。该协议还确保数据包以正确的顺序到达接收端。

  这是一个巨大的改进,以前的网站名称完全由数字组成(如123.456.789.10)。由于威廉·吉布森的小说《神经漫游者》,“网络空间”一词于1984年首次出现在公众视野中。

  1985年,第一个版本的微软视窗开始向公众开放,彻底改变了软件业,永远改变了人们与计算机交互的方式。今年,Symbolics Computer Corp.的网站注册了第一个域名。

  1989年,在欧洲核子研究中心工作时,蒂姆伯纳斯-李爵士创建了第一个互联网浏览器——万维网。在此期间,他还开始研究万维网的基本技术——HTML、URI和HTTP——以及第一个web服务器。

  由于伯纳斯-李决定让他的代码永久免费使用,他的工作为后来的Web 1.0奠定了基础;我们所知道的互联网的第一波浪潮。

  实际上,isp提供了一个通向互联网上所有可用信息的门户。第一家互联网公司出现于20世纪80年代末,普遍被认为是“全世界”。该公司每月收取固定的上网费用。它们首先出现在澳大利亚和美国。

  然而,最早的商业“互联网服务提供商”之一被广泛认为是Telenet,它实际上出现在20世纪70年代中期。他们出售对阿帕网的商业访问,而不是我们今天所知道的网络。

  互联网服务提供商最初通过拨号调制解调器提供与互联网的连接,通常使用公共电话网络。由于该行业相对较新,进入壁垒较低,许多新的互联网服务提供商将在多年后出现,但很少能生存下来。

  有线电视的兴起也帮助提高了连接速度。由于有线电视供应商已经与客户的财产有了有线连接,他们可以提供比拨号上网更快的速度。

  一度竞争激烈的ISP市场很快就会被少数占主导地位的互联网服务提供商排挤出去。其中一些将在ISP市场上成为事实上的垄断或双头垄断。

  在20世纪90年代初,开放的互联网上发布了第一个网页——这是web历史上具有重大影响的事件,标志着web 1.0的开始。在此期间,早期的网站都是静态的,用户无法与之互动,它们通过一系列超链接连接起来。

  此后不久,基于互联网协议的视频会议也成为可能。我们今天所说的视频聊天的早期祖先之所以成为可能,是因为先进的视频压缩技术,使得台式电脑和个人电脑能够处理视频会议。

  在20世纪90年代早期,随着互联网越来越流行,光纤互联网(光纤电缆)开始在世界各地大量铺设。

  最早的视频聊天服务之一叫做CU-SeeMe,是由康奈尔大学的Tim Dorcey开发的。1992年,它首次部署在苹果Macintosh上,后来被移植到基于windows的个人电脑上。这种早期的视频聊天服务最终在1993年作为国家科学基金会(NSF)资助的“全球校舍”教育项目的一部分引入公众。

  1994年,雅虎诞生了!创始人杨致远(Jerry Yang)和大卫费罗(David Filo)是斯坦福大学电气工程专业的毕业生。这个网站最初叫做“杰瑞和大卫的万维网指南”。

  雅虎最终在1995年3月上市Compuserve、美国在线和Prodigy也在那一年开始提供互联网接入服务。亚马逊、Craigslist和eBay也诞生了。

  1996年,互联网档案馆首次出现。这家总部位于美国的非营利性数字图书馆自成立以来就致力于为公众免费提供数字化材料,包括网站、软件应用/游戏、音乐、电影/视频、移动图像和数百万册图书。

  “我们从1996年开始记录互联网本身,这是一种使用刚刚开始增长的媒体。和报纸一样,发布在网络上的内容是短暂的,但与报纸不同的是,没有人会保存它。”

  今天,我们可以通过Wayback机器访问20多年的网页历史,我们与625+图书馆和其他合作伙伴通过我们的档案信息程序来识别重要的网页。”——互联网档案馆。

  目前,互联网档案馆通过它的“Wayback机器”提供了数以千万计的书籍、数以百万计的视频、电影和音频文件、数以十万计的软件程序和数以千亿计的网页。公众可以在闲暇时上传和下载资料,但互联网档案馆的大部分资料是由网络爬虫自动收集的。

  1996年,微软和网景之间的“浏览器战争”也开始了。名为“跳舞宝贝”的3D动画也成为了今年第一个走红的视频。

  1997年,Reed Hastings和Marc Randolph创立了Netflix,最初通过邮寄方式提供dvd。该公司后来发展成为互联网上最强大的娱乐公司之一。

  1999年,美国在线(AOL)收购了网景公司(Netscape)的股份,随着Napster的诞生,点对点文件共享应运而生。这一活动将震撼整个音乐界,因为它允许粉丝们不用向艺人支付版税就能接触到音乐。Napster最终在2001年因侵犯版权问题被美国联邦法官判决关闭。

  尽管“Web 2.0”一词是达西·迪努奇在1999年首次使用的,但人们普遍认为互联网的第二波浪潮直到2004年才真正开始。在她的文章《碎片化的未来》中,迪努奇预言了当今互联网的交互性增加,以及在线年,凯文·阿什顿在宝洁公司工作时首次使用了“物联网”一词。这个词要再过十年才能流行起来。

  几年后,也就是2000年,所谓的互联网泡沫破灭了,数十亿对互联网公司的投机投资化为乌有,其中许多公司在没有生产任何产品或盈利的情况下,已经积累了巨大的股票估值。

  纳斯达克(Nasdaq)的网络公司(dot.com)指数要到2015年才能回到崩盘前的峰值水平。

  2003年,SQL Slammer蠕虫在不到10分钟的时间里在全世界传播,震惊了数百万人。今年还诞生了MySpace、视频会议服务Skype和Safari网络浏览器。

  WordPress也是在2003年创建的。今天,它是全世界数千万网站的基础。这将改变数百万人在网上写博客和赚钱的方式。

  2004年2月,马克·扎克伯格在他的哈佛大学宿舍里推出了Facebook。在一个月内,几乎一半的哈佛本科生在这个网站上注册。

  Facebook,像它那个时代的许多其他社交网络一样,是web2.0互动趋势的象征,允许用户在帖子中评论、喜欢和标记彼此。虽然这些增加的内容看起来很肤浅,但它们将成为全球广告商极为重要的数据来源。

  这一时期也首次见证了卫星互联网的兴起。尽管自20世纪50年代以来,基于卫星的通信已经取得了重大进展,但直到21世纪初,才出现了第一个真正面向消费者的互联网卫星。

  欧洲通信卫星组织在2003年发射了第一颗卫星,随后在2004年发射了Anik F2(第一颗高吞吐量互联网卫星)。后者只向美国北部和加拿大提供宽带和多媒体服务。

  从2011年开始,更多的高吞吐量互联网卫星,如ViaSat的ViaSat-1卫星和HughesNet的木星,帮助实现了进一步的改进。这使得下游数据速率从1-3 Mbit/s上升到12-15Mbit /s甚至更高成为可能。

  从那以后,越来越多的公司试图加入这一潮流,提供自己的互联网卫星服务。其中最引人注目的是SpaceX,它的“Starlink”网络卫星群希望将互联网的力量带到地球上一些最偏远的地方。

  同年还出现了第一种加密货币比特币的首次发行。从那时起,成千上万的替代品被推出,区块链技术被广泛视为许多不同行业和应用的未来。

  所有人都说,Twitter和Facebook等社交媒体网站在2011年的中东起义中发挥了作用,也被称为“阿拉伯之春”(Arab Spring),以及网络欺凌的增长。接下来的一年见证了互联网材料“合理使用”的重大胜利,奥巴马政府提出的一项法案,《制止网络盗版法案》和《知识产权法》被击败。

  2013年,前美国中央情报局(CIA)雇员、美国局(NSA)承包商雇员爱德华·登(Edward Snowden)揭发了美国局(NSA)在世界各地对包括美国公民在内的数千人的通讯进行监控的事实。视频聊天服务谷歌Hangouts也将于2013年推出。

  2016年,谷歌推出了谷歌Assistant,标志着其进入了“智能”计算机化助理市场,这一市场整体展示了物联网(IoT)的日益成熟。《精灵宝可梦Go》也将于今年发行。

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