萊布尼茨，德國哲學家、數學家，1646年7月1日，他出生在德國的書(shu) 城——萊比錫。他的父親(qin) 是萊比錫大學的哲學教授。就在萊布尼茨6歲時，父親(qin) 因病去世。父親(qin) 給他留下的財富是一個(ge) 藏書(shu) 豐(feng) 富的私人圖書(shu) 館。萊布尼茨從(cong) 小就喜歡閱讀各類書(shu) 籍。孩提時的大量閱讀培養(yang) 了萊布尼茨廣泛的興(xing) 趣，也為(wei) 他日後的創造性思維和研究打下了良好的基礎。

1667年2月，萊布尼茨獲得了阿爾特多夫大學的法學博士學位。博士畢業(ye) 後，他就步入政界。1672年，26歲的萊布尼茨以外交官的身份前往巴黎從(cong) 事社會(hui) 活動。在巴黎，他常常聽到人們(men) 談起神奇的帕斯卡加法器。帕斯卡是法國著名的數學家、物理學家。他的父親(qin) 在政府部門做稅務工作。帕斯卡為(wei) 了幫助父親(qin) 減輕計算工作量和避免犯錯誤，1642年，他成功製作了加法器。這台加法器是世界上第一台鍾表齒輪式計算器，可以自動完成加減運算。

“機器能幫助人們(men) 完成計算工作，這多麽(me) 有意義(yi) 啊！”萊布尼茨也想研製計算器，他研究的計算器不僅(jin) 能進行加減運算，還要能進行乘除運算。他是一個(ge) 實幹家，說幹就幹。1673年，第一台萊布尼茨計算器誕生了！萊布尼茨的計算器由兩(liang) 個(ge) 部分組成：第一部分是固定的，用於(yu) 加減法，原理與(yu) 帕斯卡加法器原理一致；第二部分用於(yu) 乘除法，他設計了一個(ge) 乘法器和一個(ge) 除法器，由兩(liang) 排齒輪構成（被乘數輪與(yu) 乘數輪），這是萊布尼茨獨創的。

萊布尼茨是一個(ge) 勇於(yu) 革新的學者，隻要他認為(wei) 有意義(yi) 的工作，他都竭盡全力去做。為(wei) 了提高計算器的計算速度，他自己出資，聘請鍾表工匠，對計算器不斷地升級換代。從(cong) 1674年到1697年的24年時間裏，萊布尼茨完成了計算器的三次升級換代。第四代計算器有8個(ge) 輸入位、12個(ge) 輸出位。這台計算器能夠完成千萬(wan) 位的十進製數計算，輸出結果可以達到千億(yi) 。這是一台箱式手提計算器，萊布尼茨外出時，隨身攜帶。目前，這台計算器陳列在德國漢諾威萊布尼茨紀念館中。

萊布尼茨計算器采用的是十進製。雖然計算器的計算力已經很強大了，但是，它無法達到 “是”與(yu) “非”的思維計算。為(wei) 了實現“是”與(yu) “非”的計算，萊布尼茨發明了二進製。二進製係統隻有0和1兩(liang) 個(ge) 符號，計算規則是逢二進一。如十進製數“3”，它的二進製表示是“11”。因時代的局限性，十七世紀的萊布尼茨計算器沒有融入二進製。

隨著二十世紀的到來，電子管、晶體(ti) 管和大規模集成電路的出現，二進製的兩(liang) 個(ge) 符號0和1在物理技術上容易實現，如用電壓的高低兩(liang) 個(ge) 狀態分別表示1和0兩(liang) 個(ge) 符號。兩(liang) 個(ge) 狀態的物理器件，穩定狀態好，可靠性高。二進製的兩(liang) 個(ge) 符號0和1正好與(yu) 邏輯量“假”和“真”相對應，可進行思維計算。二進製數與(yu) 十進製數之間的轉換相當容易。如十進製數1024，即210，用二進製表示為(wei) 10000000000。

基於(yu) 二進製的這些優(you) 點，現代計算機的內(nei) 部都采用了二進製。計算機很聰明，它能自動地把十進製數轉換為(wei) 二進製數進行運算，再將二進製的結果轉換成十進製數輸出，極大地方便了計算機操作者。“天河二號”是我國國防科學技術大學自主研製的超級計算機。 如果每人每秒鍾能完成一次運算，那麽(me) “天河二號”運算一小時，相當於(yu) 13億(yi) 人同時計算上千年。“天河二號”有強大的存儲(chu) 係統，其存儲(chu) 總容量相當於(yu) 600億(yi) 冊(ce) 每冊(ce) 10萬(wan) 字的圖書(shu) 。

萊布尼茨出身書(shu) 香門第，一生勤勉好學、是世界上少有的通才。他和十七世紀英國科學家牛頓共享微積分的發明權。他是數理邏輯的開山鼻祖。他的計算器是現代計算機的祖師爺。他設計的二進製像黑暗中的一座燈塔，指引著計算機航行的方向。他對人類文明的進步作出了卓越的貢獻。值得全人類永遠銘記。

（作者係華中農(nong) 業(ye) 大學副教授）


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