关键要点:
- 戈特弗里德·莱布尼兹(1646-1716)是一位伟大的德国博学家、数学家、哲学家、科学家和外交家,他发明了第一台机械计算器,不仅适用于加减法,还适用于乘法。
- 作为数学家,他最伟大的成就是独立于艾萨克·牛顿发展了微积分的主要思想。这两位科学家都被认为是微积分的创始人。
- 莱布尼兹还改进了二进制数系统,这成为了数字计算机的基础。
戈特弗里德·莱布尼兹
伟大的德国博学家戈特弗里德·莱布尼兹(参见 莱布尼兹的传记)是第一批追求逻辑(思维)设备的人之一(在拉蒙·卢尔和阿坦纳修斯·基尔歇几乎同时之后)。我们还必须提到这样一个事实,莱布尼兹创造了第一台机械计算器,不仅适用于加减法,还适用于乘法——步进式计算器。但是作为一个真正的天才和极其强大的智力,莱布尼兹迈出了巨大的一步。
莱布尼兹在1666年出版了他的第一本书,《论组合艺术》。
莱布尼兹写下他的第一本书
1666年,莱布尼兹出版了他的第一本书(参见封面上的上图),也是他的哲学博士论文,《论组合艺术》(关于组合艺术),部分受到拉蒙·卢尔的《大艺术》的启发(莱布尼兹在青少年时期就接触到了拉蒙·卢尔的作品)。尽管莱布尼兹在书中放置的设计(参见下图)与基尔歇的书中的铜版画相比显得非常简单甚至平庸,但随后的整个文本却讲述了一种新颖和不同的语言。莱布尼兹当时只有20岁,但他作为一个先进的数学家分析了组合艺术的潜在力量和局限性。
莱布尼兹对在一门科学中再现整个宇宙感兴趣。
与卢尔和基尔歇不同,莱布尼兹对这种方法的任何神秘应用都不感兴趣,而是对在一门科学中再现整个宇宙的方法感兴趣。在阅读他非常著名的有关单子的论文(1714年的《单子论》)之后(单子类似于处于形而上学领域的原子),他的新的、激进的观点立即变得可理解。
1674年,莱布尼兹描述了一种解代数方程的机器。一年后,他写道将逻辑推理与机械相比,从而指出将推理规约为某种计算,并最终建造一台能够执行这种计算的机器的目标。
这位哲学家的计划是宏大的
难以置信的是,在他的3页长的论文《de progressione dyadica》中,莱布尼兹甚至概述了一台通过二进制系统工作的计算机:一台没有轮子或滚筒的机器,只使用球、孔、棍子和通道来运送球。这个[二进制]计算可以通过一台机器来实现。以下方法肯定很容易实现。[一台]带有可以打开和关闭的孔。它们应该在对应1的位置打开,在对应0的位置保持关闭。通过打开的门,小方块或弹珠可以掉入通道,通过其他门则不会掉落。它[门阵列]应根据乘法的需要从一列移动到另一列。通道应该代表列,除非机器被启动,否则球不应该能够从一个通道到另一个通道。然后,所有的弹珠都跑进下一个通道,每当一个弹珠掉进一个打开的孔中时,它就被移走。因为可以安排两个弹珠总是一起出来,否则它们不应该出来。
莱布尼兹反思他的作品
在他晚年时的一则笔记中,当他反思自己的作品时,他想起了通用组合艺术的旧计划:
我再次思考了我早期关于一种新的语言或理性写作系统的计划,它可以作为所有不同民族的交流工具……如果我们有这样一种通用工具,我们可以像讨论数学或几何问题那样讨论形而上学或伦理问题。那就是我的目标:每一个误解都不过是一个计算错误(…),可以很容易地通过那种新语言的语法规则进行纠正。因此,在争议性的讨论中,两位哲学家可以坐下来,就像两位数学家一样进行计算,他们可以说:“让我们核对一下……”
发展二进制计算
莱布尼兹在1678年2月的论文《lingua generalis》中宣布了另一个引人注目的想法,与他的二进制计算思想密切相关。莱布尼兹提出了他的通用语言或通用语言作为一种通用语言,旨在成为一个字符词典,用户可以在其上执行计算,从而自动生成真命题,并作为一个副作用发展二进制计算。如今人们相信,莱布尼兹独立地同时发明了微积分和艾萨克·牛顿。
尽管没有实现他发明通用问题求解器的梦想,莱布尼兹确实是一个伟大的发明家。这在他的时代,根据当时的知识和技术是不可能实现的。在我看来,如果我们必须在计算机历史上任命两个最伟大的人物,第一个肯定是戈特弗里德·莱布尼兹,与查尔斯·巴贝奇并列。