哈佛的马克电脑

我最早听过的马克一号、二号、三号，是艾肯(Howard Aiken)在哈佛大学研发的电脑。艾肯是哈佛物理系博士生，每天花很长的时间拿着铅笔计算。当时已有打孔卡计算机(一次只能执行一个算数运算)，但需人工操作。他想，如果这些计算能自动完成多好。

1937年，艾肯写了一份22页的备忘录，提出了电脑的初步设计，将打孔卡计算机修改为完全自动化，以执行广泛的算术和数学函数。他的想法由编码指令序列控制，并且在特定过程开发后自动运行。艾肯发明了艾肯码(the Aiken code)，也称为2421 code码，用于电脑的编码。

1944年艾肯设计的马克一号是全世界第一部「万能通用」且全自动化的计算器(Universal and Fully-Automatic Calculator) ，一旦启动一个计算程序，不需任何人工操作可自动完成。这部机器使用765,000个零件、800公里的电线，总重量4,500公斤。马克一号可以执行四则运算、三角函数及对数的演算法。不过这部机器有点龟速，做一次乘法需要3~5秒。

1947年艾肯完成改良的马克二号，以快速的电磁式继电器(Electromagnetic Relay)取代马克一号的机电式的计数器(Electro-mechanical Counter)，做一次乘法耗时0.75秒，比马克一号快8倍。

马克一号和二号都是储存程序型电脑(Stored-program Computer)，将数据(Data)及指令(Instruction)区隔，这是有名的哈佛架构(Harvard Architecture)，不过在此硬件架构下，写程序不太容易。

1947年马克二号成员由电脑移除一只导致继电器(Relay)故障的2英寸飞蛾，是全世界第一次书面记录「电脑抓虫」(Computer Debug) 。从此以后，程序诊错就叫「抓虫」。

1949年艾肯完成马克三号。这部机器使用5,000个真空管和1,500个二极管，做一次乘法仅需0.44秒。马克三号仍然采用哈佛架构，最后被范纽曼架构(von Neumann Architecture)打败。

除了在马克系列上的工作，艾肯的另一个重要贡献是在哈佛大学创办第一个电脑科学硕士课程，这个学程于1947年招生，比其他大学早10年。这成为培养未来电脑科学家的摇篮，早期有许多电脑科学家在艾肯手下完成博士论文。艾肯对早期电脑科学有相当大的贡献。