艾肯1900於3月8日出生於美國新澤西州霍普。肯(新澤西州霍博肯),但在印第安納州的波裏斯長大。因為艾肯的家庭是單親家庭,家裏比較窮。高中就讀某兵工廠技校,白天上學晚上在當地壹家供電供熱公司上12小時夜班,負責操作總機。後來職高校長知道了他的情況,特意安排了壹些考試,讓艾肯通過後提前畢業。
畢業後,艾肯來到威斯康星州首府麥迪遜,在麥迪遜燃氣公司工作;Electric Co .)找到了壹份工作,可以讓他同時在威斯康星大學學習。1923,艾肯大學電氣工程專業本科畢業,隨即升任公司總工程師。1928年,他離開原來的公司,去了西屋電氣制造公司,三年後,他去了密爾沃基線路材料公司..1933,艾肯覺得自己選錯了電氣工程專業,於是下定決心辭職回學校學物理。此時,他33歲。艾肯進階到芝加哥大學,但很快轉到哈佛大學,在那裏獲得了1937的碩士學位和1939的碩士學位。
艾肯的博士論文題目是“空間電荷傳導理論”。該課題的研究需要復雜的非線性微分方程計算,而艾肯只有壹臺手搖臺式計算機可用,解壹個方程往往要花費大量時間,由此產生了開發自動化計算機的想法。艾肯在深入研究計算技術先驅查爾斯·巴貝奇(1791—1871)工作的基礎上,於1937年提出了自動計算機的第壹個提案,即著名的文獻《提出自動計算機》。在這份雙面打印的22頁文件中,艾肯提出了他的設計目標,即後來被稱為Mark I的計算機的四個特征:
1.它可以處理正數和負數。
2.能求解各種超越函數,如三角函數,對數函數,貝塞爾函數,概率函數等。
3.全自動的。也就是說,壹旦處理開始,操作是完全自動的,無需人工參與。
4.在計算過程中,後續的計算依賴於前壹次計算的結果。
艾肯曾希望從學校獲得資金支持來開發他的計算機,但未能如願。幸運的是,他得到了商學院的特德·布朗教授和天文系的哈羅·沙普利教授的推薦,並與IBM的老板沃森取得了聯系。有遠見的沃森致力於將IBM從壹家只制造辦公設備的公司轉變為壹家制造計算機的公司,因此他對艾肯的計劃給予了全力支持,並在1939年3月簽署了制造Mark I的協議。沃森把公司的主要技術骨幹如萊克(Clair D.Lake,1888-1958)、漢密爾頓(Frank Hamilton,1898-1972)、杜菲(BenjaminDurfee,1897-6972)。
萊克是IBM的高級工程師。1915年從汽車行業轉到IBM。他是壹個著名的發明家。然而,由於第二次世界大戰的爆發,艾肯應征入伍,在約克鎮的海軍水雷戰學校擔任教官。他只能間歇性地發展馬克壹型。幸運的是,有壹天,壹位了解艾肯情況的有影響力的海軍高級軍官見到了艾肯,驚訝地問他為什麽在這裏而不是開發馬克壹世?艾肯回答說,妳不是命令我在這裏工作嗎?這成為了壹個轉折點:幾個小時後,新的命令下達了,任命艾肯的海軍計算項目負責人,並立即離開海軍學校到哈佛大學工作。後來艾肯開玩笑說,他是世界上唯壹的計算機指揮官。
經過艾肯和IBM 5-6年的合作和努力(當然也包括不可避免的摩擦和碰撞),Mark I終於在1944年5月完成並投入使用。它使用了3000多個電機驅動繼電器,是壹個5噸重的龐然大物,造價高達50萬美元(有數據甚至說超過654.38+0萬美元),其中IBM的投資占2/3,其余654.38+0/3由海軍資助。它的核心是71旋轉寄存器(運算中臨時存儲操作數的器件叫寄存器,以Mark開頭),每個寄存器可以存儲壹個正的或負的23位數字。數據和指令通過穿孔卡片機輸入,輸出由電傳打字機實現。加法速度300ms,乘法速度6 s,除法速度11.4s..當然不能和現代電腦比。即使與兩年後誕生的世界上第壹臺電子計算機ENIAC相比,也是非常落後的,但它實際上是世界上第壹臺實現順序控制的自動數字計算機。IBM將其命名為ASCC,即自動順序控制計算器,這是計算技術史上的重大突破。以前4個專家需要3周才能完成的任務,在Mark I上只用了19個小時,而且非常可靠,每周7天,每天24小時工作,這是最初的電子計算機無法比擬的。
Mark I主要用於艦船局計算彈道和編制射表,也用於計算曼哈頓計劃中的原子彈。此外,它還服務於哈佛大學內外的科學家。例如,哈佛大學經濟系著名教授瓦西裏·列昂季耶夫在投入產出分析研究中,用Mark I解決了各種線性方程問題。1949年,哈佛大學的計算實驗室(1946年艾肯正式從海軍退役回到哈佛大學後成立,艾肯壹直擔任主任直到退休),即著名的哈佛大學計算實驗室編年史,發表了19張數學表格,這些表格都是馬克壹世的成果,特別是在貝塞爾函數的計算中,馬克壹世發揮了巨大的作用,所以哈佛大學的數學家們給馬克壹世起了壹個親切的名字,叫“貝西”。美國周刊6月1944+10月14報道Mark I的時候,把Mark I稱為“超級大腦”,說它可以解決物理、數學、原子結構等等各種問題,誇張點說,也許它還可以解決人類起源的問題。
馬克壹世直到1958才退役,在美國被精心保存。
繼Mark I之後,Aiken又相繼開發了馬克2號(1946)、Mark III (1950)和Mark IV (1952),但IBM並沒有繼續支持這些項目的開發。是因為沃森在慶祝馬克壹世的落成典禮上受到了冷遇,而艾肯在演講中幾乎將馬克壹世的成功歸功於所有的功勞,這讓沃森無比憤怒,停止了對艾肯和哈佛大學的壹切支持。馬克ⅱ是在弗吉尼亞州達爾格倫試驗場為海軍生產的,它的可靠性在試驗場經受了嚴格的考驗。根據記錄,1947年6月26日,該戰艦主炮群數門19炮共發射19發。在驚天動地的槍炮聲中,Mark附近的中繼沒有壹個出現故障。報告的結論是,炮擊沒有對電腦的正常運行造成任何幹擾,因此不需要采取特殊保護措施。從Markⅲⅲ開始,艾肯開始使用電子元件,其寄存器由電子管電路組成,數據和指令放在磁鼓上,容量為4350字16位,指令約4000條。用戶仍然是達爾格倫試驗場。艾肯的最後壹臺計算機Mark ⅳ是為空軍開發的。增加了壹個核心移位寄存器和壹個半導體二極管電路。關於MarkI到markiv的基本數據如表所示。(表單無法添加)
在開發馬克電腦的同時,艾肯還致力於計算機教育和培訓。1947-1948學年,艾肯率先在哈佛大學開設了“大型數字計算機的組織”課程,之後不久又開設了計算機“數值分析”。由於艾肯的努力,哈佛大學成為世界上最早引入計算機研究生課程並授予計算機科學碩士和博士學位的大學之壹。艾肯自己帶出了15的博士生和更多的碩士生,大部分成為早期計算機領域的中堅力量。其中包括圖靈獎和計算機先鋒獎獲得者弗雷德裏克·菲利普斯·布魯克斯(小)和肯尼斯·尤金·艾弗森(APL之父),以及同樣以1994獲得計算機先鋒獎的荷蘭學者Gerrit A.Blaauw。艾肯還舉辦過無數次有關計算機的培訓班、研討會和學術討論會,美國和其他國家的計算機學者從中受益匪淺,為推動和促進計算技術的發展發揮了重要作用。壹些評論家認為,艾肯在這些方面的貢獻甚至比他開發的馬克電腦還要顯著。
艾肯的作品很少。1951年,他和同事們編輯出版了《電子計算與控制電路綜合》壹書,這是該領域的第壹部專著。然而,由艾肯主編、哈佛大學出版社出版的30卷本《計算實驗室年鑒》(Annalsof Computation Laboratory)卻是艾肯留下的極其珍貴的寶藏,其中包括3卷本詳細介紹和描述Mark I—MarkⅳIV的年度報告,4卷本關於大型數字計算機和開關理論的會議論文集,以及23卷本各種數學表格。此外,艾肯還向海軍艦船局、原子能委員會、空軍、貝爾電話實驗室、美國自然科學基金會NSF、美國燃氣協會、愛迪生電氣學會提交了大量相關技術報告,總卷數達140,數量之多、豐富程度之深令人驚嘆。
艾肯獲得了許多榮譽和獎項。除了計算機先鋒獎,IEEE還授予他約翰獎和愛迪生獎。富蘭克林研究所授予他約翰獎。海軍授予他傑出公共服務獎,而空軍授予他傑出公民服務勛章。他的母校威斯康星大學授予他傑出專業服務獎狀。法國和比利時政府還授予艾肯作為該國公民的最高榮譽稱號或獎勵(法國榮譽騎士軍團勛章和比利時皇家軍官十字勛章)。艾肯是美國藝術科學院院士,也是1946美國研究院NSC成立的高速計算機委員會的首批成員之壹。此外,他還是西班牙和瑞典國家學術機構的名譽顧問或外籍院士。
艾肯於1961從哈佛大學退休,搬到佛羅裏達州勞德代爾堡。他被邁阿密大學聘為信息技術教授,幫助學校制定計算機科學的教學大綱,設計其計算中心,還創辦了自己的公司,名為Aiken Industries,主要從事技術咨詢。1973年3月14日,就在他73歲生日後的壹周,艾肯在密蘇裏州聖路易斯因心臟病發作去世。