J. 普雷斯珀·埃克特:备受争议的机器的总工程师
1973年10月,距离埃克特(J. Presper Eckert)去世本应不可避免的时间已经过去了十七年,而距离 ENIAC 首次让美国新闻界震惊——称其为比任何人类思考速度都快的机器——也过去了十八年。明尼苏达州的一位联邦法官裁定,埃克特最著名的发明专利无效,因为法院发现其核心理念是从一位大多数公众从未听说过的爱荷华州物理学家那里借鉴的。J. 普雷斯珀·埃克特在他职业生涯的剩余时间里,以及在此后的大部分公众声誉中,都在捍卫一个曾经似乎无可争议的主张:他和他的合伙人制造了第一台真正的电子计算机。
莫尔学院的天才
小约翰·普雷斯珀·埃克特(John Presper Eckert Jr.)于1919年4月9日出生在宾夕法尼亚州费城的一个富裕家庭——他的母亲追溯其血统至费城的贵格会教徒,而他的父亲是一位成功的瑞士裔德国和阿尔萨斯房地产开发商。埃克特的学术天赋很早就显露出来:在威廉·佩恩特许学校(William Penn Charter School)就读期间,他在大学理事会考试的数学部分全国排名第二。他进入宾夕法尼亚大学沃顿商学院学习商业,但于1937年转入宾大莫尔电气工程学院(Moore School of Electrical Engineering),这一决定改变了他余下的人生。到21岁时,他已经提交了他的第一项专利申请,即一种光调制装置。在莫尔学院,他进行了雷达计时研究,并改进了学校的机械微分分析仪——这些实践性的工程工作使他在大多数同龄人之前就对电子电路拥有了异常深厚且实际的掌控力。
结识莫奇利,建造 ENIAC
1941年,当时任厄西纳斯学院(Ursinus College)物理系主任的约翰·莫奇利(John Mauchly)来到莫尔学院参加暑期电子学课程,并与埃克特建立了一种将决定他们两人职业生涯的合作关系。莫奇利提议建造一台使用真空管代替当时计算领域中占据主导地位的机械继电器和齿轮的电子数字计算机,这一想法雄心勃勃,足以在战时引起美国陆军的兴趣。这一概念于1943年4月9日——即埃克特的二十四岁生日——正式提交给阿伯丁试验场(Aberdeen Proving Ground)的陆军,埃克特成为了该项目的总工程师。电子数字积分计算机(ENIAC)于1945年末完成,并于1946年2月向公众揭幕:这是一台充满整个房间、拥有超过17,000个真空管、重量超过30吨的机器,其计算速度比它所取代的机电计算器快大约一千倍。它当时是,现在仍然被公认为有史以来建造的第一台通用电子数字计算机——这一里程碑使得埃克特和莫奇利瞬间成为了美国最著名的工程师。
离开宾大,建造 UNIVAC
在 ENIAC 揭幕后,埃克特、莫奇利与宾夕法尼亚大学之间的合作关系几乎立即破裂。校方试图修改两人的专利协议,以要求对他们的工作拥有更大的商业权利。1946年3月,两人拒绝接受新条款,离开了莫尔学院。他们创立了电子控制公司(Electronic Control Company),该公司建造了 BINAC(二元自动计算机),该机从1950年8月开始运行,因使用磁带而非打孔卡存储数据而引人注目,这是一项重大的技术进步。该公司后来演变为埃克特-莫奇利计算机公司(Eckert–Mauchly Computer Corporation),该公司赢得了国家标准局的一份合同,用于建造 UNIVAC(通用自动计算机)。财务压力迫使公司在1950年出售给雷明顿兰德公司(Remington Rand),UNIVAC I 于同年12月21日完成,成为美国第一台商业销售的计算机,并采用了埃克特自己发明的汞延迟线存储器。埃克特在公司工作至1986年雷明顿兰德公司合并进入优利系统公司(Unisys),并于1989年退休,但此后继续担任顾问。
架构之争与专利破裂
埃克特花费数十年时间争辩说,计算机科学家所称的“冯·诺依曼架构”(von Neumann architecture)——即现在程序和数据共享同一内存的标准设计——应该更合理地归功于埃克特和莫尔学院团队,因为他坚持认为,在数学家约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)于1944-45年参与之前,存储程序概念已经在那里开发了。ENIAC 程序员简·巴蒂克(Jean Bartik)后来支持了这一说法。但更具决定性的法律清算发生在1973年10月,当时明尼苏达州联邦地区法院在“霍尼韦尔诉斯佩里兰德案”(Honeywell v. Sperry Rand)中裁定,1964年授予埃克特和莫奇利的 ENIAC 专利无效——因为它源自物理学家约翰·阿塔纳索夫(John Atanasoff)和研究生克利福德·贝里(Clifford Berry)在爱荷华州立大学几年前所做的工作。阿塔纳索夫-贝里计算机(ABC)于1942年成功测试,已经证明了数据的二进制表示、无需移动机械部件的电子计算,以及分离的计算和内存系统。法院发现莫奇利在1941年6月 ENIAC 设计开始前直接考察过 ABC,并得出结论认为,虽然这种影响的程度尚不完全清楚,但莫奇利显然已经认识到了 ABC 的重要性。该裁决剥夺了斯佩里兰德公司在计算专利上的垄断地位,更深远地重新引发了谁才真正配得上“电子计算机发明者”这一称呼的问题。
争议之中的认可
尽管存在关于 ENIAC 原创性的法律斗争,埃克特的荣誉却稳步积累:1949年的霍华德·N·波茨奖章(Howard N. Potts Medal),1966年的哈里·H·古德纪念奖(Harry H. Goode Memorial Award),1968年的国家科学奖章(National Medal of Science),表彰其“在创建、开发和改进高速电子数字计算机方面的开创性和持续性贡献”,1973年的哈罗德·彭德奖(Harold Pender Award,同年 ENIAC 专利被宣布无效),以及1978年的 IEEE 伊曼纽尔·R·皮奥尔奖(IEEE Emanuel R. Piore Award)。2002年,他被追授进入国家发明家名人堂。埃克特于1995年6月3日因白血病在宾夕法尼亚州布林莫尔去世,享年76岁。
为什么普雷斯珀被称为天才
埃克特作为天才的依据在工程价值上确实非常有力:无论 ENIAC 在概念上欠阿塔纳索夫早期的非可编程机器多少债,埃克特作为总工程师,解决了让17,000个不可靠的真空管足够可靠地协同工作,以一次运行数小时的极其困难的实践问题——这是一项电气工程纪律的壮举,阿塔纳索夫较小的单用途 ABC 从未需要在这种规模上解决这些问题。他后来为 UNIVAC 发明的汞延迟线存储器具有独立的意义,他的国家科学奖章引文中特别称赞了他对该领域持续而非一次性的贡献。
一个诚实的反方观点是,长期冠以埃克特的“计算机之父”头衔确实且永久地存在争议,不仅受到寻求名声的竞争对手的质疑,还受到了一家审查历史记录并作出对他不利裁决的联邦法院的质疑。莫奇利有记录的1941年参观阿塔纳索夫机器的访问,以及法院认定 ABC 和 ENIAC 之间存在的巨大技术重叠,意味着埃克特的遗产不能诚实地被描述为毫无疑问的首创——更准确地说,这是那位工程师的遗产:他接受了一个有前途但有限的概念,并通过巨大的实践技能,将其变成了真正开启计算机时代的机器。
遗产
无论法院最终对专利优先权作出了怎样的裁决,埃克特在 ENIAC 和 UNIVAC 上的工程工作直接塑造了随后计算机的架构和商业可行性,而他入选国家发明家名人堂反映了一种持久的认可,即制造第一台功能性通用电子计算机需要一种专利纠纷从未完全抹去的工程天才。

