第一百二十八章：計算機雛型初現(xiàn)

當(dāng)電影以動態(tài)光影震撼大唐時，林小滿在處理“惠民坊”日益龐大的商業(yè)數(shù)據(jù)時，再次陷入了困境。各分店的銷售報表、成本核算、庫存管理數(shù)據(jù)如潮水般涌來，即便有精通算術(shù)的學(xué)子和賬房先生日夜伏案計算，依然難以滿足決策需求。一次，在審核萬通物流的運輸成本數(shù)據(jù)時，因人工計算的疏漏，導(dǎo)致路線規(guī)劃出現(xiàn)偏差，造成了不小的損失。這讓林小滿意識到，必須創(chuàng)造一種能夠快速、精準(zhǔn)處理大量數(shù)據(jù)的工具，如同為商業(yè)裝上一個“智慧大腦”。

“玄璟，你看這些堆積如山的賬本。”林小滿指著案頭厚厚的賬簿，眉頭緊鎖，“如今‘惠民坊’業(yè)務(wù)遍布全國，數(shù)據(jù)量呈百倍增長，單靠人力計算，不僅效率低下，還極易出錯。若能有一臺機器，代替人進行復(fù)雜運算，該多好。”趙玄璟翻閱著密密麻麻的賬目，沉思道：“明姝，可這能‘思考’的機器，該從何處著手？”林小滿眼中閃過一絲光亮：“或許可以從機關(guān)術(shù)和算籌原理中尋找靈感，結(jié)合電學(xué)知識，打造一臺‘會計算的機關(guān)’。”

林小滿迅速召集鴻文書院最頂尖的人才，組建了“神機研造組”。團隊成員涵蓋算術(shù)、機關(guān)術(shù)、電學(xué)、邏輯學(xué)等多個領(lǐng)域，其中包括對《九章算術(shù)》研究頗深的夫子、天機閣最杰出的機械大師，以及在電力研究中表現(xiàn)卓越的學(xué)子。在首次研討會上，林小滿拿出算籌和算盤，說道：“算籌通過排列組合完成運算，算盤則簡化了這個過程。我們要做的，就是制造出一種自動運算的裝置，將算術(shù)規(guī)則轉(zhuǎn)化為機械或電信號的運行邏輯。”

研發(fā)初期，團隊嘗試從機械結(jié)構(gòu)入手。天機閣的工匠們按照傳統(tǒng)機關(guān)術(shù)的思路，設(shè)計出齒輪聯(lián)動的計算裝置。他們仿照算盤的珠算原理，用齒輪的轉(zhuǎn)動和咬合來表示數(shù)字的增減。然而，這種純機械的計算裝置在處理復(fù)雜運算時，不僅速度緩慢，而且齒輪間的誤差會隨著運算步驟增加而不斷累積，導(dǎo)致結(jié)果偏差極大。一次模擬計算稅收的實驗中，該裝置得出的結(jié)果與人工計算相差甚遠，讓整個團隊陷入了迷茫。

林小滿沒有氣餒，她帶領(lǐng)團隊轉(zhuǎn)換思路，決定引入電學(xué)知識。在研究電話和電力傳輸?shù)倪^程中，團隊發(fā)現(xiàn)電信號的通斷可以簡單地表示“是”與“否”、“有”與“無”，這與算術(shù)運算中的二進制原理不謀而合。“我們可以用電流的通斷來對應(yīng)二進制的0和1！”林小滿在白板上快速寫下二進制的運算規(guī)則，“通過設(shè)計不同的電路組合，實現(xiàn)加減乘除甚至更復(fù)雜的運算。”

確定方向后，團隊開始攻克技術(shù)難關(guān)。首先要解決的是存儲問題。學(xué)子們借鑒古代竹簡記錄信息的方式，設(shè)計出由電磁繼電器組成的存儲單元。每個繼電器通過磁化與否來表示0和1，多個繼電器組合在一起，就能存儲一組數(shù)字或運算指令。為了提高存儲容量，他們將繼電器排列成矩陣，并設(shè)計出相應(yīng)的尋址電路，能夠快速定位和讀取存儲內(nèi)容。

運算單元的設(shè)計更為復(fù)雜。團隊參考算籌的運算邏輯，用電磁繼電器和開關(guān)電路構(gòu)建了加法器、減法器等基本運算模塊。例如，在加法運算中，通過不同電路的通斷組合，實現(xiàn)二進制數(shù)字的相加，并將進位信息傳遞到下一位。為了驗證運算單元的準(zhǔn)確性，團隊用它重復(fù)計算《九章算術(shù)》中的經(jīng)典例題，經(jīng)過數(shù)百次測試，結(jié)果與人工計算完全一致。

控制單元是整臺機器的“指揮中心”。林小滿帶領(lǐng)團隊設(shè)計出一種能夠讀取和執(zhí)行指令的電路系統(tǒng)。他們將運算步驟轉(zhuǎn)化為二進制代碼，通過穿孔卡片輸入機器。當(dāng)卡片在特制的讀卡器中移動時，上面的孔洞對應(yīng)不同的電路通斷，從而控制機器按順序執(zhí)行運算。這一設(shè)計靈感來源于自動提花紡織機的穿孔卡片，卻在計算機領(lǐng)域發(fā)揮了更為關(guān)鍵的作用。

經(jīng)過三年多的日夜鉆研，第一臺計算機雛形——“大唐神機一號”終于誕生。這臺機器占地數(shù)丈，由密密麻麻的齒輪、電線、繼電器組成，運行時發(fā)出規(guī)律的“咔嗒”聲和電流的嗡嗡聲。為了測試其性能，林小滿讓它計算“惠民坊”全國分店半年的總銷售額，包含上千組數(shù)據(jù)的復(fù)雜運算。以往人工計算需要數(shù)十人花費三天時間，而“大唐神機一號”僅用半個時辰便得出了準(zhǔn)確結(jié)果。

然而，計算機的推廣面臨著巨大挑戰(zhàn)。百姓對這個“會自己計算的鐵疙瘩”充滿恐懼，認為它是“妖物”；就連許多學(xué)者也難以理解其工作原理，質(zhì)疑它的準(zhǔn)確性。林小滿在長安設(shè)立“神機展示館”，邀請各界人士參觀。她親自演示計算機的運算過程，用通俗易懂的語言解釋二進制和電路原理。同時，她讓計算機現(xiàn)場計算科舉考試的錄取分數(shù)線、朝廷的糧草調(diào)配數(shù)量等實際問題，用精準(zhǔn)的結(jié)果說服眾人。

“惠民坊”率先將計算機應(yīng)用于商業(yè)管理。它不僅能快速處理財務(wù)數(shù)據(jù)，還能通過分析銷售記錄，預(yù)測商品的市場需求。例如，通過對歷年夏季商品銷售數(shù)據(jù)的計算，計算機準(zhǔn)確預(yù)測出今年竹席、蒲扇的需求量將大幅增加，“惠民坊”提前備貨，搶占了市場先機。

計算機的出現(xiàn)也引發(fā)了教育領(lǐng)域的變革。鴻文書院開設(shè)“算機學(xué)”課程，培養(yǎng)能夠操作和維護計算機的專業(yè)人才。學(xué)子們不僅要學(xué)習(xí)算術(shù)和電學(xué)知識，還需掌握編程思維，學(xué)會將實際問題轉(zhuǎn)化為計算機能夠理解的指令。同時，林小滿推動編寫《計算機入門》《二進制算法詳解》等教材，讓更多人了解這一新興技術(shù)。

隨著研究的深入，團隊不斷對計算機進行改良。他們縮小機器體積，用更先進的電子管替代部分電磁繼電器，提高運算速度；研發(fā)出更便捷的輸入輸出設(shè)備，如鍵盤和顯示裝置，讓操作更加直觀。計算機的應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸從商業(yè)擴展到天文歷法計算、水利工程設(shè)計等多個方面。朝廷利用計算機推演星象，修訂歷法；工部借助它進行橋梁、宮殿的結(jié)構(gòu)計算，提高工程安全性。

一日深夜，林小滿站在“大唐神機一號”旁，看著閃爍的指示燈和有序運轉(zhuǎn)的部件，感慨萬千。趙玄璟走到她身邊，輕聲道：“明姝，你又創(chuàng)造了一個奇跡。這臺機器，或許會徹底改變?nèi)祟愃伎己徒鉀Q問題的方式。”林小滿微笑著說：“玄璟，這只是開始。我相信，未來的計算機將更加智能、強大，成為推動社會進步的核心力量。”

計算機雛形的出現(xiàn)，標(biāo)志著大唐進入了一個全新的智能時代。它不僅是技術(shù)上的重大突破，更開啟了人類對“機器智能”的無限遐想。而林小滿，這位永不停歇的創(chuàng)新者，將繼續(xù)引領(lǐng)大唐在科技探索的道路上，向著未知的領(lǐng)域奮勇前行。