世界初のコンピューターの発明は、万能計算機を作りたいという人類の長年の夢を実現させた出来事でした。この構想は20世紀にイギリスでチャールズ・バベッジによって生まれ、1936年にアラン・チューリングによってさらに洗練されました。そして電子工学をはじめとする多くの技術の進歩を経て、1946年に真の意味での最初の近代的コンピューター「ENIAC」が設計されるに至ったのです。
世界初のコンピューターを発明したのは誰?
1834年から1837年にかけて、イギリスの数学者チャールズ・バベッジは、プログラム可能な計算機械の概念を着想しました。先見の明に富んだ発明家であった彼は、ブレーズ・パスカルの業績を基盤とし、パンチカードによるプログラミングの原理——これはすでに自動演奏オルガンなどで実用化されていた技術です——を採り入れることで、後の初期コンピューターの基礎を築きました。しかし残念ながら、当時の技術水準がまだ十分ではなかったため、彼はそのアイデアを実現できず、「階差機関」はついに日の目を見ることがありませんでした。
それから約1世紀後、同じくイギリスの数学者であるアラン・チューリングが、コンピューター科学の歴史における決定的な道を切り開きます。彼は1936年に論文「計算可能数について――決定問題への応用」を発表しました。この論文によって、コンピューター、プログラミング言語、コンピュータープログラムという概念を統合する「チューリングマシン」の構築が可能となったのです。
プログラマブル・コンピューターの誕生
近代コンピューターの時代は、第二次世界大戦中に達成された大きな技術進歩に大きく負っています。電子回路、真空管、コンデンサー、リレーの発明が機械式部品の時代に取って代わり、計算方式もアナログからデジタルへと移行しました。この時代に設計・製造されたコンピューターは、いわゆる「第一世代のコンピューター」と呼ばれています。
1937年から1944年にかけて、次々と多くの装置が登場しました。
- 「モデルK」(何とキッチンで設計された!)
- 「Zシリーズ」
- ABC(Atanasoff Berry Computer)
- 「複素数計算機」(Model I)
- そして最後にHarvard Mark I
戦争に奉仕したコンピューター:「ボンブ」と「エニグマ」の攻防
第二次世界大戦中、イギリスはブレッチリー・パークにおいて、ドイツ軍の通信暗号の解読に多大な努力を注ぎました。ドイツの主要な暗号システムであるエニグマに対しては、ポーランド秘密情報部が開発し、イギリスが改良した「ボンブ」と呼ばれる解読機械で挑んだのです。
アラン・チューリングは、1936年に論文「計算可能数について――決定問題への応用」を発表した時点で、すでにプログラマブル・コンピューター創出への道を開いていました。彼は自ら考案した「チューリングマシン」——史上初のプログラム可能な万能計算機——を記述し、その過程でプログラミングとプログラムという概念を発明しました。
こうした機械は暗号鍵の探索に活用されました。一方、ドイツ側もエニグマとは大きく異なる別系列の暗号システム(イギリスではFISHと呼称)を開発していました。これらを解読するために、マックス・ニューマン教授はコロッサス(通称「チューリング・ボンブ」)を作り上げます。その戦略的重要性ゆえに、戦後この機械は解体され、その存在は長らく隠匿されました。
ENIACから現代のコンピューターへ
1946年、プレスパー・エッカートとジョン・ウィリアム・モークリーによって設計されたENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)の登場により、チューリング完全な初の全電子式コンピューターがついに実現しました。続く1948年以降は、フォン・ノイマン型アーキテクチャーのマシンが登場します。従来のすべてのマシンと異なり、プログラムがデータと同じメモリ上に格納され、データと同様に操作できるようになった点が画期的でした。このアーキテクチャーを採用した最初のマシンは、1948年にマンチェスター大学で建造された小型実験マシン(SSEM)です。
その後、IBMは1952年にモデル701を発表し、以降も絶え間ない進化が続きました。こうして第二世代(1956年)、第三世代(1963年)、そして第四世代(1971年)のコンピューターへと移行していきます。第四世代ではマイクロプロセッサーが発明され、小型化と演算能力向上をめぐる果てしない競争の時代が幕を開けました。デスクトップPC、ノートパソコン、さらにはグラフィックボード、スマートフォン、タブレット端末といった多様なハイテク製品は、今やこの発明のおかげで私たちの日常に深く根付いており、人工知能(AI)はその最新の姿と言えるでしょう。
初期のコンピューターについてさらに学びたい方へ
- 『コンピューターの前史と歴史――計算の起源から初期電子計算機まで』ロベール・リゴニエール著、Robert Laffont刊、1987年
- 『The Computer: A History of Computing』マーク・フラウエンフェルダー著、Gründ刊、2006年