计算机体系结构和理论计算机科学有着不同的根源。建筑源自于20世纪40年代开始的项目,该项目旨在设计高速电子计算机,能够在没有人为干预的情况下完成复杂的操作序列。它的创始文本是约翰·冯·诺伊曼1945年的《EDVAC报告初稿》,一个尽管早期的计算机建造者更直接地依赖于第二年发布的一系列讲座和报告。理论计算机科学起源于对自动计算的基本特征和能力进行理论化的学术愿望。计算机科学的理论基础是在20世纪50年代末和60年代利用从不同领域收集的知识材料奠定的。艾伦·图灵1936年的论文《论可计算数及其在赋值问题中的应用》提供了最突出的构建模块。图灵在书中提出了一个基于虚自动机运算的可计算性的定义。
在大众的想象中,每一项发明只能容纳一个“伟人”,图灵在计算机科学方面的卓越成就为认为他一定是发明了计算机本身的观点创造了市场。图灵和冯·诺依曼相互认识的事实,引发了大量关于图灵论文对冯·诺依曼的建筑方法可能产生的影响的猜测。然而,没有确凿的证据表明冯·诺伊曼在1945年初到1946年中这一关键时期读过或欣赏过图灵的论文。
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