哈佛的馬克電腦

我最早聽過的馬克一號、二號、三號，是艾肯(Howard Aiken)在哈佛大學研發的電腦。艾肯是哈佛物理系博士生，每天花很長的時間拿著鉛筆計算。當時已有打孔卡計算機(一次只能執行一個算數運算)，但需人工操作。他想，如果這些計算能自動完成多好。

1937年，艾肯寫了一份22頁的備忘錄，提出了電腦的初步設計，將打孔卡計算機修改為完全自動化，以執行廣泛的算術和數學函數。他的想法由編碼指令序列控制，並且在特定過程開發後自動運行。艾肯發明了艾肯碼(the Aiken code)，也稱為2421 code碼，用於電腦的編碼。

1944年艾肯設計的馬克一號是全世界第一部「萬能通用」且全自動化的計算器(Universal and Fully-Automatic Calculator) ，一旦啟動一個計算程序，不需任何人工操作可自動完成。這部機器使用765,000個零件、800公里的電線，總重量4,500公斤。馬克一號可以執行四則運算、三角函數及對數的演算法。不過這部機器有點龜速，做一次乘法需要3~5秒。

1947年艾肯完成改良的馬克二號，以快速的電磁式繼電器(Electromagnetic Relay)取代馬克一號的機電式的計數器(Electro-mechanical Counter)，做一次乘法耗時0.75秒，比馬克一號快8倍。

馬克一號和二號都是儲存程式型電腦(Stored-program Computer)，將數據(Data)及指令(Instruction)區隔，這是有名的哈佛架構(Harvard Architecture)，不過在此硬體架構下，寫程式不太容易。

1947年馬克二號成員由電腦移除一隻導致繼電器(Relay)故障的2英吋飛蛾，是全世界第一次書面記錄「電腦抓蟲」(Computer Debug) 。從此以後，程式診錯就叫「抓蟲」。

1949年艾肯完成馬克三號。這部機器使用5,000個真空管和1,500個二極體，做一次乘法僅需0.44秒。馬克三號仍然採用哈佛架構，最後被范紐曼架構(von Neumann Architecture)打敗。

除了在馬克系列上的工作，艾肯的另一個重要貢獻是在哈佛大學創辦第一個電腦科學碩士課程，這個學程於1947年招生，比其他大學早10年。這成為培養未來電腦科學家的搖籃，早期有許多電腦科學家在艾肯手下完成博士論文。艾肯對早期電腦科學有相當大的貢獻。