bekendste rekenaar
Die naam van hierdie masjien is reeds hier genoem, en in die mees onvleiende konteks: as 'n rekenaar wat onverdiend die roem geniet om die eerste ter wêreld te wees. Die feit dat ander hom ingehaal het? insluitend geheime Britse kolosse en Conrad Zusi se masjiene; Ek het reeds hier oor hulle geskryf. Laat ons hom egter eer; hoe meer nader dit die pragtige ronde herdenking van sy 65ste bestaansjaar. Dit maak nie saak dat hy al baie jare afgetree het nie. ENIAC.
Sedert die konstruksie van hierdie masjien het die wêreld 'n heeltemal ander plek geword. Waarskynlik, niemand het sulke gevolge verwag met hierdie toestel, wat ons vandag sien nie. Miskien net ... sensasionele joernaliste wat hierdie masjien 'n "elektroniese brein" genoem het. Terloops, hulle het haar weggegee en? Ernstig? Informatika doen 'n onreg en veroorsaak heftige kritiek met hierdie term van beide ortodokse materialiste (wat lewe as 'n vorm van proteïenbestaan beskou), en fideïste, woedend oor een wenk dat 'n persoon enige vorm van intelligensie kan skep ...
So, in 1946, het die era van rekenaars amptelik begin. Die presiese datum is moeilik om vas te stel: kon dit 15 Februarie 1946 gewees het toe die publiek van die bestaan van ENIAC ingelig is? Miskien op 30 Junie van dieselfde jaar, toe die tydperk van eksperimentele berekeninge gesluit is en die motor aan sy eienaar oorgedra is, d.w.s. Amerikaanse weermag? Of moet jy dalk 'n paar maande teruggaan na November 1945 toe ENIAC sy eerste fakture uitgereik het?
Hoe ons ook al besluit, een ding is seker: vyf-en-sestig jaar is verby.
ELEKTRONIESE MONSTRUM
Toe ENIAC aan joernaliste gewys is, was dit duidelik dat niemand nog ooit so 'n monster gebou het nie, ten minste op die gebied van elektronika. Gerangskik in 'n 12m by 6m U-vormige reghoek, is twee-en-veertig kaste van swartgeverfde staalplaatstaal—elk 3m hoog, 60cm breed en 30cm diep—gevul met 18 800 vakuumbuise van sestien tipes; hulle het ook 6000 1500 skakelaars, 50 000 relais en 0.5 30 resistors bevat. Vir dit alles was volgens verteenwoordigers van die pers 140 miljoen sweislasse nodig, wat met die hand gedoen moes word. Die monster het 24 ton geweeg en 48 kW krag verbruik. In sy ventilasiestelsel was twee Chrysler-enjins met 'n gekombineerde perdekrag van XNUMX ingebou; elke kas was toegerus met 'n handbevogtiger, en 'n termostaat sou alle "monsterlike" werk stop as die temperatuur binne enige deel daarvan XNUMX ° F oorskry. Verder, in die kamer wat vir die motor bedoel is, was daar drie bykomende - ook propvol elektronika - selfs groter as die res, skuifkaste op wiele, wat soos nodig op die regte plek aan die stel geheg is. Hulle is aangevul deur 'n leser en perforeerders vir ponskaarte.
Wat het hy gedink?
ENIAC() bereken - anders as moderne rekenaars - in desimale stelsel, werk op tien-syfer getalle, positief of negatief, met 'n vaste posisie van die desimale punt. Sy spoed, duiselig vir die wetenskaplikes van die tyd en heeltemal ondenkbaar vir die gemiddelde mens van die tyd, is uitgedruk deur vyfduisend byvoegings van sulke getalle per sekonde; en om te dink dat persoonlike rekenaars, wat vandag as nie baie vinnig beskou word nie, duisende kere vinniger is! Indien nodig, kan die masjien met getalle werk? Dubbele presisie? (twintig-syfer) met 'n veranderlike posisie van die desimale punt; natuurlik was dit stadiger in hierdie geval en sy geheue-voetspoor het dienooreenkomstig afgeneem.
ENIAC het 'n tipiese modulêre struktuur gehad. Soos hy praat Robert Ligonier in sy boek oor die geskiedenis van rekenaarwetenskap was sy argitektuur gebaseer op hiërargiese stelsels van wisselende kompleksiteit. Binne die kaste wat hierbo genoem is, was relatief maklik vervangbare panele wat verskeie stelle elektroniese komponente bevat het. So 'n tipiese paneel was byvoorbeeld 'n "dekade", wat die getalle van 0 tot 9 kon aanteken en 'n drasein kon genereer wanneer dit by die volgende so 'n stelsel gevoeg word - dit is 'n soort elektroniese ekwivalent van digitale sirkels van Pascal se optel van die 550de eeu. Die hoofelemente van die masjien was "batterye" wat kon "onthou?". desimale getalle, tel dit bymekaar en gee dit deur; elk van hierdie batterye het XNUMX lampe bevat. Die nommer wat in 'n gegewe battery gestoor is, kan gelees word deur die ligging van die neonligte aan die voorkant van die onderskeie kas.
genealogie
Die idee vir ENIAC is gebore uit die behoeftes van die rekenaaroorlog. Een van die tipiese rekeningkundige probleme van die XNUMXs was die voorbereiding van ballistiese tabelle vir artillerie. So 'n tabel is bloot 'n stel koördinate van die projektielvlugpad, wat die soldaat in staat stel om die projektiel korrek te posisioneer (mik) met inagneming van die tipe, projektielmodel, chemiese samestelling en grootte van die dryfkraglading, lugtemperatuur, windsterkte en rigting. , atmosferiese druk en 'n paar ander soortgelyke parameters.
Uit 'n wiskundige oogpunt is die samestelling van sulke tabelle 'n numeriese oplossing van 'n sekere tipe sg. hiperboliese differensiaalvergelykings in twee veranderlikes. In die praktyk is die baan dan vir 50 tussenpunte bereken. Om die ooreenstemmende waardes in een van hulle te verkry, was dit nodig om 15 vermenigvuldiging uit te voer, wat beteken het dat berekeninge langs een trajek 10-20 minute se werk geneem het vir die mees tegnies gevorderde gespesialiseerde rekenaar op daardie tydstip, wat 'n differensiële ontleder. Met inagneming van ander maatreëls wat nodig is om die tabel van aksies saam te stel - een volledige tabel het 1000-2000 rekenaarure vereis, m.a.w. 6-12 weke. En sulke planke moes tienduisende gebou word! As ons die mees gevorderde vermenigvuldiger van IBM vir hierdie doel gebruik, sou dit jare se werk neem!
Skeppers
Die verhaal van hoe die Amerikaanse weermag probeer het om hierdie monsteragtige probleem te hanteer, is 'n wetenskapfiksiefilm werd. Gewerf uit Princeton deur die projekleier, 'n uitstaande, hoewel nie baie jong, Noorse wiskundige Oswald Vebelenwat soortgelyke berekeninge in 1917 gedoen het; daarby het nog 7 wiskundiges, 8 fisici en 2 sterrekundiges gewerk. Hulle raadgewer was 'n briljante Hongaar, John (Janos) von Neumann.
Sowat 100 jong wiskundiges is as sakrekenaars in die weermag opgeneem, alle bruikbare rekenaartoerusting is vir die weermag gekonfiskeer ... Dit was egter duidelik dat die behoeftes van artillerie nie op hierdie manier heeltemal bevredig sou word nie. Gelukkig – ietwat per ongeluk – was dit in hierdie tyd dat die lewenspaaie van drie jongmense saamgevloei het. Hulle was: Dr. John Mauchly (gebore 1907), elektroniese ingenieur John Presper Eckert (gebore 1919) en doktor in wiskunde, luitenant Herman Heine Goldstein van die Amerikaanse weermag (gebore 1913).
J. Mauchly het in 1940 gepraat oor die moontlikheid om elektronika te gebruik om 'n rekenmasjien te bou; hy het met hierdie idee vorendag gekom vanweë die groot berekeninge wat hy moes doen toe hy in die toepassings van wiskundige statistiek in meteorologie begin belangstel het. Toe hy vir spesiale kursusse by die Universiteit van Pennsylvania ingeskryf het, wat hoogs gekwalifiseerde spesialiste vir die weermag oplei, het hy J.P. Eckert ontmoet. Hierdie een was op sy beurt 'n tipiese "nutsman", 'n briljante ontwerper en uitvoerder: op die ouderdom van 8 kon hy 'n miniatuurradio-ontvanger bou, wat hy ... op die punt van 'n potlood geplaas het; op 12-jarige ouderdom het hy 'n miniatuur radiobeheerde skip gebou, twee jaar later het hy 'n professionele klankstelsel vir sy skool ontwerp en vervaardig. Albei studente het baie van mekaar gehou ... en in hul vrye minute het hulle 'n groot sakrekenaar ontwerp, 'n universele rekenmasjien.
Hierdie projek het egter naby gekom om nooit die lig te sien nie. Albei wetenskaplikes het dit formeel, in die vorm van 'n ooreenstemmende vyfbladsy-memorandum, aan ene J. G. Brainerd, 'n lid van die raad van direkteure van die Universiteit van Pennsilvanië in beheer van betrekkinge met die Amerikaanse regering, voorgelê. Laasgenoemde het egter die dokument in sy lessenaar ingedruk (dit is 20 jaar later daar gevind - dit was ongeskonde) en sou die saak gesluit het as nie vir die derde nie? Vader? ENIAC, Dr. G. G. Goldstein.
Dr. Goldstein het by die voorgenoemde US Army Computing Centre () gewerk en vinnig gesoek na 'n oplossing vir die reeds bekende probleem van ballistiese roosters. Gelukkig het hy, terwyl hy 'n roetine-inspeksie van die Universiteit van Pennsylvania se militêre rekenaarsentrum gedoen het, 'n student van sy probleme vertel. Dit was 'n student van Mauchly wat die memorandum geken het... Goldstein het die betekenis van die nuwe idee verstaan.
Dit het in Maart 1943 gebeur. Sowat 'n dosyn dae later is Goldstein en Mauchly deur die BRL-leierskap oorgeneem. Oswald Vebelen het geen twyfel gehad nie: hy het beveel dat die nodige geld vir die konstruksie van die masjien onmiddellik toegewys word. Op die laaste dag van Mei 1943 is die naam gestig ENIAC. Op 150 Junie is die hoogs geheime "Projek PX" onderteken, waarvan die koste vasgestel is op $486 804 (eintlik $22 sent). Werk het amptelik op Julie 1 begin, die eerste twee batterye is in Junie van die volgende jaar in werking gestel, die hele masjien is in die herfs van 1945 aan laboratoriumtoetse gestel, die eerste eksperimentele berekeninge is in November 1945 uitgevoer. Soos ons reeds gesê het, is Junie 30 1946 ENIAC aan die weermag oorhandig, wat die ontvangs van die "PX-projek" bevestig het.
Daarom het ENIAC nie aan die oorlog deelgeneem nie. Boonop het die aktivering daarvan deur die weermag tot 29 Julie 1947 voortgeduur. Maar sodra dit van stapel gestuur is en na baie fundamentele aanpassings in werking gestel is - in leiding van von Neumann - het hy vir 'n lang tyd in die weermag gedien, nie net ballistiese tabelle bereken nie, maar ook opsies ontleed om 'n waterstofbom te bou, taktiese kernkrag te ontwerp wapens, die bestudering van kosmiese strale, die ontwerp van windtonnels of, uiteindelik, heeltemal “burgerlike”? – deur die waarde van 'n getal tot 'n duisend desimale plekke te bereken. Beëindig diens op 2 Oktober 1955 om 23.45:XNUMX toe dit uiteindelik van die hoofleiding ontkoppel is en begin uitmekaar gehaal is.
Dit moes vir skroot verkoop word; maar die wetenskaplikes wat dit gebruik het, het geprotesteer, en groot dele van die masjien is gered. Die grootste hiervan is vandag by die Smithsonian Institution in Washington.
Dus, in 148 maande, het ENIAC van die ontwerper se tekenbord na die museum van tegnologie gegaan, wat die begin was van 'n era van geweldige prestasies in die ontwikkeling van rekenaartegnologie. Dit maak nie saak dat die naam van die rekenaar voor hom verdien is deur die masjiene wat deur die briljante Duitser Konrad Zuse ontwerp is nie, asook – soos dit geblyk het ná die opening van geheime Britse argiewe in 1975 – Engelse rekenaars uit die Colossus-reeks.
In 1946 het die wêreld ENIAC ontmoet en dit sal altyd Eerste aan die publiek wees ...
