مقالات أخرى في السلسلة:
- تاريخ التتابع
- تاريخ أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية
- تاريخ الترانزستور
- تاريخ الإنترنت
لقد نظرنا حتى الآن إلى كل من المحاولات الثلاث الأولى لبناء حاسوب إلكتروني رقمي: حاسوب Atanasoff-Berry ABC، الذي ابتكره جون أتاناسوف؛ مشروع العملاق البريطاني، بقيادة تومي فلاورز، وإنياك، الذي تم إنشاؤه في مدرسة مور بجامعة بنسلفانيا. كل هذه المشاريع كانت في الواقع مستقلة. على الرغم من أن جون ماوكلي، القوة الدافعة الرئيسية لمشروع إينياك، كان على علم بعمل أتاناسوف، إلا أن تصميم إينياك لم يكن يشبه ABC بأي شكل من الأشكال. إذا كان هناك سلف مشترك لجهاز الحوسبة الإلكترونية، فهو عداد وين ويليامز المتواضع، وهو أول جهاز يستخدم الأنابيب المفرغة للتخزين الرقمي ووضع أتاناسوف، فلاورز، وموشلي على الطريق لإنشاء أجهزة كمبيوتر إلكترونية.
ومع ذلك، لعبت واحدة فقط من هذه الآلات الثلاث دورًا في الأحداث التي تلت ذلك. لم تنتج ABC أبدًا أي عمل مفيد، وبشكل عام، نسيه عدد قليل من الأشخاص الذين عرفوا عنه. أثبتت الآلتان الحربيتان قدرتهما على التفوق على أي جهاز كمبيوتر آخر موجود، لكن العملاق ظل سريًا حتى بعد هزيمة ألمانيا واليابان. أصبح ENIAC فقط معروفًا على نطاق واسع وبالتالي أصبح صاحب معيار الحوسبة الإلكترونية. والآن يمكن لأي شخص يريد إنشاء جهاز حاسوبي يعتمد على الأنابيب المفرغة أن يشير إلى نجاح مدرسة مور للتأكيد. اختفت الشكوك المتأصلة من المجتمع الهندسي التي استقبلت كل هذه المشاريع قبل عام 1945؛ أما المتشككون فقد غيروا رأيهم أو صمتوا.
تقرير EDVAC
تم إصدار هذه الوثيقة في عام 1945، استنادًا إلى تجربة إنشاء واستخدام ENIAC، والتي حددت الاتجاه العام لتكنولوجيا الكمبيوتر في عالم ما بعد الحرب العالمية الثانية. كان يطلق عليه "مسودة التقرير الأولى عن EDVAC" [الكمبيوتر الآلي الإلكتروني المتغير المنفصل]، وقدم نموذجًا لبنية أجهزة الكمبيوتر الأولى التي كانت قابلة للبرمجة بالمعنى الحديث - أي تنفيذ التعليمات المستردة من الذاكرة عالية السرعة. وعلى الرغم من أن الأصل الدقيق للأفكار الواردة فيه يظل موضع نقاش، إلا أنه تم توقيعه باسم عالم الرياضيات (ولد يانوس لاجوس نيومان). كما هو الحال بالنسبة لعقل عالم الرياضيات، قامت الورقة أيضًا بالمحاولة الأولى لتجريد تصميم الكمبيوتر من مواصفات جهاز معين؛ لقد حاول فصل جوهر بنية الكمبيوتر عن تجسيداته المختلفة المحتملة والعشوائية.
جاء فون نيومان، المولود في المجر، إلى ENIAC عبر برينستون (نيو جيرسي) ولوس ألاموس (نيو مكسيكو). في عام 1929، باعتباره عالم رياضيات شابًا بارعًا وله مساهمات ملحوظة في نظرية المجموعات، وميكانيكا الكم، ونظرية الألعاب، غادر أوروبا لتولي منصبًا في جامعة برينستون. وبعد أربع سنوات، عرض عليه معهد الدراسات المتقدمة (IAS) القريب منه منصبًا ثابتًا. ونظرًا لصعود النازية في أوروبا، اغتنم فون نيومان بسعادة فرصة البقاء إلى أجل غير مسمى على الجانب الآخر من المحيط الأطلسي - وأصبح، بعد هذه الحقيقة، واحدًا من أوائل اللاجئين الفكريين اليهود من أوروبا هتلر. بعد الحرب، أعرب عن أسفه قائلا: "إن مشاعري تجاه أوروبا هي عكس الحنين، لأن كل ركن أعرفه يذكرني بعالم منقضي وأطلال لا تجلب الراحة"، وتذكر "خيبة أملي الكاملة في إنسانية الناس في أوروبا". الفترة من 1933 إلى 1938.
بعد أن شعر فون نيومان بالاشمئزاز من أوروبا المتعددة الجنسيات المفقودة في شبابه، وجه كل عقله لمساعدة آلة الحرب التابعة للبلد الذي كان يؤويه. على مدى السنوات الخمس التالية، جاب أنحاء البلاد، وقدم المشورة والمشورة بشأن مجموعة واسعة من مشاريع الأسلحة الجديدة، بينما تمكن بطريقة ما من المشاركة في تأليف كتاب غزير الإنتاج عن نظرية الألعاب. كان عمله الأكثر سرية والأكثر أهمية كمستشار هو منصبه في مشروع مانهاتن - محاولة صنع قنبلة ذرية - والتي كان فريق البحث التابع لها موجودًا في لوس ألاموس (نيو مكسيكو). قام روبرت أوبنهايمر بتجنيده في صيف عام 1943 للمساعدة في النمذجة الرياضية للمشروع، وأقنعت حساباته بقية المجموعة بالتحرك نحو قنبلة تطلق من الداخل. إن مثل هذا الانفجار، بفضل المتفجرات التي تحرك المواد الانشطارية إلى الداخل، من شأنه أن يسمح بتحقيق تفاعل متسلسل ذاتي الاستدامة. نتيجة لذلك، كان هناك حاجة إلى عدد كبير من الحسابات لتحقيق انفجار كروي مثالي موجه إلى الداخل عند الضغط المطلوب - وأي خطأ سيؤدي إلى انقطاع التفاعل المتسلسل وإخفاق القنبلة.
فون نيومان أثناء عمله في لوس ألاموس
في لوس ألاموس، كانت هناك مجموعة مكونة من عشرين آلة حاسبة بشرية كانت تحت تصرفهم آلات حاسبة مكتبية، لكنهم لم يتمكنوا من التعامل مع عبء الحوسبة. أعطاهم العلماء معدات من شركة IBM للعمل مع البطاقات المثقوبة، لكنهم ما زالوا غير قادرين على مواكبة ذلك. لقد طالبوا بمعدات محسنة من IBM، وحصلوا عليها في عام 1944، لكنهم ما زالوا غير قادرين على مواكبتها.
وبحلول ذلك الوقت، كان فون نيومان قد أضاف مجموعة أخرى من المواقع إلى رحلته المنتظمة عبر البلاد: فقد زار كل موقع محتمل لأجهزة الكمبيوتر التي قد تكون مفيدة في لوس ألاموس. كتب رسالة إلى وارن ويفر، رئيس قسم الرياضيات التطبيقية في لجنة أبحاث الدفاع الوطني (NDRC)، وحصل على العديد من الأدلة الجيدة. ذهب إلى جامعة هارفارد لإلقاء نظرة على Mark I، لكنه كان بالفعل مشغولاً بالكامل بالعمل في البحرية. لقد تحدث مع جورج ستيبيتز وفكر في طلب جهاز كمبيوتر Bell Relay من أجل لوس ألاموس، لكنه تخلى عن الفكرة بعد أن علم بالوقت الذي سيستغرقه الأمر. قام بزيارة مجموعة من جامعة كولومبيا قامت بدمج العديد من أجهزة كمبيوتر IBM في نظام آلي أكبر تحت إشراف والاس إيكرت، ولكن لم يكن هناك تحسن ملحوظ على أجهزة كمبيوتر IBM الموجودة بالفعل في لوس ألاموس.
ومع ذلك، لم يُدرج ويفر مشروعًا واحدًا في القائمة التي قدمها لفون نيومان: ENIAC. كان يعرف ذلك بالتأكيد: في منصبه كمدير للرياضيات التطبيقية، كان مسؤولاً عن مراقبة التقدم المحرز في جميع مشاريع الحوسبة في البلاد. من المؤكد أن ويفر ولجنة NDRC ربما كانت لديهما شكوك حول جدوى وتوقيت ENIAC، ولكن من المدهش تمامًا أنه لم يذكر حتى وجودها.
مهما كان السبب، كانت النتيجة أن فون نيومان لم يعرف عن إينياك إلا من خلال لقاء صدفة على رصيف السكك الحديدية. روى هذه القصة هيرمان جولدشتاين، مسؤول الاتصال في معمل اختبار مدرسة مور حيث تم بناء ENIAC. التقى غولدشتاين بفون نيومان في محطة سكة حديد أبردين في يونيو 1944 - كان فون نيومان يغادر لإجراء إحدى مشاوراته، والتي كان يقدمها كعضو في اللجنة الاستشارية العلمية في مختبر أبردين لأبحاث الباليستية. عرف غولدشتاين بسمعة فون نيومان كرجل عظيم وأجرى محادثة معه. رغبته في ترك انطباع، لم يستطع إلا أن يذكر مشروعًا جديدًا ومثيرًا للاهتمام يتم تطويره في فيلادلفيا. تغير نهج فون نيومان على الفور من نهج زميل راضٍ عن نفسه إلى نهج مراقب صارم، وأمطر غولدشتاين بالأسئلة المتعلقة بتفاصيل الكمبيوتر الجديد. لقد وجد مصدرًا جديدًا مثيرًا للاهتمام لقوة الكمبيوتر المحتملة في لوس ألاموس.
قام فون نيومان بزيارة بريسبر إيكيرت وجون ماوشلي وأعضاء آخرين في فريق ENIAC لأول مرة في سبتمبر 1944. وقد وقع على الفور في حب المشروع وأضاف عنصرًا آخر إلى قائمته الطويلة من المنظمات للتشاور معها. وقد استفاد الجانبان من هذا. من السهل أن نرى سبب انجذاب فون نيومان إلى إمكانات الحوسبة الإلكترونية عالية السرعة. كان لدى إينياك، أو آلة مشابهة له، القدرة على التغلب على جميع القيود الحاسوبية التي أعاقت تقدم مشروع مانهاتن والعديد من المشاريع الأخرى القائمة أو المحتملة (ومع ذلك، فإن قانون ساي، الذي لا يزال ساري المفعول حتى اليوم، ضمن أن ظهور ستخلق القدرات الحاسوبية قريبًا طلبًا متساويًا عليها). بالنسبة لمدرسة مور، كانت مباركة هذا التخصص المعترف به مثل فون نيومان تعني نهاية الشك تجاههم. علاوة على ذلك، ونظرًا لذكائه الشديد وخبرته الواسعة في جميع أنحاء البلاد، فإن اتساع وعمق معرفته في مجال الحوسبة الآلية لا مثيل له.
هذه هي الطريقة التي انخرط بها فون نيومان في خطة إيكرت وماوكلي لإنشاء خليفة لإينياك. بدأوا مع هيرمان غولدشتاين وعالم رياضيات آخر من إينياك، آرثر بيركس، في رسم معالم الجيل الثاني من الكمبيوتر الإلكتروني، وكانت أفكار هذه المجموعة هي التي لخصها فون نيومان في تقرير "المسودة الأولى". كان يجب أن يكون الجهاز الجديد أكثر قوة، وأن يكون به خطوط أكثر سلاسة، والأهم من ذلك، أن يتغلب على أكبر عائق لاستخدام ENIAC - ساعات الإعداد العديدة لكل مهمة جديدة، والتي ظل خلالها هذا الكمبيوتر القوي والمكلف للغاية خاملاً. وقد تجنب مصممو أحدث جيل من الآلات الكهروميكانيكية، هارفارد مارك 5000 وكمبيوتر بيل ريلاي، ذلك عن طريق إدخال التعليمات في الكمبيوتر باستخدام شريط ورقي مثقوب فيه ثقوب حتى يتمكن المشغل من إعداد الورق بينما تقوم الآلة بمهام أخرى . ومع ذلك، فإن إدخال البيانات من هذا القبيل من شأنه أن ينفي ميزة السرعة التي تتمتع بها الإلكترونيات؛ لا يمكن لأي ورقة تقديم البيانات بالسرعة التي يمكن أن يستقبلها بها إينياك. (عمل "Colossus" مع الورق باستخدام أجهزة استشعار كهروضوئية واستوعبت كل وحدة من وحدات الحوسبة الخمس الخاصة به البيانات بسرعة 0,5 حرف في الثانية، لكن هذا لم يكن ممكنًا إلا بفضل التمرير الأسرع للشريط الورقي. الذهاب إلى مكان تعسفي على يتطلب الشريط تأخيرًا قدره 5000 ثانية لكل XNUMX سطر).
Решение проблемы, описанное в «первом черновике», состояло в перемещении хранения инструкций из «внешнего записывающего носителя» в «память» – это слово по отношению к компьютерному хранению данных употреблялось впервые (фон Нейман специально использовал этот и другие биологические термины в работе – он очень интересовался работой мозга и процессами, происходящими в нейронах). Эту идею потом назвали «хранением программ». Однако это сразу привело к другой проблеме – поставившей в тупик ещё Атанасова – чрезмерной дороговизне электронных ламп. В «первом черновике» оценивалось, что компьютеру, способному на выполнение широкого спектра вычислительных задач, потребуется память из 250 000 двоичных чисел для хранения инструкций и временных данных. Память на электронных лампах такого размера стоила бы миллионы долларов и была бы совершенно ненадёжной.
تم اقتراح حل لهذه المعضلة من قبل إيكرت، الذي عمل في أبحاث الرادار في أوائل الأربعينيات بموجب عقد بين مدرسة مور ومختبر راد التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وهو مركز الأبحاث المركزي لتكنولوجيا الرادار في الولايات المتحدة. على وجه التحديد، كان إيكيرت يعمل على نظام رادار يسمى "مؤشر الهدف المتحرك" (MTI)، والذي حل مشكلة "التوهج الأرضي": أي ضجيج على شاشة الرادار ناتج عن المباني والتلال وغيرها من الأجسام الثابتة التي جعلت من الصعب رصدها. يقوم المشغل بعزل المعلومات المهمة – حجم وموقع وسرعة الطائرة المتحركة.
قامت شركة MTI بحل مشكلة التوهج باستخدام جهاز يسمى . حيث قامت بتحويل نبضات الرادار الكهربائية إلى موجات صوتية، ثم أرسلت تلك الموجات أسفل أنبوب زئبقي بحيث يصل الصوت إلى الطرف الآخر ويتحول مرة أخرى إلى نبض كهربائي حيث يقوم الرادار بإعادة مسح نفس النقطة في السماء (خطوط التأخير) للانتشار، يمكن أيضًا استخدام الصوت بواسطة وسائط أخرى: السوائل الأخرى والبلورات الصلبة وحتى الهواء (وفقًا لبعض المصادر، اخترع فكرتهم الفيزيائي ويليام شوكلي في مختبرات بيل، والذي تحدث عنه لاحقًا). أي إشارة تصل من الرادار في نفس الوقت الذي تصل فيه الإشارة عبر الأنبوب تعتبر إشارة من جسم ثابت ويتم إزالتها.
أدرك إيكرت أن نبضات الصوت في خط التأخير يمكن اعتبارها أرقامًا ثنائية - يشير الرقم 1 إلى وجود الصوت، ويشير الرقم 0 إلى غيابه. يمكن أن يحتوي أنبوب زئبق واحد على مئات من هذه الأرقام، كل منها يمر عبر الخط عدة مرات كل مللي ثانية، مما يعني أن الكمبيوتر سيتعين عليه الانتظار بضع مئات من الميكروثانية للوصول إلى الرقم. في هذه الحالة، سيكون الوصول إلى الأرقام المتتالية في الهاتف أسرع، حيث تم فصل الأرقام ببضعة ميكروثانية فقط.
خطوط تأخير الزئبق في كمبيوتر EDSAC البريطاني
بعد حل المشكلات الرئيسية في تصميم الكمبيوتر، قام فون نيومان بتجميع أفكار المجموعة بأكملها في تقرير "المسودة الأولى" المكون من 101 صفحة في ربيع عام 1945 ووزعه على الشخصيات الرئيسية في مشروع الجيل الثاني من EDVAC. وسرعان ما توغل في دوائر أخرى. على سبيل المثال، أخذت عالمة الرياضيات ليزلي كومري نسخة إلى موطنها في بريطانيا بعد زيارة مدرسة مور في عام 1946 وشاركتها مع زملائها. وقد أثار توزيع التقرير غضب إيكرت وماوكلي لسببين: الأول أنه أعطى قدراً كبيراً من الفضل لكاتب المسودة، فون نيومان. ثانيًا، تم في الواقع نشر جميع الأفكار الرئيسية الواردة في النظام من وجهة نظر مكتب براءات الاختراع، مما تعارض مع خططهم لتسويق الكمبيوتر الإلكتروني.
تسبب أساس استياء إيكرت وموشلي بدوره في إثارة سخط علماء الرياضيات: فون نيومان وغولدشتاين وبوركس. ومن وجهة نظرهم، يعتبر التقرير بمثابة معرفة جديدة هامة يتعين نشرها على أوسع نطاق ممكن بروح التقدم العلمي. بالإضافة إلى ذلك، تم تمويل هذا المشروع برمته من قبل الحكومة، وبالتالي على حساب دافعي الضرائب الأمريكيين. لقد صدتهم النزعة التجارية لمحاولة إيكرت وموشلي لكسب المال من الحرب. كتب فون نيومان: "لم أكن لأقبل أبدًا منصبًا استشاريًا جامعيًا مع العلم أنني كنت مستشارًا لمجموعة تجارية".
انفصلت الفصائل في عام 1946: افتتح إيكرت وموشلي شركتهما الخاصة بناءً على براءة اختراع تبدو أكثر أمانًا تعتمد على تقنية ENIAC. أطلقوا في البداية اسم شركة Electronic Control Company على شركتهم، لكن في العام التالي أعادوا تسميتها Eckert-Mauchly Computer Corporation. عاد فون نيومان إلى IAS لبناء حاسوب يعتمد على EDVAC، وانضم إليه غولدشتاين وبوركس. ولمنع تكرار موقف إيكرت وموشلي، تأكدوا من أن جميع الملكية الفكرية للمشروع الجديد أصبحت ملكية عامة.
فون نيومان أمام كمبيوتر IAS، الذي تم بناؤه عام 1951.
تراجع مخصص لآلان تورينج
من بين الأشخاص الذين شاهدوا تقرير EDVAC بطريقة ملتوية كان عالم الرياضيات البريطاني آلان تورينج. لم يكن تورينج من أوائل العلماء الذين ابتكروا أو تصوروا حاسوبًا آليًا، إلكترونيًا أو غيره، وقد بالغ بعض المؤلفين بشكل كبير في دوره في تاريخ الحوسبة. ومع ذلك، يجب أن نمنحه الفضل لكونه أول شخص يدرك أن أجهزة الكمبيوتر يمكنها القيام بأكثر من مجرد "حساب" شيء ما بمجرد معالجة تسلسلات كبيرة من الأرقام. وكانت فكرته الرئيسية هي أن المعلومات التي يعالجها العقل البشري يمكن تمثيلها في شكل أرقام، وبالتالي يمكن تحويل أي عملية عقلية إلى عملية حسابية.
آلان تورينج في عام 1951
وفي نهاية عام 1945، نشر تورينج تقريره الخاص، والذي ذكر فيه فون نيومان، بعنوان "اقتراح لآلة حاسبة إلكترونية"، وكان مخصصًا للمختبر الفيزيائي الوطني البريطاني (NPL). لم يتعمق كثيرًا في التفاصيل المحددة لتصميم الكمبيوتر الإلكتروني المقترح. يعكس مخططه عقل المنطق. لم يكن المقصود أن تحتوي على أجهزة خاصة للوظائف عالية المستوى، حيث يمكن أن تتكون من عناصر أولية منخفضة المستوى؛ سيكون نموًا قبيحًا على التناسق الجميل للسيارة. لم يخصص تورينج أيضًا أي ذاكرة خطية لبرنامج الكمبيوتر، حيث يمكن أن تتواجد البيانات والتعليمات في الذاكرة لأنها مجرد أرقام. تصبح التعليمات تعليمات فقط عندما يتم تفسيرها على هذا النحو (بحث تورينج عام 1936 بعنوان "حول الأرقام القابلة للحساب" قد استكشف بالفعل العلاقة بين البيانات الثابتة والتعليمات الديناميكية. ووصف ما أصبح فيما بعد يسمى "آلة تورينج" وأظهر كيف أنها يمكن تحويلها إلى رقم وتغذيتها كمدخل إلى آلة تورينج عالمية قادرة على تفسير وتنفيذ أي آلة تورينج أخرى). ولأن تورينج كان يعلم أن الأرقام يمكن أن تمثل أي شكل من أشكال المعلومات المحددة بدقة، فقد أدرج في قائمة المسائل التي يتعين حلها على هذا الكمبيوتر ليس فقط بناء جداول المدفعية وحل أنظمة المعادلات الخطية، ولكن أيضًا حل الألغاز والحلول. دراسات الشطرنج.
لم يتم بناء محرك تورينج الأوتوماتيكي (ACE) بشكله الأصلي أبدًا. لقد كان بطيئًا للغاية وكان عليه التنافس مع مشاريع الحوسبة البريطانية الأكثر حماسًا للحصول على أفضل المواهب. توقف المشروع لعدة سنوات، ثم فقد تورينج الاهتمام به. في عام 1950، صنعت NPL جهاز Pilot ACE، وهو جهاز أصغر بتصميم مختلف قليلاً، كما استلهمت العديد من تصميمات الكمبيوتر الأخرى من بنية ACE في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. لكنها فشلت في توسيع نفوذها، وسرعان ما تلاشت في غياهب النسيان.
لكن كل هذا لا يقلل من مزايا تورينج، بل يساعد ببساطة في وضعه في السياق الصحيح. إن أهمية تأثيره على تاريخ أجهزة الكمبيوتر لا تعتمد على تصاميم الكمبيوتر في الخمسينيات، ولكن على الأساس النظري الذي قدمه لعلوم الكمبيوتر التي ظهرت في الستينيات. أصبحت أعماله المبكرة في المنطق الرياضي، والتي استكشفت حدود ما يمكن حسابه وما لا يمكن حسابه، نصوصًا أساسية للنظام الجديد.
ثورة بطيئة
مع انتشار أخبار ENIAC وتقرير EDVAC، أصبحت مدرسة مور مكانًا للحج. وجاء العديد من الزوار للتعلم على أقدام الأساتذة، وخاصة من الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا. ولتبسيط تدفق المتقدمين، اضطر عميد المدرسة في عام 1946 إلى تنظيم مدرسة صيفية على أجهزة الحوسبة الآلية، تعمل عن طريق الدعوة. تم إلقاء المحاضرات من قبل شخصيات بارزة مثل إيكرت، وموشلي، وفون نيومان، وبوركس، وغولدشتاين، وهوارد أيكن (مطور الكمبيوتر الكهروميكانيكي بجامعة هارفارد مارك الأول).
الآن أراد الجميع تقريبًا بناء الآلات وفقًا للتعليمات الواردة في تقرير EDVAC (من عجيب المفارقات أن أول جهاز يقوم بتشغيل برنامج مخزن في الذاكرة كان ENIAC نفسه، والذي تم تحويله في عام 1948 لاستخدام التعليمات المخزنة في الذاكرة. وعندها فقط بدأ في استخدام التعليمات المخزنة في الذاكرة. العمل بنجاح في موطنها الجديد، Aberdeen Proving Ground). حتى أسماء تصميمات الكمبيوتر الجديدة التي تم إنشاؤها في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي تأثرت بـ ENIAC وEDVAC. حتى لو لم تأخذ في الاعتبار UNIVAC وBINAC (التي تم إنشاؤها في شركة Eckert وMauchly الجديدة) وEDVAC نفسها (التي تم الانتهاء منها في مدرسة مور بعد أن تركها مؤسسوها)، فلا يزال هناك AVIDAC، وCSIRAC، وEDSAC، وFLAC، إلياك، جونياك، أوردفاك، سياك، سيلياك، سواك وويزاك. قام العديد منهم بنسخ تصميم المعايير الدولية للمحاسبة المنشور بحرية (مع تغييرات طفيفة)، مستفيدين من سياسة الانفتاح التي اتبعها فون نيومان فيما يتعلق بالملكية الفكرية.
ومع ذلك، تطورت الثورة الإلكترونية تدريجيًا، فغيرت النظام القائم خطوة بخطوة. أول آلة من طراز EDVAC لم تظهر حتى عام 1948، وكانت مجرد مشروع صغير لإثبات المفهوم، "طفل" من مانشستر مصمم لإثبات صلاحية الذاكرة على الكمبيوتر. (تحولت معظم أجهزة الكمبيوتر من أنابيب الزئبق إلى نوع آخر من الذاكرة، والذي يرجع أصله أيضًا إلى تقنية الرادار. وبدلاً من الأنابيب فقط، تم استخدام شاشة CRT. وكان المهندس البريطاني فريدريك ويليامز أول من اكتشف كيفية حل المشكلة مع استقرار هذه الذاكرة، ونتيجة لذلك تلقت محركات الأقراص اسمه). في عام 1949، تم إنشاء أربع آلات أخرى: مانشستر مارك الأول بالحجم الكامل، وEDSAC في جامعة كامبريدج، وCSIRAC في سيدني (أستراليا)، وBINAC الأمريكي - على الرغم من أن الأخير لم يبدأ تشغيله أبدًا. صغيرة ولكنها مستقرة واستمر على مدى السنوات الخمس المقبلة.
لقد وصف بعض المؤلفين ENIAC كما لو أنه أسدل الستار على الماضي وأدخلنا على الفور إلى عصر الحوسبة الإلكترونية. وبسبب هذا، تم تشويه الأدلة الحقيقية إلى حد كبير. كتبت كاثرين ديفيس فيشمان، مؤسسة الكمبيوتر (1982): "إن ظهور جهاز ENIAC الإلكتروني بالكامل جعل جهاز Mark I قديمًا على الفور تقريبًا (على الرغم من استمراره في العمل بنجاح لمدة خمسة عشر عامًا بعد ذلك)". من الواضح أن هذا البيان متناقض مع نفسه لدرجة أن المرء قد يعتقد أن يد الآنسة فيشمان اليسرى لم تكن تعرف ما تفعله يدها اليمنى. يمكنك بالطبع أن نعزو ذلك إلى ملاحظات صحفي بسيط. ومع ذلك، نجد اثنين من المؤرخين الحقيقيين يختارون مرة أخرى مارك XNUMX ليكون الصبي الذي يجلدهم، ويكتبون: "لم تكن هارفارد مارك XNUMX طريقًا مسدودًا تقنيًا فحسب، بل إنها لم تفعل شيئًا مفيدًا على الإطلاق خلال الخمسة عشر عامًا من عملها. تم استخدامه في العديد من المشاريع البحرية، وهناك أثبتت الآلة أنها مفيدة بدرجة كافية للبحرية لطلب المزيد من أجهزة الحوسبة لمختبر أيكن." [أسبراي وكامبل كيلي]. مرة أخرى، تناقض واضح.
في الواقع، كانت أجهزة الكمبيوتر الترحيلية تتمتع بمزاياها واستمرت في العمل جنبًا إلى جنب مع أبناء عمومتها الإلكترونيين. تم إنشاء العديد من أجهزة الكمبيوتر الكهروميكانيكية الجديدة بعد الحرب العالمية الثانية، وحتى في أوائل الخمسينيات في اليابان. كانت آلات الترحيل أسهل في التصميم والبناء والصيانة، ولم تتطلب الكثير من الكهرباء وتكييف الهواء (لتبديد الكمية الهائلة من الحرارة المنبعثة من آلاف الأنابيب المفرغة). استخدم إينياك 1950 كيلوواط من الكهرباء، 150 منها تم استخدامها لتبريده.
استمر الجيش الأمريكي في كونه المستهلك الرئيسي للقوة الحاسوبية ولم يهمل النماذج الكهروميكانيكية "التي عفا عليها الزمن". في أواخر الأربعينيات، كان لدى الجيش أربعة أجهزة كمبيوتر متناوبة وكان لدى البحرية خمسة. كان لدى مختبر أبحاث المقذوفات في أبردين أكبر تركيز للقدرة الحاسوبية في العالم، مع ENIAC، وآلات حاسبة من شركتي Bell وIBM، ومحلل تفاضلي قديم. في تقرير سبتمبر 1940، تم إعطاء كل منها مكانه: كان إينياك يعمل بشكل أفضل مع الحسابات الطويلة والبسيطة؛ كانت الآلة الحاسبة من طراز Bell's Model V أفضل في معالجة الحسابات المعقدة بفضل الطول غير المحدود فعليًا لشريط التعليمات وإمكانيات الفاصلة العائمة، ويمكن لشركة IBM معالجة كميات كبيرة جدًا من المعلومات المخزنة على البطاقات المثقوبة. وفي الوقت نفسه، كان تنفيذ بعض العمليات، مثل أخذ الجذور التكعيبية، أسهل يدويًا (باستخدام مجموعة من جداول البيانات والآلات الحاسبة المكتبية) وتوفير وقت الآلة.
إن أفضل علامة لنهاية ثورة الحوسبة الإلكترونية لن تكون في عام 1945، عندما ولد إينياك، بل في عام 1954، عندما ظهرت أجهزة الكمبيوتر آي بي إم 650 و 704. لم تكن هذه أول أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية التجارية، ولكنها كانت الأولى، التي تم إنتاجها في عام XNUMX. المئات، وحددت هيمنة IBM على صناعة الكمبيوتر لمدة ثلاثين عامًا. في المصطلحات لم تعد أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية هي الشذوذ الغريب الذي كان سائداً في الأربعينيات من القرن الماضي، حيث كانت موجودة فقط في أحلام المنبوذين مثل أتاناسوف وموشلي؛ لقد أصبحوا علمًا عاديًا.
أحد أجهزة كمبيوتر IBM 650 العديدة - في هذه الحالة، مثال لجامعة Texas A&M. ذاكرة الأسطوانة المغناطيسية (الأسفل) جعلتها بطيئة نسبيًا، ولكنها أيضًا غير مكلفة نسبيًا.
مغادرة العش
بحلول منتصف الخمسينيات من القرن الماضي، أصبحت دوائر وتصميم معدات الحوسبة الرقمية غير مقيدة بأصولها في المفاتيح ومكبرات الصوت التناظرية. اعتمدت تصميمات الكمبيوتر في الثلاثينيات وأوائل الأربعينيات بشكل كبير على أفكار من مختبرات الفيزياء والرادار، وخاصة أفكار مهندسي الاتصالات وإدارات الأبحاث. والآن نظمت أجهزة الكمبيوتر مجالها الخاص، وكان الخبراء في هذا المجال يطورون أفكارهم ومفرداتهم وأدواتهم الخاصة لحل مشاكلهم.
ظهر الكمبيوتر بمعناه الحديث وبالتالي لدينا يقترب من نهايته. ومع ذلك، فإن عالم الاتصالات السلكية واللاسلكية كان لديه آس آخر مثير للاهتمام في جعبته. تجاوز الأنبوب المفرغ المرحل من خلال عدم وجود أجزاء متحركة. وكان التتابع الأخير في تاريخنا يتمتع بميزة الغياب التام لأي أجزاء داخلية. ظهرت كتلة من المادة تبدو غير ضارة مع عدد قليل من الأسلاك التي تخرج منها، وذلك بفضل فرع جديد من الإلكترونيات يعرف باسم "الحالة الصلبة".
على الرغم من أن الأنابيب المفرغة كانت سريعة، إلا أنها كانت لا تزال باهظة الثمن، وكبيرة، وساخنة، وغير موثوقة بشكل خاص. كان من المستحيل صنع كمبيوتر محمول معهم، على سبيل المثال. كتب فون نيومان في عام 1948 أنه "من غير المرجح أن نكون قادرين على تجاوز عدد المحولات البالغ 10 (أو ربما عدة عشرات الآلاف) طالما أننا مجبرون على تطبيق التكنولوجيا والفلسفة الحالية)." لقد أعطى مرحل الحالة الصلبة أجهزة الكمبيوتر القدرة على تجاوز هذه الحدود مرارًا وتكرارًا، وكسرها بشكل متكرر؛ تدخل حيز الاستخدام في الشركات الصغيرة والمدارس والمنازل والأجهزة المنزلية وتناسب الجيوب؛ لإنشاء أرض رقمية سحرية تتخلل وجودنا اليوم. وللعثور على أصولها، نحتاج إلى إعادة عقارب الساعة إلى الوراء قبل خمسين عامًا، والعودة إلى الأيام الأولى المثيرة للاهتمام للتكنولوجيا اللاسلكية.
ماذا تقرأ:
- ديفيد أندرسون، "هل تم تصور طفل مانشستر في بلتشلي بارك؟"، جمعية الكمبيوتر البريطانية (4 يونيو 2004)
- ويليام أسبراي، جون فون نيومان وأصول الحوسبة الحديثة (1990)
- مارتن كامبل كيلي وويليام أسبراي، الكمبيوتر: تاريخ آلة المعلومات (1996)
- توماس هاي، وآخرون. آل، إنياك في العمل (2016)
- جون فون نيومان، "المسودة الأولى لتقرير حول EDVAC" (1945)
- آلان تورينج، "الآلة الحاسبة الإلكترونية المقترحة" (1945)
المصدر: www.habr.com