Serialdakı digər məqalələr:
- Estafetin tarixi
- Elektron kompüterlərin tarixi
- Tranzistorun yaranma tarixi
- İnternet tarixi
Gördüyümüz kimi , daha güclü gücləndiricilər axtarışında olan radio və telefon mühəndisləri tez bir zamanda elektronika adlandırılan yeni bir texnoloji sahə kəşf etdilər. Elektron gücləndirici asanlıqla elektromexaniki qohumu olan telefon rölesindən daha yüksək sürətlə işləyən rəqəmsal açara çevrilə bilərdi. Mexanik hissələr olmadığı üçün vakuum borusu rölin tələb etdiyi on millisaniyə və ya daha çox deyil, bir mikrosaniyə və ya daha az müddətdə açılıb söndürülə bilərdi.
1939-cu ildən 1945-ci ilə qədər bu yeni elektron komponentlərdən istifadə etməklə üç kompüter yaradılmışdır. Təsadüfi deyil ki, onların tikilmə tarixləri İkinci Dünya Müharibəsi dövrünə təsadüf edir. Bu münaqişə - tarixdə misilsiz insanları müharibə arabasına bağladı - dövlətlər arasında, elm və texnologiya arasındakı münasibətləri əbədi olaraq dəyişdirdi və dünyaya çoxlu sayda yeni qurğular gətirdi.
Üç ilk elektron kompüterin hekayələri müharibə ilə iç-içədir. Birincisi, alman mesajlarının deşifrə edilməsinə həsr olunmuşdu və 1970-ci illərə qədər məxfilik pərdəsi altında qaldı, o vaxta qədər o, tarixidən başqa heç bir maraq kəsb etmirdi. Əksər oxucuların eşitməli olduğu ikincisi, müharibədə kömək etmək üçün çox gec tamamlanan hərbi kalkulyator ENIAC idi. Ancaq burada biz bu üç maşından ən erkəninə, beynin məhsuluna baxırıq .
Atanasov
1930-cu ildə Amerika əsilli bir mühacirin oğlu Atanasov , nəhayət gənclik arzusuna çatdı və nəzəri fizik oldu. Lakin, əksər arzularda olduğu kimi, reallıq onun gözlədiyi kimi olmadı. Xüsusilə, XNUMX-ci əsrin birinci yarısında mühəndislik və fizika elmləri tələbələrinin əksəriyyəti kimi, Atanasov da daimi hesablamaların ağrılı yükünü çəkməli oldu. Onun Viskonsin Universitetində heliumun qütbləşməsinə dair dissertasiyası mexaniki stolüstü kalkulyatordan istifadə edərək səkkiz həftəlik yorucu hesablamalar tələb edirdi.
Con Atanasov gəncliyində
1935-ci ilə qədər, artıq Ayova Universitetində professor vəzifəsini qəbul edən Atanasov bu yüklə bağlı nəsə etmək qərarına gəldi. O, yeni, daha güclü kompüter yaratmağın mümkün yolları haqqında düşünməyə başladı. Məhdudiyyət və qeyri-dəqiqlik səbəblərinə görə analoq metodları (məsələn, MIT diferensial analizatoru) rədd edərək, rəqəmlərlə davamlı ölçmələr kimi deyil, diskret dəyərlər kimi işləyən rəqəmsal maşın qurmağa qərar verdi. Gəncliyindən o, ikili say sistemi ilə tanış idi və onun rəqəmsal açarın yandırma/söndürmə strukturuna adi onluq ədədlərdən daha yaxşı uyğunlaşdığını başa düşdü. Beləliklə, o, ikili maşın düzəltməyə qərar verdi. Və nəhayət, qərara gəldi ki, ən sürətli və ən çevik olması üçün elektron olmalı və hesablamalar üçün vakuum borularından istifadə edilməlidir.
Atanasov problem sahəsinə də qərar verməli idi - onun kompüteri hansı hesablamalar üçün uyğun olmalıdır? Nəticədə o, xətti tənliklər sistemlərinin həlli ilə məşğul olmaq, onları tək dəyişənə (istifadə edərək) azaltmaq qərarına gəldi. )—onun dissertasiyasında üstünlük təşkil edən eyni hesablamalar. O, hər biri otuz dəyişənə qədər otuz tənliyi dəstəkləyəcək. Belə bir kompüter elm adamları və mühəndislər üçün vacib olan problemləri həll edə bilər və eyni zamanda inanılmaz dərəcədə mürəkkəb görünməzdi.
Sənət əsəri
1930-cu illərin ortalarına qədər elektron texnologiya 25 il əvvəl mənşəyindən son dərəcə müxtəlifləşdi. Atanasovun layihəsinə iki inkişaf xüsusilə uyğun idi: tetikleyici röle və elektron sayğac.
1918-cu əsrdən bəri teleqraf və telefon mühəndislərinin ixtiyarında keçid adlanan lazımlı cihaz var. Keçid, vəziyyətləri dəyişdirmək üçün elektrik siqnalı alana qədər onu buraxdığınız vəziyyətdə (açıq və ya qapalı) saxlamaq üçün daimi maqnitlərdən istifadə edən bistabil reledir. Lakin vakuum boruları buna qadir deyildi. Onların heç bir mexaniki komponenti yox idi və elektrik cərəyanı dövrədən keçərkən və ya keçmədikdə "açıq" və ya "qapalı" ola bilərdi. 1-ci ildə iki britaniyalı fizik Uilyam Ekkls və Frank Jordan iki lampanı naqillərlə birləşdirərək "tətik rölesi" yaratdılar - ilkin impulsla işə salındıqdan sonra daim açıq qalan elektron rele. Ekkls və İordaniya Birinci Dünya Müharibəsinin sonunda Britaniya Admiralty üçün telekommunikasiya məqsədləri üçün öz sistemini yaratdılar. Lakin sonradan trigger kimi tanınan Eccles-Jordan sxemi [İngilis. flip-flop] ikili rəqəmi saxlamaq üçün bir cihaz kimi də nəzərdən keçirilə bilər - siqnal ötürülürsə 0, əks halda XNUMX. Beləliklə, n flip-flop vasitəsilə n bitin ikili sayını təmsil etmək mümkün oldu.
Tətikdən təxminən on il sonra, elektronikada ikinci böyük sıçrayış, hesablama dünyası ilə toqquşdu: elektron sayğaclar. Bir daha, kompüterin erkən tarixində tez-tez baş verdiyi kimi, cansıxıcılıq ixtiranın anasına çevrildi. Atomaltı hissəciklərin emissiyasını öyrənən fiziklər ya kliklərə qulaq asmalı, ya da müxtəlif maddələrdən hissəciklərin emissiya sürətini ölçmək üçün aşkarlamaların sayını hesablayaraq, foto qeydləri öyrənmək üçün saatlarla vaxt sərf etməli idilər. Mexanik və ya elektromexaniki sayğaclar bu hərəkətləri asanlaşdırmaq üçün cazibədar bir seçim idi, lakin onlar çox yavaş hərəkət etdilər: bir-birinin milli saniyələrində baş verən çoxlu hadisələri qeyd edə bilmədilər.
Bu problemin həllində əsas fiqur idi Kembricdəki Cavendish Laboratoriyasında Ernest Rutherfordun rəhbərliyi altında çalışmışdır. Wynne-Williams elektronika bacarığına sahib idi və hissəciklərə nə baş verdiyini eşitməyə imkan verən gücləndiricilər yaratmaq üçün borulardan (və ya Britaniyada belə adlandırılan klapanlardan) istifadə etdi. 1930-cu illərin əvvəllərində o, klapanların sayğac yaratmaq üçün istifadə oluna biləcəyini başa düşdü və onu "ikili miqyaslı sayğac" adlandırdı, yəni ikili sayğac. Əslində, bu, zəncir boyunca açarları ötürə bilən flip-floplar dəsti idi (praktikada istifadə olunurdu). , tərkibində vakuum deyil, qaz olan, qazın tam ionlaşmasından sonra yanmış vəziyyətdə qala bilən lampalar növləri).
Wynne-Williams sayğacı tez bir zamanda hissəciklər fizikası ilə məşğul olan hər kəs üçün zəruri laboratoriya cihazlarından birinə çevrildi. Fiziklər çox vaxt üç rəqəmdən ibarət (yəni yeddiyə qədər saya bilən) çox kiçik sayğaclar qurdular. yavaş mexaniki sayğac üçün və yavaş hərəkət edən mexaniki hissələrlə sayğacdan daha sürətli baş verən hadisələri qeyd etmək üçün.
Ancaq nəzəri olaraq, belə sayğaclar ixtiyari ölçü və ya dəqiqlik sayına qədər genişləndirilə bilər. Bunlar, dəqiq desək, ilk rəqəmsal elektron hesablama maşınları idi.
Atanasov-Berry kompüteri
Atanasov bu hekayə ilə tanış idi və bu, onu elektron kompüter qurmaq mümkünlüyünə inandırdı. Lakin o, birbaşa ikili sayğaclardan və ya flip-floplardan istifadə etməyib. Əvvəlcə sayma sisteminin əsasları üçün o, bir qədər dəyişdirilmiş sayğaclardan istifadə etməyə çalışdı - axırda təkrar sayma deyilsə, əlavə nədir? Amma nədənsə o, sayma sxemlərini kifayət qədər etibarlı edə bilmədi və öz toplama və vurma sxemlərini hazırlamalı oldu. O, ikili ədədləri müvəqqəti saxlamaq üçün flip-floplardan istifadə edə bilmədi, çünki məhdud büdcəsi və eyni anda otuz əmsal saxlamaq kimi iddialı məqsədi var idi. Tezliklə görəcəyimiz kimi, bu vəziyyətin ciddi nəticələri oldu.
1939-cu ildə Atanasov kompüterinin dizaynını bitirdi. İndi onu qurmaq üçün düzgün biliyə malik biri lazım idi. O, belə bir şəxsi Ayova Dövlət İnstitutunun mühəndislik məzunu Klifford Berridə tapıb. İlin sonuna qədər Atanasov və Berri kiçik bir prototip hazırladılar. Növbəti il onlar otuz əmsallı kompüterin tam versiyasını tamamladılar. 1960-cı illərdə onların tarixini çıxaran bir yazıçı onu Atanasoff-Berry Kompüteri (ABC) adlandırdı və adı ilişib qaldı. Lakin bütün çatışmazlıqları aradan qaldırmaq mümkün olmayıb. Xüsusilə, ABC-də 10000-də təxminən bir ikilik rəqəm səhvi var idi ki, bu da istənilən böyük hesablama üçün ölümcül olardı.
Clifford Berry və ABC 1942-ci ildə
Bununla belə, Atanasov və onun ABC-də bütün müasir kompüterlərin köklərini və mənbəyini tapmaq olar. O, (Berrinin bacarıqlı köməyi ilə) ilk ikili elektron rəqəmsal kompüter yaratmadımı? Bütün dünyada iqtisadiyyatları, cəmiyyətləri və mədəniyyətləri formalaşdıran və idarə edən milyardlarla cihazın əsas xüsusiyyətləri bunlar deyilmi?
Ancaq geri qayıdaq. Rəqəmsal və ikili sifətlər ABC-nin sahəsi deyil. Məsələn, eyni vaxtda hazırlanmış Bell Kompleks Nömrə Kompüteri (CNC) mürəkkəb müstəvidə hesablama apara bilən rəqəmsal, ikili, elektromexaniki kompüter idi. Həmçinin, ABC və CNC bir-birinə bənzəyirdi ki, onlar məhdud ərazidə problemləri həll edirdilər və müasir kompüterlərdən fərqli olaraq, ixtiyari əmrlər ardıcıllığını qəbul edə bilmirdilər.
Qalan “elektron”dur. Lakin ABC-nin riyazi daxili hissələri elektron olsa da, elektromexaniki sürətlə işləyirdi. Atanasov və Berri minlərlə ikili rəqəmi saxlamaq üçün vakuum borularından istifadə edə bilmədiklərindən, bunun üçün elektromexaniki komponentlərdən istifadə etdilər. Əsas riyazi hesablamaları yerinə yetirən bir neçə yüz triod, bütün hesablama addımlarının aralıq dəyərlərinin saxlandığı fırlanan barabanlar və fırlanan zımba maşınları ilə əhatə olunmuşdu.
Atanasov və Berri böyük sürətlə perfokartlara mexaniki zərbələr vurmaq əvəzinə onları elektrik cərəyanı ilə yandıraraq məlumatların oxunub yazılmasında qəhrəmancasına iş gördülər. Ancaq bu, öz problemlərinə səbəb oldu: 1 nömrəyə 10000 səhvdən məsul olan yanan aparat idi. Üstəlik, ən yaxşı halda belə, maşın saniyədə bir sətirdən daha sürətli "zımbalaya" bilmədi, ona görə də ABC otuz arifmetik vahidinin hər biri ilə saniyədə yalnız bir hesablama apara bildi. Qalan vaxtda vakuum boruları boş oturdu, səbirsizliklə "barmaqlarını stolun üzərinə vurdu" və bütün bu mexanizmlər ağrılı şəkildə yavaş-yavaş onların ətrafında fırlandı. Atanasov və Berri damazlıq atı ot arabasına mindirdilər. (1990-cı illərdə ABC-nin yenidən yaradılması layihəsinin rəhbəri operatorun tapşırığın dəqiqləşdirilməsinə sərf etdiyi bütün vaxtı nəzərə alaraq maşının maksimal sürətini saniyədə beş əlavə və ya çıxma ilə qiymətləndirdi. Bu, əlbəttə ki, insan kompüterindən daha sürətlidir, lakin elektron kompüterlərlə əlaqələndirdiyimiz sürətlə eyni deyil.)
ABC diaqramı. Barabanlar müvəqqəti giriş və çıxışı kondansatörlərdə saxlayırdılar. Tiratron kart deşmə sxemi və kart oxuyucu alqoritmin bütün addımının nəticələrini qeyd etdi və oxudu (tənliklər sistemindən dəyişənlərdən birini aradan qaldıraraq).
ABC-də iş 1942-ci ilin ortalarında Atanasoff və Berri sürətlə böyüyən ABŞ-ın döyüş maşınına qoşulduqda, beyin və bədən tələb edəndə dayandı. Atanasov akustik minaları inkişaf etdirən komandaya rəhbərlik etmək üçün Vaşinqtondakı Hərbi Dəniz Qüvvələri Laboratoriyasına çağırıldı. Berri Atanasovun katibi ilə evləndi və müharibəyə cəlb edilməmək üçün Kaliforniyada hərbi müqaviləli şirkətdə iş tapdı. Atanasov bir müddət Ayova ştatında yaradıcılığını patentləşdirməyə çalışdı, lakin nəticəsi olmadı. Müharibədən sonra o, başqa işlərə keçdi və artıq kompüterlərlə ciddi məşğul olmadı. Kompüter özü 1948-ci ildə institutun yeni məzunu üçün kabinetdə yer açmaq üçün poliqona göndərilmişdi.
Ola bilsin ki, Atanasov sadəcə olaraq çox erkən işə başlayıb. O, təvazökar universitet qrantlarına güvənirdi və ABC yaratmaq üçün cəmi bir neçə min dollar xərcləyə bilərdi, buna görə də iqtisadiyyat onun layihəsində bütün digər narahatlıqları əvəz etdi. Əgər o, 1940-cı illərin əvvəllərinə qədər gözləsəydi, tam hüquqlu elektron cihaz üçün dövlət qrantı ala bilərdi. Və bu vəziyyətdə - istifadəsi məhdud, idarə edilməsi çətin, etibarsız, çox sürətli deyil - ABC elektron hesablamanın faydaları üçün perspektivli bir reklam deyildi. Amerika döyüş maşını, bütün hesablama aclığına baxmayaraq, ABC-ni Ayova ştatının Ames şəhərində paslanmağa buraxdı.
Müharibənin hesablama maşınları
Birinci Dünya Müharibəsi elm və texnologiyaya böyük investisiyalar sistemi yaratdı və işə saldı və onu İkinci Dünya Müharibəsi üçün hazırladı. Cəmi bir neçə il ərzində quruda və dənizdə döyüş praktikası zəhərli qazlardan, maqnit minalarından, havadan kəşfiyyat və bombardmanlardan istifadəyə və s. Heç bir siyasi və ya hərbi lider belə sürətli dəyişikliklərin fərqinə varmaya bilməzdi. Onlar o qədər sürətli idilər ki, kifayət qədər erkən başlayan tədqiqatlar tərəziləri bu və ya digər istiqamətə yönəldə bilərdi.
Birləşmiş Ştatlar çoxlu materiala və beyinə malik idi (onların çoxu Hitler Almaniyasından qaçmışdı) və digər ölkələrə təsir edən sağ qalmaq və hökmranlıq uğrunda birbaşa döyüşlərdən uzaq idi. Bu, ölkəyə bu dərsi xüsusilə aydın şəkildə öyrənməyə imkan verdi. Bu, ilk atom silahının yaradılmasına böyük sənaye və intellektual resursların sərf edilməsində özünü göstərirdi. Daha az tanınan, lakin eyni dərəcədə əhəmiyyətli və ya daha kiçik bir sərmayə MIT-nin Rad Laboratoriyasında mərkəzləşdirilmiş radar texnologiyasına investisiya idi.
Beləliklə, yeni yaranan avtomatik hesablama sahəsi daha kiçik miqyasda olsa da, hərbi maliyyənin payını aldı. Müharibənin yaratdığı elektromexaniki hesablama layihələrinin müxtəlifliyini artıq qeyd etdik. Rele əsaslı kompüterlərin potensialı, nisbətən desək, məlum idi, çünki o vaxta qədər minlərlə releli telefon stansiyaları uzun illər fəaliyyət göstərirdi. Elektron komponentlər hələ belə bir miqyasda performanslarını sübut etməmişdir. Əksər ekspertlər hesab edirdilər ki, elektron kompüter qaçılmaz olaraq etibarsız olacaq (ABC nümunə idi) və ya onun qurulması çox uzun çəkəcək. Hökumət pullarının qəfil axınına baxmayaraq, hərbi elektron hesablama layihələri çox az idi. Yalnız üçü işə salındı və onlardan yalnız ikisi əməliyyat maşınları ilə nəticələndi.
Almaniyada telekommunikasiya mühəndisi Helmut Şreyer dostu Konrad Zuseyə elektron maşının Zusenin aviasiya sənayesi (sonralar Z3 adı ilə tanınır) üçün hazırladığı elektromexaniki "V3" üzərindəki dəyərini sübut etdi. Sonda Zuse Schreyer ilə ikinci layihə üzərində işləməyə razı oldu və Aeronavtika Tədqiqat İnstitutu 100-ci ilin sonunda 1941 boru prototipini maliyyələşdirməyi təklif etdi. Lakin iki nəfər əvvəlcə daha yüksək prioritet müharibə işinə başladılar, sonra isə onların işi bomba zərbələri nəticəsində ciddi şəkildə yavaşladı və maşınlarını etibarlı şəkildə işə sala bilmədilər.
Zuse (sağda) və Şreyer (solda) Zusenin valideynlərinin Berlindəki mənzilində elektromexaniki kompüterdə işləyirlər.
Faydalı iş görən ilk elektron kompüter Britaniyada gizli laboratoriyada yaradıldı, burada telekommunikasiya mühəndisi klapan əsaslı kriptoanaliz üçün radikal yeni yanaşma təklif etdi. Bu hekayəni növbəti dəfə açıqlayacağıq.
Başqa nə oxumaq lazımdır:
• Alice R. Burks və Arthur V. Burks, İlk Elektron Kompüter: Atansoff Hekayəsi (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Ceyn Smiley, Kompüteri icad edən adam (2010)
Mənbə: www.habr.com