Dövrün digər məqalələri:
- Rele tarixi
- Elektron kompüterlərin tarixi
- Tranzistorun tarixi
- İnternetin tarixi
Gördüyümüz kimi, radio və telefon mühəndisləri daha güclü gücləndiricilər axtararkən, sürətlə elektronika adlandırılan yeni bir texnologiya sahəsi kəşf etdilər. Elektron gücləndirici, öz elektro-mexaniki qohumu olan telefon reləsindən daha yüksək sürətlə işləyən bir rəqəmsal açar halına asanlıqla çevrilə bilirdi. Mexaniki hissələrin olmaması sayəsində elektron lampa mikrosekundda və ya daha sürətli açılıb-bağlana bilirdi, halbuki relələr üçün on millisekund və ya daha çox vaxt tələb olunurdu.
1939-dan 1945-ə qədər bu yeni elektron komponentlər əsasında üç kompüter yaradıldı. Onların inşa tarixləri təsadüfi olaraq II Dünya Müharibəsinin dövrü ilə üst-üstə düşür. Bu münaqişə — insanları müharibə çarxının yaramazlığına bağlamaq baxımından heyrətamiz idi — dövlətlər arasında, eləcə də elm və texnologiya arasında münasibətləri əbədi dəyişdirdi və dünyaya çox sayda yeni cihazlar gətirdi.
Üç ilk elektron kompüterin hekayələri müharibə ilə bir-birinə bağlıdır. Birincisi, alman mesajlarını deşifrə etməyə həsr olunmuşdu və 1970-ci illərə qədər gizli qaldı, o vaxtdan bəri tarixi maraqdan başqa heç bir şey təşkil etmirdi. İkincisi, çoxları üçün ENIAC adını eşitməli olan hərbi kalkulyator idi, lakin müharibədə kömək etmək üçün çox gec tamamlandı. Ancaq burada bu üç maşından ən əvvəlinin, John Vincent Atanasovun, öhdəsindən gələcəyik. .
Atanasov
1930-cu ildə Atanasov, Amerikalı bir köçkün oğul, , nəhayət, gənclik arzusu ilə nəzəri fizik oldu. Lakin, XX əsrin birinci yarısında mühəndislik və fizika elmləri üzrə təhsil alan bir çox tələbə kimi, Atanasovun da ağrılı hesablamalarla mübarizə aparması lazım idi. Viskonsin Universitetində heliumun polarizasiyası haqqında dissertasiyası, mexaniki masa kalkulyatoru ilə səkkiz həftəlik yorucu hesablamalar tələb etdi.
John Atanasov gəncliyində
1935-ci ilə qədər, Iowa Dövlət Universitetində professor vəzifəsinə təyin olunduqdan sonra, Atanasov bu yükü aradan qaldırmaq üçün nəsə etməli olduğunu düşündü. O, daha güclü bir hesablama maşınının qurulması üçün mümkün yolları müzakirə etməyə başladı. MIT-in diferensial analizatoru kimi analoji metodları məhdudiyyətlər və dəqiqlik səbəbindən rədd edərək, o, ədədləri ayrılıq dəyəri olaraq istifadə edən, davamlı ölçülər yerinə rəqəmsal bir maşın qurmağa qərar verdi. O, gəncliyindən ikili sistemlə tanış idi və onun dijital açarların açılıb-bağlanma strukturasına daha uyumlu olduğunu başa düşürdü. Beləliklə, o, ikili maşın qurmağı qərara aldı. Nəhayət, onun ən sürətli və çevik olması üçün elektron olması və hesablamalar üçün elektron lampalardan istifadə etməsi lazım olduğuna qərar verdi.
Atanasov həm də problemlərin həcmini müəyyənləşdirməli idi - onun kompüteri hansı növ hesablamalar üçün uyğun olmalı idi? Nəticədə, o, sistem xətti tənliklərin həllinə yönələcəyi qərarına gəldi və onları bir dəyişənə endirərək (birlikdə ) — onun dissertasiyasında üstünlük təşkil edən eyni hesablamalar. O, hər biri üçün otuz tənliyin və otuz dəyişənin olmasını dəstəkləyəcəkdi. Belə bir kompüter alimlər və mühəndislər üçün vacib məsələləri həll etməyə kömək edə bilərdi, eyni zamanda heç də inanılmaz dərəcədə mürəkkəb görünmürdü.
İncəsənət əsəri
1930-cu illərin ortalarına qədər elektron texnologiya 25 il əvvəlki başlanğıc nöqtəsi ilə müqayisədə son dərəcə müxtəlif hala gəldi. İki infrastruktur Atanasovun layihəsi üçün xüsusilə uyğun idi: reley-triger və elektron sayğac.
XIX əsrdən etibarən teleqraf və telefon mühəndisləri "switch" adlanan rahat bir cihazdan istifadə edirdilər. Switch, onu qoyduğunuz vəziyyətdə - açıq və ya bağlı olan - saxlamaq üçün daimi maqnitlərdən istifadə edən bistabillik releidir, elektrik siqnalı alana qədər. Ancaq elektron lampalar buna imkan vermirdi. Onların mexaniki komponenti yox idi və elektrik dövrəsində axın olduğu və ya olmadığı müddətcə "açıq" və ya "bağlı" ola bilirdilər. 1918-ci ildən iki britaniyalı fizika, Uilyam Eklz və Frenk Cordan iki lampanı birləşdirərək "rele-trigger" yaradırlar - başlanğıc siqnalından sonra daim aktiv qalmağa imkan verən elektron rele. Eklz və Cordan, Birinci Dünya müharibəsinin sonunda Britaniya admiralitetinin telekommunikasiya məqsədləri üçün bu sistemi yaratdılar. Ancaq Eklz-Cordan dövrəsi, daha sonra flip-flop adlandırılan, ikili ədədi saxlama cihazı kimi də qəbul oluna bilər - siqnal ötürüldükdə 1, əks halda isə 0. Bu şəkildə n sayda flip-flop vasitəsilə n bitlik ikili ədədi təqdim etmək mümkündür.
Trigger-dən on il sonra elektronika sahəsində ikinci ciddi inqilab baş verdi: elektron sayğaclar. Yenə də, erkən hesablama dövrlərində olduğu kimi, cansıxıcı olmaq ixtiraçılığın anası oldu. Subatomik hissəciklərin radiasiyasını öyrənən fiziklər, ya klikləri eşitməli, ya da saatlarla fotosənəd yazılarını araşdıraraq hissəciklərin radiasiya sürətini ölçmək üçün aşkar etdikləri sayını hesablamaq məcburiyyətində idilər. Mexaniki və ya elektromexaniki sayğaclar bu fəaliyyətləri asanlaşdırmaq cəhdi üçün cəlbedici bir seçim idi, amma onlar çox yavaş idilər: millisaniyə qədər olan çox sayda hadisəni qeyd edə bilmirdilər.
Bu problemin həllində açar figura , Kembrijdəki Kaven-diş laboratoriyasında Ernest Rzezerfordun rəhbərliyi altında çalışırdı. Uinn-Uilyams elektronika ilə bacarıqlı idi və artıq hissəciklərdə baş verən hadisələri eşitmək üçün amplifikatörlər yaratmaq üçün lampalardan (Böyük Britaniyada onlara "valflar" deyilir) istifadə etmişdi. 1930-cu illərin əvvəllərində o, valfların "ikiqat miqyaslı sayğac" - yəni, ikili sayğac yaratmaq üçün istifadə edilə biləcəyini anladı. Praktikada, bu, ardıcıllıqla dəyişiklikləri ötürə bilən bir neçə flip-flopdan ibarət idi (o, , tam ionizasiya prosesindən sonra aktiv vəziyyətdə qala bilən qazdan ibarət lampaların növüdür).
Wina-Williams sayğacı, parçacık fiziğiyle ilgilenen herkes için gerekli laboratuvar cihazları arasında hızla yerini aldı. Fizikçiler genellikle üç basamağa sahip, yani yediye kadar sayı sayabilen çok küçük sayıcılar inşa ettiler. ve daha yavaş hareket eden mekanik parçaların kaydedebileceğinden daha hızlı gerçekleşen olayları kaydetmek için.
Ama teorik olarak, bu tür sayıcılar rastgele boyut veya hassasiyette sayılara genişletilebilirdi. Kesin olarak söylemek gerekirse, bunlar ilk dijital elektronik sayım makineleri olarak kabul edilebilir.
Atanasov-Berry bilgisayarı
Atanasov, bu hikaye ile tanıştı ve bu durum, elektronik bir bilgisayar inşa etme olasılığına olan inancını pekiştirdi. Ancak, doğrudan ikili sayıcılar veya flip-floplar kullanmadı. Öncelikle, sayım sisteminin temelini oluşturmak için biraz değiştirilmiş sayıcılar kullanmayı denedi — sonuçta toplama, tekrar eden bir sayım değil midir? Ancak, belli bir sebepten dolayı, sayım devrelerini yeterince güvenilir hale getiremeyince, kendi toplama ve çarpma devrelerini geliştirmek zorunda kaldı. Bütçesi kısıtlıydı ve otuz katsayıyı aynı anda saklamak gibi iddialı bir hedefleri vardı, bu nedenle ikili sayıların geçici saklanması için flip-flop kullanamadı. Yakında göreceğimiz gibi, bu durum ciddi sonuçlara yol açtı.
1939 yılına gelindiğinde, Atanasov bilgisayarını tasarlamayı tamamladı. Şimdi, onu inşa etmek için gereken uygun bilgiye sahip birine ihtiyacı vardı. Iowa Eyalet Üniversitesi mühendislik bölümünden mezun olan Clifford Berry adında bu niteliklere sahip birini buldu. Yılın sonunda, Atanasov ve Berry küçük bir prototip inşa ettiler. Ertesi yıl, otuz katsayı içeren bilgisayarın tam versiyonunu tamamladılar. 1960'larda, hikayelerini araştıran bir yazar bu bilgisayara Atanasov-Berry Bilgisayarı (Atanasoff-Berry Computer, ABC) adını verdi ve bu isim benimsendi. Ancak, tüm eksikliklerin üstesinden gelinemedi. Özellikle, ABC yaklaşık 10.000'de bir ikili sayı hatası veriyordu, bu da büyük hesaplamalar için fatal bir durumdu.
Clifford Berry ve ABC 1942'de
Yine de, Atanasov ve ABC'de modern bilgisayarların kökleri ve kaynağını bulmak mümkün. Acaba o (Berry'nin becerikli yardımlarıyla) ilk ikili elektronik dijital bilgisayarı yaratmadı mı? Bu, dünya genelinde ekonomi, toplum ve kültürü biçimlendiren ve yöneten milyarlarca cihazın temel özellikleri değil mi?
Amma geri dönək. Rəqəmsal və ikili keyfiyyətlər ABC-nin müstəsna hüququ deyil. Məsələn, Bell Kompleks Rəqəm Kompüteri (CNC), təxminən eyni zamanda inkişaf etdirilmişdir, rəqəmsal, ikili, elektromekanik kompüter idi və kompleks müstəvidə hesablamalar aparmaq qabiliyyətinə malik idi. Həmçinin ABC və CNC məhdud bir sahədə problemləri həll edirdilər və müasir kompüterlərdən fərqli olaraq, təsadüfi əmrlər ardıcıllığını qəbul edə bilmirdilər.
Birləşən isə "elektron" qalır. Lakin, ABC-nin riyazi daxili quruluşu elektron olsa da, onun iş prosesi elektromekanik sürətində baş verirdi. Atanasov və Berry maliyyə səbəbləri ilə minlərlə ikili rəqəmi saxlamaq üçün elektron lampaları istifadə edə bilmədikləri üçün, elektomekanik komponentlər işlədirdilər. Əsas riyazi hesablamaları yerinə yetirən bir neçə yüz triod, bütün hesablamalar zamanı ara dəyərləri saxlayan döner silindrlərlə və pırtlayan perforator maşınları ilə əhatə olunmuşdu.
Atanasov və Berry, perforasiya kartlarına məlumatları çox sürətlə oxumaq və yazmaqda qəhrəmanlıq etdilər, onları mexaniki olaraq dəlik açmaq əvəzinə elektriklə yandıraraq. Lakin, bu, öz problemlərini doğurdu: precisamente yandırma cihazı 10,000 ədəddən 1 səhv etməklə məşğul idi. Bundan əlavə, bütün səylərinə baxmayaraq, maşın bir saniyədə birdən çox sıra "deyil" edə bilmirdi, beləliklə, ABC hər bir otuz arifmetik qurğu ilə bir saniyədə yalnız bir hesablama apara bilirdi. Qalan vaxtda elektron lampalar işsiz qaldı, sabırsızlıqla "masa üzərində barmaqlarıyla döyərək", bütün bu maşın təsisatı yavaş-yavaş ətrafında döndü. Atanasov və Berry saf bir atı bir saman arabasına bağlamışdılar. (1990-cı illərdə ABC-ni yenidən yaratma layihəsinin rəhbəri, bütün vaxt itkilərini, o cümlədən əməliyyatın dəqiqliyini, proyektin icra edilməsinə maksimum sürəti beş toplama və ya çıxarma olaraq qiymətləndirmişdi. Bu, əlbətdə ki, insan hesablayıcısından daha sürətlidir, lakin elektron kompüterlərlə bağlı bildiyimiz sürət deyil.)
ABC sxemi. Silindrlər müvəqqəti giriş və çıxışları kondensatorlarda saxlayırdılar. Tiratron dövrəsi kartların deşilməsini və karta oxuyucu sisteminin alqoritminin bir addımının nəticələrini yazır və oxuyurdu (tənlik sistemindən bir dəyişəni çıxarmaq yolu ilə).
ABC layihəsi 1942-ci ilin ortalarında Atanasov və Berry'nun ABŞ-ın sürətlə böyüyən hərbi maşınına yazılması ilə dayanmışdı. Onlara həm cəsəd, həm də beyin lazım idi. Atanasov Vaşinqtondakı Dəniz Artilleriya Laboratoriyasına dəvət edildi ki, akustik minalar hazırlayan komandanı idarə etsin. Berry, Atanasovun katibi ilə evləndi və müharibəyə çağırılmamaq üçün Kaliforniyada hərbi müqavilə üzrə işləyən bir şirkətdə iş tapdı. Atanasov bir müddət Iova ştatında öz kəşfini patentləşdirməyə çalışdı, amma uğursuz oldu. Müharibədən sonra o, başqa işlərlə məşğul oldu və daha ciddi şəkildə kompüterlərlə maraqlanmadı. Kompüter 1948-ci ildə ofisdəki yeni məzun üçün yer açmaq məqsədilə tullantıya göndərildi.
Bəlkə də Atanasov sadəcə olaraq çox tez işə başladı. O, mütəmadi universitet grantlarına əsaslanırdı və ABC yaratmağa yalnız bir neçə min dollar xərcləyə bildi, buna görə də qənaət onun layihəsindəki bütün digər məsələləri üstələyirdi. Əgər o, 1940-cı illərin əvvəlinə qədər gözləsəydi, tam elektron cihaz üçün dövlət qrantı ala bilərdi. Belə bir vəziyyətdə — müəyyən imkanlarla, mürəkkəb idarəetmə ilə, etibarsız və çox da sürətli olmayan — ABC elektron hesablamaların faydasının qabarıq təqdimatı olmamışdı. Amerikanın hərbi maşını, bütün hesablama aclığına baxmayaraq, ABC-ni İova ştatının Ames şəhərində paslanmağa qoydu.
Müharibə dövrünün hesablayıcı maşınları
I Dünya Müharibəsi elm və texnologiyaya geniş maliyyə yatırımlarının sistemini yaratdı və onu II Dünya Müharibəsinə hazırladı. Cəmi bir neçə il ərzində yer üzündə və dənizdə müharibə aparma praktikasında zəhərli qazların, maqnit minaların, hava kəşfiyyatının və bombalamanın istifadəsinə keçildi. Heç bir siyasi və hərbi lider bu qədər sürətli dəyişiklikləri görməmək mümkün deyildi. Onlar o qədər sürətli idilər ki, erkən başlanmış tədqiqatlar hadisələrin gedişatını bir və ya digər tərəfə əyilməyə məcbur edə bilərdi.
ABŞ-da materiallar və ağıl bol idi (bunlardan bir çoxu hitlerçi Almaniyadan qaçmışdı) və onlar digər ölkələri təsvir edən mübarizələrdən kənarda idi. Bu, ölkəyə bu dərsi xüsusilə dəqiq öyrənməyə imkan verdi. Bu, ilk atom silahını yaratmaq üçün geniş sənaye və intellektual resursların sərf olunmasında özünü göstərdi. Daha az tanınan, lakin heç də daha az əhəmiyyətli və ya kiçik olmayan investisiya radar texnologiyasının yaradılmasına sərf edilən vəsait idi ki, bu texnologiyanın mərkəzi MIT-də Rad Lab-da yerləşirdi.
Beləliklə, avtomatik hesablama sahəsi hərçənd ki, əhəmiyyətli dərəcədə kiçik miqyasda olsa da, hərbi maliyyə vəsaitlərini əldə etdi. Müharibə ilə yaranan müxtəlif elektromexaniki hesablama layihələrini daha əvvəl qeyd etmişdik. Rele əsaslı kompüterlərin potensialı, telefon stansiyalarının minlərlə rele ilə artıq uzun illər işlədiyi nəzərə alındıqda, nisbətən biliniyordu. Elektron komponentlər hələ də bu miqyasta öz işləməsində sübut edilməyib. Çoxsaylı mütəxəssislər elektron kompüterin qaçılmaz olaraq etibarsız olacağına inanırdı (ABC bunun bir misalı idi) və onun inşası çox vaxt alacaqdı. Dövlət pulunun qəflətən bir gəlişinə baxmayaraq, elektron hesablama sahəsində hərbi layihələr çox az idi və nadir görülürdü. Sadəcə üç layihə başlandı və onların yalnız ikisi işçi maşınların yaranmasına səbəb oldu.
Almaniyada telekom mühəndisi Helmut Şrayer dostu Konrad Zuse-yə elektron maşının elektromexaniki "V3"-dən daha üstün olduğunu sübut etdi. Zuse, hava sənayesi üçün inşa etdiyi (sonradan Z3 adlanmağa başladı) həmin elektrik maşınına daha çox öncəlik verərək Şrayer ilə ikinci layihədə iştirak etməyə razılıq verdi; 1941-ci ilin sonlarında Aviasiya Tədqiqat İnstitutu 100 lampalı prototipi maliyyələşdirməyə təklif etdi. Ancaq hər iki kişi əvvəlcə daha prioritet hərbi işlərlə məşğul oldular və daha sonra bombalama nəticəsində yaranan zərərlər onların işini əhəmiyyətli dərəcədə ləngitdi, nəticədə onların maşını etibarlı işləyə bilmədi.
Zuse (sağda) və Şrayer (solda) Berlində Zuse-nin valideynlərinin evində elektromexaniki kompüter üzərində çalışırlar.
İlk faydalı işləri yerinə yetirən elektron kompüter isə Britaniyada gizli bir laboratoriyada hazırlanıb, burada telekom mühəndisi yeni radikal bir yanaşma təklif edib. Bu hekayəni gələcəkdə daha ətraflı araşdıracağıq.
Daha nə oxumaq olar:
• Alice R. Burks və Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, The man Who Invented the Computer (2010)
Mənbə: habr.com
