Erthyglau eraill yn y gyfres:
- Hanes y ras gyfnewid
- Hanes cyfrifiaduron electronig
- Hanes y transistor
- Hanes rhyngrwyd
Roedd angen llawer o feddyliau a dwylo ar yr ail brosiect cyfrifiadurol electronig a ddeilliodd o'r rhyfel, fel Colossus, i ddwyn ffrwyth. Ond, fel Colossus, ni fyddai byth wedi digwydd heb un person ag obsesiwn ag electroneg. Yn yr achos hwn ei enw oedd .
Mae stori Mauchly wedi’i chydblethu mewn ffyrdd dirgel ac amheus â stori John Atanasoff. Fel y cofiwch, gadawon ni Atanasov a'i gynorthwyydd Claude Berry ym 1942. Rhoesant y gorau i weithio ar y cyfrifiadur electronig a symud ymlaen i brosiectau milwrol eraill. Roedd gan Mauchly lawer yn gyffredin ag Atanasov: roedd y ddau yn athrawon ffiseg mewn sefydliadau anhysbys nad oedd ganddynt fri ac awdurdod mewn cylchoedd academaidd ehangach. Roedd Mauchly yn dihoeni ar ei ben ei hun fel athro yng Ngholeg Ursinus bychan yn Philadelphia faestrefol, nad oedd ganddo hyd yn oed fawredd bychan o dalaith Iowa Atanasoff. Ni wnaeth yr un ohonynt unrhyw beth i ddenu sylw eu brodyr mwy elitaidd ym Mhrifysgol Chicago, dyweder. Fodd bynnag, cafodd y ddau eu swyno gan syniad ecsentrig: adeiladu cyfrifiadur o gydrannau electronig, yr un rhannau y gwnaed radios a mwyhaduron ffôn ohonynt.
John Mauchly
Rhagweld y tywydd
Am beth amser, datblygodd y ddau ddyn hyn gysylltiad penodol. Cyfarfu'r ddau ar ddiwedd y 1940au mewn cynhadledd o Gymdeithas America ar gyfer Gwyddoniaeth Hyrwyddo (AAAS) yn Philadelphia. Yno, rhoddodd Mauchly gyflwyniad ar ei ymchwil i batrymau cylchol mewn data tywydd gan ddefnyddio dadansoddwr harmonig electronig yr oedd wedi’i ddatblygu. Roedd yn gyfrifiadur analog (hynny yw, roedd yn cynrychioli gwerthoedd nid ar ffurf ddigidol, ond ar ffurf meintiau ffisegol, yn yr achos hwn, cerrynt - y mwyaf cyfredol, y mwyaf yw'r gwerth), yn debyg ar waith i'r llanw mecanyddol rhagfynegydd a ddatblygwyd gan William Thomson (yr Arglwydd Kelvin yn ddiweddarach) yn y 1870au.
Roedd Atanasov, a oedd yn eistedd yn y neuadd, yn gwybod ei fod wedi dod o hyd i gydymaith ar daith unig i wlad cyfrifiadura electronig, a heb betruso, aeth at Mauchly ar ôl ei adroddiad i ddweud wrtho am y peiriant yr oedd wedi'i adeiladu yn Ames. Ond i ddeall sut y daeth Mauchly ar y llwyfan gyda'i gyflwyniad o gyfrifiadur tywydd electronig, mae angen inni fynd yn ôl at ei wreiddiau.
Ganed Mauchly ym 1907 i deulu'r ffisegydd Sebastian Mauchly. Fel llawer o’i gyfoeswyr, dechreuodd ymddiddori mewn radio a thiwbiau gwactod yn fachgen, a bownsio rhwng gyrfaoedd fel peiriannydd electroneg a ffisegydd cyn penderfynu canolbwyntio ar feteoroleg ym Mhrifysgol Johns Hopkins. Yn anffodus, ar ôl graddio syrthiodd yn syth i grafangau'r Dirwasgiad Mawr, ac roedd yn ddiolchgar i gael swydd yn Ursinus yn 1934 fel unig aelod yr adran ffiseg.
Coleg Ursinus yn 1930
Yn Ursinus, ymgymerodd â'i brosiect delfrydol - i ddatrys cylchoedd cudd y peiriant naturiol byd-eang, a dysgu rhagweld y tywydd nid am ddyddiau, ond am fisoedd a blynyddoedd ymlaen llaw. Roedd yn argyhoeddedig bod yr Haul yn rheoli patrymau tywydd a barhaodd am nifer o flynyddoedd, yn gysylltiedig â gweithgaredd solar a smotiau haul. Roedd am dynnu'r patrymau hyn o'r swm enfawr o ddata a gasglwyd gan y American Weather Bureau gyda chymorth myfyrwyr a set o gyfrifianellau bwrdd gwaith a brynwyd am geiniogau gan fanciau a fethodd.
Daeth yn amlwg yn fuan bod gormod o ddata. Ni allai'r peiriannau wneud cyfrifiadau'n ddigon cyflym, ac yn ogystal, dechreuodd gwallau dynol ymddangos pan oedd canlyniadau canolraddol y peiriant yn cael eu copïo'n gyson ar bapur. Dechreuodd Mauchly feddwl am ffordd arall. Gwyddai am gownteri tiwbiau gwactod, a arloeswyd gan Charles Wynne-Williams, a ddefnyddiwyd gan ei gyd ffisegwyr i gyfrif gronynnau isatomig. O ystyried y gallai dyfeisiau electronig gofnodi a storio rhifau yn ôl pob golwg, roedd Mauchly yn meddwl tybed pam na allent wneud cyfrifiadau mwy cymhleth. Am nifer o flynyddoedd yn ei amser hamdden, chwaraeodd gyda chydrannau electronig: switshis, mesuryddion, peiriannau seiffr amnewid a oedd yn defnyddio cymysgedd o gydrannau electronig a mecanyddol, a dadansoddwr harmonig a ddefnyddiodd ar gyfer prosiect rhagolygon tywydd a oedd yn echdynnu data tebyg i aml-wythnos. patrymau amrywiadau dyddodiad . Y darganfyddiad hwn a ddaeth â Mauchly i AAAS ym 1940, ac yna Atanasov i Mauchly.
Ymwelwch
Digwyddodd y digwyddiad allweddol yn y berthynas rhwng Mauchly ac Atanasoff chwe mis yn ddiweddarach, yn gynnar yn haf 1941. Yn Philadelphia, dywedodd Atanasoff wrth Mauchly am y cyfrifiadur electronig yr oedd wedi'i adeiladu yn Iowa, a soniodd am ba mor rhad yr oedd wedi'i gostio iddo. Yn eu gohebiaeth ddilynol, parhaodd i wneud awgrymiadau diddorol am sut yr adeiladodd ei gyfrifiadur, gan gostio dim mwy na $2 y digid. Dechreuodd Mauchly ddiddordeb a chafodd ei synnu gan y cyflawniad hwn. Erbyn hynny, roedd ganddo gynlluniau difrifol i adeiladu cyfrifiannell electronig, ond heb gefnogaeth y coleg byddai'n rhaid iddo dalu am yr holl offer allan o'i boced ei hun. Roeddent fel arfer yn codi $4 am un lamp, ac roedd angen o leiaf dwy lamp i storio un digid deuaidd. Sut, meddyliodd, y llwyddodd Atanasov i arbed cymaint o arian?
Ymhen chwe mis, cafodd amser o'r diwedd i deithio tua'r gorllewin i fodloni ei chwilfrydedd. Ar ôl mil a hanner o gilometrau yn y car, ym mis Mehefin 1941 daeth Mauchly a'i fab i ymweld ag Atanasov yn Ames. Dywedodd Mauchly yn ddiweddarach ei fod wedi gadael yn siomedig. Nid oedd storio data rhad Atanasov yn electronig o gwbl, ond fe'i cynhaliwyd gan ddefnyddio taliadau electrostatig ar drwm mecanyddol. Oherwydd hyn a rhannau mecanyddol eraill, fel y gwelsom eisoes, ni allai wneud cyfrifiadau ar gyflymder hyd yn oed yn agos at y rhai y breuddwydiodd Mauchly amdanynt. Yn ddiweddarach fe'i galwodd yn "drinket mecanyddol gan ddefnyddio sawl tiwb gwactod." Fodd bynnag, yn fuan ar ôl yr ymweliad, ysgrifennodd lythyr yn canmol peiriant Atanasov, lle ysgrifennodd ei fod yn “electronig yn ei hanfod, ac yn datrys mewn ychydig funudau yn unig unrhyw system o hafaliadau llinol a oedd yn cynnwys dim mwy na deg ar hugain o newidynnau.” Dadleuodd y gallai fod yn gyflymach ac yn rhatach na mecanyddol llwyn.
Ddeng mlynedd ar hugain yn ddiweddarach, byddai perthynas Mauchly ag Atanasoff yn dod yn ganolog i achos cyfreithiol Honeywell v. Sperry Rand, a arweiniodd at annilysu ceisiadau patent ar gyfer cyfrifiadur electronig Mauchly. Heb ddweud dim am rinweddau'r patent ei hun, er gwaethaf y ffaith bod Atanasov yn beiriannydd mwy profiadol, ac o ystyried barn amheus Mauchly am gyfrifiadur Atanasov wrth edrych yn ôl, nid oes unrhyw reswm i amau bod Mauchly wedi dysgu neu gopïo unrhyw beth pwysig o waith Atanasov. Ond yn bwysicach fyth, nid oes gan gylched ENIAC unrhyw beth yn gyffredin â chyfrifiadur Atanasov-Berry. Y mwyaf y gellir ei ddweud yw bod Atanasov wedi rhoi hwb i hyder Mauchly trwy brofi'r posibilrwydd y gallai cyfrifiadur electronig weithio.
Moore ac Ysgol Aberdeen
Yn y cyfamser, cafodd Mauchly ei hun yn yr un man lle y dechreuodd. Nid oedd tric hud ar gyfer storio electronig rhad, a thra arhosodd yn Ursinus, nid oedd ganddo fodd o wireddu'r freuddwyd electronig. Ac yna fe gafodd lwcus. Yr un haf 1941, cymerodd gwrs haf mewn electroneg yn Ysgol Beirianneg Moore ym Mhrifysgol Pennsylvania. Erbyn hynny, roedd Ffrainc eisoes wedi'i meddiannu, roedd Prydain dan warchae, roedd llongau tanfor yn hedfan dros yr Iwerydd, ac roedd cysylltiadau America â Japan ymosodol ac ehangu yn prysur ddirywio [ac ymosododd Almaen Hitler ar yr Undeb Sofietaidd / tua. traws.]. Er gwaethaf teimladau ynysig ymhlith y boblogaeth, roedd ymyrraeth Americanaidd yn ymddangos yn bosibl, ac efallai'n anochel, i grwpiau elitaidd mewn lleoedd fel Prifysgol Pennsylvania. Cynigiodd Ysgol Moore gwrs i hyrwyddo hyfforddiant peirianwyr a gwyddonwyr i gyflymu'r gwaith paratoi ar gyfer gwaith milwrol posibl, yn enwedig ar y pwnc technoleg radar (roedd gan radar nodweddion tebyg i gyfrifiadura electronig: defnyddiodd diwbiau gwactod i greu a chyfrif nifer y rhai uchel - corbys amlder a'r cyfnodau amser rhyngddynt; fodd bynnag, gwadodd Mauchly wedi hynny fod gan radar ddylanwad mawr ar ddatblygiad ENIAC).
Ysgol Beirianneg Moore
Cafodd y cwrs ddau ganlyniad mawr i Mauchly: yn gyntaf, fe'i cysylltodd â John Presper Eckert, y llysenw Pres, o deulu lleol o feistri eiddo tiriog, a dewin electroneg ifanc a dreuliodd ei ddyddiau yn labordy'r arloeswr teledu. . Yn ddiweddarach byddai Eckert yn rhannu'r patent (a gafodd ei annilysu wedyn) ar gyfer ENIAC gyda Mauchly. Yn ail, llwyddodd i sicrhau lle i Mauchly yn Ysgol Moore, gan roi terfyn ar ei arwahanrwydd academaidd hir ym moras Coleg Ursinus. Nid oedd hyn, mae'n debyg, oherwydd unrhyw rinweddau arbennig Mauchly, ond yn syml oherwydd bod angen dirfawr ar yr ysgol am bobl i gymryd lle gwyddonwyr a oedd wedi gadael i weithio ar orchmynion milwrol.
Ond erbyn 1942, dechreuodd y rhan fwyaf o ysgol Moore ei hun weithio ar brosiect milwrol: cyfrifo taflwybrau balistig gan ddefnyddio gwaith mecanyddol a llaw. Tyfodd y prosiect yn organig allan o gysylltiad oedd eisoes yn bodoli rhwng yr ysgol a'r Aberdeen Proving Ground, 130 milltir i lawr yr arfordir yn Maryland.
Crëwyd y maestir yn ystod y Rhyfel Byd Cyntaf i brofi magnelau, gan ddisodli'r ystod flaenorol yn Sandy Hook, New Jersey. Yn ogystal â thanio uniongyrchol, ei dasg oedd cyfrifo'r byrddau tân a ddefnyddiwyd gan y magnelau mewn brwydr. Roedd gwrthiant aer yn ei gwneud hi'n amhosibl cyfrifo safle glanio'r taflunydd trwy ddatrys hafaliad cwadratig yn unig. Serch hynny, roedd cywirdeb uchel yn hynod bwysig ar gyfer tân magnelau, gan mai dyma'r ergydion cyntaf a arweiniodd at drechu mwyaf lluoedd y gelyn - ar eu hôl, diflannodd y gelyn o dan y ddaear yn gyflym.
Er mwyn sicrhau cywirdeb o'r fath, lluniodd byddinoedd modern dablau manwl a oedd yn dweud wrth saethwyr pa mor bell y byddai eu taflunydd yn glanio ar ôl cael eu tanio ar ongl benodol. Defnyddiodd y casglwyr gyflymder cychwynnol a lleoliad y taflunydd i gyfrifo ei leoliad a'i gyflymder ar ôl cyfnod byr o amser, ac yna ailadroddodd yr un cyfrifiadau ar gyfer y cyfwng nesaf, ac yn y blaen, gannoedd a miloedd o weithiau. Ar gyfer pob cyfuniad o gwn a thaflun, roedd yn rhaid gwneud cyfrifiadau o'r fath ar gyfer pob ongl danio posibl, gan ystyried amodau atmosfferig amrywiol. Roedd y llwyth cyfrifiannol mor fawr fel mai dim ond erbyn 1936 y cwblhawyd cyfrifiadau’r holl dablau, a ddechreuwyd ar ddiwedd y Rhyfel Byd Cyntaf, yn Aberdeen.
Yn amlwg roedd angen ateb gwell ar Aberdeen. Ym 1933, daeth i gytundeb ag Ysgol Moore: byddai'r Fyddin yn talu am adeiladu dau ddadansoddwr gwahaniaethol, cyfrifiaduron analog a grëwyd yn unol â dyluniad gan MIT o dan gyfarwyddyd . Anfonir un i Aberdeen, a bydd y llall yn aros ym meddiant Ysgol Moore ac yn cael ei ddefnyddio yn ôl doethineb y Proffeswr. Gallai'r dadansoddwr adeiladu taflwybr mewn pymtheg munud a fyddai'n cymryd sawl diwrnod i berson ei gyfrifo, er bod cywirdeb cyfrifiadau'r cyfrifiadur ychydig yn is.
Gwrthdystiad Howitzer yn Aberdeen, c. 1942
Fodd bynnag, ym 1940, gofynnodd yr is-adran ymchwil, a elwir bellach yn Labordy Ymchwil Ballistic (BRL), am ei pheiriant, a leolir yn Ysgol Moore, a dechreuodd gyfrifo tablau magnelau ar gyfer y rhyfel oedd ar ddod. Daethpwyd hefyd â thîm cyfrifo'r ysgol i mewn i gefnogi'r peiriant gyda chymorth cyfrifiaduron dynol. Erbyn 1942, roedd 100 o gyfrifianellau benywaidd yn yr ysgol yn gweithio chwe diwrnod yr wythnos, yn crensian cyfrifiadau ar gyfer y rhyfel - yn eu plith gwraig Mauchley, Mary, a oedd yn gweithio ar fyrddau tân Aberdeen. Gwnaethpwyd Mauchly yn bennaeth grŵp arall o gyfrifiaduron yn gweithio ar gyfrifiadau ar gyfer antenâu radar.
O'r diwrnod y cyrhaeddodd ysgol Moore, bu Mauchly yn hyrwyddo ei syniad o gyfrifiadur electronig drwy'r gyfadran. Yr oedd ganddo eisoes gefnogaeth sylweddol ym mherson Presper Eckert a , uwch aelod o'r gyfadran. Darparodd Mauchly y syniad, Eckert y dull peirianyddol, Brainerd hygrededd a chyfreithlondeb. Yng ngwanwyn 1943, penderfynodd y triawd ei bod yn bryd hysbysebu syniad hirhoedlog Mauchly i swyddogion y fyddin. Ond bu'n rhaid aros am y dirgelion hinsawdd yr oedd wedi bod yn ceisio'u datrys ers tro. Roedd y cyfrifiadur newydd i fod i wasanaethu anghenion y perchennog newydd: nid olrhain sinwsoidau tragwyddol cylchoedd tymheredd byd-eang, ond taflwybrau balistig cregyn magnelau.
ENIAC
Ym mis Ebrill 1943, drafftiodd Mauchly, Eckert, a Brainerd "Adroddiad ar Ddadansoddwr Gwahaniaethol Electronig." Denodd hyn gynghreiriad arall i'w rhengoedd, , mathemategydd a swyddog yn y fyddin a wasanaethodd fel cyfryngwr rhwng ysgol Aberdeen ac ysgol Moore. Gyda chymorth Goldstein, cyflwynodd y grŵp y syniad i bwyllgor yn BRL, a derbyn grant milwrol, gyda Brainerd yn gyfarwyddwr gwyddonol y prosiect. Roedd angen iddynt gwblhau'r peiriant gyda chyllideb o $1944 erbyn Medi 150. Galwodd y tîm y prosiect yn ENIAC: Integreiddiwr Rhifyddol Electronig, Dadansoddwr a Chyfrifiadur.
O'r chwith i'r dde: Julian Bigelow, Herman Goldstein, Robert Oppenheimer, John von Neumann. Ffotograff a dynnwyd yn Sefydliad Astudio Uwch Princeton ar ôl y rhyfel, gyda chyfrifiadur model diweddarach
Yn yr un modd â'r Colossus ym Mhrydain, roedd awdurdodau peirianneg uchel eu parch yn yr Unol Daleithiau, megis y Pwyllgor Ymchwil Amddiffyn Cenedlaethol (NDRC), yn amheus ynghylch prosiect ENIAC. Nid oedd gan Ysgol Moore enw da fel sefydliad addysgol elitaidd, ond cynigiodd greu rhywbeth nas clywyd amdano. Cafodd hyd yn oed cewri diwydiant fel RCA anhawster i greu cylchedau cyfrif electronig cymharol syml, heb sôn am gyfrifiadur electronig y gellir ei addasu. Credai George Stibitz, pensaer cyfrifiaduron cyfnewid yn Bell Labs a oedd yn gweithio ar y prosiect NDRC ar y pryd, y byddai ENIAC yn cymryd gormod o amser i fod yn ddefnyddiol mewn rhyfel.
Yr oedd yn gywir am hyn. Bydd creu ENIAC yn cymryd dwywaith cymaint o amser a thair gwaith cymaint o arian ag y cynlluniwyd yn wreiddiol. Draeniodd gyfran dda o adnoddau dynol Ysgol Moore. Roedd y datblygiad yn unig yn gofyn am gyfranogiad saith person arall, yn ogystal â thîm cychwynnol Mauchly, Eckert a Brainerd. Fel Colossus, daeth ENIAC â llawer o gyfrifiaduron dynol i mewn i helpu i sefydlu ei amnewidiad electronig. Yn eu plith roedd gwraig Herman Goldstein, Adele a Jean Jennings (Bartik yn ddiweddarach), a fyddai â gwaith pwysig yn datblygu cyfrifiaduron yn ddiweddarach. Awgrymodd y NI yn yr enw ENIAC fod Ysgol Moore yn rhoi fersiwn ddigidol, electronig o ddadansoddwr gwahaniaethol i'r Fyddin a fyddai'n datrys integrynnau llwybr yn gyflymach ac yn fwy cywir na'i rhagflaenydd mecanyddol analog. Ond fe gawson nhw rywbeth llawer mwy yn y diwedd.
Mae’n bosibl bod rhai o’r syniadau ar gyfer y prosiect wedi’u benthyca o gynnig 1940 a wnaed gan Irven Travis. Travis a gymerodd ran yn y gwaith o lofnodi'r contract ar gyfer defnyddio'r dadansoddwr gan Ysgol Moore ym 1933, ac yn 1940 cynigiodd fersiwn well o'r dadansoddwr, er nad yn electronig, ond gan weithio ar egwyddor ddigidol. Dylai fod wedi defnyddio cownteri mecanyddol yn lle olwynion analog. Erbyn 1943, roedd wedi gadael Ysgol Moore a chymryd swydd yn arweinyddiaeth y Llynges yn Washington.
Sail galluoedd ENIAC, eto, fel y Colossus, oedd yr amrywiaeth o fodiwlau swyddogaethol. Defnyddiwyd croniaduron amlaf ar gyfer adio a chyfrif. Cymerwyd eu cylchedwaith o'r cownteri electronig Wynne-Williams a ddefnyddir gan ffisegwyr, ac fe wnaethant yn llythrennol adio trwy gyfrif, y ffordd y mae plant cyn-ysgol yn cyfrif ar eu bysedd. Roedd modiwlau swyddogaethol eraill yn cynnwys lluosyddion a chynhyrchwyr ffwythiannau a edrychodd am ddata mewn tablau, a ddisodlodd y cyfrifiad o swyddogaethau mwy cymhleth megis sin a chosin. Roedd gan bob modiwl ei osodiadau meddalwedd ei hun, a gyda chymorth y rhain nodwyd dilyniant bach o weithrediadau. Fel y Colossus, gwnaed rhaglennu gan ddefnyddio cyfuniad o banel gyda switshis a phaneli ffôn tebyg i switsfwrdd gyda socedi.
Roedd gan yr ENIAC sawl rhan electromecanyddol, yn fwyaf nodedig cofrestr ras gyfnewid a wasanaethodd fel byffer rhwng y batris electronig a'r driliau morthwyl IBM a ddefnyddir ar gyfer mewnbwn ac allbwn. Roedd y bensaernïaeth hon yn atgoffa rhywun o'r Colossus. Sam Williams o Bell Labs, a gydweithiodd â George Stibitz ar y Bell Relay Computers, hefyd a adeiladodd y gofrestr ar gyfer ENIAC.
Roedd gwahaniaeth allweddol o'r Colossus yn gwneud yr ENIAC yn beiriant mwy hyblyg: y gallu i raglennu gosodiadau mawr. Anfonodd y brif ddyfais raglenadwy gorbys i'r modiwlau swyddogaeth a achosodd lansio dilyniannau rhagosodedig, a derbyniodd corbys ymateb pan gwblhawyd y llawdriniaeth. Yna symudodd ymlaen i'r llawdriniaeth nesaf yn y prif ddilyniant rheoli, a chynhyrchodd y cyfrifiadau angenrheidiol fel swyddogaeth llawer o ddilyniannau llai. Gallai'r brif ddyfais raglenadwy wneud penderfyniadau gan ddefnyddio modur stepiwr: rhifydd cylch a oedd yn pennu pa un o'r chwe llinell allbwn i ailgyfeirio'r pwls iddo. Yn y modd hwn, gallai'r ddyfais berfformio hyd at chwe dilyniant swyddogaethol gwahanol yn dibynnu ar gyflwr presennol y modur stepper. Bydd yr hyblygrwydd hwn yn caniatáu i ENIAC ddatrys problemau ymhell iawn o'i gymhwysedd gwreiddiol ym maes balisteg.
Ffurfweddu ENIAC gan ddefnyddio switshis a switshis
Eckert oedd yn gyfrifol am gadw'r holl electroneg yn hymian a hymian yn yr anghenfil hwn, a lluniodd ef ei hun yr un triciau sylfaenol ag a wnaeth Flowers yn Bletchley: rhaid i'r lampau weithredu ar gerrynt llawer is, ac nid oes rhaid diffodd y peiriant . Ond oherwydd y nifer enfawr o lampau a ddefnyddiwyd, roedd angen tric arall: roedd yn hawdd tynnu modiwlau plygio i mewn, pob un ohonynt yn gosod sawl dwsin o lampau, a'u disodli pe baent yn methu. Yna, gosododd personél cynnal a chadw yn gyflym a disodli'r lamp a fethwyd, ac roedd yr ENIAC yn barod i'w ddefnyddio ar unwaith. A hyd yn oed gyda'r holl ragofalon hyn, o ystyried y nifer enfawr o diwbiau yn ENIAC, ni allai dreulio'r penwythnos na thrwy'r nos yn gwneud y cyfrifiadau ar gyfer y broblem, fel y gwnaeth cyfrifiaduron cyfnewid. Ar ryw adeg roedd y lamp yn sicr o losgi allan.
Enghraifft o lawer o lampau yn ENIAC
Mae adolygiadau o ENIAC yn aml yn sôn am ei faint enfawr. Byddai rhesi o raciau o lampau - 18 i gyd - a switshis a switshis yn llenwi plasty nodweddiadol a'r lawnt flaen i'w bwtio. Roedd ei faint nid yn unig oherwydd ei gydrannau (roedd y lampau'n gymharol fawr) ond hefyd i'w bensaernïaeth ryfedd. Ac er bod holl gyfrifiaduron canol y ganrif yn ymddangos yn fawr yn ôl safonau modern, roedd y genhedlaeth nesaf o gyfrifiaduron electronig yn llawer llai na'r ENIAC, ac roedd ganddynt fwy o alluoedd gan ddefnyddio un rhan o ddeg o'r cydrannau electronig.
Panorama ENIAC yn Ysgol Moore
Roedd maint grotesg yr ENIAC yn deillio o ddau brif benderfyniad dylunio. Roedd y cyntaf yn ceisio cynyddu cyflymder posibl ar draul cost a chymhlethdod. Ar ôl hynny, roedd bron pob cyfrifiadur yn storio rhifau mewn cofrestrau ac yn eu prosesu mewn unedau rhifyddol ar wahân, gan storio'r canlyniadau eto mewn cofrestr. Ni wahanodd ENIAC y modiwlau storio a phrosesu. Roedd pob modiwl storio rhif hefyd yn fodiwl prosesu, a oedd yn gallu adio a thynnu, a oedd angen llawer mwy o lampau. Gellid ei ystyried yn fersiwn cyflym iawn o'r adran gyfrifiadura ddynol yn Ysgol Moore, gan fod "ei phensaernïaeth gyfrifiadurol yn debyg i ugain o gyfrifiaduron dynol yn gweithredu cyfrifianellau bwrdd gwaith deg digid, gan drosglwyddo canlyniadau cyfrifo yn ôl ac ymlaen." Mewn theori, roedd hyn yn caniatáu i ENIAC wneud cyfrifiadau cyfochrog ar sawl batris, ond ni chafodd y nodwedd hon ei defnyddio llawer, ac ym 1948 fe'i dilëwyd yn llwyr.
Mae'n anoddach cyfiawnhau'r ail benderfyniad dylunio. Yn wahanol i beiriannau cyfnewid ABC neu Bell, nid oedd ENIAC yn storio rhifau mewn deuaidd. Trosodd gyfrifiadau mecanyddol degol yn uniongyrchol i ffurf electronig, gyda deg sbardun ar gyfer pob digid - os oedd yr un cyntaf wedi'i oleuo, roedd yn sero, yr ail yn 1, y trydydd yn 2, ac ati. Roedd hwn yn wastraff enfawr o gydrannau electronig drud (er enghraifft, i gynrychioli'r rhif 1000 mewn deuaidd mae angen 10 fflip-fflops, un fesul digid deuaidd (1111101000); ac yn y gylched ENIAC, roedd angen 40 fflip-fflops, deg y degol. digid), sydd, Mae'n debyg, fe'i trefnwyd yn unig oherwydd ofn anawsterau posibl wrth drosi rhwng systemau deuaidd a degol. Fodd bynnag, roedd y cyfrifiadur Atanasoff-Berry, y Colossus, a'r peiriannau cyfnewid Bell a Zuse yn defnyddio'r system ddeuaidd, ac ni chafodd eu datblygwyr unrhyw anhawster i drawsnewid rhwng canolfannau.
Ni fydd unrhyw un yn ailadrodd datrysiadau dylunio o'r fath. Yn yr ystyr hwn, roedd ENIAC fel ABC - chwilfrydedd unigryw, nid templed ar gyfer pob cyfrifiadur modern. Fodd bynnag, ei fantais oedd iddo brofi, y tu hwnt i unrhyw amheuaeth, berfformiad cyfrifiaduron electronig, perfformio gwaith defnyddiol a datrys problemau gwirioneddol gyda chyflymder a oedd yn syndod i'r rhai o'i gwmpas.
Adsefydlu
Erbyn Tachwedd 1945, roedd ENIAC yn gwbl weithredol. Ni allai frolio'r un dibynadwyedd â'i berthnasau electromecanyddol, ond roedd yn ddigon dibynadwy i fanteisio ar ei fantais cyflymder gannoedd o weithiau. Gallai ENIAC gyfrifo'r llwybr balistig, a gymerodd bymtheg munud i ddadansoddwr gwahaniaethol, mewn ugain eiliad - yn gyflymach nag y mae'r taflunydd ei hun yn hedfan. Ac yn wahanol i'r dadansoddwr, gallai wneud hyn gyda'r un cywirdeb â chyfrifiannell ddynol gan ddefnyddio cyfrifiannell fecanyddol.
Fodd bynnag, fel y rhagfynegodd Stibitz, daeth ENIAC yn rhy hwyr i helpu yn y rhyfel, ac nid oedd angen cyfrifo'r tablau ar fyrder mwyach. Ond yn Los Alamos yn New Mexico bu prosiect arfau cyfrinachol a barhaodd ar ôl y rhyfel. Yno, hefyd, roedd angen llawer o gyfrifiadau. Daeth un o ffisegwyr Prosiect Manhattan, Edward Teller, â’r syniad o “uwch-arf” nôl yn 1942: llawer mwy dinistriol na’r hyn a ollyngwyd yn ddiweddarach ar Japan, gyda’r egni ffrwydrol yn dod o ymasiad atomig yn hytrach nag ymholltiad niwclear. Credai Teller y gallai ddechrau adwaith cadwyn ymasiad mewn cymysgedd o ddewteriwm (hydrogen cyffredin gyda niwtron ychwanegol) a thritiwm (hydrogen cyffredin gyda dau niwtron ychwanegol). Ond ar gyfer hyn roedd angen ymdopi â chynnwys tritiwm isel, gan ei fod yn hynod brin.
Felly, daeth y gwyddonydd Los Alamos â chyfrifiadau i ysgol Moore i brofi'r uwcharf, lle'r oedd angen cyfrifo hafaliadau gwahaniaethol a oedd yn efelychu tanio cymysgedd o ddewteriwm a thritiwm ar gyfer crynodiadau amrywiol o dritiwm. Nid oedd gan unrhyw un yn ysgol Moore ganiatâd i wybod beth oedd pwrpas y cyfrifiadau hyn, ond fe wnaethant gofnodi'r holl ddata a hafaliadau a ddygwyd gan y gwyddonydd. Mae manylion y cyfrifiadau yn parhau i fod yn gyfrinachol hyd heddiw (fel y rhaglen gyfan i adeiladu arf uwch, sy'n fwy adnabyddus heddiw fel y bom hydrogen), er ein bod yn gwybod bod Teller yn ystyried bod canlyniad y cyfrifiadau a gafwyd ym mis Chwefror 1946 yn gadarnhad o'r hyfywedd. o'i syniad.
Yr un mis, cyflwynodd Ysgol Moore ENIAC i'r cyhoedd. Yn ystod y seremoni ddadorchuddio, o flaen y bigwigs a'r wasg a gasglwyd, fe wnaeth y gweithredwyr esgus troi'r peiriant ymlaen (er ei fod, wrth gwrs, bob amser ymlaen), a pherfformio rhai cyfrifiadau seremonïol arno, gan gyfrifo'r llwybr balistig i ddangos y cyflymder digynsail y cydrannau electronig. Ar ôl hyn, dosbarthodd y gweithwyr gardiau pwnio o'r cyfrifiadau hyn i bawb a oedd yn bresennol.
Parhaodd ENIAC i ddatrys nifer o broblemau mwy realistig trwy gydol 1946: set o gyfrifiadau ar lif hylifau (er enghraifft, ar gyfer llif o amgylch adain awyren) ar gyfer y ffisegydd Prydeinig Douglas Hartree, set arall o gyfrifiadau i efelychu ffrwydrad arfau niwclear, cyfrifo taflwybrau ar gyfer y gwn naw deg milimetr newydd yn Aberdeen . Yna bu'n dawel am flwyddyn a hanner. Ar ddiwedd 1946, dan gytundeb rhwng Ysgol Moore a'r fyddin, paciodd BRL y car a'i gludo i'r maes hyfforddi. Yno roedd yn dioddef yn gyson o broblemau dibynadwyedd, ac nid oedd tîm BRL yn gallu ei gael i berfformio'n ddigon da i wneud unrhyw waith defnyddiol nes i ailgynllunio mawr ddod i ben ym mis Mawrth 1948. Byddwn yn siarad am yr ailgynllunio a ailwampiodd yr ENIAC yn llwyr yn fwy yn y rhan nesaf.
Ond doedd hynny ddim o bwys bellach. Doedd neb yn malio am ENIAC. Roedd y ras eisoes ymlaen i greu ei olynydd.
Beth arall i'w ddarllen:
• Paul Ceruzzi, Cyfrifwyr (1983)
• Thomas Haigh, et. al., Eniac ar Waith (2016)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
Ffynhonnell: hab.com
