Weitere Artikel der Reihe:
- Die Geschichte der Relais
- Die Geschichte der elektronischen Computer
- Die Geschichte des Transistors
- Die Geschichte des Internets
Bisher haben wir systematisch an jeden der ersten drei Versuche erinnert, einen digitalen Computer zu bauen: den Atanasoff-Berry-Computer (ABC), konzipiert von John Atanasoff; das britische Projekt Colossus, geleitet von Tommy Flowers; und den ENIAC, entwickelt an der Moore School der Universität Pennsylvania. Alle diese Projekte waren im Wesentlichen unabhängig. Obwohl John Mauchly, die treibende Kraft hinter dem ENIAC-Projekt, von Atanasoffs Arbeit wusste, ähnelte das ENIAC-Design in keiner Weise dem ABC. Wenn es also einen gemeinsamen Vorläufer für elektronische Rechenmaschinen gab, dann war es der bescheidene Wynne-Williams-Zähler, das erste Gerät, das elektronische Röhren zur digitalen Speicherung verwendete und Atanasoff, Flowers und Mauchly auf den Weg zur Schaffung elektronischer Computer brachte.
Doch nur eines von diesen drei Maschinen spielte eine Rolle in den nachfolgenden Ereignissen. ABC hat nie nützliche Arbeit geleistet, und im Großen und Ganzen haben die wenigen Leute, die davon wussten, es vergessen. Die beiden militärischen Maschinen bewiesen, dass sie in reiner Geschwindigkeit jeden anderen existierenden Computer übertreffen konnten, jedoch blieb der "Colossus" selbst nach dem Sieg über Deutschland und Japan geheim. Nur ENIAC wurde weithin bekannt und wurde daher zum Maßstab elektronischer Berechnungen. Nun konnte jeder, der ein Rechenwerk auf Basis von Elektronenröhren schaffen wollte, den Erfolg der Moore School als Referenz anführen. Der ausgeprägte Skeptizismus der Ingenieurgemeinschaft, der solchen Projekten bis 1945 entgegengebracht wurde, verschwand; Skeptiker änderten entweder ihre Meinung oder schwiegen.
Bericht über EDVAC
Das im Jahr 1945 veröffentlichte Dokument, das auf den Erfahrungen mit der Entwicklung und Nutzung des ENIAC basiert, gab den Ton für die Entwicklung der Informatik weltweit nach dem Zweiten Weltkrieg vor. Es wurde als „Erster Entwurf des EDVAC-Berichts“ [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] bezeichnet und lieferte das Grundgerüst für die Architektur der ersten Computer, die im modernen Sinne programmierbar waren – das heißt, sie führten Befehle aus, die aus dem Hochgeschwindigkeitsspeicher abgerufen wurden. Obwohl das genaue Herkunft dieser Ideen umstritten bleibt, wurde es von dem Mathematiker unterzeichnet. (geboren als Janos Lajos Neumann). Charakteristisch für den Verstand des Mathematikers ist, dass im Dokument auch der erste Versuch unternommen wurde, das Arbeitsprinzip eines Computers von den Spezifikationen einer bestimmten Maschine zu abstrahieren; er versuchte, die Essenz der Computerstruktur von den verschiedenen möglichen und zufälligen Ausprägungen zu trennen.
John von Neumann, geboren in Ungarn, kam über Princeton (New Jersey) und Los Alamos (New Mexico) zu ENIAC. Im Jahr 1929 verließ er Europa als etablierter junger Mathematiker mit bemerkenswerten Beiträgen zur Mengenlehre, Quantenmechanik und Spieltheorie, um eine Position an der Princeton University anzunehmen. Vier Jahre später bot ihm das nahegelegene Institute for Advanced Study (IAS eine lebenslange Anstellung an. Aufgrund des Aufstiegs des Nationalsozialismus in Europa ergriff von Neumann froh die Chance, dauerhaft auf der anderen Seite des Atlantiks zu bleiben und wurde posthum einer der ersten jüdischen Intellektuellen und Flüchtlinge aus dem nationalsozialistischen Europa. Nach dem Krieg äußerte er sich niedergeschlagen: "Meine Gefühle gegenüber Europa sind das Gegenteil von Nostalgie, da jede mir vertraute Ecke an eine versunkene Welt und an Ruinen erinnert, die keinen Trost spenden," und erinnerte sich an "mein völliges Desillusionierung über die Menschlichkeit zwischen 1933 und 1938."
Enttäuscht von dem verlorenen multikulturellen Europa seiner Jugend, wandte von Neumann seinen gesamten Intellekt der Unterstützung der Kriegsmaschinerie des Landes zu, das ihn aufgenommen hatte. In den folgenden fünf Jahren reiste er durch das Land, gab Ratschläge und beriet zu einer Vielzahl von Projekten für neue Waffentechnologien, während er gleichzeitig irgendwie zum Co-Autor eines einflussreichen Buches über Spieltheorie wurde. Seine geheimste und wichtigste Rolle als Berater war die beim Manhattan-Projekt – dem Versuch, eine Atombombe zu entwickeln – dessen Forschungsteam sich in Los Alamos (New Mexico) befand. Robert Oppenheimer rekrutierte ihn im Sommer 1943, um bei der mathematischen Modellierung des Projekts zu helfen, und seine Berechnungen überzeugten die anderen Mitglieder der Gruppe, in Richtung einer Bombe mit implosionsartiger Explosion voranzuschreiten. Eine solche Explosion, bei der Sprengstoff das spaltbare Material nach innen drückt, sollte eine selbsttragende Kettenreaktion ermöglichen. Als Ergebnis war eine enorme Anzahl von Berechnungen erforderlich, um die perfekte sphärische implosionsartige Explosion mit dem richtigen Druck zu erreichen – und jeder Fehler hätte die Kettenreaktion unterbrochen und das Scheitern der Bombe zur Folge gehabt.
John von Neumann während seiner Arbeit in Los Alamos
In Los Alamos arbeitete ein Team von zwanzig Rechenkräften, die über Tischrechner verfügten, aber mit der Rechenlast überfordert waren. Die Wissenschaftler stellten ihnen IBM-Ausrüstung für die Verarbeitung von Lochkarten zur Verfügung, doch das reichte immer noch nicht aus. Sie forderten von IBM besseres Equipment, das sie 1944 erhielten, waren jedoch dennoch nicht in der Lage, mit dem Tempo Schritt zu halten.
Zu diesem Zeitpunkt hatte von Neumann eine weitere Reihe von Besuchsorten zu seiner ständigen Rundreise durchs Land hinzugefügt: Er besuchte alle erdenklichen Standorte von Computerhardware, die für Los Alamos nützlich sein könnte. Er schrieb einen Brief an Warren Weaver, den Leiter der Abteilung für angewandte Mathematik des National Defense Research Committee (NDRC), und erhielt einige nützliche Hinweise. Er fuhr nach Harvard, um sich den Mark I anzusehen, doch dieser war bereits vollständig mit Arbeiten für die Marine ausgelastet. Er sprach mit George Stibitz und erwog die Möglichkeit, einen Relais-Computer von Bell für Los Alamos zu bestellen, entschied sich jedoch dagegen, nachdem er erfahren hatte, wie viel Zeit dies in Anspruch nehmen würde. Er besuchte eine Gruppe von der Columbia University, die mehrere IBM-Computer zu einem größeren automatisierten System unter der Leitung von Wallace Eckert zusammengefügt hatte, doch es waren keine nennenswerten Verbesserungen im Vergleich zu den bereits in Los Alamos vorhandenen IBM-Computern zu erkennen.
Allerdings hat Weaver ein Projekt nicht in die Liste aufgenommen, die er von von Neumann erhielt: ENIAC. Er wusste definitiv darüber Bescheid: In seiner Rolle als Direktor der Angewandten Mathematik war er verpflichtet, den Fortschritt aller Rechenprojekte im Land zu verfolgen. Weaver und die NDRC hatten sicherlich Bedenken hinsichtlich der Machbarkeit und der Fristen für die Entwicklung von ENIAC, es ist jedoch erstaunlich, dass er nicht einmal dessen Existenz erwähnte.
Was auch immer der Grund dafür war, John von Neumann erfuhr von ENIAC nur durch eine zufällige Begegnung auf einem Bahnhof. Diese Geschichte erzählt Hermann Goldstein, der als Vermittler des Testlabors der Moore School tätig war, wo ENIAC gebaut wurde. Goldstein traf von Neumann im Juni 1944 an der Eisenbahnstation Aberdeen – von Neumann war gerade von einer seiner Beratungen zurückgekehrt, die er als Mitglied des wissenschaftlichen Beratungsausschusses in der Ballistic Research Laboratory Aberdeen gegeben hatte. Goldstein war die Reputation von von Neumann als großem Mann bekannt und begann ein Gespräch mit ihm. Um Eindruck zu schinden, konnte er nicht unterlassen, ein neues und interessantes Projekt zu erwähnen, das in Philadelphia entwickelt wurde. Die Haltung von Neumann wechselte sofort von der eines wohlwollenden Kollegen zu einem strengen Kontrolleur, und er bombardierte Goldstein mit Fragen zu den Einzelheiten des neuen Computers. Er sah eine neue interessante Quelle für potenzielle Rechenleistungen für Los Alamos.
Zum ersten Mal besuchte John von Neumann im September 1944 die ENIAC-Entwickler Presper Eckert, John Mauchly und andere Teammitglieder. Er war sofort von diesem Projekt begeistert und fügte eine weitere Organisation zu seiner Liste der Beratungsanfragen hinzu. Beide Seiten profitierten davon. Es ist leicht zu erkennen, was von Neumann an dem Potenzial schneller elektronischer Berechnungen faszinierte. ENIAC oder eine ähnliche Maschine konnte alle rechnerischen Einschränkungen überwinden, die den Fortschritt des Manhattan-Projekts und vieler anderer bestehender oder potenzieller Projekte bremsten (jedoch garantierte das nach wie vor geltende Gesetz von Say, dass das Erscheinen von Rechenleistung schnell eine gleichwertige Nachfrage hervorrufen würde). Für die „Moor’sche Schule“ bedeutete die Anerkennung durch einen so anerkannten Experten wie von Neumann das Ende des Skeptizismus. Darüber hinaus war ihm, angesichts seines scharfen Verstandes und seiner umfangreichen Erfahrung im ganzen Land, in der Breite und Tiefe des Wissens über automatische Rechnungen niemand ebenbürtig.
So wurde von Neumann in den Plan von Eckert und Mauchly zur Schaffung eines Nachfolgers des ENIAC einbezogen. Zusammen mit Herman Goldstein und einem weiteren Mathematiker des ENIAC, Arthur Burks, begannen sie, die Parameter für die zweite Generation elektronischer Computer zu skizzieren, und die Ideen dieser Gruppe fasste von Neumann in dem Bericht über den "ersten Entwurf" zusammen. Die neue Maschine sollte leistungsstärker werden, elegantere Formen erhalten und, was am wichtigsten war, die größte Hürde bei der Nutzung des ENIAC überwinden – die stundenlange Anpassung an jede neue Aufgabe, während diese mächtige und äußerst teure Rechenmaschine einfach untätig war. Entwickler der letzten Generation elektromechanischer Maschinen, wie dem Harvard Mark I und dem Relaiscomputer von Bell, vermieden dies, indem sie Anweisungen über Papierbänder mit durchgestochenen Löchern in den Computer einführten – der Bediener konnte das Papier vorbereiten, während die Maschine andere Aufgaben löste. Allerdings würde eine solche Dateneingabe den Geschwindigkeitsvorteil der Elektronik zunichte machen; kein Papier könnte Daten so schnell liefern, wie der ENIAC sie empfangen konnte. (Der "Koloss" arbeitete mit Papier mittels photoelektrischer Sensoren und jeder seiner fünf Recheneinheiten nahm Daten mit einer Geschwindigkeit von 5000 Zeichen pro Sekunde auf, jedoch war dies nur durch die maximal schnelle Verarbeitung des Papierbands möglich. Ein Wechsel zu einer beliebigen Stelle im Band erforderte eine Verzögerung von 0,5 s für jeweils 5000 Zeilen).
Die im "ersten Entwurf" beschriebene Lösung bestand darin, die Speicherung von Anweisungen von einem "externen Speichermedium" in den "Speicher" zu verlagern – dieses Wort wurde erstmals in Bezug auf die Datenspeicherung im Computer verwendet (von Neumann verwendete absichtlich diesen und andere biologische Begriffe in seiner Arbeit, da er großes Interesse an der Funktionsweise des Gehirns und den Prozessen in den Neuronen hatte). Diese Idee wurde später als "Programm-Speicher" bezeichnet. Dies führte jedoch sofort zu einem anderen Problem, das bereits Atanasoff in eine Zwickmühle brachte – die exorbitanten Kosten der Elektronenröhren. Im "ersten Entwurf" wurde geschätzt, dass ein Computer, der in der Lage ist, ein breites Spektrum an Berechnungsaufgaben zu erledigen, einen Speicher von 250.000 binären Zahlen benötigen würde, um Anweisungen und temporäre Daten zu speichern. Ein solches Speichersystem auf Basis von Elektronenröhren würde Millionen von Dollar kosten und wäre völlig unzuverlässig.
Die Lösung des Dilemmas wurde von Eckert vorgeschlagen, der in den frühen 1940er Jahren im Rahmen eines Vertrags zwischen der Moore School und dem MIT Radar Lab an Radaruntersuchungen arbeitete, dem zentralen Forschungszentrum für Radartechnologien in den USA. Konkret arbeitete Eckert an einem Radarsystem mit dem Namen "Moving Target Indicator" (MTI), das das Problem der "Bodenreflektionen" löste: Jegliches Rauschen auf dem Radarschirm, das durch Gebäude, Hügel und andere unbewegliche Objekte verursacht wurde, erschwerte es dem Operator, wichtige Informationen wie Größe, Standort und Geschwindigkeit beweglicher Luftfahrzeuge herauszufiltern.
Im MTI wurde das Problem der Bodenreflektionen durch ein Gerät namens . Er wandelt elektrische Impulse des Radars in Schallwellen um und sendet diese Wellen dann durch ein Quecksilberrohr, sodass der Klang am anderen Ende ankommt und sich im Moment, in dem das Radar denselben Punkt am Himmel erneut scannt, wieder in ein elektrisches Signal zurückverwandelt. (Die Verzögerungslinien für die Ausbreitung des Schalls können auch andere Medien verwenden: unterschiedliche Flüssigkeiten, feste Kristalle und sogar Luft. Berichten zufolge stammt die Idee von dem Physiker William Shockley aus den Bell Labs, von dem wir später hören werden.) Jedes Signal, das gleichzeitig mit dem Signal durch das Rohr vom Radar ankam, wurde als Signal von einem stationären Objekt betrachtet und herausgefiltert.
Eckert erkannte, dass die Klangimpulse in der Verzögerungsleitung als binäre Zahlen betrachtet werden können – 1 steht für das Vorhandensein eines Tons, 0 für dessen Abwesenheit. In einer Quecksilberröhre können Hunderte solcher Ziffern enthalten sein, die jeweils mehrfach pro Millisekunde durch die Leitung geleitet werden, was bedeutet, dass der Computer einige Hundert Mikrosekunden warten müsste, um auf eine Ziffer zuzugreifen. Der Zugriff auf aufeinanderfolgende Ziffern in der Röhre wäre dabei schneller, da zwischen den Ziffern nur einige Mikrosekunden lagen.
Quecksilberverzögerungsleitungen im britischen Computer EDSAC
Nachdem die grundlegenden Probleme im Computerbetrieb gelöst waren, fasste John von Neumann die Ideen der gesamten Gruppe in einem 101-seitigen Bericht über den "ersten Entwurf" im Frühjahr 1945 zusammen und verbreitete ihn unter den Schlüsselpersonen des EDVAC-Projekts der zweiten Generation. Bald darauf fand er auch in anderen Kreisen Beachtung. Der Mathematiker Leslie Comrie nahm beispielsweise nach einem Besuch der Moore School im Jahr 1946 eine Kopie mit nach Großbritannien und teilte sie mit seinen Kollegen. Die Verbreitung des Berichts erregte das Missfallen von Eckert und Mauchly aus zwei Gründen: Erstens wurde ein großer Teil der Verdienste für die Entwicklung dem Autor des Entwurfs, von Neumann, zugeschrieben. Zweitens wurden alle wesentlichen Ideen, die im System enthalten waren, aus Sicht des Patentamts faktisch veröffentlicht, was ihren Plänen zur Kommerzialisierung des elektronischen Computers entgegenstand.
Die grundlegende Beschwerde von Eckert und Mauchly erregte wiederum den Unmut der Mathematiker: von Neumann, Goldstein und Burks. Ihrer Meinung nach war der Bericht ein wichtiges neues Wissen, das so weit wie möglich im Sinne des wissenschaftlichen Fortschritts verbreitet werden musste. Darüber hinaus wurde dieses gesamte Unternehmen mit Geldern der Regierung finanziert, also mit Mitteln der amerikanischen Steuerzahler. Sie stießen sich an der Geschäftemacherei, die Eckert und Mauchly mit dem Krieg betrieben. Von Neumann schrieb: „Ich hätte niemals die Beratertätigkeit an der Universität übernommen, wüsste ich, dass ich eine kommerzielle Gruppe berate.“
Die Wege der Fraktionen trennten sich 1946: Eckert und Mauchly gründeten ein eigenes Unternehmen, das offenbar auf einem sichereren Patent basierte, das auf der ENIAC-Technologie beruhte. Zunächst nannten sie ihr Unternehmen Electronic Control Company, benannten es jedoch im folgenden Jahr in Eckert-Mauchly Computer Corporation um. Von Neumann kehrte zum IAS zurück, um einen Computer auf Basis des EDVAC zu entwickeln, und Goldstein sowie Burks schlossen sich ihm an. Um eine Wiederholung der Situation mit Eckert und Mauchly zu verhindern, sorgten sie dafür, dass sämtliches geistiges Eigentum des neuen Projekts öffentliches Eigentum wurde.
Von Neumann vor dem IAS-Computer, der 1951 gebaut wurde.
Ein Rückblick, der Alan Turing gewidmet ist.
Zu den Personen, die durch indirekte Wege von den Berichten über den EDVAC erfuhren, zählte der britische Mathematiker Alan Turing. Turing gehörte nicht zu den ersten Wissenschaftlern, die den automatischen Computer, sei es elektronisch oder anders, erschufen oder erdachten, und einige Autoren haben seine Rolle in der Geschichte der Informatik stark übertrieben. Dennoch müssen wir ihm zugestehen, dass er der erste Mensch war, der erkannte, dass Rechenmaschinen nicht nur 'berechnen' können, indem sie große Zahlenfolgen verarbeiten. Seine Hauptidee war, dass Informationen, die vom menschlichen Verstand verarbeitet werden, in Form von Zahlen dargestellt werden können; daher kann jeder geistige Prozess in eine Berechnung umgewandelt werden.
Alan Turing 1951
Am Ende des Jahres 1945 veröffentlichte Turing seinen eigenen Bericht, in dem er von von Neumann sprach und der den Titel „Vorschlag für einen elektronischen Rechner“ trug, der für das britische National Physical Laboratory (NPL) bestimmt war. Er ging nicht allzu sehr ins Detail bei der Konstruktion des vorgeschlagenen elektronischen Computers. Sein Entwurf spiegelte den Verstand eines Logikexperten wider. Es waren keine speziellen Geräte für höhere Funktionen vorgesehen, da diese aus nieder- gesetzten primitiven Elementen zusammengesetzt werden konnten; dies wäre ein hässlicher Anhang an die schöne Symmetrie der Maschine gewesen. Zudem sah Turing keine lineare Speicherung für Computerprogramme vor – Daten und Anweisungen konnten gemeinsam im Speicher existieren, da es sich einfach um Zahlen handelte. Eine Anweisung wurde erst zur Anweisung, wenn sie so interpretiert wurde (Turings Arbeit aus dem Jahr 1936 „Über berechenbare Zahlen“ hatte bereits die Beziehung zwischen statischen Daten und dynamischen Anweisungen untersucht. Er beschrieb das, was später als „Turing-Maschine“ bekannt wurde, und zeigte, wie man sie in eine Zahl verwandeln und als Eingabewert in eine universelle Turing-Maschine einspeisen konnte, die in der Lage war, jede andere Turing-Maschine zu interpretieren und auszuführen). Da Turing wusste, dass Zahlen jede Form präzise definierter Informationen darstellen können, umfasste die Liste der Aufgaben, die mit diesem Rechner gelöst werden sollten, nicht nur das Erstellen von Artillerietabellen und das Lösen von Systemen linearer Gleichungen, sondern auch das Lösen von Rätseln und Schachstudien.
Die automatische Turing-Rechnungseinheit (ACE) wurde nie in ihrer ursprünglichen Form realisiert. Sie war zu langsam und musste sich mit ehrgeizigeren britischen Computerprojekten um die besten Talente messen. Das Projekt kam mehrere Jahre lang nicht voran, und schließlich verlor Turing das Interesse daran. 1950 entwickelte die NPL den Pilot ACE – eine kleinere und leicht anders konzipierte Maschine; zudem inspirierten die ACE-Architektur in den frühen 1950er Jahren mehrere andere Computerprojekte. Doch es gelang ihr nicht, ihren Einfluss auszudehnen, und sie verschwand rasch in der Vergessenheit.
Aber all dies schmälert nicht die Verdienste von Turing, sondern hilft, ihn in den richtigen Kontext zu setzen. Die Bedeutung seines Einflusses auf die Geschichte der Computer basiert nicht auf den Computer-Konstruktionen der 1950er Jahre, sondern auf dem theoretischen Fundament, das er für die Informatik gelegt hat, die in den 1960er Jahren aufgekommen ist. Seine frühen Arbeiten zur mathematischen Logik, die die Grenzen des Berechenbaren und Nicht-Berechenbaren erforschten, wurden zu grundlegenden Texten dieser neuen Disziplin.
Die gemächliche Revolution
Mit der Verbreitung von Nachrichten über den ENIAC und dem EDVAC-Bericht wurde die Moore School zu einem Pilgerort. Viele Besucher kamen, um "beim Meister zu lernen", insbesondere aus den USA und Großbritannien. Um den Zustrom der Interessierten zu organisieren, musste der Dekan der Schule 1946 eine Sommerakademie für automatisierte Rechnermaschinen ins Leben rufen, die auf Einladung stattfand. Vorträge hielten Größen wie Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein und Howard Aiken (Entwickler des harvard-elektromechanischen Computers Mark I).
Fast jeder wollte jetzt Maschinen gemäß den Anweisungen aus dem EDVAC-Bericht erstellen (ironischerweise war die erste Maschine, die ein speicherresidentes Programm ausführte, der ENIAC selbst, der 1948 für die Nutzung speicherresidenter Anweisungen umgebaut wurde. Erst dann konnte er erfolgreich in seinem neuen Zuhause, dem Aberdeen Testgelände, betrieben werden). Selbst in den Namen der neuen Computerprojekte aus den 1940er und 50er Jahren war der Einfluss von ENIAC und EDVAC zu erkennen. Unabhängig von UNIVAC und BINAC (entwickelt von der neuen Firma Eckert und Mauchly) sowie dem EDVAC selbst (der in der Moore School vervollständigt wurde, nachdem seine Gründer sie verlassen hatten), bleiben die Namen AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC und WEIZAC. Viele von ihnen übernahmen direkt die frei veröffentlichten Designs des IAS (mit einigen kleinen Abweichungen), wobei sie sich auf die Offenheit von von Neumann in Bezug auf geistiges Eigentum stützten.
Die elektronische Revolution entwickelte sich jedoch schrittweise und veränderte die bestehende Ordnung. Der erste EDVAC-Computerstil erschien 1948, und es handelte sich nur um ein kleines Projekt, das die Funktionsfähigkeit des Konzepts bewies: der Manchester 'Baby', der entwickelt wurde, um die Lebensfähigkeit des Speichers auf (ein großer Teil der Rechenmaschinen stellte von Quecksilberröhren auf einen anderen Speichertyp um, der ebenfalls aus Radartechnologien hervorging. Anstelle von Röhren wurde hierbei ein CRT-Bildschirm verwendet. Der britische Ingenieur Frederick Williams war der erste, der eine Lösung für das Stabilitätsproblem dieses Speichers fand, weshalb die Speichergeräte seinen Namen tragen). Im Jahr 1949 wurden vier weitere Maschinen geschaffen: der vollwertige Manchester Mark I, EDSAC an der Universität Cambridge, CSIRAC in Sydney (Australien) und der amerikanische BINAC - obwohl letzterer nie wirklich in Betrieb genommen wurde. Ein kleiner, aber stabiler setzte sich in den folgenden fünf Jahren fort.
Einige Autoren beschrieben den ENIAC so, als hätte er die Vergangenheit mit einem Schleier verdeckt und uns sofort in das Zeitalter der elektronischen Berechnung katapultiert. Dadurch wurden echte Beweise stark verzerrt. "Das Erscheinen des vollständig elektronischen ENIAC machte den Mark I fast sofort veraltet (obwohl er fünfzehn Jahre nach diesem Zeitpunkt erfolgreich arbeitete)" – schrieb Katherine Fishman [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. Diese Aussage ist so offensichtlich selbstwidersprüchlich, dass man annehmen könnte, die linke Hand von Frau Fishman wüsste nicht, was die rechte tut. Sicher kann man das als die Notizen einer einfachen Journalistin abtun. Doch wir entdecken, wie eine Reihe echter Historiker erneut den Mark I als Prügelknaben wählen und schreiben: "Der Harvard-Mark I war nicht nur eine technische Sackgasse, er erbrachte überhaupt in den fünfzehn Jahren seiner Nutzung nichts wirklich Nützliches. Er wurde in mehreren Projekten der Marine eingesetzt, und dort erwies sich die Maschine als ausreichend nützlich, dass die Marine mehrere weitere Rechenmaschinen für das Aiken-Labor bestellte" [Aspray and Campbell-Kelly]. Auch hier zeigt sich ein offensichtlicher Widerspruch.
Tatsächlich hatten Relaiscomputer ihre eigenen Vorteile und arbeiteten weiterhin parallel zu ihren elektronischen Verwandten. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden mehrere neue elektromechanische Computer entwickelt, auch in Japan zu Beginn der 1950er Jahre. Relaismaschinen waren einfacher zu entwerfen, zu bauen und zu warten, und sie benötigten weniger Strom und Klimatisierung (um die große Wärme abzuleiten, die von Tausenden von Elektronenröhren erzeugt wird). Der ENIAC benötigte 150 kW Strom, von denen 20 für seine Kühlung verwendet wurden.
Die US-Militärs blieben der Hauptverbraucher von Rechenleistung und scheuten sich nicht, "veraltete" elektromechanische Modelle zu verwenden. Ende der 1940er Jahre verfügte die Armee über vier Relaiscomputer, während die Marine fünf hatte. In dem ballistic research laboratory in Aberdeen befand sich die größte Konzentration von Rechenleistung weltweit, wo der ENIAC, die Relaisrechner von Bell und IBM sowie der alte differentielle Analysator arbeiteten. Im Septemberbericht von 1949 hatte jeder seinen Platz: Der ENIAC arbeitete am besten mit langen, einfachen Berechnungen; der Bell-Rechner des Modells V bearbeitete komplexe Berechnungen besser, dank nahezu unbegrenztem Speichermedium für Anweisungen und der Fähigkeit zur Fließkomma-Berechnung, während IBM sehr große Informationsmengen verarbeiten konnte, die auf Lochkarten gespeichert waren. In der Zwischenzeit war es bei bestimmten Operationen, wie der Berechnung von Kubikwurzeln, immer noch einfacher, diese manuell durchzuführen (unter Verwendung von Tabellen und Taschenrechnern), um Maschinenzeit zu sparen.
Das beste Datum, das das Ende der Computerrevolution markieren kann, ist nicht 1945, als der ENIAC geboren wurde, sondern 1954, als die IBM 650 und 704 aufkamen. Diese waren nicht die ersten kommerziellen Elektronikcomputer, aber sie wurden die ersten, die in Hunderten produziert wurden und definierten IBMs dominierende Stellung in der Computerindustrie, die dreißig Jahre anhielt. In der Terminologie , hörten elektronische Computer auf, eine seltsame Anomalie der 1940er Jahre zu sein, die nur in den Träumen von Außenseitern wie Atanasoff und Mauchly existierten; sie wurden zur normalen Wissenschaft.
Einer der vielen IBM 650-Computer – in diesem Fall ein Exemplar der Texas A&M University. Der Speicher auf dem Magnettrommel (unten) machte ihn relativ langsam, aber auch relativ günstig.
Das Nest verlassen
In den 1950er Jahren trennte sich das Design und die Architektur digitaler Computergeräte von ihren Ursprüngen, die in den Schaltern und Verstärkern analoger Systeme lagen. Die Funktionsweisen von Computern aus den 1930er und frühen 1940er Jahren basierten stark auf Ideen aus der Physik- und Radartechnologie, insbesondere den Konzepten von Telekommunikationsingenieuren und Forschungsabteilungen. Nun hatten Computer ihren eigenen Bereich geschaffen, und Fachleute in diesem Bereich entwickelten ihre eigenen Ideen, ein Fachvokabular und Werkzeuge zur Lösung ihrer eigenen Probleme.
Der Computer im modernen Sinne kam auf, und daher gehen nun zu Ende. Doch die Welt der Telekommunikation hatte noch einen interessanten Trumpf im Ärmel. Die Elektronenröhre übertraf das Relais durch das Fehlen beweglicher Teile. Das letzte Relais in unserer Geschichte hatte den Vorteil, dass es überhaupt keine inneren Teile hatte. Ein harmlos aussehendes Stück Material, aus dem einige Drähte herausragen, entstand dank eines neuen Zweigs der Elektronik, der als „festkörperbasiert“ bekannt ist.
Obwohl elektronische Röhren schnell waren, blieben sie teuer, groß, heiß und nicht besonders zuverlässig. Es war unmöglich, beispielsweise einen Laptop darauf zu basieren. Von Neumann schrieb 1948, dass „es unwahrscheinlich ist, dass wir die Anzahl der Schalter von 10.000 (oder vielleicht einigen Dutzend Tausend) übertreffen können, solange wir gezwungen sind, die aktuellen Technologien und Philosophien anzuwenden.“ Halbleiterrelais ermöglichten es Computern, diese Grenzen immer wieder zu überschreiten; sie fanden Einzug in kleine Unternehmen, Schulen, Haushalte und Elektrogeräte und passten sich sogar in Taschen an; sie schufen ein wunderbares digitales Reich, das unser heutiges Leben durchdringt. Um ihre Wurzeln zu finden, müssen wir die Uhren fünfzig Jahre zurückdrehen und zu den faszinierenden frühen Tagen der drahtlosen Technologien zurückkehren.
Weitere Lektüre:
- David Anderson, „Wurde das Manchester Baby in Bletchley Park gezeugt?“, British Computer Society (4. Juni 2004)
- William Aspray, John von Neumann und die Ursprünge der modernen Informatik (1990)
- Martin Campbell-Kelly und William Aspray, Computer: Eine Geschichte der Informationsmaschine (1996)
- Thomas Haigh et al., Eniac in Action (2016)
- John von Neumann, „First Draft of a Report on EDVAC“ (1945)
- Alan Turing, „Vorgeschlagener elektronischer Rechner“ (1945)
Quelle: habr.com
