Weitere Artikel der Reihe:
- Die Geschichte des Relais
- Die Geschichte der elektronischen Computer
- Die Geschichte des Transistors
- Die Geschichte des Internets
Bisher haben wir nacheinander an jede der ersten drei Versuche erinnert, einen digitalen elektronischen Computer zu bauen: den Atanasoff-Berry-Computer ABC, der von John Atanasoff entworfen wurde; das britische Projekt Colossus, geleitet von Tommy Flowers, und den ENIAC, der an der Moore School der Universität von Pennsylvania geschaffen wurde. All diese Projekte waren im Wesentlichen unabhängig. Obwohl John Mauchly, die treibende Kraft hinter dem ENIAC-Projekt, von der Arbeit Atanasoffs wusste, erinnerte das Design des ENIAC in keiner Weise an das ABC. Wenn es einen gemeinsamen Vorfahren des elektronischen Rechenapparates gab, dann war es der bescheidene Wynn-Williams-Zähler, das erste Gerät, das elektronische Röhren zur digitalen Speicherung verwendete, und es ermöglichte Atanasoff, Flowers und Mauchly den Weg zur Schaffung elektronischer Computer zu ebnen.
Aber nur einer dieser drei Rechner spielte eine Rolle in den folgenden Ereignissen. Der ABC hat niemals nützliche Arbeit geleistet, und im Grunde genommen haben die wenigen Menschen, die davon wussten, ihn vergessen. Die beiden militärischen Maschinen bewiesen, dass sie die andere existierende Computer in reiner Geschwindigkeit übertreffen konnten, jedoch blieb der "Colossus" auch nach dem Sieg über Deutschland und Japan geheim. Nur der ENIAC wurde weithin bekannt und wurde daher zum Standard für elektronische Berechnungen. Und jetzt konnte jeder, der ein Rechenmaschine auf Basis elektronischer Röhren schaffen wollte, als Bestätigung auf den Erfolg der Moore School verweisen. Der tief verwurzelte Skeptizismus der Ingenieurgemeinschaft, der all diesen Projekten bis 1945 entgegenschlug, verschwand; die Skeptiker änderten entweder ihre Meinung oder schwiegen.
Bericht über EDVAC
Das im Jahr 1945 veröffentlichte Dokument, das auf den Erfahrungen aus der Entwicklung und Nutzung des ENIAC basiert, gab den Ton für die Entwicklung der Computertechnik in der Welt nach dem Zweiten Weltkrieg an. Es trug den Titel "Erster Entwurf des Berichts über EDVAC" [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] und lieferte das Muster für die Architektur der ersten Computer, die im modernen Sinne programmiert werden konnten – das heißt, sie führten Befehle aus, die aus hochgeschwindigkeitsmemory abgerufen wurden. Und obwohl die genaue Herkunft der darin aufgeführten Ideen umstritten bleibt, wurde es im Namen des Mathematikers (geboren als János Lajos Neumann). Charakteristisch für den Verstand eines 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, das Wesen der Computerstruktur von ihren verschiedenen möglichen und zufälligen Erscheinungsformen zu trennen.
Von Neumann, geboren in Ungarn, kam über Princeton (New Jersey) und Los Alamos (New Mexico) zum ENIAC. 1929 verließ er als etablierter junger Mathematiker mit bedeutenden Beiträgen zur Mengenlehre, Quantenmechanik und Spieltheorie Europa, um eine Stelle an der Princeton University anzutreten. Vier Jahre später bot ihm das nahegelegene Institute for Advanced Study (IAS) eine lebenslange Anstellung an. Aufgrund des zunehmenden Nazismus in Europa ergriff von Neumann dankbar die Gelegenheit, dauerhaft auf der anderen Seite des Atlantiks zu bleiben – und wurde nachträglich einer der ersten jüdischen Intellektuellen und Flüchtlinge aus dem nationalsozialistischen Europa. Nach dem Krieg beklagte er: „Meine Gefühle gegenüber Europa sind das Gegenteil von Nostalgie, da jeder mir bekannte Ort an eine verschwundene Welt und an Trümmer erinnert, die keinen Trost bringen.“ Er erinnerte sich an „seine totale Enttäuschung über die Menschlichkeit zwischen 1933 und 1938“.
Abgeschreckt von dem verlorenen multikulturellen Europa seiner Jugend, wandte von Neumann seinen gesamten Intellekt der Unterstützung der Kriegsmaschinerie seines Gastgeberlandes zu. In den folgenden fünf Jahren reiste er durch das Land, gab Ratschläge und beriet zu einem breiten Spektrum von Projekten für neue Waffen und schaffte es gleichzeitig, Mitautor eines fruchtbaren Buches über Spieltheorie zu werden. Seine geheimste und wichtigste Arbeit als Berater war die Position im Manhattan-Projekt – dem Versuch, eine Atombombe zu entwickeln – dessen Forschungsteam in Los Alamos (New Mexico) war. 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 innerem Explosionsansatz zu gehen. Diese Explosion, die durch Sprengstoff, der das spaltbare Material nach innen treibt, erreicht werden sollte, sollte eine selbsttragende Kettenreaktion ermöglichen. Infolgedessen waren enorme Berechnungen erforderlich, um eine perfekte sphärische Explosion mit dem richtigen Druck nach innen zu erreichen – und jeder Fehler hätte die Kettenreaktion unterbrochen und die Bombe zum Scheitern gebracht.
Von Neumann während der Arbeit in Los Alamos
In Los Alamos arbeitete eine Gruppe von zwanzig Rechnern, die über Tischrechner verfügten, jedoch mit der Rechenlast überfordert waren. Die Wissenschaftler stellten ihnen IBM-Ausrüstung für die Arbeit mit Lochkarten zur Verfügung, doch sie kamen immer noch nicht nach. Sie forderten verbesserte Geräte von IBM, erhielten diese 1944, schafften es jedoch trotzdem nicht, das Pensum zu bewältigen.
Zu diesem Zeitpunkt hatte von Neumann noch einen weiteren Satz von Orten hinzugefügt, die er auf seiner ständigen Kreuzfahrt durch das Land besuchte: Er reiste zu allen bekannten Standorten von Computerhardware, die in 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 gute Hinweise. Er besuchte 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 Relaiscomputer von Bell für Los Alamos zu bestellen, verwirkte jedoch diesen Gedanken, als er erfuhr, wie lange es dauern würde. Er besuchte eine Gruppe von der Columbia University, die mehrere IBM-Computer zu einem größeren automatischen System unter Wallace Eckert zusammengeschlossen hatte, jedoch waren keine nennenswerten Verbesserungen im Vergleich zu den bereits in Los Alamos vorhandenen IBM-Computern zu erkennen.
Allerdings schloss Weaver ein Projekt von der Liste aus, die er von Neumann übergab: ENIAC. Er wusste definitiv davon: In seiner Position als Direktor für angewandte Mathematik war er verpflichtet, den Fortschritt aller Rechenprojekte des Landes zu verfolgen. Weaver und das NDRC hatten definitiv Zweifel an der Lebensfähigkeit und den Zeitrahmen für die Erstellung von ENIAC, es ist jedoch sehr überraschend, dass er nicht einmal dessen Existenz erwähnte.
Egal aus welchem Grund, aber letztendlich erfuhr von Neumann vom ENIAC nur durch ein zufälliges Treffen auf einem Bahnsteig. Diese Geschichte erzählte Herman Goldstein, ein Vermittler des Testlabors der Moore-Schule, in der der ENIAC gebaut wurde. Goldstein traf von Neumann im Juni 1944 an der Bahnhofsstation in Aberdeen – von Neumann verließ gerade eine seiner Beratungen, die er als Mitglied des wissenschaftlichen Beratungsausschusses in dem Ballistischen Forschungszentrum von Aberdeen gab. Goldstein war von Neumanns Ruf als großem Menschen bekannt und begann ein Gespräch mit ihm. Um Eindruck zu schinden, konnte er nicht umhin, ein neues und spannendes Projekt zu erwähnen, das in Philadelphia entwickelt wurde. Von Neumanns Ansatz wechselte sofort von einem wohlwollenden Kollegen zu einem strengen Kontrolleur, und er bombardierte Goldstein mit Fragen zu den Einzelheiten des neuen Computers. Er fand eine neue interessante Quelle potenzieller Computerressourcen für Los Alamos.
Erstmals besuchte von Neumann im September 1944 Presper Eckert, John Mauchly und andere Mitglieder des ENIAC-Teams. Er verliebte sich sofort in dieses Projekt und fügte einen weiteren Punkt seiner langen Liste von Organisationen hinzu, die er beraten wollte. Beide Seiten profitierten davon. Es ist leicht zu erkennen, wie das Potenzial schneller elektronischer Berechnungen von von Neumann angezogen wurde. Der ENIAC oder eine ähnliche Maschine hatte die Fähigkeit, alle rechnerischen Einschränkungen zu überwinden, die den Fortschritt des Manhattan-Projekts und vieler anderer bestehender oder potenzieller Projekte ausbremsten (allerdings gewährte das bis heute geltende Say'sche Gesetz, dass das Aufkommen rechnerischer Möglichkeiten bald eine gleichwertige Nachfrage nach ihnen hervorrufen würde). Für die Moore-Schule bedeutete die Anerkennung eines so angesehenen Spezialisten wie von Neumann das Ende ihrer skeptischen Haltung. Darüber hinaus war ihm, angesichts seines wachen Geistes und seiner umfangreichen Erfahrung in ganzem Land, in der Breite und Tiefe des Wissens über automatisierte Berechnungen niemand gleich.
So wurde von Neumann in den Plan von Eckert und Mauchly zum Bau eines Nachfolgers des ENIAC eingebunden. Zusammen mit Hermann Goldstein und einem weiteren Mathematiker des ENIAC, Arthur Burks, begann er, Entwürfe für die Parameter der zweiten Generation von Elektronikcomputern zu erstellen. Die Ideen dieser Gruppe fasste von Neumann in seinem Bericht über den „ersten Entwurf“ zusammen. Die neue Maschine sollte leistungsfähiger werden, geschmeidigere Kurven erhalten und, was am wichtigsten war, das größte Hindernis bei der Nutzung des ENIAC überwinden – die stundenlange Einstellung für jede neue Aufgabe, während die mächtige und äußerst teure Rechenmaschine einfach untätig war. Die Entwickler elektromechanischer Maschinen der letzten Generation, wie den Harvard Mark I und dem Relaiscomputer von Bell, umgingen dies, indem sie dem Computer Anweisungen über Papierstreifen mit gestanzten Löchern zuführten – der Bediener konnte das Papier vorbereiten, während die Maschine andere Aufgaben bearbeitete. Allerdings würde eine solche Dateneingabe den Geschwindigkeitsvorteil der Elektronik zunichte machen; kein Papier könnte Daten so schnell übermitteln, wie der ENIAC sie empfangen konnte. (Der „Koloss“ arbeitete mit Papier durch photoelektrische Sensoren, und jeder der fünf Rechenmodule saugte Daten mit einer Geschwindigkeit von 5000 Zeichen pro Sekunde auf, jedoch war dies nur durch eine maximal schnelle Drehung des Papierstreifens möglich. Der Wechsel zu einer beliebigen Stelle im Streifen erforderte eine Verzögerung von 0,5 s für jede 5000 Zeilen.)
Die in "der ersten Skizze" beschriebene Problemlösung bestand darin, die Speicherung von Anweisungen von "externen Speichergeräten" in den "Speicher" zu verlagern – dieses Wort wurde erstmals im Zusammenhang mit der Computerspeichertechnologie verwendet (Von Neumann verwendete absichtlich diesen und andere biologischen Begriffe in seiner Arbeit – er war sehr an der Funktionsweise des Gehirns und den Prozessen in Neuronen interessiert). Diese Idee wurde später als "Programmspeicherung" bezeichnet. Dies führte jedoch sofort zu einem anderen Problem – das auch Atanasoff in eine Zwickmühle brachte – den übermäßigen Kosten für Elektronenröhren. In "der ersten Skizze" wurde geschätzt, dass ein Computer, der in der Lage ist, ein breites Spektrum an Berechnungen durchzuführen, einen Speicher von 250.000 binären Ziffern zur Speicherung von Anweisungen und temporären Daten benötigen würde. Ein Speicher in Elektronenröhren dieser Größe wäre Millionen von Dollar wert und völlig unzuverlässig.
Die Lösung der Dilemma schlug Eckert vor, der zu Beginn der 1940er Jahre im Rahmen eines Vertrages zwischen der Moore School und dem Radar Lab des MIT, dem zentralen Forschungszentrum für Radartechnologien in den USA, an Radarstudien arbeitete. Konkret arbeitete Eckert an einem Radarsystem mit dem Namen "Bewegungszielanzeige" (Moving Target Indicator, MTI), das das Problem des "Bodenrauschens" löste: Jegliches Rauschen auf dem Radarbildschirm, das durch Gebäude, Hügel und andere stationäre Objekte verursacht wurde, erschwerte es dem Bediener, wichtige Informationen über die Größe, den Standort und die Geschwindigkeit von beweglichen Flugzeugen herauszufiltern.
Im MTI wurde das Problem des Bodenrauschens durch ein Gerät namens . Dieses verwandelte die elektrischen Radarimpulse in Schallwellen und leitete diese Wellen dann durch ein Quecksilberrohr, sodass der Schall am anderen Ende ankam und sich zum Zeitpunkt, als der Radar denselben Punkt am Himmel erneut scannte, wieder in einen elektrischen Impuls umwandeln ließ (Verzögerungslinien zur Schallübertragung können auch andere Medien verwenden: andere Flüssigkeiten, feste Kristalle und sogar Luft. Berichten zufolge wurde die Idee von dem Physiker William Shockley aus den Bell Labs entwickelt, von dem später noch die Rede sein wird). Jedes Signal, das zur gleichen Zeit wie das Signal durch das Rohr vom Radar ankam, wurde als Signal von einem stationären Objekt betrachtet und entfernt.
Eckert erkannte, dass die Schallimpulse in der Verzögerungslinie als binäre Zahlen betrachtet werden konnten – 1 bedeutet das Vorhandensein von Klang, 0 dessen Abwesenheit. In einem Quecksilberrohr könnten Hunderte solcher Ziffern enthalten sein, von denen jede mehrfach pro Millisekunde durch die Linie läuft, das heißt, der Computer müsste mehrere Hundert Mikrosekunden warten, um auf die Ziffer zugreifen zu können. Der Zugriff auf aufeinanderfolgende Ziffern im Rohr wäre schneller, da nur einige Mikrosekunden zwischen den Ziffern lagen.
Quecksilber-Verzögerungslinien im britischen Computer EDSAC
Nachdem die grundlegenden Probleme in der Funktionsweise des Computers gelöst waren, fasste von Neumann die Ideen der gesamten Gruppe im 101-seitigen Bericht über den „ersten Entwurf“ im Frühjahr 1945 zusammen und verbreitete ihn unter den Schlüsselfiguren des EDVAC-Projekts der zweiten Generation. Bald fand er auch in anderen Kreisen Verbreitung. Der Mathematiker Leslie Comrie beispielsweise nahm eine Kopie nach Hause nach Großbritannien mit, nach einem Besuch der Moore School im Jahr 1946, und teilte sie mit seinen Kollegen. Die Verbreitung des Berichts führte bei Eckert und Mauchly aus zwei Gründen zu Empörung: Erstens wurde der Großteil des Verdienstes bei der Entwicklung dem Autor des Entwurfs, von Neumann, zugeschrieben. Zweitens erwiesen sich alle grundlegenden Ideen, die im System enthalten waren, aus Sicht des Patentamts als veröffentlicht, was ihre Pläne zur Kommerzialisierung des elektronischen Computers hinderte.
Die Grundlage von Eckerts und Mauchlys Empörung wiederum erregte den Unmut der Mathematiker: von Neumann, Goldstein und Burks. Ihrer Meinung nach war der Bericht ein wichtiges neues Wissen, das so weit wie möglich verbreitet werden musste, im Einklang mit dem Geist des wissenschaftlichen Fortschritts. Darüber hinaus wurde dieses gesamte Unternehmen von der Regierung finanziert, also von den amerikanischen Steuerzahlern. Ihre Abneigung richtete sich gegen die kommerziellen Bestrebungen von Eckert und Mauchly, aus dem Krieg Kapital zu schlagen. Von Neumann schrieb: „Ich hätte niemals die Position eines Beraters an der Universität angenommen, wüsste ich, dass ich eine kommerzielle Gruppe berate.“
Die Wege der Fraktionen trennten sich 1946: Eckert und Mauchly gründeten ihre eigene Firma auf der Basis eines anscheinend sichereren Patents, das auf der ENIAC-Technologie basierte. 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 der Basis von EDVAC zu entwickeln, und ihm schlossen sich Goldstein und Burks an. Um eine Wiederholung der Situation mit Eckert und Mauchly zu verhindern, sorgten sie dafür, dass sämtliches geistiges Eigentum des neuen Projekts öffentliche Domäne wurde.
Von Neumann vor dem IAS-Computer, der 1951 gebaut wurde.
Abschweifung, die Alan Turing gewidmet ist
Unter denjenigen, die den Bericht über EDVAC auf indirekte Weise sahen, befand sich der britische Mathematiker Alan Turing. Turing gehörte nicht zu den ersten Wissenschaftlern, die einen automatischen Computer, sei es elektronisch oder anders, erfunden oder entwickelt hatten, und einige Autoren haben seine Rolle in der Geschichte der Informatik stark übertrieben. Dennoch müssen wir ihm zugestehen, dass er der erste war, der erkannte, dass Computer nicht nur alles "berechnen" können, indem sie große Zahlenfolgen banal verarbeiten. Seine zentrale Idee war, dass Informationen, die vom menschlichen Verstand verarbeitet werden, in Form von Zahlen dargestellt werden können, wodurch jeder mentale Prozess in eine Berechnung umgewandelt werden kann.
Alan Turing 1951
Ende 1945 veröffentlichte Turing seinen eigenen Bericht, in dem er von von Neumann sprach, mit dem Titel "Vorschlag eines elektronischen Rechners", der für das britische National Physical Laboratory (NPL) gedacht war. Er ging nicht besonders ins Detail über die spezifischen Konstruktionen des vorgeschlagenen elektronischen Computers. Sein Schema spiegelte den Verstand eines Logikspezialisten wider. Es war keine spezielle Hardware für Funktionen auf höherer Ebene vorgesehen, da diese aus niedrigeren Primitiven zusammengesetzt werden konnten; dies wäre ein hässliches Anhängsel an die schöne Symmetrie der Maschine gewesen. Turing sah auch keinen speziellen linearen Speicher für Computerprogramme vor – Daten und Anweisungen konnten gemeinsam im Speicher existieren, da sie lediglich Zahlen waren. Eine Anweisung wurde nur dann zu einer Anweisung, wenn sie so interpretiert wurde (Turings Arbeit von 1936 „Über berechenbare Zahlen“ hatte bereits die Beziehung zwischen statischen Daten und dynamischen Anweisungen untersucht. Er beschrieb das, was später als „Turing-Maschine“ bezeichnet wurde, und zeigte, wie man sie in eine Zahl umwandeln und der universellen Turing-Maschine als Eingabe füttern konnte, die in der Lage war, jede andere Turing-Maschine zu interpretieren und auszuführen). Da Turing wusste, dass Zahlen jede Form von präzise formulierter Information darstellen konnten, umfasste seine Liste von Aufgaben, die auf diesem Rechner gelöst werden sollten, nicht nur die Erstellung von Artillerietabellen und die Lösung von Systemen linearer Gleichungen, sondern auch das Lösen von Rätseln und Schachstudien.
Die automatische Rechenmaschine von Turing (ACE) wurde nie in der ursprünglichen Form geschaffen. Sie war zu langsam und musste sich mit energischeren britischen Computerprojekten um die besten Talente messen. Das Projekt kam einige Jahre lang nicht voran, und dann verlor Turing das Interesse daran. 1950 stellte das NPL die Pilot ACE vor – eine Maschine kleinerer Größe und mit einer etwas anderen Konstruktion; zudem dienten in den frühen 1950ern mehrere andere Computerprojekte als Inspiration für die Architektur der ACE. Aber sie konnte ihren Einfluss nicht erweitern und verschwand schnell in der Bedeutungslosigkeit.
Doch all dies mindert nicht die Verdienste von Turing, es hilft lediglich, ihn in den richtigen Kontext zu setzen. Die Bedeutung seines Einflusses auf die Geschichte der Computer basiert nicht auf den Konstruktionen von Computern der 1950er Jahre, sondern auf dem theoretischen Fundament, das er für die Informatik bereitete, die in den 1960er Jahren aufkam. Seine frühen Arbeiten zur mathematischen Logik, die die Grenzen des Berechenbaren und Unberechenbaren untersuchten, wurden zu grundlegenden Texten der neuen Disziplin.
Die gemächliche Revolution
Mit der Verbreitung der Nachrichten über den ENIAC und den Bericht über den EDVAC wurde die Moore School zu einem Wallfahrtsort. Viele Besucher kamen, um "zu Füßen der Meister" zu lernen, besonders aus den USA und Großbritannien. Um den Zustrom der Suchenden zu ordnen, musste der Dekan der Schule 1946 eine Sommerschule für automatische Rechenmaschinen organisieren, die auf Einladung arbeitete. Vorträge hielten Größen wie Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein und Howard Aiken (der Entwickler des Harvard-elektromechanischen Computers Mark I).
Nun wollten fast alle Maschinen nach den Anweisungen aus dem Bericht über den EDVAC bauen (ironischerweise war die erste Maschine, die ein im Speicher gespeichertes Programm ausführte, der ENIAC selbst, der 1948 umgebaut wurde, um gespeicherte Anweisungen zu nutzen. Erst danach konnte er erfolgreich in seinem neuen Zuhause, dem Aberdeen Proving Ground, betrieben werden). Sogar die Namen der neuen Computerprojekte, die in den 1940er und 50er Jahren entstanden, zeigen den Einfluss von ENIAC und EDVAC. Selbst wenn man UNIVAC und BINAC (die in der neuen Firma von Eckert und Mauchly entstanden) und den EDVAC selbst (der nach dem Weggang seiner Gründer an der Moore School fertiggestellt wurde) nicht berücksichtigt, bleiben dennoch AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC und WEIZAC. Viele von ihnen kopierten direkt das frei veröffentlichte IAS-Design (mit kleinen Änderungen), indem sie die Offenheit von von Neumann bezüglich des geistigen Eigentums nutzten.
Die elektronische Revolution entwickelte sich jedoch allmählich, Schritt für Schritt, und veränderte die bestehende Ordnung. Die erste Maschine im EDVAC-Stil erschien erst 1948, und es handelte sich nur um ein kleines Projekt, das die Machbarkeit des Konzepts bewies, der Manchester "Baby", der entwickelt wurde, um die Lebensfähigkeit des Speichers auf (Der Großteil der Computer hat von Quecksilberröhren auf eine andere Art von Speicher umgeschaltet, deren Ursprung ebenfalls radarischen Technologien zuzuschreiben ist. Statt Röhren wurden hierbei jedoch CRT-Bildschirme verwendet. Der britische Ingenieur Frederick Williams war der erste, der eine Lösung für das Stabilitätsproblem dieses Speichers fand, weshalb die Speichermedien seinen Namen erhielten). 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 – auch wenn letzterer nie 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 bedeckt und uns sofort in das Zeitalter der elektronischen Berechnungen katapultiert. Dadurch wurden die tatsächlichen Beweise stark verzerrt. "Das Auftreten des vollständig elektronischen ENIAC machte Mark I nahezu sofort überholt (obwohl er in den fünfzehn Jahren danach weiterhin erfolgreich arbeitete)" – schrieb Katherine Fishman [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. Diese Aussage widerspricht sich so offensichtlich selbst, dass man denken könnte, dass die linke Hand von Miss Fishman nicht wusste, was die rechte tat. Man könnte dies natürlich auf die Notizen einer einfachen Journalistin schieben. Dennoch stellen wir fest, wie ein paar echte Historiker erneut den Mark I als Prügelknaben auswählen und schreiben: "Der Harvard Mark I war nicht nur eine technische Sackgasse, er hat in den gesamten fünfzehn Jahren seines Bestehens eigentlich nichts wirklich Nützliches getan. Er wurde in mehreren Projekten der Marine verwendet, und dabei zeigte die Maschine sich als ausreichend nützlich, da die Marine noch einige weitere Computer für das Aiken-Labor anforderte" [Aspray und Campbell-Kelly]. Wiederum eine offensichtliche Widersprüchlichkeit.
In Wirklichkeit hatten Relaiscomputer ihre eigenen Vorteile und arbeiteten weiterhin gleichzeitig mit ihren elektronischen Pendants. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden mehrere neue elektromechanische Computer geschaffen, sogar in den frühen 1950er Jahren in Japan. Relaismaschinen waren einfacher zu entwickeln, zu bauen und zu warten, und benötigten weniger Strom und Klimatisierung (um die große Menge an Wärme abzuleiten, die von tausenden von Elektronenröhren abgegeben wurde). ENIAC benötigte 150 kW Strom, von denen 20 für seine Kühlung verwendet wurden.
Die amerikanischen Militärs blieben der Hauptverbraucher von Rechenleistung und schätzten die „veralteten“ elektromechanischen Modelle nicht gering. Ende der 1940er Jahre verfügte die Armee über vier Relaiscomputer, und die Marine hatte fünf. In dem Ballistik-Forschungslabor in Aberdeen gab es die größte Konzentration an Rechenleistung der Welt, da dort ENIAC, die Relaisrechner von Bell und IBM sowie der alte Differenzialanalysator arbeiteten. Im September 1949 wurde in einem Bericht jedem sein Platz zugewiesen: ENIAC arbeitete am besten mit langen, einfachen Berechnungen; der Bell-Rechner Modell V verarbeitete komplexe Berechnungen besser thanks to einer praktisch unbegrenzten Programmlänge und der Möglichkeit, mit Gleitkommazahlen zu arbeiten, während IBM sehr große Datenmengen verarbeiten konnte, die auf Lochkarten gespeichert waren. Inzwischen waren bestimmte Operationen, wie das Ziehen von Kubikwurzeln, weiterhin einfacher manuell durchzuführen (indem Tabellen und Tischrechner kombiniert wurden), um Maschinenzeit zu sparen.
Das beste Datum für das Ende der elektronischen Computerrevolution ist nicht das Jahr 1945, als ENIAC geboren wurde, sondern 1954, als die Computer IBM 650 und 704 erschienen. Dies waren nicht die ersten kommerziellen elektronischen Computer, aber sie waren die ersten, die in Hunderten produziert wurden, und definierten die dominante Position von IBM in der Computerindustrie, die drei Jahrzehnte anhielt. In der Terminologie , hörten die elektronischen Computer auf, eine seltsame Anomalie der 1940er Jahre zu sein, die nur in den Träumen von Außenseitern wie Atanasoff und Mauchly existierte; sie wurden zur normalen Wissenschaft.
Einer der vielen IBM 650 Computer – in diesem Fall ein Exemplar der Texas A&M Universität. Der Magnettrommel-Speicher (unten) machte ihn relativ langsam, aber auch relativ kostengünstig.
Das Nest verlassen
Mitte der 1950er Jahre hatte sich das Schema und die Konstruktion von digitaler Rechenhardware von ihren Ursprüngen, die in Schaltern und Verstärkern analoger Systeme lagen, gelöst. Die Funktionsschemata von Computern in den 1930er und frühen 40er Jahren stützten sich stark auf Ideen aus den Laboren der Physik und Radar sowie insbesondere auf Ideen von Telekommunikationsingenieuren und Forschungsabteilungen. Jetzt hatten Computer ihr eigenes Feld geschaffen, und Fachleute in diesem Bereich entwickelten eigene Ideen, ein eigenes Vokabular und Werkzeuge zur Lösung ihrer eigenen Probleme.
Der Computer im modernen Sinne erschien, und deshalb endet unsere hier. Der Telekommunikationswelt hatte jedoch noch einen interessanten Trumpf im Ärmel. Die Elektronenröhre hat das Relais aufgrund des Fehlens beweglicher Teile übertroffen. Und das letzte Relais in unserer Geschichte hatte den Vorteil, dass es keinerlei innere Teile hatte. Ein scheinbar harmloser Klumpen Materie, aus dem einige Drähte herausragen, entstand durch einen neuen Zweig der Elektronik, bekannt als "Festkörper".
Obwohl Elektronenröhren schnell waren, blieben sie teuer, groß, heiß und nicht besonders zuverlässig. Auf ihnen konnte man zum Beispiel keinen Laptop machen. Von Neumann schrieb 1948, dass "es unwahrscheinlich ist, dass wir die Anzahl der Schalter von 10.000 (oder vielleicht mehreren Zehntausend) übertreffen können, solange wir gezwungen sind, die aktuellen Technologien und Philosophien anzuwenden." Das Festkörperrelais ermöglichte es den Computern, immer wieder über diese Grenzen hinauszugehen, sie mehrfach zu überschreiten; in den Alltag von kleinen Unternehmen, Schulen, Haushalten, Haushaltsgeräten einzutreten und in Taschen zu passen; ein magisches digitales Reich zu schaffen, das unser heutiges Dasein durchdringt. Und um seine Ursprünge zu finden, müssen wir die Uhren auf fünfzig Jahre zurückstellen und zu den interessanten frühen Tagen der drahtlosen Technologien zurückkehren.
Was sonst noch zu lesen:
- David Anderson, "Wurde das Manchester Baby in Bletchley Park konzipiert?", British Computer Society (4. Juni 2004)
- William Aspray, John von Neumann und die Ursprünge des modernen Rechnens (1990)
- Martin Campbell-Kelly und William Aspray, Computer: Eine Geschichte der Informationsmaschine (1996)
- Thomas Haigh et al., Eniac in Action (2016)
- John von Neumann, „Erster Entwurf eines Berichts über EDVAC“ (1945)
- Alan Turing, „Vorgeschlagener elektronischer Rechner“ (1945)
Quelle: habr.com
