Ajalugu elektroonikakompuutritest, osa 4: elektroonikarevolutsioon

Teised tsükli artiklid:

• Relay ajalugu
  • Kiire teabe edastamise meetod, või Reléde tekkimine
  • Kaugkirjutaja
  • Galvanism
  • Ettevõtjad
  • Ja lõpuks on siin relé
  • Rääkiv telegraaf
  • Lihtsalt ühendada
  • Unustatud rälite arvutite põlvkond
  • Elektrooniline ajastu
• Elektrooniliste arvutite ajalugu
  • Proloog
  • Koloss
  • ENIAC
  • Elektrooniline revolutsioon
• Transistori ajalugu
  • Käies pimeduses komberdades
  • Sõja sügavusest
  • Korduvalt leiutatud
• Internet ajalugu
  • Tugivõrk
  • Lagunemine, osa 1
  • Lagunemine, osa 2
  • Avades interaktiivsuse
  • Laiendades interaktiivsust
  • ARPANET - algus
  • ARPANET - pakett
  • ARPANET - alamsüsteem
  • Arvuti kui suhtlemisseade
  • Interneti ajalugu: võrguvahetamine

Kuni oleme järjepidevalt meenutanud iga kolme esimest katset digitaalsete elektrooniliste arvutite loomiseks: Aatanasovi-Berry ABC arvuti, mille kavandas John Aatanasov; Briti Colossus projekt, mida juhtis Tommy Flowers, ja ENIAC, mis loodi Moore'i koolis Pennsylvanias. Kõik need projektid olid tegelikult iseseisvad. Kuigi John Mauchly, ENIAC projekti peamine jõud, teadis Aatanasovi tööst, ei sarnanenud ENIAC-i skeem ABC-le. Kui elektroonilise arvutiseadmise ühist esivanemat üldse eksisteeris, siis oli see tagasihoidlik Wynne-Williamsi loenduri, esimese seadme, mis kasutas elektronlampide digitaalset salvestust, ja mis lubas Aatanasovil, Flowersil ja Mauchlyl alustada teed elektrooniliste arvutite loomisel.

Kuid vaid üks kolmest neist masinatest mängis oma rolli järgnevates sündmustes. ABC ei teinud kunagi kasulikku tööd ja suuresti unustasid selle vähesed, kes sellest teadlikud olid. Kaks sõjalist masinat tõestasid, et suudavad ületada kõik teised toona olemasolevad arvutid puhta kiirusvõimekuse osas, kuid 'Colossus' jäi saladuseks isegi pärast Saksamaa ja Jaapani võitmist. Ainult ENIAC sai laialdaselt tuntuks ja seega muutus elektrooniliste arvutite standardiks. Nüüd võis igaüks, kes soovis luua elektronlampidel põhinevat arvutiseadet, kinnituseks viidata Moore'i kooli edule. Insenerikommuuni juures olnud sügavad skeptitsismid, millega kõik sarnased projektid enne 1945. aastat kohtusid, kadusid; skeptikud kas muutusid meelt või jäid vait.

EDVAC-i aruanne

1945. aastal avaldatud dokument, mis põhines ENIAC-i loomise ja kasutamise kogemustel, seadis tooni arvutitehnika arengule maailmas pärast Teist maailmasõda. Selle nimi oli 'EDVAC-i esmane mustandiaruanne' [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] ja see pakkus esmakordsete arvutite arhitektuuri malliks, mida saaks programmeerida tänapäevases mõttes – s.t. täitma käske, mis on saadud kõrge kiirusmälu abil. Ja kuigi loetletud ideede täpne päritolu jääb aruteluks, oli selle allkirjastanud matemaatik John von Neumann (sündinud Janoš Lajosh Neumann). Mida iseloomustab matemaatiku mõistus, oli dokumendis samuti esmakordselt proovitud eraldada arvuti töö skeem konkreetse masina spetsifikatsioonidest; ta püüdis eraldada arvuti struktuuri olemuse erinevatest tõenäolistest ja juhuslikest kehastustest.

Neumann, sündinud Ungaris, jõudis ENIAC'i kaudu Princetoni (New Jersey) ja Los Alamosesse (Uus-Mehhiko). 1929. aastal, olles noor matemaatik, kellel olid märkimisväärsed panused hulkade teooriasse, kvantmehhaanikasse ja mänguteooriasse, lahkus ta Euroopast, et asuda tööle Princetoni ülikooli. Neli aastat hiljem pakkus lähedal asuv Edasijõudnute Instituut (IAS) talle eluaegsete ametikohta. Natsi-Saksamaa tõusu tõttu Euroopas haaras Neumann rõõmuga võimalusest jääda igaveseks Atlandi teisele poolele – ja temast sai, tagantjärele vaadates, üks esimesi juudi intellektuaale põgenikke Hitleri-Euroopast. Sõja järel kahetses ta: "Minu tunded Euroopa suhtes on vastupidised nostalgiatundele, kuna iga tuttav nurgake meenutab kadunud maailma ja varemeid, mis ei paku lohutust," ja meenutas "oma täielikku pettumust inimkonna vastu ajavahemikul 1933 kuni 1938."

Keeldudes multikultuurilisest Euroopast, mis oli tema nooruses kadunud, suunas von Neumann kogu oma intelligentsi abi saamiseks oma vastuvõtvasse riiki kuulunud sõjamasinale. Järgmistel viiel aastal reisis ta mööda riiki, andes nõu ja konsulteerides laia valiku uute relvade projektide osas, samas suutis ta kuidagi koos autoriks saada viljakasse raamatutesse mänguteooriast. Tema salajaseim ja tähtsaim töö konsultandina oli positsioon Manhattani projektis – katses luua aatomipomm – mille uurimisrühm asus Los Alamoses (New Mexico). Robert Oppenheimer värbas ta suvel 1943, et aidata projekti matemaatilise modelleerimisega, ja tema arvutused veenisid ülejäänud meeskonna liikmeid liikuma suunas pommile, mille plahvatus toimus sissepoole. Tükkplahvatus, tänu plahvatusainet kasutavale, mis suunab jagunevat materjali sisse, pidi võimaldama saavutada enesehõimude reaktiivse reaktsiooni. Selle tulemusena tuli teha tohutult palju arvutusi, et saavutada ideaalne sfääriline plahvatus, mis suunatud sissepoole õige rõhu all – ja iga viga tooks kaasa ketireaktsiooni katkemise ning pommi ebaedu.

Von Neumann Los Alamoses töötades

Los Alamoses töötas kahekümne inimese arvutajate rühm, kellel olid käepärast lauaarvutid, kuid nad ei suudnud arvutustöökoormusega toime tulla. Teadlased andsid neile IBM-i varustuse, et töötada perforatsioonikaartidega, kuid nad ikka ei jõudnud. Nad nõudsid IBM-ilt paremat varustust, said selle 1944. aastal, kuid nad ikkagi ei jõudnud.

Selle ajaks oli von Neumann lisanud oma pidevale reisile riigis veel ühe sihtkoha: ta külastas kõiki võimalikke kohti, kus asus arvutitehnika, mis võiks Los Alamoses kasuks tulla. Ta kirjutas kirjaga Warren Weaverile, riikliku teadus- ja arenduskomitee (NDRC) rakendusmatemaatika osakonna juhile, ja sai mitmeid häid vihjeid. Ta käis Harvardi juures Mark I vaatamas, kuid see oli juba täielikult hõivatud mereväe tööga. Ta vestles George Stibitziga ja kaalusi Bell’i releekalkulaatori tellimist Los Alamosse, kuid loobus sellest mõttest, kui sai teada, kui kaua see võtaks. Ta külastas Columbiast pärit rühma, mis oli ühendanud mitu IBM-i arvutit suuremaks automaatseks süsteemiks Wallace Eckerti juhtimisel, kuid mingit märkimisväärset paranemist võrreldes Los Alamoses juba olemasolevate IBM-i arvutitega ei täheldatud.

Weaver aga ei lisanud ühtegi projekti nimekirja, mille ta von Neumannile esitas: ENIAC. Ta teadis sellest kindlasti: rakendusmatemaatika direktorina pidi ta jälgima kõigi riigi arvutusprojektide edenemist. Weaveril ja NDRC-l võisid kindlasti olla kahtlused ENIACi teostatavuse ja valmimise tähtaegade osas, kuid on üllatav, et ta isegi ei maininud selle olemasolu.

Mis tahes põhjus see ka ei olnud, kuid lõpuks sai von Neumann ENIAC-ist teada ainult tänu juhuslikule kohtumisele raudteeplatformil. Selle loo rääkis Hermann Goldstein, Moore'i kooli katselabori vahendaja, kus ENIAC ehitati. Goldstein kohtub von Neumanniga Aberdeeni raudteejaamas juunis 1944 – von Neumann lahkus ühest oma konsultatsioonidest, mille ta teaduslikus konsultatsioonikomisjonis andis Aberdeenis asuvas Ballistilise Uurimislaboris. Goldstein teadis von Neumanni maine suurena mehena ja alustas temaga vestlust. Tedasõiduks, et muljet avaldada, ei suutnud ta mitte mainida uut ja huvitavat projekti, mis arendati Philadelphias. Von Neumanni lähenemine muutus koheselt lahkelt kolleegilt range kontrollija poole ja ta pommitas Goldsteini küsimustega, mis puudutasid uue arvuti üksikasju. Ta leidis uue huvitava allika võimalike arvutusvõimsuste jaoks Los Alamoses.

Esmakordselt külastas von Neumann September 1944 Presper Eckerati, John Mauchly ja teiste ENIAC-i meeskonna liikmeid. Ta armus kohe sellesse projekti ning lisas veel ühe punkti oma pikka nimekirja organisatsioonidest, millele ta konsultatsiooni andis. Mõlemad pooled said sellega kasu. On lihtne näha, kuidas kiirusliku elektroonilise arvutamise potentsiaal von Neumannit köitis. ENIAC, või sarnane masin, suutis ületada kõik arvutamise piirangud, mis pidurdasid Manhattan Projecti ja paljude teiste olemasolevate või potentsiaalsete projektide arengut (kuid Sey'i seadus, mis kehtib ka täna, garanteeris, et arvutusvõimete ilmumine kutsuks peagi esile nõudluse nende järele). Moore'i koolile tähendas sellise tunnustatud spetsialisti nagu von Neumann tunnustamine skeptilise suhtumise lõppu. Veelgi enam, arvestades tema elavat meelt ja rikkalikku kogemust kogu riigis, polnud talle võrdset automaatsete arvutuste valdkonna teadmiste laiuses ja sügavuses.

Nii hakkas von Neumann Eckerdi ja Mauchly plaaniga seonduvalt ENIAC järglase loomisega tegelema. Koos Hermann Goldsteini ja teise ENIAC-i matemaatikaga, Arthur Burksiga, alustasid nad teise põlvkonna elektroonilise arvuti parameetrite visandamist ning just selle grupi ideed koondas von Neumann oma aruandes "esimene mustand". Uus masin pidi olema võimsam, omama sujuvamaid jooni ja mis kõige tähtsam – ületama ENIAC-i suurimat takistust – iga uue ülesande jaoks mitme tunni seadistamise aega, mille jooksul see võimas ja äärmiselt kallis arvut masina oli lihtsalt jõude. Viimase põlvkonna elektromehaaniliste masinate arendajad, Harvardi Mark I ja Bell'i releearvuti, vältisid seda, sisestades arvutisse juhised paberilindiga, millel olid augud – operaator sai paberit ette valmistada, samal ajal kui masin lahendas teisi ülesandeid. Siiski vähendaks selline andmete sisestamine elektronkust kiiresti saadud eeliseid; ükski paber ei suudaks andmeid edastada nii kiiresti, kui ENIAC neid vastu võttis. ("Koloss" töötas paberiga fotoelektriliste sensorite kaudu ja tema viiest arvutamismodulist imes andmeid kiirusel 5000 sümbolit sekundis, kuid see oli võimalik vaid maksimaalse kiire paberi rullimise tõttu. Liikumine lint tõi kaasa 0,5 sekundi viivituse iga 5000 rea kohta.)

Probleemi lahendus, nagu see on kirjeldatud "esimeses mustandis", seisnes juhiste salvestamise liigutamises "välistelt salvestusvahenditelt" "mälusse" – see sõna hakati arvutite andmete salvestamise kontekstis esmakordselt kasutama (John von Neumann kasutas seda ja teisi bioloogilisi termineid oma töös – teda huvitas väga aju töö ja neuronites toimuvad protsessid). Seda ideed hakati hiljem nimetama "programmide salvestamiseks". Kuid see tõi kohe kaasa teise probleemi – mille ees oli varem seisnud Atanasov – elektronlampide ülemäärane kallidus. "Esimeses mustandis" hinnati, et arvutile, mis suudab täita laia spektri arvutusülesandeid, on vaja 250 000 binaarnumbrit juhiste ja ajutiste andmete salvestamiseks. Sellise suurusega elektronlampide mäluhind ulatuks miljonitesse dollaritesse ning see oleks täiesti ebausaldusväärne.

Dilemma lahenduse pakkus Eckert, kes töötas 1940. aastate alguses radarite tootmisest tingitud lepingute raames Moore'i koolis ja MIT radaritehnoloogia keskuses. Eckert töötas konkreetsemalt radarite süsteemi kallal, mida nimetati "liikuva sihtmärgi indikaatoriks" (Moving Target Indicator, MTI), lahendades probleemiks "maapinnalt peegelduva valgustuse": erinevate helide esinemine radariekraanil, mida põhjustasid hooned, künkad ja teised staatilised objektid, muutes operaatori jaoks vajalikku teabe eristamist – liikuvate lennukite suuruse, asukoha ja kiirusest.

MTI-s lahendati peegelduse probleem seadme abil, mida nimetatakse viivitusliiniks. See muundas radaripulsid helilaineks ja saatis seejärel need lained elavhõbeda torusse nii, et heli jõudis teise otsa ja muutus tagasi elektripulsiks just siis, kui radar skaneeris sama punkti taevas uuesti (viivitusliine võib kasutada ka muude keskkondade jaoks: muid vedelikke, tahkeid kristalle ja isegi õhku. Mõnede andmete kohaselt tuli see idee Bell Labs'i füüsikult William Shockleylt, kelle kohta räägitakse hiljem). Iga signaal, mis saabus radarist samal ajal, kui signaal torust, loeti statsionaarse objekti signaaliks ja eemaldati.

Eckert mõistis, et helilained viivituse joones võivad olla binaarnumbrid – 1 tähistab heli olemasolu, 0 – selle puudumist. Ühes elavhõbetorus võib olla sadu selliseid numbreid, millest igaüks liigub joones mitu korda millisekundi jooksul, seega peaks arvuti numbri juurde pääsemiseks ootama paar sada mikrosekundit. Samas juurdepääs järjestikustele numbritele torus oleks kiirem, kuna numbrid eraldasid vaid paar mikrosekundit.

Elavhõbe viivitustel Briti arvutis EDSAC

Pärast peamiste probleemide lahendamist arvuti tööskeemis kogus von Neumann gruppi ideed kokku 101-leheküljelises aruandes "esimesest mustandist" 1945. aasta kevadel ja jagas seda projekti EDVAC teise põlvkonna võtmeisikutele. Varsti levis see ka teistesse ringkondadesse. Matemaatik Leslie Comrie näiteks viis eksemplari koju Suurbritanniasse pärast külastust Moore'i kooli 1946. aastal ja jagas seda kolleegidega. Aruande levik põhjustas Eckerti ja Mauchly raevu kahel põhjusel: kõigepealt, suurem osa arendamise hõlbustamisest omistati mustandi autorile, von Neumannile. Teiseks, kõik süsteemis leiduvad põhijõud olid tegelikult patendi büroo seisukohalt avaldatud, mis takistas nende plaane elektriarvuti kommertsialiseerimiseks.

Eckerti ja Mauchly solvumise aluseks olnud asjaolu põhjustas omakorda matemaatikute, sealhulgas von Neumanni, Goldsteini ja Burksa pahameele. Nende arvates oli aruanne oluline uus teadmine, mida tuli levitada nii laialdaselt kui võimalik teadusliku progressi vaimus. Samuti rahastas seda kogu ettevõtmist valitsus, mis tähendab, et see tuli Ameerika maksumaksjatelt. Neid ärritas Eckerti ja Mauchly katse teenida sõja pealt väikest raha. Von Neumann kirjutas: "Ma ei oleks kunagi nõustunud olema ülikooli konsultant, teades, et nõustan äriühingut."

Fraktsioonide teed lahknesid 1946. aastal: Eckert ja Mauchly asutasid oma ettevõtte, tuginedes näiliselt turvalisemale patendile ENIAC-tehnoloogia alusel. Esiteks nimetasid nad oma ettevõtteks Electronic Control Company, kuid järgmisel aastal muutis nad nimetuse Eckert-Mauchly Computer Corporationiks. Von Neumann naasis IAS-i, et luua arvuti EDVAC-i põhjal, ning temas liitusid Goldstein ja Burks. Et vältida olukorra kordumist Eckerti ja Mauchlyga, tagasid nad, et kogu uue projekti intellektuaalne omand muutuks avalikuks omandiks.

Von Neumann IAS-i arvuti ees, mis valmis 1951. aastal.

Tagasivaade Alan Turingile

Omaette inimesi, kes nägid EDVAC-i aruannet kaudsete teede kaudu, oli Briti matemaatik Alan Turing. Turing ei olnud üks esimesi teadlasi, kes lõi või väljamõtles automaatarvutit, kas siis elektrooniliselt või muul viisil, ja mõned autorid on tema rolli arvutitehnika ajaloos tugevalt liialdanud. Siiski peame talle andma mõtte, et esimese inimesena mõistis ta, et arvutusmasinad ei saa lihtsalt "arvutada" midagi, töötades tõeliselt suure hulga numbritega. Tema peamine mõte oli, et teavet, mida inimenem mõtleb, saab esitada numbrite kujul, seega võib iga vaimse protsessi muuta arvutuseks.

Alan Turing 1951. aastal

Aastal 1945 avaldas Turing oma aruande, kus mainis von Neumann'i, pealkirjaga „elektroonilise arvutiga seotud ettepanek”, mis oli mõeldud Suurbritannia riiklikule füüsikalaborile (NPL). Ta ei süvenenud selgelt kavandatava elektroonilise arvuti konstruktsiooni üksikasjadesse. Tema skeem peegeldas loogika spetsialisti mõistust. Ta ei kavatsenud luua erivarustust kõrgetasemeliste funktsioonide jaoks, kuna need saaksid madalamate primitiivide põhjal kokku panna; see oleks olnud kole lisand masina kaunile sümmeetri Juice. Samuti ei eraldanud Turing ühtegi lineaarsest mälust arvutiprogrammile – andmed ja juhised võisid mälus koos eksisteerida, kuna need olid lihtsalt numbrid. Juhis muutus juhiseks alles siis, kui seda niimoodi tõlgendati (Turingi 1936. aasta töö „arvutavatest numbritest” uuris juba staatiliste andmete ja dünaamiliste juhiste seoseid. Ta kirjeldas seda, mida hiljem hakati nimetama „Turingi masinaks”, ja näitas, kuidas seda saaks muundada numbriks ja sisestada universaalsesse Turingi masinasse, mis suudab tõlgendada ja täita mis tahes muud Turingi masinat). Kuna Turing teadis, et numbrid võivad tähistada mis tahes korralikult määratletud teavet, lisas ta selle arvuti ülesannete nimekirja mitte ainult suurtükiväe tabelite koostamise ja lineaarsete võrrandisüsteemide lahendamise, vaid ka mõistatuste ja šahhi etüüdide lahendamise.

Turingi automaatne arvutusmasin (ACE) ei valminud kunagi oma algses versioonis. Ta oli liiga aeglane ning tal tuli paremate talentide nimel konkureerida aktiivsemate Briti arvutiprojektidega. Projekt takerdus mitmeks aastaks, seejärel kaotas Turing sellele huvi. 1950. aastal valmistas NPL Pilot ACE - väiksema suurusega ja veidi teistsuguse konstruktsiooniga masina, lisaks tõid mitmed teised arvutiprojektid 1950. aastate alguses inspiratsiooni ACE arhitektuurist. Kuid sel ei õnnestunud laiendada oma mõju ning see kadus kiiresti unustusse.

Kuid see ei vähenda Turingi saavutusi, vaid aitab lihtsalt tema paigutamist õigesse konteksti. Tema mõju tähtsus arvutite ajaloos ei tugine 1950. aastate arvutistruktuuridele, vaid teoreetilisele alusele, mille ta informaatika jaoks ette valmistas 1960. aastatel. Tema varased tööd matemaatilise loogika alal, mis uurisid arvutatavate ja mittearvutatavate piiranguid, muutusid uue distsipliini alustekstideks.

Aeglaste muutuste revolutsioon

Uudiste levik ENIAC-ist ja EDVAC-i raportist muutis Moore'i kooli palverännaku kohaliks. Paljud külastajad saabusid, et õppida 'meistrite jalgade juures', eriti USA-st ja Suurbritanniast. Et korrastada küsimise voolu, pidi kooli dekaan 1946. aastal korraldama automaatsete arvutite suvekooli, mis töötas kutse alusel. Loenguid pidasid sellised teaduse tipptegijad nagu Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein ja Howard Aiken (Harvardi elektromehaanilise arvuti Mark I arendaja).

Nüüd soovisid peaaegu kõik luua masinaid EDVAC-i raporti järgi (irooniliselt sai esimeseks masinaks, mis käivitas mälus hoiduvat programmi, just ENIAC, mida 1948. aastal ümber töötati, et kasutada mälus hoitavaid juhiseid. Alles siis suutis see oma uues kodus, Aberdeen'i katseväljakul, edukalt töötada). Uute arvutite projektide nimedes, mis loodi 1940. ja 50. aastatel, peegeldus ENIAC-i ja EDVAC-i mõju. Isegi kui mitte arvestada UNIVAC-i ja BINAC-i (mis loodi Eckert ja Mauchly uues ettevõttes) ning ENIAC-i endaga (mida lõpetati Moore'i koolis peale selle asutajate lahkumist), jäävad siiski AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC ja WEIZAC. Paljud neist kopeerisid otse vabalt avaldatud IAS konstruktsiooni (mõningate väikeste muudatustega), kasutes von Neumanni avatud poliitikat intellektuaalomandis.

Kuid elektrooniline revolutsioon arenes tasapisi, samm-sammult muuta olemasolevat korda. Esimene EDVAC-i stiilis masin ilmus alles 1948. aastal, ja see oli vaid väike projekt, mis tõestas kontseptsiooni toimivust, Manchesteri 'beebi', mis oli välja töötatud mälu elujõudluse kinnitamiseks. Williamsi torudes. (enamik arvutmachines on lülitunud elavhõbeda torudelt teise tüüpi mälu, mille päritolu on samuti seotud radartehnoloogiaga. Ainult selle asemel, et kasutada torusid, kasutati elektronkristalli ekraani. Briti insener Frederick Williams oli esimene, kes leidis lahenduse selle mälu stabiilsuse probleemile; tulemusena said salvestusseadmed tema nime. 1949. aastal loodi veel neli masinat: täismahus Manchester Mark I, EDSAC Cambridge'i ülikoolis, CSIRAC Sydney's (Austraalia) ja Ameerika BINAC, kuigi viimane ei hakanud töötama. Väike, kuid stabiilne arvutite voog kestsid järgmise viie aasta jooksul.

Mõned autorid on ENIAC-i kirjeldanud nii, nagu oleks see kattnud mineviku loori ning viinud meid silmapilkselt elektrooniliste arvutuste ajajärku. Selle tõttu moonutati tegelikke tõendeid. „Täielikult elektroonilise ENIAC-i tulek tegi Mark I peaaegu koheselt vananenuks (kuigi see töötas veel viisteist aastat pärast seda)“, kirjutas Katherine Fishman [Katherine Davis Fishman, The Computer Establishment (1982)]. See väide on nii ilmselgelt omavahel vastuolus, et oleks võinud arvata, et proua Fishmani vasak käsi ei teadnud, mida parem käsi teeb. Loomulikult võib selle kirja panna lihtsa ajakirjaniku märkmete arvele. Siiski leiame, et paar tõelist ajaloolast valib taas Mark I kui löögiobjekt, ja kirjutab: „Harvardi Mark I ei olnud mitte ainult tehniline ummiktee, vaid ei teinud viieteist aasta jooksul ka midagi tegelikult kasulikku. Seda kasutati mitmetes sõjaväe projektides ning seal masin tõestas end piisavalt kasulikuna, et sõjavägi tellis veel mitmeid arvuteid Aikeni laboratooriumile“ [Aspray ja Campbell-Kelly]. Jälle on selge vastuolu.

Kuid tegelikult olid relee-puutekompuuteritel oma eelised ning need töötasid koos oma elektrooniliste eakaaslastega. Pärast Teist maailmasõda loodi mitmeid uusi elektromehaanilisi arvuteid, sealhulgas jaapanis juba 1950. aastate alguses. Relee masinad olid lihtsamini arendatavad, loomise ja hooldamise poolest vähem energiarikkaid ning ei vajanud nii palju elektrit ja õhkkonditsioneerimist (hiiglaslike kuumuse koguste hajutamiseks, mida eraldasid tuhanded elektronlampid). ENIAC kasutas 150 kW elektrit, millest 20 läks jahutusele.

Ameerika sõjavägi jätkas arvutusvõimsuse peamise tarbijana, ilma et nad oleksid ülemääraselt tüdinud 'aegunud' elektromehaanilistest mudelitest. 1940. aastate lõpuks oli armee käsutuses neli relee arvutit ning laevastikul viis. Aberdeenis asuvas ballistilises teaduslaboris koondus maailma suurim arvutusvõimsus, kuna seal töötasid ENIAC, Bell'i releekalkulaatorid ja IBM ning vana diferentsiaalne analüsaator. 1949. aasta septembrikuises aruandes oli igale seadmele määratud oma roll: ENIAC töötas kõige paremini pikkade lihtsate arvutuste tegemisel; Bell'i mudel V suutis tõhusamalt hallata keerulisi arvutusi, omades praktiliselt piiramatut juhiste lindilehtede pikkust ja suutlikkust töötada ujuva komaga, samas kui IBM suudab töötada väga suurte andmete hulga seadistamisega, mis on salvestatud perforatsioonikartides. Samal ajal olid teatud toimingud, näiteks kuupjuurte leidmine, endiselt lihtsamad käsitsi teha (kombineerides tabelite ja lauaarvutite kasutamist) ning seeläbi masinakulusid säästa.

Elektrooniliste arvutite revolutsiooni parim lõpetamise märk ei ole 1945. aasta, mil sündis ENIAC, vaid 1954. aasta, mil ilmusid IBM 650 ja 704 arvutid. Need ei olnud esimesed kommertsieelarvutid, kuid nad olid esimesed, mida toodi välja sadades ja määrasid IBM-i domineeriva positsiooni arvutustööstuses, mis kestis kolmkümmend aastat. Terminoloogias Thomas Kuhn, lakkasid elektroonilised arvutid olemast kummaline anomaalia 1940. aastatest, mis eksisteeris vaid selliste väljajäetute unistustes nagu Atanasoff ja Mauchly; nad muutusid normaalseks teaduseks.

Üks paljusid IBM 650 arvuteid – antud juhul on see Texas A&M ülikooli eksemplar. Magnetlintmäluk, mis asub all, tegi selle suhteliselt aeglaseks, kuid ka suhteliselt odavaks.

Hüppedes pesast välja

1950. aastate keskpaigaks eraldus digitaalsete arvutite skeem ja konstruktsioon oma algsetest juurtest, mis põhinesid analoogsete süsteemide lülititel ja võimenditel. 1930ndate ja 40ndate alguse arvutite tööskeemid tuginesid tugevalt ideedele füüsika ja radari laboratooriumidest, eriti telekommunikatsiooni inseneride ja uurimisosakondade ideedele. Nüüd olid arvutid korraldanud omaenda ala ning selle ala spetsialistid töötasid välja oma ideed, sõnavara ja tööriistad oma probleemide lahendamiseks.

Tekkis arvuti oma kaasaegses tähenduses, ja seetõttu meie relee ajalugu on lõppemas. Siiski oli telekommunikatsioonimaailmas veel üks huvitav trump varrukas. Elektronlamp ületas relee tänu liikuvate osade puudumisele. Ja meie loo viimases relees oli eelisteks seesugune, et tal ei olnud üldse mingisuguseid sisemisi osi. Muretu nägemus kõigest ainetükist, millest paistab välja paar juhet, sai alguse uuest elektroonika harust, tuntud kui „pooljuht”.

Kuigi elektronlampide kiirus oli muljetavaldav, olid nad endiselt kallid, suured, kuumad ja mitte eriti usaldusväärsed. Nendest ei saanud näiteks sülearvutit valmistada. John von Neumann kirjutas 1948. aastal, et "on ebatõenäoline, et suudame ületada 10 000 (või võib-olla mitu kümnetuhandet) lülitit, kui oleme sunnitud rakendama praeguseid tehnoloogiaid ja filosoofiaid)". Pooljuhtrelee võimaldas arvutitel korduvalt nende piire ületada; siseneda väikeettevõtete, koolide, kodude, kodumasinate elu ja mahutada taskutesse; luua maagiline digitaalne maa, mis läbistab meie tänapäeva olemasolu. Ja selle leidmiseks peame keerama kellad tagasi viiskümmend aastat ja naasma huvitavatesse varajastesse juhtmesse, mis hõlmavad juhtmevabu tehnoloogiaid.

Lisaks lugemiseks:

• David Anderson, “Kas Manchesteri beebi oli Bletchley pargis või?” Briti Arvutite Ühing (4. juuni 2004)
• William Aspray, John von Neumann ja kaasaegse arvutamise algused (1990)
• Martin Campbell-Kelly ja William Aspray, Arvuti: Teave Masina Ajalugu (1996)
• Thomas Haigh, jt. teistega, Eniac in Action (2016)
• John von Neumann, "Eelnõu EDVAC-i aruandest" (1945)
• Alan Turing, "Pakutud elektrooniline kalkulaator" (1945)

Allikas: habr.com