سایر مقالات این مجموعه:
- تاریخچه رله
- تاریخچه کامپیوترهای الکترونیکی
- تاریخچه ترانزیستور
- تاریخچه اینترنت
تا کنون، ما به هر یک از سه تلاش اول برای ساخت یک کامپیوتر الکترونیکی دیجیتال نگاه کرده‌ایم: کامپیوتر ABC Atanasoff-Berry که توسط جان آتاناسوف طراحی شد. پروژه British Colossus به رهبری تامی فلاورز و ENIAC که در دانشکده مور دانشگاه پنسیلوانیا ایجاد شد. همه این پروژه ها در واقع مستقل بودند. اگرچه جان ماچلی، نیروی محرکه اصلی پروژه انیاک، از کار آتاناسوف آگاه بود، طراحی انیاک به هیچ وجه شبیه ABC نبود. اگر یک اجداد مشترک برای دستگاه محاسبات الکترونیکی وجود داشت، آن شمارنده فروتن Wynne-Williams بود، اولین وسیله ای که از لوله های خلاء برای ذخیره سازی دیجیتال استفاده کرد و Atanasoff، Flowers و Mauchly را در مسیر ایجاد رایانه های الکترونیکی قرار داد.
با این حال، تنها یکی از این سه ماشین در وقایع بعدی نقش داشت. ABC هرگز اثر مفیدی تولید نکرد و به طور کلی، تعداد کمی از افرادی که در مورد آن می دانستند آن را فراموش کرده اند. دو ماشین جنگی ثابت کردند که می توانند از هر کامپیوتر دیگری که وجود داشت بهتر عمل کنند، اما Colossus حتی پس از شکست آلمان و ژاپن مخفی ماند. تنها ENIAC به طور گسترده شناخته شد و به همین دلیل صاحب استاندارد محاسبات الکترونیکی شد. و اکنون هرکسی که می‌خواهد یک دستگاه محاسباتی مبتنی بر لوله‌های خلاء ایجاد کند، می‌تواند برای تأیید به موفقیت مدرسه مور اشاره کند. بدبینی ریشه‌دار جامعه مهندسی که پیش از سال 1945 از همه این پروژه‌ها استقبال کرده بودند، ناپدید شد. شکاکان یا نظر خود را تغییر دادند یا ساکت شدند.
گزارش EDVAC
این سند که در سال 1945 منتشر شد، بر اساس تجربه ایجاد و استفاده از ENIAC، لحن را برای جهت گیری فناوری رایانه در جهان پس از جنگ جهانی دوم تعیین کرد. آن را «نخستین پیش‌نویس گزارش در مورد EDVAC» [رایانه خودکار متغیر گسسته الکترونیکی] می‌نامیدند و الگویی برای معماری اولین رایانه‌هایی که به معنای امروزی قابل برنامه‌ریزی بودند - یعنی اجرای دستورالعمل‌های بازیابی شده از حافظه پرسرعت ارائه می‌کرد. و اگرچه منشأ دقیق ایده های ذکر شده در آن همچنان محل بحث است، اما با نام ریاضیدان امضا شد. (متولد یانوس لایوس نویمان). این مقاله که نمونه ذهن یک ریاضیدان است، اولین تلاش را برای انتزاع طراحی یک کامپیوتر از مشخصات یک ماشین خاص انجام داد. او سعی کرد ماهیت ساختار کامپیوتر را از تجسم های احتمالی و تصادفی مختلف آن جدا کند.
فون نویمان، متولد مجارستان، از طریق پرینستون (نیوجرسی) و لوس آلاموس (نیومکزیکو) به انیاک آمد. در سال 1929، به‌عنوان یک ریاضیدان جوان ماهر که سهم قابل توجهی در نظریه مجموعه‌ها، مکانیک کوانتومی و نظریه بازی‌ها داشت، اروپا را ترک کرد و در دانشگاه پرینستون مشغول به کار شد. چهار سال بعد، مؤسسه مطالعات پیشرفته (IAS) در نزدیکی به او یک موقعیت شغلی را پیشنهاد داد. به دلیل ظهور نازیسم در اروپا، فون نویمان با خوشحالی از فرصت ماندن برای مدت نامحدود در آن سوی اقیانوس اطلس استفاده کرد - و پس از این واقعیت، یکی از اولین پناهندگان روشنفکر یهودی از اروپای هیتلری شد. او پس از جنگ ابراز تاسف کرد: "احساس من نسبت به اروپا برعکس نوستالژی است، زیرا هر گوشه ای که می شناسم مرا به یاد دنیایی از بین رفته و ویرانه هایی می اندازد که هیچ آسایشی به ارمغان نمی آورد." از سال 1933 تا 1938.
فون نویمان که از اروپای چندملیتی گمشده در دوران جوانی خود منزجر شده بود، تمام عقل خود را برای کمک به ماشین جنگی که متعلق به کشوری بود که به او پناه می داد، هدایت کرد. در طول پنج سال بعد، او کشور را در هم گذراند و در مورد طیف گسترده‌ای از پروژه‌های تسلیحاتی جدید مشاوره و مشاوره داد، در حالی که به نوعی موفق شد کتابی پربار در مورد تئوری بازی‌ها را تالیف کند. مخفی ترین و مهم ترین کار او به عنوان مشاور، موقعیتش در پروژه منهتن - تلاش برای ایجاد بمب اتمی - بود که تیم تحقیقاتی آن در لوس آلاموس (نیومکزیکو) قرار داشت. رابرت اوپنهایمر در تابستان 1943 او را برای کمک به مدلسازی ریاضی پروژه استخدام کرد و محاسبات او بقیه گروه را متقاعد کرد که به سمت یک بمب پرتاب کننده به داخل حرکت کنند. چنین انفجاری به لطف مواد منفجره که مواد شکافت پذیر را به سمت داخل حرکت می دهد، امکان دستیابی به یک واکنش زنجیره ای خودپایه را فراهم می کند. در نتیجه، تعداد زیادی محاسبات برای دستیابی به انفجار کروی کامل که در فشار مورد نظر به سمت داخل هدایت می شود، مورد نیاز بود - و هر اشتباهی منجر به قطع واکنش زنجیره ای و شکست بمب می شد.
فون نویمان در حالی که در لوس آلاموس کار می کرد
در لوس آلاموس، گروهی متشکل از بیست ماشین حساب انسانی وجود داشت که ماشین حساب های رومیزی در اختیار داشتند، اما نمی توانستند با بار محاسباتی کنار بیایند. دانشمندان تجهیزاتی از IBM به آنها دادند تا با کارت های پانچ شده کار کنند، اما آنها هنوز نتوانستند این کار را انجام دهند. آنها خواستار تجهیزات بهبود یافته از IBM شدند، آن را در سال 1944 دریافت کردند، اما هنوز نتوانستند به آن ادامه دهند.
در آن زمان، فون نویمان مجموعه‌ای از سایت‌ها را به سفر دریایی معمولی خود اضافه کرده بود: او از هر مکان احتمالی تجهیزات رایانه‌ای که ممکن بود در لوس آلاموس مفید باشد بازدید کرد. او نامه ای به وارن ویور، رئیس بخش ریاضیات کاربردی کمیته تحقیقات دفاع ملی (NDRC) نوشت و چندین سرنخ خوب دریافت کرد. او به هاروارد رفت تا به مارک یک نگاه کند، اما از قبل به طور کامل مشغول کار برای نیروی دریایی بود. او با جورج استیبیتز صحبت کرد و در نظر گرفت که یک کامپیوتر رله بل برای لوس آلاموس سفارش دهد، اما پس از اینکه فهمید چقدر طول می کشد، این ایده را رها کرد. او از گروهی از دانشگاه کلمبیا بازدید کرد که چندین کامپیوتر IBM را در یک سیستم خودکار بزرگتر تحت مدیریت والاس اکرت ادغام کرده بودند، اما هیچ پیشرفت قابل توجهی نسبت به کامپیوترهای IBM در لوس آلاموس مشاهده نشد.
با این حال، ویور یک پروژه را در لیستی که به فون نویمان داد، وارد نکرد: ENIAC. او مطمئناً این موضوع را می دانست: در سمت خود به عنوان مدیر ریاضیات کاربردی، مسئولیت نظارت بر پیشرفت همه پروژه های محاسباتی کشور را بر عهده داشت. ویور و NDRC مطمئناً ممکن است در مورد زنده بودن و زمان بندی ENIAC تردید داشته باشند، اما اینکه او حتی به وجود آن اشاره نکرده است کاملاً شگفت انگیز است.
دلیل هرچه بود، نتیجه این بود که فون نویمان فقط از طریق یک ملاقات تصادفی در یک سکوی راه‌آهن، درباره انیاک یاد گرفت. این داستان توسط هرمان گلدشتاین، رابط آزمایشگاه آزمایشی مدرسه مور، جایی که انیاک ساخته شده بود، نقل شد. گلدشتاین در ژوئن 1944 با فون نویمان در ایستگاه راه‌آهن آبردین روبرو شد - فون نویمان برای یکی از مشاوره‌هایش که به عنوان عضوی از کمیته مشاوره علمی در آزمایشگاه تحقیقات بالستیک آبردین انجام می‌داد، ترک می‌کرد. گلدشتاین شهرت فون نویمان را به عنوان یک مرد بزرگ می دانست و با او گفتگو کرد. او که می‌خواست تأثیر بگذارد، نمی‌توانست از پروژه جدید و جالبی که در فیلادلفیا در حال توسعه است، یاد نکند. رویکرد فون نویمان فوراً از رویکرد یک همکار خود راضی به یک کنترل کننده سخت تغییر کرد و او گلدشتاین را با سوالاتی مرتبط با جزئیات کامپیوتر جدید تحریک کرد. او منبع جدید و جالبی از قدرت کامپیوتری بالقوه برای لوس آلاموس پیدا کرد.
Von Neumann برای اولین بار در سپتامبر 1944 از Presper Eckert، John Mauchly و دیگر اعضای تیم ENIAC بازدید کرد. او بلافاصله عاشق این پروژه شد و مورد دیگری را به لیست طولانی سازمان های خود برای مشاوره اضافه کرد. هر دو طرف از این موضوع منتفع شدند. به راحتی می توان فهمید که چرا فون نویمان جذب پتانسیل محاسبات الکترونیکی با سرعت بالا شد. انیاک یا ماشینی شبیه به آن، توانایی غلبه بر تمام محدودیت‌های محاسباتی را داشت که پیشرفت پروژه منهتن و بسیاری از پروژه‌های موجود یا بالقوه دیگر را مختل کرده بود (اما، قانون Say's، که هنوز در حال اجرا است، تضمین می‌کند که ظهور قابلیت های محاسباتی به زودی تقاضای مساوی برای آنها ایجاد می کند). برای مکتب مور، برکت چنین متخصص شناخته شده ای مانند فون نویمان به معنای پایان بدبینی نسبت به آنها بود. علاوه بر این، با توجه به هوش سرشار و تجربه گسترده او در سراسر کشور، وسعت و عمق دانش او در زمینه محاسبات خودکار بی بدیل بود.
اینگونه بود که فون نویمان در طرح اکرت و ماخلی برای ایجاد جانشینی برای انیاک مشارکت کرد. آنها به همراه هرمان گلدشتاین و یک ریاضیدان دیگر انیاک، آرتور بورکز، شروع به ترسیم پارامترهای نسل دوم کامپیوتر الکترونیکی کردند، و این ایده‌های این گروه بود که فون نویمان در یک گزارش «نخستین پیش‌نویس» خلاصه کرد. ماشین جدید باید قدرتمندتر می‌بود، خطوط صاف‌تری داشت، و مهم‌تر از همه، بر بزرگترین مانع برای استفاده از ENIAC غلبه می‌کرد - ساعت‌ها راه‌اندازی برای هر کار جدید، که در طی آن این رایانه قدرتمند و بسیار گران‌قیمت به سادگی بیکار می‌ماند. طراحان آخرین نسل ماشین‌های الکترومکانیکی، Harvard Mark I و کامپیوتر Bell Relay، با وارد کردن دستورالعمل‌ها به کامپیوتر با استفاده از نوار کاغذی با سوراخ‌هایی که روی آن سوراخ شده بود، از این کار اجتناب کردند تا اپراتور بتواند کاغذ را آماده کند در حالی که دستگاه کارهای دیگر را انجام می‌دهد. . با این حال، چنین ورود داده ها مزیت سرعت الکترونیک را نفی می کند. هیچ کاغذی نمی تواند داده ها را به همان سرعتی که ENIAC می تواند دریافت کند، ارائه دهد. ("Colossus" با استفاده از حسگرهای فوتوالکتریک با کاغذ کار می کرد و هر یک از پنج ماژول محاسباتی آن داده ها را با سرعت 5000 کاراکتر در ثانیه جذب می کرد، اما این تنها به لطف سریع ترین اسکرول نوار کاغذ امکان پذیر شد. رفتن به یک مکان دلخواه در نوار نیاز به تأخیر 0,5 ثانیه برای هر 5000 خط دارد).
راه حل مشکل، که در "پیش نویس اول" توضیح داده شد، انتقال ذخیره دستورالعمل ها از یک "رسانه ضبط خارجی" به "حافظه" بود - این کلمه برای اولین بار در رابطه با ذخیره سازی داده های کامپیوتری استفاده شد (فون نیومن به طور خاص از این و سایر اصطلاحات بیولوژیکی در کار استفاده کرد - او به کار مغز و فرآیندهای رخ داده در نورون ها علاقه زیادی داشت). این ایده بعدها "ذخیره برنامه" نامیده شد. با این حال، این بلافاصله به مشکل دیگری منجر شد - که حتی آتاناسوف را گیج کرد - هزینه بالای بیش از حد لوله های الکترونیکی. "نخستین پیش نویس" تخمین زده بود که رایانه ای که قادر به انجام طیف وسیعی از وظایف محاسباتی باشد، به حافظه ای از 250 عدد دودویی برای ذخیره دستورالعمل ها و داده های موقت نیاز دارد. حافظه لوله ای با آن اندازه میلیون ها دلار هزینه دارد و کاملاً غیرقابل اعتماد است.
راه حلی برای این معضل توسط اکرت پیشنهاد شد که در اوایل دهه 1940 بر اساس قراردادی بین دانشکده مور و آزمایشگاه راد MIT، مرکز تحقیقات مرکزی فناوری رادار در ایالات متحده، بر روی تحقیقات راداری کار می کرد. به طور خاص، اکرت در حال کار بر روی یک سیستم راداری به نام "شاخص هدف متحرک" (MTI) بود که مشکل "شعله ور شدن زمین" را حل کرد: هر نویز روی صفحه رادار ایجاد شده توسط ساختمان ها، تپه ها و سایر اشیاء ثابت که کار را دشوار می کرد. اپراتور برای جداسازی اطلاعات مهم - اندازه، مکان و سرعت هواپیمای در حال حرکت.
MTI مشکل شعله ور شدن را با استفاده از دستگاهی به نام حل کرد . پالس های الکتریکی رادار را به امواج صوتی تبدیل کرد و سپس آن امواج را به سمت لوله جیوه فرستاد تا صدا به انتهای دیگر برسد و در حالی که رادار همان نقطه را در آسمان دوباره اسکن کرد (خطوط تاخیر) دوباره به یک پالس الکتریکی تبدیل شود. برای انتشار صدا را می توان توسط رسانه های دیگر نیز استفاده کرد: مایعات دیگر، بلورهای جامد و حتی هوا (طبق برخی منابع، ایده آنها توسط ویلیام شاکلی، فیزیکدان آزمایشگاه بل، که بعدها در مورد او اختراع شد). هر سیگنالی که از رادار همزمان با سیگنال روی لوله می رسید، سیگنالی از یک جسم ثابت در نظر گرفته می شد و حذف می شد.
اکرت متوجه شد که پالس های صدا در خط تاخیر را می توان اعداد باینری در نظر گرفت - 1 نشان دهنده وجود صدا، 0 نشان دهنده عدم وجود آن است. یک لوله جیوه منفرد می‌تواند شامل صدها عدد از این رقم باشد، که هر کدام چندین بار در هر میلی‌ثانیه از خط عبور می‌کنند، به این معنی که یک کامپیوتر باید چند صد میکروثانیه صبر کند تا به این رقم دسترسی پیدا کند. در این حالت، دسترسی به ارقام متوالی در گوشی سریع‌تر خواهد بود، زیرا ارقام تنها با چند میکروثانیه از هم جدا می‌شوند.
خطوط تاخیری عطارد در کامپیوتر EDSAC بریتانیا
پس از حل مشکلات عمده در طراحی کامپیوتر، فون نویمان ایده های کل گروه را در یک گزارش 101 صفحه ای "اول پیش نویس" در بهار 1945 گردآوری کرد و آن را در بین افراد کلیدی پروژه نسل دوم EDVAC توزیع کرد. خیلی زود به محافل دیگر نفوذ کرد. برای مثال، لزلی کامری، ریاضیدان، پس از بازدید از مدرسه مور در سال 1946، یک نسخه از آن را به خانه خود به بریتانیا برد و آن را با همکارانش به اشتراک گذاشت. انتشار گزارش به دو دلیل باعث عصبانیت اکرت و ماچلی شد: اول اینکه اعتبار زیادی را به نویسنده پیش نویس، فون نویمان، می بخشید. ثانیاً، تمام ایده های اصلی موجود در این سیستم، در واقع از دیدگاه اداره ثبت اختراع منتشر شد، که با برنامه های آنها برای تجاری سازی رایانه الکترونیکی تداخل داشت.
اساس خشم اکرت و ماخلی به نوبه خود باعث خشم ریاضیدانان شد: فون نویمان، گلدشتاین و بورکز. از نظر آنها، این گزارش دانش جدید و مهمی بود که باید تا حد امکان با روحیه پیشرفت علمی منتشر شود. علاوه بر این، کل این شرکت توسط دولت و در نتیجه به هزینه مالیات دهندگان آمریکایی تامین مالی شد. آنها توسط تجاری گرایی اکرت و تلاش ماچلی برای کسب درآمد از جنگ دفع شدند. فون نویمان نوشت: "من هرگز یک موقعیت مشاوره دانشگاهی را قبول نمی کردم، زیرا می دانستم که در حال مشاوره یک گروه تجاری هستم."
در سال 1946 راه‌های این گروه‌ها از هم جدا شد: اکرت و ماچلی شرکت خود را بر اساس یک حق ثبت اختراع به ظاهر امن‌تر مبتنی بر فناوری ENIAC افتتاح کردند. آنها در ابتدا شرکت خود را Electronic Control Company نامیدند، اما سال بعد آن را به Eckert-Mauchly Computer Corporation تغییر دادند. فون نویمان به IAS بازگشت تا کامپیوتری بر اساس EDVAC بسازد و گلدشتاین و بورکز نیز به او پیوستند. برای جلوگیری از تکرار وضعیت Eckert و Mauchly، آنها مطمئن شدند که تمام مالکیت معنوی پروژه جدید به مالکیت عمومی در می آید.
فون نویمان در مقابل کامپیوتر IAS، ساخته شده در سال 1951.
عقب نشینی اختصاص داده شده به آلن تورینگ
در میان افرادی که گزارش EDVAC را به صورت دوربرگردان دیدند، ریاضیدان بریتانیایی آلن تورینگ بود. تورینگ جزو اولین دانشمندانی نبود که کامپیوتری خودکار اعم از الکترونیکی یا غیر آن را ایجاد یا تصور کرد و برخی از نویسندگان نقش او را در تاریخ محاسبات به شدت اغراق کرده اند. با این حال، ما باید به او اعتبار بدهیم که اولین کسی بود که متوجه شد رایانه‌ها می‌توانند چیزی بیش از «محاسبه» صرفاً با پردازش توالی‌های بزرگ اعداد انجام دهند. ایده اصلی او این بود که اطلاعات پردازش شده توسط ذهن انسان را می توان در قالب اعداد نشان داد، بنابراین هر فرآیند ذهنی را می توان به یک محاسبه تبدیل کرد.
آلن تورینگ در سال 1951
در پایان سال 1945، تورینگ گزارش خود را منتشر کرد که از فون نویمان با عنوان "پیشنهاد برای یک ماشین حساب الکترونیکی" نام برد و برای آزمایشگاه ملی فیزیکی بریتانیا (NPL) در نظر گرفته شده بود. او آنقدر عمیق به جزئیات خاص طراحی کامپیوتر الکترونیکی پیشنهادی نپرداخته است. نمودار او منعکس کننده ذهن یک منطق دان بود. در نظر گرفته نشده بود که سخت افزار خاصی برای عملکردهای سطح بالا داشته باشد، زیرا می توانستند از ابتدایی های سطح پایین تشکیل شوند. این یک رشد زشت در تقارن زیبای ماشین خواهد بود. تورینگ همچنین هیچ حافظه خطی را به برنامه رایانه اختصاص نداد - داده ها و دستورالعمل ها می توانند همزمان در حافظه وجود داشته باشند زیرا آنها فقط اعداد بودند. یک دستورالعمل تنها زمانی تبدیل به یک دستورالعمل شد که به این شکل تفسیر شد (مقاله تورینگ در سال 1936 "درباره اعداد قابل محاسبه" قبلاً رابطه بین داده های ایستا و دستورالعمل های دینامیکی را بررسی کرده بود. او آنچه را که بعداً "ماشین تورینگ" نامیده شد را توصیف کرد و نشان داد که چگونه آن را نشان می دهد. می تواند به عدد تبدیل شود و به عنوان ورودی به یک ماشین تورینگ جهانی که قادر به تفسیر و اجرای هر ماشین تورینگ دیگری باشد، تغذیه شود. از آنجایی که تورینگ می‌دانست که اعداد می‌توانند هر شکلی از اطلاعات دقیق مشخص شده را نشان دهند، در فهرست مسائلی که در این رایانه باید حل شوند، نه تنها ساخت میزهای توپخانه و حل سیستم‌های معادلات خطی، بلکه حل پازل‌ها و حل معماها را نیز گنجاند. مطالعات شطرنج
موتور تورینگ اتوماتیک (ACE) هرگز به شکل اصلی خود ساخته نشد. خیلی کند بود و باید با پروژه های محاسباتی مشتاق تر بریتانیایی برای بهترین استعدادها رقابت می کرد. این پروژه برای چندین سال متوقف شد و سپس تورینگ علاقه خود را به آن از دست داد. در سال 1950، NPL Pilot ACE را ساخت، یک ماشین کوچکتر با طراحی کمی متفاوت، و چندین طرح کامپیوتری دیگر از معماری ACE در اوایل دهه 1950 الهام گرفتند. اما او نتوانست نفوذ خود را گسترش دهد و به سرعت در معرض فراموشی قرار گرفت.
اما همه اینها از شایستگی های تورینگ نمی کاهد، به سادگی به قرار دادن او در زمینه مناسب کمک می کند. اهمیت تأثیر او بر تاریخ رایانه‌ها نه بر اساس طرح‌های رایانه‌ای در دهه 1950، بلکه بر مبنای نظری است که او برای علم رایانه ارائه کرد که در دهه 1960 ظهور کرد. کارهای اولیه او در زمینه منطق ریاضی که مرزهای محاسباتی و غیر قابل محاسبه را بررسی می کرد، به متون اساسی این رشته جدید تبدیل شد.
انقلاب آهسته
با انتشار اخبار انیاک و گزارش EDVAC، مدرسه مور به زیارتگاه تبدیل شد. بسیاری از بازدیدکنندگان به ویژه از ایالات متحده آمریکا و بریتانیا برای یادگیری به پای استادان آمده بودند. برای ساده‌سازی جریان متقاضیان، رئیس مدرسه در سال 1946 مجبور شد یک مدرسه تابستانی در ماشین‌های محاسباتی خودکار سازماندهی کند که با دعوت کار می‌کرد. سخنرانی ها توسط افراد برجسته ای مانند اکرت، ماچلی، فون نویمان، بورکز، گلدشتاین، و هوارد آیکن (توسعه دهنده کامپیوتر الکترومکانیکی مارک اول هاروارد) ارائه شد.
اکنون تقریباً همه می‌خواستند ماشین‌هایی را طبق دستورالعمل‌های گزارش EDVAC بسازند (از قضا، اولین ماشینی که برنامه‌ای را که در حافظه ذخیره شده بود اجرا کرد خود انیاک بود که در سال 1948 به استفاده از دستورالعمل‌های ذخیره شده در حافظه تبدیل شد. تنها پس از آن شروع به کار کرد. کار با موفقیت در خانه جدید خود، Aberdeen Proving Ground). حتی نام طرح های کامپیوتری جدید ایجاد شده در دهه های 1940 و 50 تحت تأثیر ENIAC و EDVAC بود. حتی اگر UNIVAC و BINAC (که در شرکت جدید Eckert و Mauchly ایجاد شد) و خود EDVAC (در مدرسه مور پس از ترک آن توسط بنیانگذارانش به پایان رسید) را در نظر نگیرید، هنوز AVIDAC، CSIRAC، EDSAC، FLAC، ILLIAC، JOHNNIAC، ORDVAC، SEAC، SILLIAC، SWAC و WEIZAC. بسیاری از آنها به طور مستقیم از طرح IAS منتشر شده آزادانه (با تغییرات جزئی) کپی کردند و از سیاست باز بودن فون نویمان در مورد مالکیت معنوی بهره بردند.
با این حال، انقلاب الکترونیکی به تدریج توسعه یافت و نظم موجود را گام به گام تغییر داد. اولین ماشین به سبک EDVAC تا سال 1948 ظاهر نشد، و این فقط یک پروژه کوچک اثبات مفهوم بود، یک "بچه" منچستر که برای اثبات زنده بودن حافظه طراحی شده بود. (بیشتر رایانه ها از لوله های جیوه ای به نوع دیگری از حافظه سوئیچ کردند، که منشأ آن را نیز مدیون فناوری رادار است. فقط به جای لوله ها، از صفحه نمایش CRT استفاده می کرد. مهندس بریتانیایی فردریک ویلیامز اولین کسی بود که چگونگی حل مشکل را کشف کرد. ثبات این حافظه، که در نتیجه درایوها نام او را دریافت کردند). در سال 1949، چهار ماشین دیگر ایجاد شد: منچستر مارک I با اندازه کامل، EDSAC در دانشگاه کمبریج، CSIRAC در سیدنی (استرالیا) و BINAC آمریکایی - اگرچه دومی هرگز عملیاتی نشد. کوچک اما پایدار برای پنج سال آینده ادامه یافت.
برخی از نویسندگان ENIAC را به گونه ای توصیف کرده اند که گویی در گذشته پرده ای کشیده و ما را بلافاصله وارد عصر محاسبات الکترونیکی کرده است. به همین دلیل، شواهد واقعی به شدت تحریف شد. کاترین دیویس فیشمن، مؤسسه رایانه (1982) نوشت: «ظهور انیاک تمام الکترونیکی تقریباً بلافاصله Mark I را منسوخ کرد (اگرچه تا پانزده سال بعد با موفقیت به کار خود ادامه داد). این جمله به قدری با خود متناقض است که می توان فکر کرد دست چپ میس فیشمن نمی دانست دست راست او چه می کند. البته می توانید این را به یادداشت های یک روزنامه نگار ساده نسبت دهید. با این حال، می‌بینیم که چند مورخ واقعی بار دیگر Mark I را به عنوان پسر شلاق خود انتخاب می‌کنند و می‌نویسند: «مارک اول هاروارد نه تنها یک بن‌بست فنی بود، بلکه در طول پانزده سال کارش اصلاً کار مفیدی نداشت. این دستگاه در چندین پروژه نیروی دریایی مورد استفاده قرار گرفت و در آنجا این دستگاه به اندازه کافی برای نیروی دریایی مفید بود که بتواند ماشین‌های محاسباتی بیشتری را برای آزمایشگاه آیکن سفارش دهد.» [اسپری و کمبل-کلی]. باز هم یک تناقض آشکار.
در واقع، کامپیوترهای رله مزایای خود را داشتند و در کنار پسرعموهای الکترونیکی خود به کار خود ادامه دادند. چندین کامپیوتر الکترومکانیکی جدید پس از جنگ جهانی دوم و حتی در اوایل دهه 1950 در ژاپن ایجاد شد. طراحی، ساخت و نگهداری ماشین‌های رله آسان‌تر بود و نیازی به برق و تهویه هوای زیادی نداشت (برای دفع مقدار زیادی گرمای ساطع شده توسط هزاران لوله خلاء). ENIAC از 150 کیلووات برق استفاده می کرد که 20 آن برای خنک کردن آن استفاده می شد.
ارتش ایالات متحده همچنان مصرف کننده اصلی قدرت محاسباتی بود و از مدل های الکترومکانیکی "منسوخ" غافل نشد. در اواخر دهه 1940، ارتش چهار کامپیوتر رله و نیروی دریایی پنج کامپیوتر داشت. آزمایشگاه تحقیقات بالستیک در آبردین با ENIAC، ماشین‌حساب‌های رله‌ای از Bell و IBM و یک تحلیلگر دیفرانسیل قدیمی، دارای بیشترین تمرکز قدرت محاسباتی در جهان بود. در گزارش سپتامبر 1949، هر کدام جایگاه خود را نشان دادند: ENIAC با محاسبات طولانی و ساده بهترین کار را داشت. ماشین حساب Bell's Model V به لطف طول تقریبا نامحدود نوار دستورالعمل و قابلیت های ممیز شناور در پردازش محاسبات پیچیده بهتر بود و IBM می توانست مقادیر بسیار زیادی از اطلاعات ذخیره شده در کارت های پانچ را پردازش کند. در همین حال، عملیات خاصی مانند گرفتن ریشه های مکعبی، هنوز به صورت دستی آسان تر بود (با استفاده از ترکیبی از صفحات گسترده و ماشین حساب های رومیزی) و باعث صرفه جویی در زمان ماشین می شد.
بهترین نشانگر برای پایان انقلاب محاسبات الکترونیکی سال 1945 نیست، زمانی که ENIAC متولد شد، بلکه سال 1954 بود، زمانی که کامپیوترهای IBM 650 و 704 ظاهر شدند. اینها اولین کامپیوترهای الکترونیکی تجاری نبودند، اما اولین کامپیوترهای الکترونیکی بودند که در صدها نفر، و تسلط IBM در صنعت کامپیوتر را مشخص کرد که سی سال به طول انجامید. در اصطلاح کامپیوترهای الکترونیکی دیگر آن ناهنجاری عجیب دهه 1940 نبودند و تنها در رویاهای رانده شدگانی مانند آتاناسوف و ماچلی وجود داشت. آنها به علم عادی تبدیل شده اند.
یکی از بسیاری از کامپیوترهای IBM 650 - در این مورد، نمونه ای از دانشگاه A&M تگزاس. حافظه درام مغناطیسی (پایین) آن را نسبتاً کند و همچنین نسبتاً ارزان کرده است.
ترک لانه
در اواسط دهه 1950، مدار و طراحی تجهیزات محاسباتی دیجیتال از منشأ آن در سوئیچ ها و تقویت کننده های آنالوگ جدا شد. طراحی‌های رایانه‌ای در دهه‌های 1930 و اوایل دهه 40 به شدت بر ایده‌های آزمایشگاه‌های فیزیک و رادار، و به‌ویژه ایده‌های مهندسان مخابرات و بخش‌های تحقیقاتی متکی بود. حالا کامپیوترها رشته خودشان را سازماندهی کرده بودند و متخصصان در این زمینه ایده ها، واژگان و ابزارهای خودشان را برای حل مشکلات خودشان توسعه می دادند.
کامپیوتر به معنای مدرن خود ظاهر شد و بنابراین ما به پایان می رسد. با این حال، دنیای ارتباطات یک آستین جالب دیگر در آستین داشت. لوله خلاء با نداشتن قطعات متحرک از رله پیشی گرفت. و آخرین رله در تاریخ ما مزیت عدم وجود کامل قطعات داخلی را داشت. به لطف شاخه جدیدی از الکترونیک موسوم به "حالت جامد"، این توده ماده بی ضرر با چند سیم بیرون آمده از آن ظاهر شده است.
اگرچه لوله های خلاء سریع بودند، اما هنوز گران، بزرگ، گرم و قابل اعتماد نبودند. ساختن مثلاً لپ تاپ با آنها غیرممکن بود. فون نویمان در سال 1948 نوشت که "بعید است که ما بتوانیم از تعداد سوئیچ های 10 (یا شاید چند ده هزار) تجاوز کنیم تا زمانی که مجبور به استفاده از فن آوری و فلسفه فعلی باشیم." رله حالت جامد به رایانه ها این توانایی را داد که بارها و بارها این محدودیت ها را پشت سر بگذارند و آنها را به طور مکرر بشکنند. در مشاغل کوچک، مدارس، خانه ها، لوازم خانگی مورد استفاده قرار می گیرند و در جیب قرار می گیرند. برای ایجاد یک سرزمین دیجیتال جادویی که وجود امروز ما را فرا گرفته است. و برای یافتن منشأ آن، باید پنجاه سال پیش ساعت را به عقب برگردانیم و به روزهای اولیه جالب فناوری بی سیم برگردیم.
دیگر چه بخوانیم:
- دیوید اندرسون، "آیا نوزاد منچستر در بلچلی پارک آبستن شد؟"، انجمن کامپیوتر بریتانیا (4 ژوئن 2004)
- ویلیام اسپری، جان فون نویمان و ریشه های محاسبات مدرن (1990)
- مارتین کمبل-کلی و ویلیام اسپری، کامپیوتر: تاریخچه ماشین اطلاعات (1996)
- توماس هیگ و همکاران آل، انیاک در عمل (2016)
- جان فون نویمان، "نخستین پیش نویس گزارش در مورد EDVAC" (1945)
- آلن تورینگ، "ماشین حساب الکترونیکی پیشنهادی" (1945)
منبع: www.habr.com