Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC

Muut artikkelit sarjassa:

Toinen sodan aikana syntynyt elektroninen tietokoneprojekti, kuten Colossus, vaati monia mieliä ja käsiä sen toteuttamiseksi. Mutta kuten Colossus, se ei olisi koskaan tapahtunut ilman henkilöä, joka on pakkomielle elektroniikkaan. Tässä tapauksessa hänen nimensä oli John Mauchly.

Mauchlyn tarina kietoutuu salaperäisellä ja epäilyttävällä tavalla John Atanasoffin tarinaan. Kuten muistat, jätimme Atanasovin ja hänen avustajansa Claude Berryn vuonna 1942. He luopuivat työstä elektronisen tietokoneen parissa ja siirtyivät muihin sotilaallisiin projekteihin. Mauchlylla oli paljon yhteistä Atanasovin kanssa: he olivat molemmat fysiikan professoreita vähän tunnetuissa instituutioissa, joilta puuttui arvovaltaa ja auktoriteettia laajemmissa akateemisissa piireissä. Mauchly kuoli eristyksissä opettajana pienessä Ursinus Collegessa Philadelphian esikaupunkialueella, jolla ei ollut edes Atanasoffin Iowan osavaltion vaatimatonta arvovaltaa. Kukaan heistä ei tehnyt mitään herättääkseen eliittisimpien veljiensä huomion esimerkiksi Chicagon yliopistossa. Molempia kiehtoi kuitenkin eksentrinen idea: rakentaa tietokone elektronisista komponenteista, samoista osista, joista tehtiin radiot ja puhelinvahvistimet.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
John Mauchly

Sään ennustaminen

Jonkin aikaa näillä kahdella miehellä kehittyi tietty yhteys. He tapasivat 1940-luvun lopulla American Association for the Advancement Science (AAAS) konferenssissa Philadelphiassa. Siellä Mauchly esitti tutkimuksestaan ​​säätiedon syklisistä kuvioista kehittämänsä elektronisen harmonisen analysaattorin avulla. Se oli analoginen tietokone (eli se edusti arvoja ei digitaalisessa muodossa, vaan fyysisten määrien muodossa, tässä tapauksessa virtana - mitä enemmän virtaa, sitä suurempi arvo), samanlainen kuin mekaaninen vuorovesi. William Thomsonin (myöhemmin Lord Kelvin) 1870-luvulla kehittämä ennustaja.

Aulassa istuva Atanasov tiesi löytäneensä kumppanin yksinäisellä matkalla elektronisen tietojenkäsittelyn maahan, ja epäröimättä hän lähestyi Mauchlya raportin jälkeen kertoakseen hänelle Amesissa rakentamastaan ​​koneesta. Mutta ymmärtääksemme, kuinka Mauchly päätyi lavalle esittäessään elektronisen säätietokoneen, meidän on palattava hänen juurilleen.

Mauchly syntyi vuonna 1907 fyysikko Sebastian Mauchlyn perheeseen. Kuten monet hänen aikalaisensa, hän kiinnostui radioista ja tyhjiöputkista jo lapsena ja pomppi elektroniikkainsinöörin ja fyysikon uran välillä ennen kuin päätti keskittyä meteorologiaan Johns Hopkinsin yliopistossa. Valitettavasti valmistuttuaan hän joutui suoraan suuren laman kynsiin ja oli kiitollinen saadessaan työpaikan Ursinukselta vuonna 1934 fysiikan laitoksen ainoana jäsenenä.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
Ursinus Collegessa vuonna 1930

Ursinuksella hän otti unelmaprojektinsa - selvittää globaalin luonnonkoneiston piilotetut syklit ja oppia ennustamaan säätä ei päivien, vaan kuukausien ja vuosien ajan. Hän oli vakuuttunut siitä, että aurinko kontrolloi useita vuosia kestäneitä sääkuvioita, jotka liittyivät auringon aktiivisuuteen ja auringonpilkkuihin. Hän halusi poimia nämä mallit valtavasta tietomäärästä, jonka American Weather Bureau oli kerännyt opiskelijoiden ja epäonnistuneilta pankeilta penneillä ostettujen pöytälaskinten avulla.

Pian kävi selväksi, että dataa oli liikaa. Koneet eivät pystyneet suorittamaan laskelmia tarpeeksi nopeasti, ja lisäksi inhimillisiä virheitä alkoi ilmetä, kun koneen välituloksia kopioitiin jatkuvasti paperille. Mauchly alkoi miettiä toista menetelmää. Hän tiesi Charles Wynne-Williamsin edelläkävijistä tyhjiöputkilaskurit, joita hänen fyysikkotoverinsa käyttivät subatomisten hiukkasten laskemiseen. Ottaen huomioon, että elektroniset laitteet pystyivät ilmeisesti tallentamaan ja tallentamaan numeroita, Mauchly ihmetteli, miksi ne eivät voineet suorittaa monimutkaisempia laskelmia. Useita vuosia vapaa-ajallaan hän leikki elektronisilla komponenteilla: kytkimillä, mittareilla, korvaussalauskoneilla, jotka käyttivät elektronisten ja mekaanisten komponenttien sekoitusta, sekä harmonisen analysaattorin, jota hän käytti sääennustusprojektissa, joka poimi usean viikon mittaisia ​​tietoja. sademäärän vaihtelumallit. Tämä löytö toi Mauchlyn AAAS:lle vuonna 1940 ja sitten Atanasovin Mauchlylle.

Vierailla

Avaintapahtuma Mauchlyn ja Atanasoffin suhteessa tapahtui kuusi kuukautta myöhemmin, alkukesällä 1941. Philadelphiassa Atanasoff kertoi Mauchlylle Iowassa rakentamastaan ​​elektronisesta tietokoneesta ja mainitsi kuinka halvalla se oli hänelle maksanut. Heidän myöhemmässään kirjeenvaihdossaan hän jatkoi kiehtovien vihjeiden antamista siitä, kuinka hän rakensi tietokoneensa, maksoen korkeintaan 2 dollaria per numero. Mauchly kiinnostui ja oli melko yllättynyt tästä saavutuksesta. Siihen mennessä hänellä oli vakavia suunnitelmia sähköisen laskimen rakentamisesta, mutta ilman korkeakoulun tukea hänen täytyisi maksaa kaikki laitteet omasta pussistaan. He veloittivat yleensä 4 dollaria yhdestä lampusta, ja yhden binäärinumeron tallentamiseen vaadittiin vähintään kaksi lamppua. Miten Atanasov onnistui säästämään niin paljon rahaa, hän ajatteli?

Kuuden kuukauden kuluttua hänellä oli vihdoin aikaa matkustaa länteen tyydyttääkseen uteliaisuutensa. Ajettuaan puolitoista tuhatta kilometriä autossa, Mauchly ja hänen poikansa tulivat kesäkuussa 1941 käymään Atanasovin luona Amesiin. Mauchly sanoi myöhemmin lähteneensä pettyneenä. Atanasovin halpa tiedontallennus ei ollut ollenkaan elektroninen, vaan sitä pidettiin sähköstaattisten varausten avulla mekaanisessa rummussa. Tämän ja muiden mekaanisten osien takia, kuten olemme jo nähneet, hän ei pystynyt suorittamaan laskelmia edes nopeuksilla, jotka lähestyivät Mauchlyn haaveilemia. Myöhemmin hän kutsui sitä "mekaaniseksi riisteeksi, joka käyttää useita tyhjiöputkia". Pian vierailun jälkeen hän kuitenkin kirjoitti kirjeen, jossa ylisti Atanasovin konetta, jossa hän kirjoitti, että se oli "pohjimmiltaan elektroninen ja ratkaisi muutamassa minuutissa minkä tahansa lineaarisen yhtälöjärjestelmän, joka sisälsi enintään kolmekymmentä muuttujaa". Hän väitti, että se voisi olla nopeampi ja halvempi kuin mekaaninen differentiaalianalysaattori Puska.

Kolmekymmentä vuotta myöhemmin Mauchlyn ja Atanasoffin suhteesta tuli keskeinen Honeywell v. Sperry Rand -oikeudenkäynti, joka johti Mauchlyn elektronisen tietokoneen patenttihakemusten mitätöimiseen. Sanomatta mitään itse patentin ansioista huolimatta siitä, että Atanasov oli kokeneempi insinööri, ja ottaen huomioon Mauchlyn epäilyttävän mielipiteen Atanasovin tietokoneesta jälkikäteen, ei ole mitään syytä epäillä, että Mauchly olisi oppinut tai kopioinut jotain tärkeää Atanasovin työstä. Mutta mikä vielä tärkeämpää, ENIAC-piirillä ei ole mitään yhteistä Atanasov-Berry-tietokoneen kanssa. Eniten voidaan sanoa, että Atanasov lisäsi Mauchlyn luottamusta osoittamalla mahdollisuuden, että elektroninen tietokone voisi toimia.

Mooren ja Aberdeenin koulu

Samaan aikaan Mauchly huomasi olevansa samassa paikassa, josta hän aloitti. Halpaan elektroniseen tallennustilaan ei ollut taikatemppua, ja vaikka hän jäi Ursinukselle, hänellä ei ollut keinoja tehdä sähköisestä unelmasta totta. Ja sitten hänellä kävi tuuri. Samana kesänä 1941 hän osallistui elektroniikan kesäkurssille Pennsylvanian yliopiston Moore School of Engineeringissä. Tuolloin Ranska oli jo miehitetty, Iso-Britannia piiritetty, sukellusveneet liikennöivät Atlantilla ja Amerikan suhteet aggressiiviseen, ekspansiiviseen Japaniin heikkenivät nopeasti [ja Hitlerin Saksa hyökkäsi Neuvostoliittoon / n. käännös.]. Huolimatta väestön eristäytymisen tunteista, amerikkalaisten väliintulo näytti mahdolliselta ja ehkä väistämättömältä eliittiryhmille sellaisissa paikoissa kuin Pennsylvanian yliopisto. Moore School tarjosi kurssia edistääkseen insinöörien ja tiedemiesten koulutusta mahdollisen sotilastyön valmistelun nopeuttamiseksi, erityisesti tutkatekniikan aiheesta (tutkalla oli samanlaisia ​​ominaisuuksia kuin elektronisessa tietojenkäsittelyssä: se käytti tyhjiöputkia luomaan ja laskemaan korkean määrän -taajuuspulssit ja niiden väliset aikavälit; Mauchly kuitenkin kiisti myöhemmin, että tutalla olisi ollut suuri vaikutus ENIAC:n kehitykseen).

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
Mooren tekniikan korkeakoulu

Kurssilla oli Mauchlylle kaksi suurta seurausta: ensinnäkin se yhdisti hänet John Presper Eckertiin, lempinimeltään Pres, paikallisesta kiinteistömagnaattiperheestä, ja nuoreen elektroniikkavelhon kanssa, joka vietti päivänsä television pioneerin laboratoriossa. Philo Farnsworth. Eckert jakoi myöhemmin ENIACin patentin (joka sitten mitätöitiin) Mauchlyn kanssa. Toiseksi se turvasi Mauchlylle paikan Moore Schoolissa, mikä päätti hänen pitkän akateemisen eristyneisyytensä Ursinus Collegen suossa. Tämä ei ilmeisesti johtunut Mauchlyn erityisistä ansioista, vaan yksinkertaisesti siitä, että koulu tarvitsi kipeästi ihmisiä korvaamaan tiedemiehiä, jotka olivat lähteneet työskentelemään sotilaskäskystä.

Mutta vuoteen 1942 mennessä suurin osa Mooren koulusta alkoi työskennellä sotilaallisen projektin parissa: ballististen lentoratojen laskeminen mekaanisella ja manuaalisella työllä. Projekti kasvoi orgaanisesti olemassa olevasta yhteydestä koulun ja Aberdeen Proving Groundin välillä, 130 mailia rannikolla Marylandissa.

Asema luotiin ensimmäisen maailmansodan aikana testaamaan tykistöä, ja se korvasi aiemman Sandy Hookissa, New Jerseyssä. Suoran ampumisen lisäksi hänen tehtävänsä oli laskea tykistöjen taistelussa käyttämät tulitaulukot. Ilmanvastus teki mahdottomaksi laskea ammuksen laskeutumispaikkaa yksinkertaisesti ratkaisemalla toisen asteen yhtälö. Siitä huolimatta korkea tarkkuus oli erittäin tärkeää tykistötulissa, koska ensimmäiset laukaukset johtivat vihollisjoukkojen suurimmalle tappiolle - niiden jälkeen vihollinen katosi nopeasti maan alle.

Tällaisen tarkkuuden saavuttamiseksi nykyaikaiset armeijat laativat yksityiskohtaisia ​​taulukoita, jotka kertoivat ampujille, kuinka pitkälle ammus laskeutui, kun se ammuttiin tietyssä kulmassa. Kääntäjät käyttivät ammuksen alkunopeutta ja sijaintia laskeakseen sen sijainnin ja nopeuden lyhyen ajan kuluttua ja toistivat sitten samat laskelmat seuraavalle intervallille ja niin edelleen, satoja ja tuhansia kertoja. Jokaiselle aseen ja ammuksen yhdistelmälle tällaiset laskelmat oli suoritettava kaikille mahdollisille laukaisukulmille ottaen huomioon erilaiset ilmakehän olosuhteet. Laskentakuormitus oli niin suuri, että Aberdeenissa ensimmäisen maailmansodan lopussa aloitetut laskelmat kaikista taulukoista saatiin päätökseen vasta vuoteen 1936 mennessä.

Aberdeen tarvitsi selvästi paremman ratkaisun. Vuonna 1933 hän teki sopimuksen Moore Schoolin kanssa: armeija maksaa kahden differentiaalianalysaattorin, analogisen tietokoneen rakentamisen, jotka on luotu MIT:n suunnitelman mukaan. Vanevar Bush. Toinen lähetetään Aberdeeniin, ja toinen jää Moore Schoolin omistukseen ja sitä käytetään professuurin harkinnan mukaan. Analysaattori pystyi rakentamaan viidessätoista minuutissa liikeradan, jonka laskeminen ihmiseltä kestäisi useita päiviä, vaikka tietokoneen laskelmien tarkkuus oli hieman pienempi.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
Haupitsi mielenosoitus Aberdeenissa, n. 1942

Kuitenkin vuonna 1940 tutkimusjaosto, jota nykyään kutsutaan Ballistic Research Laboratoryksi (BRL), pyysi koneensa Moore Schoolissa ja alkoi laskea tykistötaulukoita lähestyvää sotaa varten. Myös koulun laskentatiimi tuotiin tukemaan konetta ihmistietokoneiden avulla. Vuoteen 1942 mennessä koulussa 100 naislaskuria työskenteli kuusi päivää viikossa ja teki laskelmia sodan varalta - heidän joukossaan Mauchleyn vaimo Mary, joka työskenteli Aberdeenin tulipöydissä. Mauchlysta tehtiin toisen tutka-antennien laskelmien parissa työskentelevien tietokoneiden johtaja.

Siitä päivästä lähtien, kun hän saapui Mooren kouluun, Mauchly edisti ajatustaan ​​elektronisesta tietokoneesta koko tiedekunnassa. Hänellä oli jo merkittävä tuki Presper Eckertin ja John Brainerd, tiedekunnan vanhempi jäsen. Mauchly tarjosi idean, Eckert insinöörilähestymistavan, Brainerd uskottavuuden ja legitiimiyden. Keväällä 1943 kolmikko päätti, että oli aika mainostaa Mauchlyn pitkään syntynyttä ideaa armeijan virkamiehille. Mutta ilmastomysteerit, joita hän oli pitkään yrittänyt ratkaista, joutuivat odottamaan. Uuden tietokoneen piti palvella uuden omistajan tarpeita: ei seurata globaalien lämpötilasyklien ikuisia sinihousuja, vaan tykistöammusten ballistisia lentoratoja.

ENIAC

Huhtikuussa 1943 Mauchly, Eckert ja Brainerd laativat "Raportin elektronisesta differentiaalianalysaattorista". Tämä houkutteli heidän riveihinsä toisen liittolaisen, Herman Goldstein, matemaatikko ja armeijan upseeri, joka toimi välittäjänä Aberdeenin ja Mooren koulun välillä. Goldsteinin avulla ryhmä esitti idean BRL:n komitealle ja sai sotilaallisen apurahan, ja Brainerd oli projektin tieteellinen johtaja. Heidän piti saada kone valmiiksi syyskuuhun 1944 mennessä 150 000 dollarin budjetilla. Ryhmä kutsui projektia ENIAC:ksi: Electronic Numerical Integrator, Analyzer and Computer.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
Vasemmalta oikealle: Julian Bigelow, Herman Goldstein, Robert Oppenheimer, John von Neumann. Kuva otettu Princeton Institute for Advanced Studyssa sodan jälkeen myöhemmän mallin tietokoneella

Kuten Britannian Colossuksen kohdalla, Yhdysvaltojen arvostetut insinööriviranomaiset, kuten National Defense Research Committee (NDRC), suhtautuivat ENIAC-projektiin skeptisesti. Moore Schoolilla ei ollut eliittioppilaitoksen mainetta, mutta se ehdotti jotain ennenkuulumatonta. Jopa teollisuuden jättiläisillä, kuten RCA:lla, oli vaikeuksia luoda suhteellisen yksinkertaisia ​​elektronisia laskentapiirejä, puhumattakaan mukautettavissa olevasta elektronisesta tietokoneesta. George Stibitz, Bell Labsin reletietokonearkkitehti, joka työskenteli silloin NDRC-projektin parissa, uskoi, että ENIAC:sta kestäisi liian kauan olla hyödyllinen sodassa.

Hän oli oikeassa tässä. ENIACin luominen vie kaksi kertaa niin kauan ja kolme kertaa enemmän rahaa kuin alun perin suunniteltiin. Hän tyhjensi hyvän osan Moore Schoolin henkilöresursseista. Pelkästään kehitystyö vaati seitsemän muuta henkilöä Mauchlyn, Eckertin ja Brainerdin alkuperäisen tiimin lisäksi. Kuten Colossus, ENIAC toi monia ihmistietokoneita auttamaan sen elektronisen korvaavan asennuksessa. Heidän joukossaan olivat Herman Goldsteinin vaimo Adele ja Jean Jennings (myöhemmin Bartik), joilla oli myöhemmin tärkeä työ tietokoneiden kehittämisessä. ENIAC-nimen NI ehdotti, että Mooren koulu antoi armeijalle digitaalisen, elektronisen version differentiaalianalysaattorista, joka ratkaisisi polkuintegraalit nopeammin ja tarkemmin kuin analoginen mekaaninen edeltäjänsä. Mutta he päätyivät johonkin paljon enemmän.

Jotkut hankkeen ideat ovat saattaneet lainata Irven Travisin vuonna 1940 tekemästä ehdotuksesta. Travis osallistui Moore Schoolin analysaattorin käyttöä koskevan sopimuksen allekirjoittamiseen vuonna 1933, ja vuonna 1940 hän ehdotti analysaattorin parannettua versiota, vaikkakaan ei elektronista, vaan digitaalisella periaatteella toimivaa. Sen olisi pitänyt käyttää mekaanisia laskureita analogisten pyörien sijaan. Vuoteen 1943 mennessä hän oli jättänyt Moore Schoolin ja ryhtynyt laivaston johtoon Washingtonissa.

ENIACin ominaisuuksien perusta, kuten myös Colossuksessa, oli toiminnallisten moduulien valikoima. Akkuja käytettiin useimmiten yhteenlaskemiseen ja laskemiseen. Heidän piirinsä otettiin fyysikkojen käyttämistä elektronisista Wynne-Williams-laskureista, ja ne kirjaimellisesti lisäsivät laskemalla, kuten esikoululaiset laskevat sormillaan. Muita toiminnallisia moduuleja olivat kertoimet ja funktiogeneraattorit, jotka etsivät tietoja taulukoista, jotka korvasivat monimutkaisempien funktioiden, kuten sinin ja kosinin, laskennan. Jokaisella moduulilla oli omat ohjelmistoasetukset, joiden avulla määriteltiin pieni toimintosarja. Kuten Colossuksenkin, ohjelmointi tehtiin kytkimillä varustetun paneelin ja puhelinvaihteen kaltaisten pistorasian paneelien yhdistelmällä.

ENIAC:ssa oli useita sähkömekaanisia osia, joista merkittävin oli relerekisteri, joka toimi puskurina elektronisten akkujen ja sisään- ja ulostuloon käytettyjen IBM:n vasaraporien välillä. Tämä arkkitehtuuri muistutti hyvin kolossia. Sam Williams Bell Labsista, joka teki yhteistyötä George Stibitzin kanssa Bell Relay Computersissä, rakensi myös rekisterin ENIACille.

Keskeinen ero Colossukseen verrattuna teki ENIACista joustavamman koneen: kyky ohjelmoida tärkeimmät asetukset. Ohjelmoitava päälaite lähetti toimintomoduuleille pulsseja, jotka aiheuttivat esiasetettujen sekvenssien käynnistämisen, ja vastaanotti vastauspulsseja toiminnan päätyttyä. Sitten se siirtyi seuraavaan operaatioon pääohjausjaksossa ja teki tarvittavat laskelmat useiden pienempien sekvenssien funktiona. Ohjelmoitava päälaite voisi tehdä päätöksiä askelmoottorin avulla: rengaslaskuri, joka määritti, mihin kuudesta lähtölinjasta pulssi ohjataan. Tällä tavalla laite voisi suorittaa jopa kuusi erilaista toimintajaksoa askelmoottorin nykyisestä tilasta riippuen. Tämän joustavuuden ansiosta ENIAC pystyy ratkaisemaan ongelmia, jotka ovat kaukana alkuperäisestä ballistiikan pätevyydestään.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
ENIAC-konfigurointi kytkimien ja kytkimien avulla

Eckert oli vastuussa siitä, että tässä hirviössä kaikki elektroniikka surina ja humina, ja hän itse keksi samat perustemput kuin Flowers teki Bletchleyssä: lamppujen on toimittava paljon pienemmillä virroilla, eikä konetta tarvitse sammuttaa. . Mutta käytettyjen lamppujen valtavan määrän vuoksi vaadittiin toinen temppu: plug-in-moduulit, joista jokaiseen oli asennettu useita kymmeniä lamppuja, voitiin helposti poistaa ja vaihtaa, jos ne epäonnistuivat. Tämän jälkeen huoltohenkilöstö löysi ja vaihtoi rikkinäisen lampun nopeasti, ja ENIAC oli heti käyttövalmis. Ja vaikka kaikista näistä varotoimista huolimatta ENIACissa on valtava määrä putkia, hän ei voinut viettää koko viikonloppua tai koko yötä ongelman laskelmien tekemiseen, kuten välitystietokoneet tekivät. Jossain vaiheessa lamppu oli varmasti palanut.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
Esimerkki monista ENIAC-lampuista

ENIAC-arvosteluissa mainitaan usein sen valtava koko. Rivit lampputelineitä – kaikkiaan 18 000 – sekä kytkimet ja kytkimet täyttäisivät tyypillisen maalaistalon ja etunurmikon. Sen koko ei johtunut pelkästään sen komponenteista (lamput olivat suhteellisen suuria), vaan myös sen oudosta arkkitehtuurista. Ja vaikka kaikki vuosisadan puolivälin tietokoneet näyttävät suurilta nykyaikaisten standardien mukaan, seuraavan sukupolven elektroniset tietokoneet olivat paljon pienempiä kuin ENIAC, ja niillä oli enemmän kykyjä käyttämällä kymmenesosaa elektronisista komponenteista.

Elektronisten tietokoneiden historia, osa 3: ENIAC
ENIAC-panoraama Moore Schoolissa

ENIAC:n groteskin koko johtui kahdesta pääasiallisesta suunnittelupäätöksestä. Ensimmäinen pyrki lisäämään potentiaalista nopeutta kustannusten ja monimutkaisuuden kustannuksella. Sen jälkeen lähes kaikki tietokoneet tallensivat numerot rekistereihin ja käsittelivät ne erillisiksi aritmeettisiksi yksiköiksi, jolloin tulokset tallentuvat jälleen rekisteriin. ENIAC ei erottanut tallennus- ja käsittelymoduuleja. Jokainen numeromuistimoduuli oli myös käsittelymoduuli, joka pystyi lisäämään ja vähentämään, mikä vaati paljon enemmän lamppuja. Sitä voidaan pitää erittäin nopeutettuna versiona Moore Schoolin ihmisten tietojenkäsittelyosastosta, koska "sen laskenta-arkkitehtuuri muistutti kahtakymmentä ihmistietokonetta, jotka toimivat kymmennumeroisilla pöytälaskimilla ja välittivät laskentatuloksia edestakaisin." Teoriassa tämä antoi ENIACille mahdollisuuden suorittaa rinnakkaisia ​​laskelmia useille akuille, mutta tätä ominaisuutta käytettiin vähän, ja vuonna 1948 se poistettiin kokonaan.

Toista suunnittelupäätöstä on vaikeampi perustella. Toisin kuin ABC- tai Bell-relekoneet, ENIAC ei tallentanut numeroita binäärimuodossa. Se muunsi desimaalimekaaniset laskelmat suoraan elektroniseen muotoon, jossa oli kymmenen liipaisinta jokaiselle numerolle - jos ensimmäinen palaa, se oli nolla, toinen oli 1, kolmas oli 2 jne. Tämä oli valtavaa kalliiden elektronisten komponenttien hukkaa (esimerkiksi luvun 1000 esittäminen binäärimuodossa vaatii 10 kiikkua, yksi binäärinumeroa kohden (1111101000); ENIAC-piirissä tämä vaati 40 kiikkua, kymmenen desimaalilla digit), joka ilmeisesti organisoitiin vain mahdollisten vaikeuksien pelosta binääri- ja desimaalijärjestelmien välillä. Atanasoff-Berry-tietokone, Colossus sekä Bell- ja Zuse-välityskoneet käyttivät kuitenkin binäärijärjestelmää, eikä niiden kehittäjillä ollut vaikeuksia muuntaessaan tukikohtia.

Kukaan ei toista tällaisia ​​suunnitteluratkaisuja. Tässä mielessä ENIAC oli kuin ABC - ainutlaatuinen uteliaisuus, ei malli kaikille nykyaikaisille tietokoneille. Hänen etunaan oli kuitenkin se, että hän osoitti epäilemättä elektronisten tietokoneiden suorituskyvyn, suoritti hyödyllistä työtä ja ratkaisi todellisia ongelmia ympärillä oleville yllättävällä nopeudella.

Kuntoutus

Marraskuuhun 1945 mennessä ENIAC oli täysin toiminnassa. Se ei voinut ylpeillä samalla luotettavuudella kuin sen sähkömekaaniset sukulaiset, mutta se oli riittävän luotettava hyödyntämään nopeusetuaan useita satoja kertoja. ENIAC pystyi laskemaan ballistisen lentoradan, joka kesti differentiaalianalysaattorilla viisitoista minuuttia, kahdessakymmenessä sekunnissa - nopeammin kuin itse ammus lentää. Ja toisin kuin analysaattori, se voisi tehdä tämän samalla tarkkuudella kuin mekaanista laskinta käyttävä ihmislaskin.

Kuitenkin, kuten Stibitz ennusti, ENIAC tuli liian myöhään auttamaan sotaa, eikä taulukoiden laskemista tarvittu enää niin kiireellisesti. Mutta Los Alamosissa New Mexicossa oli salainen aseprojekti, joka jatkui sodan jälkeen. Sielläkin vaadittiin paljon laskelmia. Yksi Manhattan-projektin fyysikoista, Edward Teller, keksi ajatuksen "superaseesta" vuonna 1942: paljon tuhoisampi kuin se, mikä myöhemmin pudotettiin Japaniin, ja räjähtävä energia tulee atomifuusion sijaan ydinfissiosta. Teller uskoi, että hän voisi käynnistää fuusioketjureaktion deuteriumin (tavallinen vety ylimääräisellä neutronilla) ja tritiumin (tavallinen vety, jossa on kaksi ylimääräistä neutronia) seoksessa. Mutta tätä varten piti tyytyä alhaiseen tritiumpitoisuuteen, koska se oli erittäin harvinaista.

Siksi Los Alamosin tiedemies toi Mooren kouluun laskelmia superaseen testaamiseksi, joissa oli tarpeen laskea differentiaaliyhtälöt, jotka simuloivat deuteriumin ja tritiumin seoksen syttymistä eri tritiumpitoisuuksille. Kenelläkään Mooren koulussa ei ollut lupaa tietää, mitä nämä laskelmat tarkoittivat, mutta he syöttivät vastuullisesti kaikki tiedemiehen tuomat tiedot ja yhtälöt. Laskelmien yksityiskohdat ovat salassa tähän päivään asti (kuten koko superaseen rakentamisohjelma, joka tunnetaan nykyään paremmin vetypommina), vaikka tiedämme, että Teller piti helmikuussa 1946 saatujen laskelmien tulosta elinkelpoisuuden vahvistuksena. hänen ajatuksestaan.

Samassa kuussa Moore School esitteli ENIACin yleisölle. Paljastusseremonian aikana koottujen isomiesten ja puristimen edessä kuljettajat teeskentelivät käynnistävänsä koneen (vaikka se oli tietysti aina päällä) ja suorittivat sille seremoniallisia laskelmia, jotka laskivat ballistisen lentoradan osoittamaan elektronisten komponenttien ennennäkemätön nopeus. Tämän jälkeen työntekijät jakoivat reikäkortit näistä laskelmista kaikille läsnäolijoille.

ENIAC jatkoi useiden realistisempien ongelmien ratkaisemista vuoden 1946 ajan: joukko laskelmia nesteiden virtauksesta (esimerkiksi virtauksesta lentokoneen siiven ympärillä) brittiläiselle fyysikolle Douglas Hartreelle, toinen joukko laskelmia ydinaseiden törmäyksen simuloimiseksi, uuden yhdeksänkymmenen millimetrin aseen lentoratojen laskelmat Aberdeenissa. Sitten hän oli hiljaa puoleksi vuodeksi. Vuoden 1946 lopussa Moore Schoolin ja armeijan välisen sopimuksen mukaisesti BRL pakkasi auton ja kuljetti sen harjoituskentälle. Siellä se kärsi jatkuvasti luotettavuusongelmista, eikä BRL-tiimi pystynyt saamaan sitä toimimaan tarpeeksi hyvin tehdäkseen mitään hyödyllistä työtä, ennen kuin suuri uudelleensuunnittelu päättyi maaliskuussa 1948. Puhumme ENIACin täysin uudistavasta uudelleensuunnittelusta enemmän seuraava osa.

Mutta sillä ei ollut enää merkitystä. Kukaan ei välittänyt ENIACista. Kilpailu oli jo käynnissä sen seuraajan luomiseksi.

Mitä muuta luettavaa:

• Paul Ceruzzi, Reckoners (1983)
• Thomas Haigh, et. al., Eniac in Action (2016)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)

Lähde: will.com

Lisää kommentti