इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर का इतिहास, भाग 4: इलेक्ट्रॉनिक क्रांति

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अब तक, हमने डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर बनाने के पहले तीन प्रयासों में से प्रत्येक पर नज़र डाली है: एटानासॉफ़-बेरी एबीसी कंप्यूटर, जिसकी कल्पना जॉन एटानासॉफ़ ने की थी; टॉमी फ्लावर्स और ENIAC के नेतृत्व में ब्रिटिश कोलोसस परियोजना, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के मूर स्कूल में बनाई गई। ये सभी परियोजनाएँ वास्तव में स्वतंत्र थीं। हालाँकि ENIAC परियोजना के पीछे मुख्य प्रेरक शक्ति जॉन मौचली, अटानासोव के काम से अवगत थे, लेकिन ENIAC का डिज़ाइन किसी भी तरह से ABC जैसा नहीं था। यदि इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग डिवाइस का कोई सामान्य पूर्वज था, तो वह विनम्र विने-विलियम्स काउंटर था, जो डिजिटल स्टोरेज के लिए वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करने वाला पहला उपकरण था और इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर बनाने के पथ पर एटानासॉफ, फ्लावर्स और मौचली को स्थापित किया।

हालाँकि, इन तीन मशीनों में से केवल एक ने इसके बाद की घटनाओं में भूमिका निभाई। एबीसी ने कभी कोई उपयोगी कार्य नहीं किया और, कुल मिलाकर, जो कुछ लोग इसके बारे में जानते थे वे इसे भूल गए हैं। दोनों युद्ध मशीनें अस्तित्व में मौजूद हर दूसरे कंप्यूटर से बेहतर प्रदर्शन करने में सक्षम साबित हुईं, लेकिन जर्मनी और जापान को हराने के बाद भी कोलोसस गुप्त बना रहा। केवल ENIAC ही व्यापक रूप से जाना गया और इसलिए इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग मानक का धारक बन गया। और अब जो कोई भी वैक्यूम ट्यूब पर आधारित कंप्यूटिंग डिवाइस बनाना चाहता है वह पुष्टि के लिए मूर के स्कूल की सफलता की ओर इशारा कर सकता है। 1945 से पहले ऐसी सभी परियोजनाओं का स्वागत करने वाले इंजीनियरिंग समुदाय का अंतर्निहित संदेह गायब हो गया था; संशयवादियों ने या तो अपना मन बदल लिया या चुप हो गए।

ईडीवीएसी रिपोर्ट

1945 में जारी, ENIAC के निर्माण और उपयोग के अनुभव पर आधारित इस दस्तावेज़ ने द्वितीय विश्व युद्ध के बाद की दुनिया में कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की दिशा तय की। इसे "ईडीवीएसी पर पहली ड्राफ्ट रिपोर्ट" [इलेक्ट्रॉनिक डिस्क्रीट वेरिएबल ऑटोमैटिक कंप्यूटर] कहा गया था, और पहले कंप्यूटरों की वास्तुकला के लिए एक टेम्पलेट प्रदान किया गया था जो आधुनिक अर्थों में प्रोग्राम करने योग्य थे - यानी, हाई-स्पीड मेमोरी से प्राप्त निर्देशों को निष्पादित करना। और यद्यपि इसमें सूचीबद्ध विचारों की सटीक उत्पत्ति बहस का विषय बनी हुई है, इस पर गणितज्ञ के नाम से हस्ताक्षर किए गए थे जॉन वॉन न्यूमैन (जन्म जेनोस लाजोस न्यूमैन)। एक गणितज्ञ के दिमाग की तरह, पेपर ने किसी विशेष मशीन की विशिष्टताओं से कंप्यूटर के डिज़ाइन को अलग करने का पहला प्रयास भी किया; उन्होंने कंप्यूटर की संरचना के मूल सार को उसके विभिन्न संभावित और यादृच्छिक अवतारों से अलग करने का प्रयास किया।

वॉन न्यूमैन, हंगरी में पैदा हुए, प्रिंसटन (न्यू जर्सी) और लॉस एलामोस (न्यू मैक्सिको) के माध्यम से ENIAC में आए। 1929 में, सेट थ्योरी, क्वांटम यांत्रिकी और गेम थ्योरी में उल्लेखनीय योगदान वाले एक निपुण युवा गणितज्ञ के रूप में, उन्होंने प्रिंसटन विश्वविद्यालय में एक पद लेने के लिए यूरोप छोड़ दिया। चार साल बाद, पास के इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड स्टडीज (आईएएस) ने उन्हें एक कार्यकाल-ट्रैक पद की पेशकश की। यूरोप में नाज़ीवाद के उदय के कारण, वॉन न्यूमैन ने खुशी-खुशी अटलांटिक के दूसरी ओर अनिश्चित काल तक रहने के अवसर का लाभ उठाया - और वास्तव में, हिटलर के यूरोप से आए पहले यहूदी बौद्धिक शरणार्थियों में से एक बन गए। युद्ध के बाद, उन्होंने शोक व्यक्त किया: "यूरोप के लिए मेरी भावनाएँ पुरानी यादों के विपरीत हैं, क्योंकि मैं जिस कोने को जानता हूँ वह मुझे एक लुप्त दुनिया और खंडहरों की याद दिलाता है जो कोई आराम नहीं देते हैं," और याद किया "लोगों की मानवता में मेरी पूरी निराशा" 1933 से 1938 तक की अवधि।”

अपनी युवावस्था के खोए हुए बहुराष्ट्रीय यूरोप से निराश होकर वॉन न्यूमैन ने अपनी सारी बुद्धि उस युद्ध मशीन की सहायता करने में लगा दी जो उस देश की थी जिसने उसे आश्रय दिया था। अगले पांच वर्षों में, उन्होंने देश भर में घूम-घूमकर नए हथियार परियोजनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला पर सलाह और परामर्श दिया, साथ ही किसी तरह गेम थ्योरी पर एक विपुल पुस्तक के सह-लेखक भी बने। एक सलाहकार के रूप में उनका सबसे गुप्त और महत्वपूर्ण काम मैनहट्टन प्रोजेक्ट पर उनकी स्थिति थी - एक परमाणु बम बनाने का प्रयास - जिसकी अनुसंधान टीम लॉस एलामोस (न्यू मैक्सिको) में स्थित थी। रॉबर्ट ओपेनहाइमर ने उन्हें परियोजना के गणितीय मॉडलिंग में मदद करने के लिए 1943 की गर्मियों में भर्ती किया, और उनकी गणना ने समूह के बाकी सदस्यों को अंदर से फायरिंग करने वाले बम की ओर बढ़ने के लिए राजी कर लिया। इस तरह का विस्फोट, विखंडनीय सामग्री को अंदर की ओर ले जाने वाले विस्फोटकों के कारण, एक आत्मनिर्भर श्रृंखला प्रतिक्रिया प्राप्त करने की अनुमति देगा। परिणामस्वरूप, वांछित दबाव पर अंदर की ओर निर्देशित सही गोलाकार विस्फोट को प्राप्त करने के लिए बड़ी संख्या में गणनाओं की आवश्यकता होती है - और किसी भी गलती से श्रृंखला प्रतिक्रिया में रुकावट और बम विफलता हो सकती है।

वॉन न्यूमैन लॉस अलामोस में काम करते हुए

लॉस अलामोस में, बीस मानव कैलकुलेटरों का एक समूह था जिनके पास डेस्कटॉप कैलकुलेटर थे, लेकिन वे कंप्यूटिंग भार का सामना नहीं कर सकते थे। वैज्ञानिकों ने उन्हें पंच कार्ड के साथ काम करने के लिए आईबीएम से उपकरण दिए, लेकिन वे फिर भी काम नहीं कर सके। उन्होंने आईबीएम से बेहतर उपकरणों की मांग की, उन्हें 1944 में यह प्राप्त हुआ, लेकिन फिर भी इसे पूरा नहीं किया जा सका।

तब तक, वॉन न्यूमैन ने अपने नियमित क्रॉस-कंट्री क्रूज़ में साइटों का एक और सेट जोड़ दिया था: उन्होंने कंप्यूटर उपकरण के हर संभावित स्थान का दौरा किया जो लॉस एलामोस में उपयोगी हो सकता है। उन्होंने राष्ट्रीय रक्षा अनुसंधान समिति (एनडीआरसी) के व्यावहारिक गणित प्रभाग के प्रमुख वॉरेन वीवर को एक पत्र लिखा और कई अच्छे सुराग प्राप्त हुए। वह मार्क I को देखने के लिए हार्वर्ड गए, लेकिन वह पहले से ही नौसेना के काम से पूरी तरह भरे हुए थे। उन्होंने जॉर्ज स्टिबिट्ज़ से बात की और लॉस अलामोस के लिए बेल रिले कंप्यूटर ऑर्डर करने पर विचार किया, लेकिन यह जानने के बाद कि इसमें कितना समय लगेगा, विचार छोड़ दिया। उन्होंने कोलंबिया विश्वविद्यालय के एक समूह का दौरा किया, जिसने वालेस एकर्ट के निर्देशन में कई आईबीएम कंप्यूटरों को एक बड़ी स्वचालित प्रणाली में एकीकृत किया था, लेकिन लॉस अलामोस में पहले से ही मौजूद आईबीएम कंप्यूटरों की तुलना में कोई उल्लेखनीय सुधार नहीं हुआ था।

हालाँकि, वीवर ने वॉन न्यूमैन को दी गई सूची में एक परियोजना को शामिल नहीं किया: ENIAC। वह निश्चित रूप से इसके बारे में जानते थे: अनुप्रयुक्त गणित के निदेशक के रूप में, वह देश की सभी कंप्यूटिंग परियोजनाओं की प्रगति की निगरानी के लिए जिम्मेदार थे। वीवर और एनडीआरसी को निश्चित रूप से ENIAC की व्यवहार्यता और समय के बारे में संदेह हो सकता है, लेकिन यह काफी आश्चर्य की बात है कि उन्होंने इसके अस्तित्व का उल्लेख तक नहीं किया।

कारण जो भी हो, परिणाम यह हुआ कि वॉन न्यूमैन को ENIAC के बारे में केवल एक रेलवे प्लेटफ़ॉर्म पर एक आकस्मिक बैठक के माध्यम से पता चला। यह कहानी मूर स्कूल परीक्षण प्रयोगशाला, जहां ENIAC का निर्माण किया गया था, के संपर्ककर्ता हरमन गोल्डस्टीन द्वारा बताई गई थी। जून 1944 में गोल्डस्टीन का सामना एबरडीन रेलवे स्टेशन पर वॉन न्यूमैन से हुआ - वॉन न्यूमैन अपने एक परामर्श के लिए जा रहे थे, जिसे वह एबरडीन बैलिस्टिक रिसर्च लेबोरेटरी में वैज्ञानिक सलाहकार समिति के सदस्य के रूप में दे रहे थे। गोल्डस्टीन एक महान व्यक्ति के रूप में वॉन न्यूमैन की प्रतिष्ठा को जानते थे और उन्होंने उनसे बातचीत की। प्रभाव डालने की चाहत में, वह फिलाडेल्फिया में विकसित हो रहे एक नए और दिलचस्प प्रोजेक्ट का उल्लेख करने से खुद को रोक नहीं सका। वॉन न्यूमैन का दृष्टिकोण तुरंत एक आत्मसंतुष्ट सहकर्मी से एक सख्त नियंत्रक में बदल गया, और उसने गोल्डस्टीन को नए कंप्यूटर के विवरण से संबंधित प्रश्नों से घेर लिया। उन्हें लॉस अलामोस के लिए संभावित कंप्यूटर शक्ति का एक दिलचस्प नया स्रोत मिला।

वॉन न्यूमैन ने पहली बार सितंबर 1944 में प्रेस्पर एकर्ट, जॉन मौचली और ENIAC टीम के अन्य सदस्यों का दौरा किया। उन्हें तुरंत इस परियोजना से प्यार हो गया और उन्होंने परामर्श देने के लिए संगठनों की अपनी लंबी सूची में एक और आइटम जोड़ा। इससे दोनों पक्षों को फायदा हुआ. यह देखना आसान है कि वॉन न्यूमैन हाई-स्पीड इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग की क्षमता की ओर क्यों आकर्षित हुए। ENIAC, या इसके समान एक मशीन, उन सभी कंप्यूटिंग सीमाओं को पार करने की क्षमता रखती थी, जिन्होंने मैनहट्टन परियोजना और कई अन्य मौजूदा या संभावित परियोजनाओं की प्रगति में बाधा उत्पन्न की थी (हालांकि, सेज़ लॉ, जो आज भी लागू है, ने यह सुनिश्चित किया कि कंप्यूटिंग क्षमताएं जल्द ही उनके लिए समान मांग पैदा करेंगी)। मूर स्कूल के लिए, वॉन न्यूमैन जैसे मान्यता प्राप्त विशेषज्ञ के आशीर्वाद का मतलब उनके प्रति संदेह का अंत था। इसके अलावा, उनकी गहरी बुद्धिमत्ता और पूरे देश में व्यापक अनुभव को देखते हुए, स्वचालित कंप्यूटिंग के क्षेत्र में उनके ज्ञान की व्यापकता और गहराई बेजोड़ थी।

इस तरह वॉन न्यूमैन ENIAC का उत्तराधिकारी बनाने की एकर्ट और मौचली की योजना में शामिल हो गए। हरमन गोल्डस्टीन और एक अन्य ENIAC गणितज्ञ, आर्थर बर्क्स के साथ, उन्होंने इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर की दूसरी पीढ़ी के लिए मापदंडों को स्केच करना शुरू किया, और यह इस समूह के विचार थे जिन्हें वॉन न्यूमैन ने "पहले ड्राफ्ट" रिपोर्ट में संक्षेपित किया। नई मशीन को अधिक शक्तिशाली होना था, चिकनी लाइनें होनी थीं, और, सबसे महत्वपूर्ण बात, ENIAC का उपयोग करने में सबसे बड़ी बाधा को दूर करना था - प्रत्येक नए कार्य के लिए कई घंटों का सेटअप, जिसके दौरान यह शक्तिशाली और बेहद महंगा कंप्यूटर बस बेकार पड़ा रहा। इलेक्ट्रोमैकेनिकल मशीनों की नवीनतम पीढ़ी, हार्वर्ड मार्क I और बेल रिले कंप्यूटर के डिजाइनरों ने छेद वाले पेपर टेप का उपयोग करके कंप्यूटर में निर्देश दर्ज करके इससे बचा, ताकि मशीन अन्य कार्य करते समय ऑपरेटर पेपर तैयार कर सके। . हालाँकि, ऐसी डेटा प्रविष्टि इलेक्ट्रॉनिक्स के गति लाभ को नकार देगी; कोई भी पेपर इतनी तेजी से डेटा की आपूर्ति नहीं कर सकता जितनी तेजी से ENIAC इसे प्राप्त कर सकता है। ("कोलोसस" ने फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर का उपयोग करके कागज के साथ काम किया और इसके पांच कंप्यूटिंग मॉड्यूल में से प्रत्येक ने 5000 अक्षर प्रति सेकंड की गति से डेटा को अवशोषित किया, लेकिन यह केवल पेपर टेप की सबसे तेज़ स्क्रॉलिंग के कारण संभव हुआ। पर एक मनमानी जगह पर जा रहा है टेप को प्रत्येक 0,5 लाइनों के लिए 5000 सेकंड की देरी की आवश्यकता होती है)।

समस्या का समाधान, "पहले ड्राफ्ट" में वर्णित, निर्देशों के भंडारण को "बाहरी रिकॉर्डिंग माध्यम" से "मेमोरी" में स्थानांतरित करना था - इस शब्द का उपयोग पहली बार कंप्यूटर डेटा भंडारण के संबंध में किया गया था (वॉन न्यूमैन) काम में विशेष रूप से इस और अन्य जैविक शब्दों का उपयोग किया गया - वह मस्तिष्क के काम और न्यूरॉन्स में होने वाली प्रक्रियाओं में बहुत रुचि रखते थे)। इस विचार को बाद में "प्रोग्राम स्टोरेज" कहा गया। हालाँकि, इससे तुरंत एक और समस्या पैदा हो गई - जिसने अटानासोव को भी चकित कर दिया - इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों की अत्यधिक उच्च लागत। "पहले ड्राफ्ट" में अनुमान लगाया गया था कि कंप्यूटिंग कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को करने में सक्षम कंप्यूटर को निर्देशों और अस्थायी डेटा को संग्रहीत करने के लिए 250 बाइनरी नंबरों की मेमोरी की आवश्यकता होगी। उस आकार की ट्यूब मेमोरी की कीमत लाखों डॉलर होगी और यह पूरी तरह से अविश्वसनीय होगी।

दुविधा का समाधान एकर्ट द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने 1940 के दशक की शुरुआत में मूर स्कूल और संयुक्त राज्य अमेरिका में रडार प्रौद्योगिकी के लिए केंद्रीय अनुसंधान केंद्र, एमआईटी के रेड लैब के बीच एक अनुबंध के तहत रडार अनुसंधान पर काम किया था। विशेष रूप से, एकर्ट "मूविंग टारगेट इंडिकेटर" (एमटीआई) नामक एक रडार प्रणाली पर काम कर रहे थे, जिसने "ग्राउंड फ्लेयर" की समस्या को हल किया: इमारतों, पहाड़ियों और अन्य स्थिर वस्तुओं द्वारा बनाई गई रडार स्क्रीन पर कोई भी शोर जो इसे मुश्किल बना देता है ऑपरेटर को महत्वपूर्ण जानकारी - आकार, स्थान और चलते विमान की गति को अलग करना होगा।

एमटीआई ने नामक उपकरण का उपयोग करके भड़कने की समस्या का समाधान किया विलंब रेखा. इसने रडार के विद्युत स्पंदों को ध्वनि तरंगों में परिवर्तित कर दिया, और फिर उन तरंगों को पारा ट्यूब के नीचे भेज दिया ताकि ध्वनि दूसरे छोर पर पहुंच जाए और वापस विद्युत स्पंद में परिवर्तित हो जाए क्योंकि रडार ने आकाश में उसी बिंदु को फिर से स्कैन किया (विलंब रेखाएं) ध्वनि के प्रसार के लिए अन्य माध्यमों का भी उपयोग किया जा सकता है: अन्य तरल पदार्थ, ठोस क्रिस्टल और यहां तक ​​कि हवा (कुछ स्रोतों के अनुसार, उनके विचार का आविष्कार बेल लैब्स के भौतिक विज्ञानी विलियम शॉक्ले ने किया था, जिनके बारे में बाद में बताया गया)। राडार से ट्यूब पर सिग्नल के साथ ही आने वाले किसी भी सिग्नल को एक स्थिर वस्तु से सिग्नल माना जाता था और हटा दिया जाता था।

एकर्ट ने महसूस किया कि विलंब रेखा में ध्वनि स्पंदनों को द्विआधारी संख्या माना जा सकता है - 1 ध्वनि की उपस्थिति को इंगित करता है, 0 इसकी अनुपस्थिति को इंगित करता है। एक एकल पारा ट्यूब में ऐसे सैकड़ों अंक हो सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रत्येक मिलीसेकंड में कई बार लाइन से गुजरता है, जिसका अर्थ है कि कंप्यूटर को अंक तक पहुंचने के लिए कुछ सौ माइक्रोसेकंड तक इंतजार करना होगा। इस मामले में, हैंडसेट में लगातार अंकों तक पहुंच तेज़ होगी, क्योंकि अंक केवल कुछ माइक्रोसेकंड से अलग हो गए थे।

ब्रिटिश ईडीएसएसी कंप्यूटर में पारा विलंब लाइनें

कंप्यूटर के डिज़ाइन के साथ प्रमुख समस्याओं को हल करने के बाद, वॉन न्यूमैन ने 101 के वसंत में पूरे समूह के विचारों को 1945 पेज की "पहली मसौदा" रिपोर्ट में संकलित किया और इसे दूसरी पीढ़ी के EDVAC प्रोजेक्ट में प्रमुख हस्तियों को वितरित किया। बहुत जल्द वह अन्य मंडलियों में भी प्रवेश कर गया। उदाहरण के लिए, गणितज्ञ लेस्ली कॉमरी 1946 में मूर के स्कूल का दौरा करने के बाद ब्रिटेन में एक प्रति घर ले गए और इसे सहकर्मियों के साथ साझा किया। रिपोर्ट के प्रसार ने एकर्ट और मौचली को दो कारणों से नाराज कर दिया: पहला, इसने मसौदे के लेखक वॉन न्यूमैन को अधिकांश श्रेय दिया। दूसरे, सिस्टम में निहित सभी मुख्य विचार, वास्तव में, पेटेंट कार्यालय के दृष्टिकोण से प्रकाशित किए गए थे, जिसने इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के व्यावसायीकरण की उनकी योजनाओं में हस्तक्षेप किया।

एकर्ट और मौचली की नाराजगी का मूल आधार, बदले में, गणितज्ञों का आक्रोश था: वॉन न्यूमैन, गोल्डस्टीन और बर्क्स। उनके विचार में, रिपोर्ट महत्वपूर्ण नया ज्ञान था जिसे वैज्ञानिक प्रगति की भावना में यथासंभव व्यापक रूप से प्रसारित करने की आवश्यकता थी। इसके अलावा, इस पूरे उद्यम को सरकार द्वारा वित्त पोषित किया गया था, और इसलिए अमेरिकी करदाताओं की कीमत पर। वे एकर्ट की व्यावसायिकता और मौचली के युद्ध से पैसा कमाने के प्रयास से विमुख हो गए। वॉन न्यूमैन ने लिखा: "यह जानते हुए कि मैं एक व्यावसायिक समूह को सलाह दे रहा था, मैंने कभी भी विश्वविद्यालय परामर्श पद स्वीकार नहीं किया होता।"

1946 में गुट अलग हो गए: एकर्ट और मौचली ने ENIAC तकनीक पर आधारित एक सुरक्षित पेटेंट के आधार पर अपनी खुद की कंपनी खोली। उन्होंने शुरुआत में अपनी कंपनी का नाम इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल कंपनी रखा, लेकिन अगले वर्ष उन्होंने इसका नाम एकर्ट-मौचली कंप्यूटर कॉर्पोरेशन रख दिया। वॉन न्यूमैन ईडीवीएसी पर आधारित कंप्यूटर बनाने के लिए आईएएस में लौट आए, और गोल्डस्टीन और बर्क भी इसमें शामिल हो गए। एकर्ट और मौचली स्थिति की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए, उन्होंने यह सुनिश्चित किया कि नई परियोजना की सभी बौद्धिक संपदा सार्वजनिक डोमेन बन जाए।

आईएएस कंप्यूटर के सामने वॉन न्यूमैन, 1951 में बनाया गया।

एलन ट्यूरिंग को समर्पित रिट्रीट

ईडीवीएसी रिपोर्ट को घुमा-फिरा कर देखने वालों में ब्रिटिश गणितज्ञ एलन ट्यूरिंग भी थे। ट्यूरिंग उन पहले वैज्ञानिकों में से नहीं थे जिन्होंने स्वचालित कंप्यूटर, इलेक्ट्रॉनिक या अन्यथा, बनाया या कल्पना की थी, और कुछ लेखकों ने कंप्यूटिंग के इतिहास में उनकी भूमिका को बहुत बढ़ा-चढ़ाकर बताया है। हालाँकि, हमें उन्हें पहले व्यक्ति होने का श्रेय देना चाहिए जिन्होंने यह महसूस किया कि कंप्यूटर केवल संख्याओं के बड़े अनुक्रमों को संसाधित करके कुछ "गणना" करने के अलावा और भी बहुत कुछ कर सकते हैं। उनका मुख्य विचार यह था कि मानव मस्तिष्क द्वारा संसाधित जानकारी को संख्याओं के रूप में दर्शाया जा सकता है, इसलिए किसी भी मानसिक प्रक्रिया को गणना में बदला जा सकता है।

1951 में एलन ट्यूरिंग

1945 के अंत में, ट्यूरिंग ने अपनी स्वयं की रिपोर्ट प्रकाशित की, जिसमें वॉन न्यूमैन का उल्लेख किया गया था, जिसका शीर्षक था "इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर के लिए प्रस्ताव", और ब्रिटिश राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला (एनपीएल) के लिए अभिप्रेत था। उन्होंने प्रस्तावित इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के डिज़ाइन के विशिष्ट विवरणों में इतनी गहराई से जानकारी नहीं दी। उनका चित्र एक तर्कशास्त्री के दिमाग को प्रतिबिंबित करता है। उच्च-स्तरीय कार्यों के लिए विशेष हार्डवेयर रखने का इरादा नहीं था, क्योंकि उन्हें निम्न-स्तरीय प्राइमेटिव से बनाया जा सकता था; यह कार की सुंदर समरूपता पर एक बदसूरत वृद्धि होगी। ट्यूरिंग ने कंप्यूटर प्रोग्राम के लिए कोई रैखिक मेमोरी भी आवंटित नहीं की - डेटा और निर्देश मेमोरी में सह-अस्तित्व में हो सकते हैं क्योंकि वे केवल संख्याएं थीं। एक निर्देश केवल तभी एक निर्देश बन जाता है जब इसकी व्याख्या इस प्रकार की जाती है (ट्यूरिंग के 1936 के पेपर "गणना योग्य संख्याओं पर" ने पहले ही स्थैतिक डेटा और गतिशील निर्देशों के बीच संबंध का पता लगाया था। उन्होंने वर्णन किया कि बाद में "ट्यूरिंग मशीन" कहा जाने लगा और दिखाया कि यह कैसे इसे एक संख्या में बदला जा सकता है और एक सार्वभौमिक ट्यूरिंग मशीन में इनपुट के रूप में फीड किया जा सकता है जो किसी अन्य ट्यूरिंग मशीन की व्याख्या और निष्पादन करने में सक्षम है)। चूँकि ट्यूरिंग को पता था कि संख्याएँ स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट जानकारी के किसी भी रूप का प्रतिनिधित्व कर सकती हैं, उन्होंने इस कंप्यूटर पर हल की जाने वाली समस्याओं की सूची में न केवल आर्टिलरी टेबल का निर्माण और रैखिक समीकरणों की प्रणालियों का समाधान शामिल किया, बल्कि पहेलियों का समाधान भी शामिल किया। शतरंज की पढ़ाई.

स्वचालित ट्यूरिंग इंजन (एसीई) कभी भी अपने मूल रूप में नहीं बनाया गया था। यह बहुत धीमा था और सर्वोत्तम प्रतिभा के लिए अधिक उत्सुक ब्रिटिश कंप्यूटिंग परियोजनाओं के साथ प्रतिस्पर्धा करनी पड़ी। यह परियोजना कई वर्षों तक रुकी रही और फिर ट्यूरिंग ने इसमें रुचि खो दी। 1950 में, एनपीएल ने पायलट एसीई बनाया, जो थोड़ी अलग डिज़ाइन वाली एक छोटी मशीन थी, और कई अन्य कंप्यूटर डिज़ाइनों ने 1950 के दशक की शुरुआत में एसीई आर्किटेक्चर से प्रेरणा ली। लेकिन वह अपना प्रभाव बढ़ाने में असफल रही और जल्द ही गुमनामी में चली गयी।

लेकिन यह सब ट्यूरिंग की खूबियों को कम नहीं करता है, यह बस उसे सही संदर्भ में रखने में मदद करता है। कंप्यूटर के इतिहास पर उनके प्रभाव का महत्व 1950 के दशक के कंप्यूटर डिज़ाइन पर आधारित नहीं है, बल्कि 1960 के दशक में उभरे कंप्यूटर विज्ञान के लिए उनके द्वारा प्रदान किए गए सैद्धांतिक आधार पर आधारित है। गणितीय तर्क पर उनके शुरुआती कार्य, जिन्होंने गणना योग्य और अतुलनीय की सीमाओं का पता लगाया, नए अनुशासन के मौलिक पाठ बन गए।

धीमी क्रांति

जैसे ही ENIAC और EDVAC रिपोर्ट की खबर फैली, मूर का स्कूल एक तीर्थ स्थान बन गया। कई आगंतुक, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका और ब्रिटेन से, उस्तादों के चरणों में सीखने के लिए आए। आवेदकों के प्रवाह को सुव्यवस्थित करने के लिए, 1946 में स्कूल के डीन को निमंत्रण द्वारा काम करने वाली स्वचालित कंप्यूटिंग मशीनों पर एक ग्रीष्मकालीन स्कूल का आयोजन करना पड़ा। एकर्ट, मौचली, वॉन न्यूमैन, बर्क्स, गोल्डस्टीन और हॉवर्ड एकेन (हार्वर्ड मार्क I इलेक्ट्रोमैकेनिकल कंप्यूटर के डेवलपर) जैसे दिग्गजों द्वारा व्याख्यान दिए गए थे।

अब लगभग हर कोई EDVAC रिपोर्ट के निर्देशों के अनुसार मशीनें बनाना चाहता था (विडंबना यह है कि मेमोरी में संग्रहीत प्रोग्राम को चलाने वाली पहली मशीन ENIAC ही थी, जिसे 1948 में मेमोरी में संग्रहीत निर्देशों का उपयोग करने के लिए परिवर्तित कर दिया गया था। उसके बाद ही इसकी शुरुआत हुई) अपने नए घर, एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड में सफलतापूर्वक काम करें)। यहां तक ​​कि 1940 और 50 के दशक में बनाए गए नए कंप्यूटर डिज़ाइन के नाम भी ENIAC और EDVAC से प्रभावित थे। भले ही आप UNIVAC और BINAC (एकर्ट और मौचली की नई कंपनी में निर्मित) और EDVAC (इसके संस्थापकों के इसे छोड़ने के बाद मूर स्कूल में समाप्त हुआ) को ध्यान में नहीं रखते हैं, फिर भी AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, मौजूद हैं। इलियाक, जॉन्नियाक, ऑर्डवैक, सीज़ैक, सिलिएक, स्वैक और वीज़ैक। उनमें से कई ने बौद्धिक संपदा के संबंध में वॉन न्यूमैन की खुलेपन की नीति का लाभ उठाते हुए, स्वतंत्र रूप से प्रकाशित आईएएस डिज़ाइन (मामूली बदलावों के साथ) की सीधे नकल की।

हालाँकि, इलेक्ट्रॉनिक क्रांति धीरे-धीरे विकसित हुई, जिससे मौजूदा क्रम में कदम दर कदम बदलाव आया। पहली EDVAC-शैली की मशीन 1948 तक सामने नहीं आई थी, और यह सिर्फ एक छोटा सा प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रोजेक्ट था, एक मैनचेस्टर "बेबी" जिसे मेमोरी की व्यवहार्यता साबित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था विलियम्स ट्यूब (अधिकांश कंप्यूटर पारा ट्यूब से दूसरे प्रकार की मेमोरी में बदल गए, जिसकी उत्पत्ति भी रडार तकनीक से हुई है। केवल ट्यूब के बजाय, इसमें सीआरटी स्क्रीन का उपयोग किया गया था। ब्रिटिश इंजीनियर फ्रेडरिक विलियम्स सबसे पहले यह पता लगाने वाले थे कि समस्या को कैसे हल किया जाए इस मेमोरी की स्थिरता, जिसके परिणामस्वरूप ड्राइव को उसका नाम मिला)। 1949 में, चार और मशीनें बनाई गईं: पूर्ण आकार का मैनचेस्टर मार्क I, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में EDSAC, सिडनी (ऑस्ट्रेलिया) में CSIRAC और अमेरिकी BINAC - हालांकि बाद वाला कभी चालू नहीं हुआ। छोटा लेकिन स्थिर कंप्यूटर प्रवाह अगले पाँच वर्षों तक जारी रहा।

कुछ लेखकों ने ENIAC का वर्णन ऐसे किया है जैसे इसने अतीत पर पर्दा डाल दिया हो और हमें तुरंत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग के युग में ले आया हो। इस वजह से, वास्तविक साक्ष्य बहुत विकृत हो गए थे। कैथरीन डेविस फिशमैन, द कंप्यूटर एस्टैब्लिशमेंट (1982) ने लिखा, "ऑल-इलेक्ट्रॉनिक ENIAC के आगमन ने लगभग तुरंत ही मार्क I को अप्रचलित बना दिया (हालाँकि यह बाद में पंद्रह वर्षों तक सफलतापूर्वक काम करता रहा)। यह कथन इतना स्पष्ट रूप से आत्म-विरोधाभासी है कि कोई भी यह सोचेगा कि मिस फिशमैन के बाएं हाथ को नहीं पता था कि उसका दाहिना हाथ क्या कर रहा था। बेशक, आप इसका श्रेय एक साधारण पत्रकार के नोट्स को दे सकते हैं। हालाँकि, हमने कुछ वास्तविक इतिहासकारों को एक बार फिर से मार्क I को अपने चाबुक मारने वाले लड़के के रूप में चुनते हुए पाया है: “न केवल हार्वर्ड मार्क I एक तकनीकी गतिरोध था, बल्कि इसने अपने संचालन के पंद्रह वर्षों के दौरान कुछ भी बहुत उपयोगी नहीं किया। इसका उपयोग कई नौसेना परियोजनाओं में किया गया था, और वहां यह मशीन नौसेना के लिए एकेन लैब के लिए अधिक कंप्यूटिंग मशीनों का ऑर्डर देने के लिए काफी उपयोगी साबित हुई।" [एस्प्रे और कैंपबेल-केली]। फिर, एक स्पष्ट विरोधाभास.

वास्तव में, रिले कंप्यूटरों के अपने फायदे थे और वे अपने इलेक्ट्रॉनिक समकक्षों के साथ काम करते रहे। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद और यहां तक ​​कि 1950 के दशक की शुरुआत में जापान में कई नए इलेक्ट्रोमैकेनिकल कंप्यूटर बनाए गए। रिले मशीनों को डिजाइन करना, बनाना और रखरखाव करना आसान था, और उन्हें उतनी बिजली और एयर कंडीशनिंग की आवश्यकता नहीं थी (हजारों वैक्यूम ट्यूबों द्वारा उत्सर्जित गर्मी की भारी मात्रा को खत्म करने के लिए)। ENIAC ने 150 किलोवाट बिजली का उपयोग किया, जिसमें से 20 का उपयोग इसे ठंडा करने के लिए किया गया।

अमेरिकी सेना कंप्यूटिंग शक्ति की मुख्य उपभोक्ता बनी रही और उसने "पुराने" इलेक्ट्रोमैकेनिकल मॉडल की उपेक्षा नहीं की। 1940 के दशक के अंत में, सेना के पास चार रिले कंप्यूटर थे और नौसेना के पास पाँच थे। एबरडीन में बैलिस्टिक अनुसंधान प्रयोगशाला में दुनिया में कंप्यूटिंग शक्ति का सबसे बड़ा संकेंद्रण था, जिसमें ENIAC, बेल और IBM के रिले कैलकुलेटर और एक पुराना अंतर विश्लेषक था। सितंबर 1949 की रिपोर्ट में, प्रत्येक को उसका स्थान दिया गया: ENIAC ने लंबी, सरल गणनाओं के साथ सबसे अच्छा काम किया; बेल का मॉडल वी कैलकुलेटर जटिल गणनाओं को संसाधित करने में बेहतर था, इसके निर्देश टेप की लगभग असीमित लंबाई और फ्लोटिंग पॉइंट क्षमताओं के कारण, और आईबीएम छिद्रित कार्डों पर संग्रहीत जानकारी की बहुत बड़ी मात्रा को संसाधित कर सकता था। इस बीच, कुछ ऑपरेशन, जैसे कि क्यूब रूट लेना, अभी भी मैन्युअल रूप से करना आसान था (स्प्रेडशीट और डेस्कटॉप कैलकुलेटर के संयोजन का उपयोग करके) और मशीन का समय बचाएं।

इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग क्रांति के अंत के लिए सबसे अच्छा मार्कर 1945 नहीं होगा, जब ENIAC का जन्म हुआ, बल्कि 1954 होगा, जब IBM 650 और 704 कंप्यूटर सामने आए। ये पहले वाणिज्यिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर नहीं थे, लेकिन ये पहले थे, जिनका उत्पादन किया गया था सैकड़ों, और कंप्यूटर उद्योग में आईबीएम के प्रभुत्व को निर्धारित किया, जो तीस वर्षों तक कायम रहा। शब्दावली में थॉमस कुह्न, इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर अब 1940 के दशक की अजीब विसंगति नहीं थे, जो केवल अटानासोव और मौचली जैसे बहिष्कृत लोगों के सपनों में मौजूद थे; वे सामान्य विज्ञान बन गये हैं।

कई आईबीएम 650 कंप्यूटरों में से एक - इस मामले में, टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय का उदाहरण। चुंबकीय ड्रम मेमोरी (नीचे) ने इसे अपेक्षाकृत धीमा बना दिया, लेकिन अपेक्षाकृत सस्ता भी बना दिया।

घोंसला छोड़ना

1950 के दशक के मध्य तक, डिजिटल कंप्यूटिंग उपकरण की सर्किटरी और डिज़ाइन एनालॉग स्विच और एम्पलीफायरों में इसकी उत्पत्ति से अलग हो गए थे। 1930 और 40 के दशक की शुरुआत के कंप्यूटर डिज़ाइन भौतिकी और रडार प्रयोगशालाओं और विशेष रूप से दूरसंचार इंजीनियरों और अनुसंधान विभागों के विचारों पर बहुत अधिक निर्भर थे। अब कंप्यूटर ने अपना स्वयं का क्षेत्र व्यवस्थित कर लिया था, और क्षेत्र के विशेषज्ञ अपनी समस्याओं को हल करने के लिए अपने स्वयं के विचार, शब्दावली और उपकरण विकसित कर रहे थे।

कंप्यूटर अपने आधुनिक अर्थों में प्रकट हुआ, और इसलिए हमारा रिले इतिहास ख़त्म हो रहा है. हालाँकि, दूरसंचार की दुनिया में एक और दिलचस्प उपलब्धि सामने आई है। कोई गतिमान भाग न होने के कारण वैक्यूम ट्यूब ने रिले को पीछे छोड़ दिया। और हमारे इतिहास की आखिरी रिले में किसी भी आंतरिक भाग की पूर्ण अनुपस्थिति का लाभ था। कुछ तारों से चिपके हुए पदार्थ की अहानिकर दिखने वाली गांठ इलेक्ट्रॉनिक्स की एक नई शाखा के कारण उभरी है जिसे "सॉलिड-स्टेट" कहा जाता है।

हालाँकि वैक्यूम ट्यूब तेज़ थे, फिर भी वे महंगे, बड़े, गर्म और विशेष रूप से विश्वसनीय नहीं थे। उनके साथ लैपटॉप बनाना, कहना, असंभव था। वॉन न्यूमैन ने 1948 में लिखा था कि "जब तक हम वर्तमान तकनीक और दर्शन को लागू करने के लिए मजबूर हैं, तब तक यह संभावना नहीं है कि हम 10 (या शायद कई दसियों हज़ार) के स्विचों की संख्या को पार कर पाएंगे।" सॉलिड स्टेट रिले ने कंप्यूटरों को इन सीमाओं को बार-बार आगे बढ़ाने, उन्हें बार-बार तोड़ने की क्षमता दी; छोटे व्यवसायों, स्कूलों, घरों, घरेलू उपकरणों में उपयोग में आएं और जेब में फिट हों; एक जादुई डिजिटल भूमि बनाने के लिए जो आज हमारे अस्तित्व में व्याप्त है। और इसकी उत्पत्ति का पता लगाने के लिए, हमें पचास साल पहले की घड़ी को फिर से घुमाना होगा, और वायरलेस तकनीक के दिलचस्प शुरुआती दिनों में वापस जाना होगा।

और क्या पढ़ें:

• डेविड एंडरसन, "क्या मैनचेस्टर बेबी का जन्म बैलेचले पार्क में हुआ था?", ब्रिटिश कंप्यूटर सोसाइटी (4 जून, 2004)
• विलियम एस्प्रे, जॉन वॉन न्यूमैन और आधुनिक कंप्यूटिंग की उत्पत्ति (1990)
• मार्टिन कैंपबेल-केली और विलियम एस्प्रे, कंप्यूटर: सूचना मशीन का इतिहास (1996)
• थॉमस हाई, एट. अल., एनियाक इन एक्शन (2016)
• जॉन वॉन न्यूमैन, "ईडीवीएसी पर एक रिपोर्ट का पहला मसौदा" (1945)
• एलन ट्यूरिंग, "प्रस्तावित इलेक्ट्रॉनिक कैलकुलेटर" (1945)

स्रोत: www.habr.com