Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ

Lòt atik nan seri a:

Jan nou te wè nan dènye atik, radyo ak telefòn enjenyè yo nan rechèch nan anplifikatè ki pi pwisan dekouvri yon nouvo jaden teknolojik ki te byen vit ame elektwonik. Anplifikatè elektwonik la ka fasilman konvèti nan yon switch dijital, opere nan yon vitès ki pi wo pase kouzen elektwomekanik li yo, relè telefòn la. Paske pa te gen okenn pati mekanik, yon tib vakyòm ta ka vire sou ak koupe nan yon mikrosgond oswa mwens, olye ke dis milisgond yo oswa plis mande pou yon relè.

Soti nan 1939 rive 1945, twa òdinatè yo te kreye lè l sèvi avèk nouvo eleman elektwonik sa yo. Se pa yon konyensidans ke dat yo nan konstriksyon kowenside ak peryòd la nan Dezyèm Gè Mondyal la. Konfli sa a - san parèy nan listwa nan fason li te atache moun nan cha lagè a - pou tout tan chanje relasyon ki genyen ant eta yo ak ant syans ak teknoloji, epi tou li te pote yon gwo kantite nouvo aparèy nan mond lan.

Istwa twa premye òdinatè elektwonik yo mare ak lagè. Premye a te konsakre nan dechifre mesaj Alman yo, epi li te rete anba kouvèti a nan sekrè jouk ane 1970 yo, lè li pa t 'nan okenn enterè ankò pase istorik. Dezyèm youn ki pi fò lektè yo ta dwe tande pale de se te ENIAC, yon kalkilatris militè ki te fini twò ta pou ede nan lagè a. Men, isit la nou gade nan pi bonè nan twa machin sa yo, lide nan Jan Vincent Atanasoff.

Atanasov

An 1930, Atanasov, pitit gason yon emigran ki te fèt nan Amerik la Otoman Bilgari, finalman reyalize rèv jèn li e li te vin tounen yon fizisyen teyorik. Men, menm jan ak pifò aspirasyon sa yo, reyalite a pa t 'sa li te espere. An patikilye, tankou pifò elèv nan jeni ak syans fizik nan premye mwatye nan 20yèm syèk la, Atanasov te oblije soufri chay douloure nan kalkil konstan. Tèz li nan University of Wisconsin sou polarizasyon elyòm mande uit semèn nan kalkil fatigan lè l sèvi avèk yon kalkilatris biwo mekanik.

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ
Jan Atanasov nan jèn li

Nan 1935, li te deja aksepte yon pozisyon kòm yon pwofesè nan University of Iowa, Atanasov deside fè yon bagay sou chay sa a. Li te kòmanse reflechi sou fason posib pou konstwi yon nouvo òdinatè ki gen plis pouvwa. Rejte metòd analòg (tankou analizè diferans MIT) pou rezon limitasyon ak enpresizyon, li te deside bati yon machin dijital ki te fè fas ak nimewo kòm valè disrè olye ke kòm mezi kontinyèl. Depi li jèn, li te abitye ak sistèm nimewo binè a epi li te konprann ke li pi byen adapte nan estrikti on/off yon switch dijital pase nimewo desimal nòmal yo. Se konsa, li deside fè yon machin binè. Epi finalman, li te deside ke yo nan lòd pou li yo dwe pi rapid la ak pi fleksib, li ta dwe elektwonik, epi sèvi ak tib vakyòm pou kalkil.

Atanasov tou te bezwen deside sou espas ki la pwoblèm - ki kalite kalkil òdinatè li ta dwe apwopriye pou? Kòm yon rezilta, li te deside ke li ta fè fas ak rezoud sistèm ekwasyon lineyè, redwi yo nan yon sèl varyab (itilize Metòd Gauss)—menm kalkil ki te domine tèz li a. Li pral sipòte jiska trant ekwasyon, ak jiska trant varyab chak. Yon òdinatè sa yo ka rezoud pwoblèm ki enpòtan pou syantis yo ak enjenyè yo, epi an menm tan li pa ta sanble ekstrèmman konplèks.

Moso atizay

Nan mitan ane 1930 yo, teknoloji elektwonik te vin trè divèsifye soti nan orijin li 25 ane pi bonè. De devlopman yo te patikilyèman byen adapte nan pwojè Atanasov a: yon relè deklanche ak yon mèt elektwonik.

Depi 1918yèm syèk la, enjenyè telegraf ak telefòn yo te gen yon aparèy sou la men yo rele switch. Yon switch se yon relè bistable ki sèvi ak leman pèmanan pou kenbe l nan eta ou te kite li a—louvri oswa fèmen—jouk li resevwa yon siyal elektrik pou chanje eta yo. Men, tib vakyòm pa t 'kapab sa a. Yo pa te gen okenn eleman mekanik epi yo ka "louvri" oswa "fèmen" pandan elektrisite te oswa pa t ap koule nan kous la. An 1, de fizisyen Britanik, William Eccles ak Frank Jordan, te konekte de lanp ak fil yo pou kreye yon "relè deklanche" - yon relè elektwonik ki rete toujou ap limen apre yo te chanje pa yon premye enpilsyon. Eccles ak Jordan te kreye sistèm yo pou rezon telekominikasyon pou Amiralite Britanik la nan fen Premye Gè Mondyal la. Men, sikwi Eccles-Jordan, ki pita te vin konnen kòm deklanche la [angle. flip-flop] ta ka konsidere tou kòm yon aparèy pou estoke yon chif binè - 0 si siyal la transmèt, ak XNUMX otreman. Nan fason sa a, atravè n flip-flops li te posib yo reprezante yon kantite binè nan n bit.

Apeprè dis ane apre deklanche a, dezyèm gwo zouti nan elektwonik ki te fèt, fè kolizyon ak mond lan nan informatique: mèt elektwonik. Yon fwa ankò, jan sa te rive souvan nan istwa a byen bonè nan informatique, annwi te vin manman an nan envansyon. Fizik ki etidye emisyon patikil subatomik yo te oblije swa koute klik oswa pase èdtan etidye dosye fotografi, konte kantite deteksyon pou mezire pousantaj emisyon patikil ki soti nan divès sibstans. Mèt mekanik oswa elektwomekanik yo te yon opsyon tante pou fasilite aksyon sa yo, men yo te deplase twò dousman: yo pa t 'kapab anrejistre anpil evènman ki te fèt nan yon milisgond youn ak lòt.

Figi kle nan rezoud pwoblèm sa a te Charles Eril Wynne-Williams, ki te travay anba Ernest Rutherford nan laboratwa Cavendish nan Cambridge. Wynne-Williams te gen yon talan pou elektwonik, e li te deja itilize tib (oswa tiyo, jan yo te rele yo nan Grann Bretay) pou kreye anplifikatè ki te fè li posib pou tande sa k ap pase patikil yo. Nan kòmansman ane 1930 yo, li te reyalize ke tiyo yo ta ka itilize pou kreye yon kontwa, ke li te rele yon "kontwa echèl binè"-sa vle di, yon kontwa binè. Esansyèlman, se te yon seri flip-flops ki te kapab transmèt switch moute chèn lan (nan pratik, li te itilize tiratron, kalite lanp ki gen pa yon vakyòm, men yon gaz, ki ta ka rete nan pozisyon an apre konplè ionizasyon gaz la).

Kontwa Wynne-Williams la byen vit te vin youn nan aparèy laboratwa ki nesesè pou nenpòt moun ki enplike nan fizik patikil. Fizisyen yo te bati kontwa piti anpil, souvan ki gen twa chif (ki se, ki kapab konte jiska sèt). Sa a te ase yo kreye yon tanpon pou yon mèt mekanik dousman, ak pou anrejistreman evènman ki rive pi vit pase yon mèt ak pati mekanik k ap deplase dousman ka anrejistre.

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ

Men, nan teyori, kontè sa yo ta ka pwolonje nan nimewo nan gwosè abitrè oswa presizyon. Sa yo te, entèdi pale, premye dijital elektwonik kalkil machin yo.

Atanasov-Berry òdinatè

Atanasov te abitye ak istwa sa a, ki te konvenk l 'nan posibilite pou bati yon òdinatè elektwonik. Men, li pa t 'dirèkteman itilize kontè binè oswa baskile. Okòmansman, pou baz sistèm konte a, li te eseye sèvi ak kontè yon ti kras modifye - apre tout, ki sa ki adisyon si se pa konte repete? Men, pou kèk rezon, li pa t 'kapab fè sikwi konte yo ase serye, epi li te oblije devlope pwòp adisyon ak sikui miltiplikasyon li yo. Li pa t 'kapab sèvi ak baskil pou sere nimewo binè tanporèman paske li te gen yon bidjè limite ak yon objektif anbisye pou estoke trant koyefisyan nan yon moman. Kòm nou pral wè byento, sitiyasyon sa a te gen konsekans grav.

Pa 1939, Atanasov te fini desine òdinatè l 'yo. Kounye a li te bezwen yon moun ki gen bon konesans pou l bati l. Li te jwenn yon moun konsa nan yon gradye jeni Iowa State Institute yo te rele Clifford Berry. Nan fen ane a, Atanasov ak Berry te konstwi yon ti pwototip. Ane annapre a yo te konplete yon vèsyon konplè nan òdinatè a ak trant koyefisyan. Nan ane 1960 yo, yon ekriven ki te fouye istwa yo te rele li Atanasoff-Berry Computer (ABC), epi non an te kole. Sepandan, tout enpèfeksyon yo pa t 'kapab elimine. An patikilye, ABC te gen yon erè nan apeprè yon chif binè nan 10000, ki ta ka fatal pou nenpòt ki gwo kalkil.

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ
Clifford Berry ak ABC an 1942

Sepandan, nan Atanasov ak ABC l 'yo ka jwenn rasin yo ak sous nan tout òdinatè modèn. Èske li pa kreye (avèk èd nan Berry) premye binè òdinatè dijital elektwonik? Èske sa yo pa karakteristik fondamantal milya aparèy ki fòme ak kondwi ekonomi, sosyete, ak kilti atravè mond lan?

Men, ann tounen. Adjektif dijital ak binè yo pa domèn ABC. Pou egzanp, Bell Complex Number Computer (CNC), ki te devlope nan menm tan an, se te yon òdinatè dijital, binè, elektwomekanik ki kapab kalkile sou plan konplèks la. Epitou, ABC ak CNC te sanble nan ke yo rezoud pwoblèm nan yon zòn limite, epi yo pa t 'kapab, kontrèman ak òdinatè modèn, aksepte yon sekans abitrè nan enstriksyon yo.

Sa ki rete se "elektwonik". Men, byenke anndan matematik ABC yo te elektwonik, li te opere nan vitès elektwomekanik. Depi Atanasov ak Berry pa t 'kapab finansyèman sèvi ak tib vakyòm nan magazen dè milye de chif binè, yo te itilize eleman elektwomekanik yo fè sa. Plizyè santèn triyod, ki fè kalkil matematik debaz yo, te antoure pa tanbou wotasyon ak machin pwensonaj ki vibran, kote valè entèmedyè tout etap enfòmatik yo te estoke.

Atanasov ak Berry te fè yon travay ewoyik nan lekti ak ekri done sou kat perfore nan yon vitès fòmidab nan boule yo ak elektrisite olye pou yo kout pwen mekanikman. Men, sa a te mennen nan pwòp pwoblèm li yo: li te aparèy la boule ki te responsab pou 1 erè pou chak 10000 nimewo. Anplis, menm nan pi bon yo, machin nan pa t 'kapab "pipe" pi vit pase yon liy pou chak segonn, kidonk ABC te kapab fè sèlman yon kalkil pou chak segonn ak chak nan trant inite aritmetik li yo. Pandan tout rès tan an, tib vakyòm yo te chita san fè anyen konsa, avèk enpasyans "tanbou dwèt yo sou tab la" pandan tout machin sa a vire douloure dousman ozalantou yo. Atanasov ak Berry te fè chwal pur-sang nan kabwa zèb la. (Lidè pwojè a rkree ABC nan ane 1990 yo te estime vitès maksimòm machin nan, pran an kont tout tan an te pase, ki gen ladan travay operatè a sou espesifye travay la, nan senk adisyon oswa soustraksyon pou chak segonn. Sa a, nan kou, se pi vit pase yon òdinatè imen, men se pa menm vitès la, ke nou asosye ak òdinatè elektwonik.)

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ
Dyagram ABC. Tanbou yo estoke opinyon ak pwodiksyon tanporè sou kondansateur. Sikwi a pwensonaj kat thyratron ak lektè kat anrejistre ak li rezilta yo nan yon etap antye nan algorithm la (elimine youn nan varyab yo nan sistèm ekwasyon an).

Travay sou ABC te bloke nan mitan ane 1942 lè Atanasoff ak Berry te enskri pou machin lagè Etazini ki te grandi byen vit, ki te mande sèvo ak kò. Atanasov te rele nan Laboratwa Naval Ordnance nan Washington pou dirije yon ekip k ap devlope min acoustic. Berry te marye ak sekretè Atanasov e li te jwenn yon travay nan yon konpayi kontra militè nan Kalifòni pou evite ke yo te voye nan lagè a. Atanasov te eseye pou kèk tan patant kreyasyon li nan eta Iowa, men san rezilta. Apre lagè a, li te ale nan lòt bagay epi li pa te enplike seryezman ankò ak òdinatè. Yo te voye òdinatè a nan yon dechaj an 1948 pou fè plas nan biwo a pou yon nouvo gradye nan enstiti a.

Petèt Atanasov tou senpleman te kòmanse travay twò bonè. Li te konte sou sibvansyon inivèsite modès epi li te kapab depanse sèlman kèk milye dola pou kreye ABC, kidonk ekonomi te ranplase tout lòt enkyetid nan pwojè li a. Si li te tann jiska kòmansman ane 1940 yo, li ta ka resevwa yon sibvansyon gouvènman an pou yon aparèy elektwonik plen. Ak nan eta sa a - limite nan itilizasyon, difisil pou kontwole, enfidèl, pa trè vit - ABC pa t 'yon reklam pwomèt pou benefis ki genyen nan informatique elektwonik. Machin lagè Ameriken an, malgre tout grangou informatique li yo, kite ABC rouye nan vil Ames, Iowa.

Enfòmatik machin nan lagè

Premye Gè Mondyal la te kreye ak lanse yon sistèm envestisman masiv nan syans ak teknoloji, epi li te prepare li pou Dezyèm Gè Mondyal la. Nan kèk ane jis, pratik lagè sou tè ak lanmè chanje nan itilizasyon gaz pwazon, min mayetik, rekonesans ayeryen ak bonbadman, ak sou sa. Okenn lidè politik oswa militè pa t kapab remake chanjman rapid sa yo. Yo te tèlman vit ke rechèch te kòmanse ase bonè te kapab panche balans yo nan yon direksyon oswa yon lòt.

Etazini te gen anpil materyèl ak sèvo (anpil nan yo te kouri kite Almay Hitler) e li te lwen batay imedya pou siviv ak dominasyon ki afekte lòt peyi yo. Sa te pèmèt peyi a aprann leson sa a espesyalman klèman. Sa a te manifeste nan lefèt ke vas resous endistriyèl ak entelektyèl yo te konsakre nan kreyasyon an nan premye zam atomik la. Yon envestisman ki pi piti li te ye, men ki egalman enpòtan oswa ki pi piti se envestisman an nan teknoloji rada santre nan Laboratwa Rad MIT la.

Se konsa, jaden an navan nan òdinatè otomatik te resevwa pati li yo nan finansman militè, byenke sou yon echèl pi piti anpil. Nou te deja remake divès kalite pwojè enfòmatik elektwomekanik ki te pwodwi pa lagè a. Potansyèl la nan òdinatè ki baze sou relè yo te, relativman pale, li te ye, depi echanj telefòn ak dè milye de relè te nan operasyon pou anpil ane nan tan sa a. Konpozan elektwonik poko pwouve pèfòmans yo sou yon echèl konsa. Pifò ekspè kwè ke yon òdinatè elektwonik ta inevitableman pa fyab (ABC se te yon egzanp) oswa ta pran twò lontan pou bati. Malgre toudenkou foul lajan gouvènman an, pwojè militè elektwonik informatique yo te kèk ak lwen ant. Se sèlman twa yo te lanse, epi sèlman de nan yo te lakòz machin operasyonèl.

Nan Almay, enjenyè telekominikasyon Helmut Schreyer te pwouve zanmi l Konrad Zuse valè machin elektwonik la sou elektwomekanik "V3" ke Zuse t ap bati pou endistri aeronatik la (ki pita ke yo rekonèt kòm Z3 la). Zuse evantyèlman te dakò pou l travay sou yon dezyèm pwojè ak Schreyer, epi Enstiti Rechèch Aeronautical te ofri pou finanse yon pwototip 100-tib nan fen 1941. Men, de mesye yo te kòmanse travay lagè ki te pi gwo priyorite, epi apre sa, travay yo te ralanti pa bonbadman domaj, sa ki te fè yo pa t kapab fè machin yo travay seryezman.

Istwa Odinatè Elektwonik, Pati 1: Pwològ
Zuse (adwat) ak Schreyer (agòch) travay sou yon òdinatè elektwomekanik nan apatman Bèlen paran Zuse yo.

Ak premye òdinatè elektwonik ki te fè travay itil yo te kreye nan yon laboratwa sekrè nan Grann Bretay, kote yon enjenyè telekominikasyon pwopoze yon nouvo apwòch radikal nan kripto-analiz valv ki baze sou. Nou pral revele istwa sa a pwochen fwa.

Ki lòt bagay pou li:

• Alice R. Burks ak Arthur W. Burks, Premye Odinatè Elektwonik la: Istwa Atansoff (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, nonm ki te envante òdinatè a (2010)

Sous: www.habr.com

Add nouvo kòmantè