Nan nou dekri ogmantasyon nan switch telefòn otomatik yo, ki te kontwole lè l sèvi avèk sikui relè. Fwa sa a, nou vle pale sou ki jan syantis ak enjenyè devlope sikui relè nan premye - kounye a bliye - jenerasyon òdinatè dijital.
Relè nan zenith li
Si ou sonje, operasyon an nan yon relè baze sou yon prensip ki senp: yon elektwomayèt opere yon switch metal. Lide a nan yon relè te pwopoze poukont pa plizyè naturalist ak antreprenè nan biznis la telegraf nan ane 1830 yo. Lè sa a, nan mitan XNUMXyèm syèk la, envantè ak mekanik tounen rle nan yon eleman serye ak endispansab nan rezo telegraf. Li te nan zòn sa a ke lavi a nan relè a rive nan zenith li: li te miniaturized, ak jenerasyon enjenyè te kreye yon myriad nan desen pandan y ap fòme fòmèlman nan matematik ak fizik.
Nan kòmansman 1870tyèm syèk la, se pa sèlman sistèm switch otomatik yo, men tou, prèske tout ekipman rezo telefòn yo te genyen kèk kalite relè. Youn nan itilizasyon ki pi bonè nan kominikasyon telefòn yo remonte nan ane XNUMX yo, nan switchboards manyèl yo. Lè abònen a vire manch telefòn lan (manch mayeto), yo te voye yon siyal nan echanj telefòn lan, vire sou blenndè a. Yon blanker se yon relè ki, lè deklanche, lakòz yon rabat metal tonbe sou biwo switch operatè telefòn lan, ki endike yon apèl fèk ap rantre. Lè sa a, operatè a jenn fi mete ploge nan konektè a, relè a te reset, apre sa li te posib ogmante Sabatani a ankò, ki te kenbe nan pozisyon sa a pa elektwomayet la.
Pa 1924, de enjenyè Bell te ekri, echanj telefòn manyèl tipik la te sèvi apeprè 10 abonnés. Ekipman li te genyen 40-65 mil rle, ki gen total fòs mayetik te "ase pou leve 10 tòn." Nan gwo echanj telefòn ak switch machin, karakteristik sa yo te miltipliye pa de. Anpil milyon relè yo te itilize nan tout sistèm telefòn Etazini an, e nimewo a te toujou ap ogmante kòm echanj telefòn yo te otomatize. Yon sèl koneksyon telefòn te kapab sèvi pa de kèk pou plizyè santèn relais, selon kantite ak ekipman de echanj telefòn yo te enplike.
Faktori Western Electric, yon sipòtè fabrikasyon Bell Corporation, te pwodwi yon pakèt relè. Enjenyè yo te kreye anpil modifikasyon ke elve chen ki pi sofistike oswa gadò pijon yo ta jalouzi divèsite sa a. Vitès fonksyònman ak sansiblite relè a te optimize, ak dimansyon yo te redwi. An 1921, Western Electric te pwodwi prèske 5 milyon rle nan yon santèn kalite debaz. Ki pi popilè a se te relè inivèsèl Tip E, yon aparèy plat, prèske rektangilè ki te peze plizyè dizèn gram. Pou pati ki pi, li te fè soti nan pati metal so, sa vle di li te teknolojik avanse nan pwodiksyon an. Lojman an pwoteje kontak yo soti nan pousyè tè ak kouran pwovoke soti nan aparèy vwazen: anjeneral relè yo te monte tou pre youn ak lòt, nan etajè ak dè santèn ak dè milye de rle. Yo te devlope yon total de 3 kalite E variants, yo chak ak diferan likidasyon ak konfigirasyon kontak.
Byento rle sa yo te kòmanse itilize nan switch ki pi konplèks.
Kowòdone komutatè
An 1910, Gotthilf Betulander, yon enjenyè nan Royal Telegrafverket, sosyete eta a ki te kontwole pi fò nan mache telefòn Swedish (pou dè dekad, prèske tout), te gen yon lide. Li te kwè ke li te kapab amelyore anpil efikasite nan operasyon Telegrafverket a pa bati sistèm otomatik chanje antyèman ki baze sou relè. Plis jisteman, sou matris relè: kadriyaj baton asye ki konekte ak liy telefòn, ak relè nan entèseksyon branch yo. Yon switch sa yo ta dwe pi vit, pi serye, ak pi fasil pou kenbe pase sistèm ki baze sou kontak glisman oswa wotasyon.
Anplis, Betulander te vini ak lide ke li te posib separe pati seleksyon an ak koneksyon nan sistèm nan nan sikui relè endepandan. Ak rès la nan sistèm lan ta dwe itilize sèlman pou etabli yon chanèl vwa, ak Lè sa a, yo dwe libere nan okipe yon lòt apèl. Sa vle di, Betulander te vini ak yon lide ki pita yo te rele "kontwòl komen".
Li te rele kous la ki estoke nimewo apèl fèk ap rantre yo "anrejistre" (yon lòt tèm se enskri). Epi kous la ki jwenn ak "marke" yon koneksyon ki disponib nan kadriyaj la rele yon "makè". Otè a patante sistèm li a. Plizyè estasyon sa yo te parèt nan Stockholm ak Lond. Ak nan 1918, Betulander te aprann sou yon inovasyon Ameriken: switch la kowòdone, ki te kreye pa enjenyè Bell John Reynolds senk ane pi bonè. Chanjman sa a te sanble anpil ak konsepsyon Betulander a, men li te itilize n+m relè sèvis n+m nœuds matris, ki te pi plis pratik pou ekspansyon an plis nan echanj telefòn. Lè w ap fè yon koneksyon, ba kenbe a sere "dwèt" fisèl pyano a ak ba seleksyon an deplase sou matris la pou konekte avèk yon lòt apèl. Ane annapre a, Betulander enkòpore lide sa a nan konsepsyon switch li.
Men, pifò enjenyè konsidere kreyasyon Betulander etranj ak konplèks san nesesite. Lè li te rive lè yo chwazi yon sistèm switching otomatize rezo yo nan pi gwo vil Syèd yo, Telegrafverket te chwazi yon konsepsyon devlope pa Ericsson. Switch Betulander yo te itilize sèlman nan ti echanj telefòn nan zòn riral yo: rle yo te pi serye pase automatisation motè Ericsson switch epi yo pa t mande teknisyen antretyen nan chak echanj.
Sepandan, enjenyè telefòn Ameriken yo te gen yon opinyon diferan sou zafè sa a. An 1930, espesyalis Bell Labs te vin nan Sweden e yo te "trè enpresyone ak paramèt modil switch kowòdone yo." Lè Ameriken yo te retounen, yo imedyatman te kòmanse travay sou sa ki te vin konnen kòm sistèm kowòdone nimewo 1, ranplase switch panèl nan gwo vil yo. Nan lane 1938, de sistèm sa yo te enstale nan New York. Yo te vin byento ekipman estanda pou echanj telefòn vil yo, jiskaske switch elektwonik ranplase yo plis pase 30 ane pita.
Eleman ki pi enteresan nan X-Switch No 1 se te yon nouvo makè ki pi konplèks devlope nan Bell. Li te gen entansyon chèche yon wout gratis soti nan moun k ap rele a ak moun ki rele a atravè plizyè modil kowòdone ki konekte youn ak lòt, kidonk kreye yon koneksyon telefòn. Makè a tou te oblije teste chak koneksyon pou eta a gratis / okipe. Sa te mande aplikasyon lojik kondisyonèl. Jan istoryen Robert Chapuis te ekri:
Chwa a se kondisyonèl paske yon koneksyon gratis fèt sèlman si li bay aksè a yon griy ki gen yon koneksyon gratis nan pwochen nivo kòm pwodiksyon li yo. Si plizyè kouche nan koneksyon satisfè kondisyon yo vle, Lè sa a, "lojik preferansyèl la" chwazi youn nan koneksyon ki pi piti...
Bouton kowòdone a se yon bon egzanp nan kwa-fèmantasyon nan lide teknolojik. Betulander te kreye switch tout-relè li a, Lè sa a, amelyore li ak yon matris switch Reynolds ak pwouve pèfòmans nan konsepsyon ki kapab lakòz. Pita, enjenyè AT&T yo te reamenaje switch ibrid sa a, amelyore li, epi yo te kreye Sistèm Kowòdone Nimewo 1. Lè sa a, sistèm sa a te vin tounen yon eleman nan de premye òdinatè yo, youn nan yo kounye a ke yo rekonèt kòm yon etap enpòtan nan istwa a nan enfòmatik.
Travay matematik
Pou konprann ki jan ak poukisa rle ak kouzen elektwonik yo te ede revolisyone informatique, nou bezwen yon ti ankourajman nan mond lan nan kalkil. Apre li, li pral vin klè poukisa te gen yon demann kache pou optimize nan pwosesis informatique.
Nan kòmansman 20yèm syèk la, tout sistèm syans modèn ak jeni te baze sou travay dè milye de moun k ap fè kalkil matematik. Yo te rele òdinatè (òdinatè) [Pou evite konfizyon, yo pral itilize tèm nan nan tout tèks la kalkilatris. - Remak. liy]. Nan ane 1820 yo, Charles Babbage te kreye (byenke aparèy li yo te gen predesesè ideolojik). Travay prensipal li se te otomatize konstriksyon tab matematik, pou egzanp pou navigasyon (kalkil fonksyon trigonometrik pa apwoksimasyon polinòm nan 0 degre, 0,01 degre, 0,02 degre, elatriye). Te gen tou yon gwo demann pou kalkil matematik nan astwonomi: li te nesesè yo trete rezilta anvan tout koreksyon nan obsèvasyon teleskopik nan zòn fiks nan esfè a selès (ki depann sou tan ak dat obsèvasyon yo) oswa detèmine òbit yo nan nouvo objè (pa egzanp, komèt Halley).
Depi lè Babbage, bezwen pou machin informatique ogmante anpil fwa. Konpayi pouvwa elektrik bezwen konprann konpòtman sistèm transmisyon pouvwa zo rèl do ak pwopriyete dinamik trè konplèks. Zam asye Bessemer, ki kapab voye kokiy sou orizon an (ak Se poutèt sa, gras a obsèvasyon dirèk nan sib la, yo pa te vize ankò), te mande tab balistik de pli zan pli egzat. Nouvo zouti estatistik ki enplike gwo kantite kalkil matematik (tankou metòd pi piti kare) yo te de pli zan pli itilize tou de nan syans ak nan aparèy gouvènman an k ap grandi. Depatman enfòmatik parèt nan inivèsite, ajans gouvènman yo, ak kòporasyon endistriyèl, ki tipikman rekrite fanm.
Kalkilatris mekanik sèlman te fè pwoblèm nan nan kalkil pi fasil, men li pa t rezoud li. Kalkilatè yo te akselere operasyon aritmetik, men nenpòt pwoblèm syantifik oswa jeni konplèks te mande dè santèn oswa dè milye de operasyon, chak nan ki kalkilatris (moun) te oblije fè manyèlman, ak anpil atansyon anrejistre tout rezilta entèmedyè.
Plizyè faktè kontribye nan aparisyon nan nouvo apwòch nan pwoblèm nan nan kalkil matematik. Jèn syantis ak enjenyè, ki fè mal kalkile travay yo nan mitan lannwit, te vle bay men yo ak je yo yon repo. Manadjè pwojè yo te fòse yo bay plis ak plis lajan pou salè yo nan anpil òdinatè, espesyalman apre Premye Gè Mondyal la. Finalman, anpil pwoblèm syantifik ak jeni avanse te difisil pou kalkile alamen. Tout faktè sa yo te mennen nan kreyasyon an nan yon seri de òdinatè, travay sou ki te fèt anba lidèchip nan Vannevar Bush, yon enjenyè elektrik nan Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Analizeur diferans
Jiska pwen sa a, listwa te souvan enpèsonèl, men kounye a nou pral kòmanse pale plis sou moun espesifik. T'ap nonmen non te pase sou kreyatè switch panèl la, kalite E relè ak sikwi makè fiducial. Pa menm anekdot biyografik yo te siviv sou yo. Sèl prèv ki disponib piblikman sou lavi yo se rès fosil machin yo te kreye yo.
Nou kapab kounye a jwenn yon konpreyansyon pi pwofon sou moun ak pase yo. Men, nou p ap rankontre moun ki te travay di nan grenye yo ak atelye lakay yo ankò - Morse ak Vail, Bell ak Watson. Nan fen Premye Gè Mondyal la, epòk envantè ewoyik la te prèske fini. Thomas Edison ka konsidere kòm yon figi tranzisyonèl: nan kòmansman karyè li li te yon envanteur anboche, epi nan fen li te vin pwopriyetè yon "fazin envansyon". Lè sa a, devlopman nan nouvo teknoloji ki pi remakab yo te vin domèn òganizasyon-inivèsite, depatman rechèch antrepriz, laboratwa gouvènman an. Moun nou pral pale yo nan seksyon sa a te fè pati òganizasyon sa yo.
Pou egzanp, Vannevar Bush. Li te rive nan MIT an 1919, lè li te gen 29 an. Yon ti kras plis pase 20 ane pita, li te youn nan moun ki te enfliyanse patisipasyon Etazini nan Dezyèm Gè Mondyal la epi ki te ede ogmante finansman gouvènman an, ki pou tout tan chanje relasyon ki genyen ant gouvènman an, inivèsite, ak devlopman nan syans ak teknoloji. Men, nan objektif atik sa a, nou enterese nan yon seri de machin ki te devlope nan laboratwa Bush la nan mitan ane 1920 yo epi yo te gen entansyon rezoud pwoblèm nan nan kalkil matematik.
MIT, ki te fèk deplase soti nan santral Boston nan bòdmè Charles River nan Cambridge, te byen aliye ak bezwen endistri yo. Bush tèt li, anplis pwofesè li, te gen enterè finansye nan plizyè antrepriz nan domèn elektwonik. Se konsa, li pa ta dwe sipriz ke pwoblèm nan ki te mennen Busch ak elèv li yo nan travay sou nouvo aparèy enfòmatik la soti nan endistri enèji a: simulation konpòtman an nan liy transmisyon anba kondisyon chaj pik. Li evidan, sa a te sèlman youn nan anpil aplikasyon posib nan òdinatè: fatigan kalkil matematik yo te pote soti toupatou.
Busch ak kòlèg li yo te premye konstwi de machin yo rele pwodwi integraphs. Men, machin MIT ki pi popilè ak siksè te yon lòt - analizeur diferans, fini an 1931. Li te rezoud pwoblèm ak transmisyon elektrisite, kalkile òbit elektwon yo, trajectoire radyasyon cosmic nan chan mayetik Latè a, ak plis ankò. Chèchè atravè mond lan, ki te bezwen pouvwa informatique, te kreye plizyè douzèn kopi ak varyasyon analizeur diferans lan nan ane 1930 yo. Gen kèk ki menm soti nan Meccano (analòg angle a nan seri konstriksyon timoun Ameriken yo nan mak la ).
Yon analizè diferans se yon òdinatè analòg. Fonksyon matematik yo te kalkile lè l sèvi avèk baton metal wotasyon, vitès wotasyon chak nan yo ki reflete kèk valè quantitative. Motè a te kondwi yon baton endepandan - yon varyab (anjeneral li reprezante tan), ki, nan vire, vire lòt branch bwa (diferan varyab diferans) atravè koneksyon mekanik, ak yon fonksyon yo te kalkile ki baze sou vitès la wotasyon opinyon. Rezilta yo nan kalkil yo te trase sou papye nan fòm lan nan koub. Konpozan ki pi enpòtan yo te entegratè yo - wou ki vire kòm disk. Entegratè yo te kapab kalkile entegral yon koub san yo pa kalkil manyèl fatigan.
Analizeur diferans. Modil entegral - ak yon kouvèti ki leve, sou bò fenèt la gen tab ak rezilta yo nan kalkil, ak nan mitan an - yon seri baton enfòmatik.
Okenn nan eleman analizè yo pa gen rle switch disrè oswa nenpòt switch dijital. Se konsa, poukisa nou pale de aparèy sa a? Repons lan se katriyèm machin fanmi.
Nan kòmansman ane 1930 yo, Bush te kòmanse koutize Fondasyon Rockefeller pou jwenn finansman pou plis devlopman analizè a. Warren Weaver, chèf syans natirèl fondasyon an, te okòmansman konvenk. Jeni pa te domèn ekspètiz li. Men, Busch te fè konnen potansyèl illimité nouvo machin li a pou aplikasyon syantifik—espesyalman nan biyoloji matematik, pwojè bèt kay Weaver a. Bush te pwomèt tou anpil amelyorasyon nan analizè a, ki gen ladan "kapasite pou byen vit chanje analizè a soti nan yon pwoblèm nan yon lòt, tankou yon switchboard telefòn." An 1936, efò li yo te rekonpanse ak yon sibvansyon $ 85 pou kreyasyon yon nouvo aparèy, ki pita yo te rele Rockefeller Differential Analyzer.
Kòm yon òdinatè pratik, analizeur sa a pa t 'yon gwo zouti. Bush, ki te vin vis prezidan MIT ak dwayen jeni, pa t 'kapab konsakre anpil tan nan dirije devlopman an. An reyalite, li te retire byento, li te pran devwa kòm prezidan Enstitisyon Carnegie nan Washington. Bush te santi lagè t ap pwoche, e li te gen plizyè lide syantifik ak endistriyèl ki te kapab sèvi bezwen militè yo. Sa vle di, li te vle pi pre sant pouvwa a, kote li te kapab pi efikasman enfliyanse rezolisyon sèten pwoblèm.
An menm tan an, pwoblèm teknik yo dikte pa nouvo konsepsyon an te rezoud pa anplwaye laboratwa a, epi byento yo te kòmanse detounen nan travay sou pwoblèm militè yo. Machin Rockefeller te konplete sèlman nan 1942. Militè a te jwenn li itil pou pwodiksyon an liy nan tab balistik pou atiri. Men, byento aparèy sa a te eklips piman dijital òdinatè—ki reprezante nimewo pa kòm kantite fizik, men abstrèman, lè l sèvi avèk pozisyon switch. Li te jis rive ke analizeur Rockefeller nan tèt li te itilize byen yon anpil nan switch ki sanble, ki fòme ak sikui relè.
Shannon
Nan 1936, Claude Shannon te sèlman 20 ane fin vye granmoun, men li te deja gradye nan University of Michigan ak yon diplòm bakaloreya nan jeni elektrik ak matematik. Yo te mennen l nan MIT pa yon depliye kole sou yon tablo afichaj. Vannevar Bush t ap chèche yon nouvo asistan pou travay sou analizeur diferans lan. Shannon te soumèt aplikasyon li san ezitasyon e li te byento ap travay sou nouvo pwoblèm anvan nouvo aparèy la te kòmanse pran fòm.
Shannon pa t gen anyen tankou Bush. Li pa t ni yon biznisman, ni yon bati anpi akademik, ni yon administratè. Pandan tout lavi l 'li te renmen jwèt, pezeul ak amizman: echèk, jungle, labirent, kriptogram. Menm jan ak anpil gason nan epòk li a, pandan lagè a, Shannon te konsakre tèt li nan biznis serye: li te kenbe yon pozisyon nan Bell Labs anba yon kontra gouvènman an, ki te pwoteje kò frajil li nan konskripsyon militè. Rechèch li sou kontwòl dife ak kriptografik pandan peryòd sa a te mennen nan vire nan travay seminal sou teyori enfòmasyon (ki nou pa pral manyen sou). Nan ane 1950 yo, pandan lagè a ak konsekans li yo te bese, Shannon te retounen ansèyman nan MIT, li te pase tan lib li nan divèsyon: yon kalkilatris ki te travay sèlman ak chif Women; yon machin, lè vire sou, yon bra mekanik parèt soti nan li ak etenn machin nan.
Estrikti nan machin Rockefeller ke Shannon te rankontre te lojikman menm jan ak analizeur 1931 la, men li te bati nan eleman fizik konplètman diferan. Busch reyalize ke baton yo ak angrenaj mekanik nan machin ki pi gran redwi efikasite nan sèvi ak yo: fè kalkil, machin nan te dwe mete kanpe, ki te mande anpil moun-èdtan nan travay pa mekanik kalifye.
Nouvo analizè a te pèdi dezavantaj sa a. Konsepsyon li yo pa te baze sou yon tab ak baton, men sou yon komutateur kwa-disk, yon pwototip sipli ke Bell Labs te bay. Olye pou yo transmèt pouvwa soti nan yon arbr santral, chak modil entegral te poukont kondwi pa yon motè elektrik. Pou konfigirasyon machin nan rezoud yon nouvo pwoblèm, li te ase tou senpleman konfigirasyon rle yo nan matris la kowòdone konekte entegratè yo nan sekans vle a. Yon lektè kasèt pwenson (prete nan yon lòt aparèy telekominikasyon, teletype woulo liv la) li konfigirasyon machin nan, ak yon sikwi relè konvèti siyal la soti nan kasèt la nan siyal kontwòl pou matris la - li te tankou mete kanpe yon seri de apèl nan telefòn ant entegratè.
Nouvo machin nan pa te sèlman pi vit ak pi fasil yo mete kanpe, li te tou pi vit ak pi egzak pase predesesè li yo. Li te kapab rezoud pwoblèm ki pi konplèks. Jodi a, òdinatè sa a ta ka konsidere kòm primitif, menm maten, men nan moman sa a li te sanble ke obsèvatè yo te gen yon gwo - oswa petèt terib - entèlijans nan travay:
Fondamantalman, li se yon robo matematik. Yon otomatik ki mache ak elektrik ki fèt pa sèlman pou soulaje sèvo imen an nan chay kalkil ak analiz lou, men tou pou atake pwoblèm matematik ki pa ka rezoud mantalman epi rezoud yo.
Shannon konsantre sou konvèti done ki soti nan kasèt papye a nan enstriksyon pou "sèvo a", ak kous la relè te responsab pou operasyon sa a. Li te remake korespondans ki genyen ant estrikti sikwi a ak estrikti matematik aljèb Boolean, ke li te etidye nan lekòl gradye nan Michigan. Sa a se yon aljèb ki gen operand yo te VRE ak FO, ak pa operatè yo - AK, OSWA, PA elatriye Aljèb ki koresponn ak deklarasyon lojik.
Apre li te pase ete 1937 la ap travay nan Bell Labs nan Manhattan (yon kote ideyal pou reflechi sou sikui relè), Shannon te ekri tèz mèt li ki gen tit "Yon analiz senbolik nan sikui relè ak switching." Ansanm ak travay Alan Turing ane anvan an, tèz Shannon te fòme fondasyon syans enfòmatik.
Nan ane 1940 yo ak ane 1950 yo, Shannon te bati plizyè machin enfòmatik/lojik: kalkilatris kalkil Roman THROBAC, yon machin final jwèt echèk, ak Tezeu, yon labirent kote yon sourit elektwomekanik te deplase (foto)
Shannon te dekouvri ke yon sistèm ekwasyon lojik pwopozisyon ka dirèkteman konvèti mekanikman nan yon kous fizik switch relè. Li te konkli: "Prèske nenpòt operasyon ki ka dekri nan yon kantite fini nan etap lè l sèvi avèk mo SI, AK, OSWA elatriye, yo ka fè otomatikman lè l sèvi avèk yon relè." Pou egzanp, de relè switch kontwole ki konekte nan seri fòme yon lojik И: Kouran ap koule nan fil prensipal la sèlman lè tou de elektwo-aman yo aktive yo fèmen switch yo. An menm tan an, de rle konekte nan fòm paralèl OSWA: Kouran ap koule nan kous prensipal la, aktive pa youn nan elektwo-aman yo. Pwodiksyon an nan yon sikwi lojik sa yo ka, nan vire, kontwole elektwo-aman yo nan lòt relè yo pwodwi operasyon lojik pi konplèks tankou (A И B) oswa (C И G).
Shannon te konkli tèz li a ak yon apendis ki gen plizyè egzanp sikui ki te kreye lè l sèvi avèk metòd li a. Piske operasyon aljèb Booleyen yo sanble anpil ak operasyon aritmetik nan binè (sa vle di, lè l sèvi avèk nimewo binè), li te montre ki jan yon relè ta ka rasanble nan yon "additeur elektrik nan binè"-nou rele li yon adisyonè binè. Kèk mwa apre, youn nan syantis Bell Labs yo te bati yon adisyon konsa sou tab kwizin li.
Stibitz
George Stibitz, yon chèchè nan depatman matematik nan katye jeneral Bell Labs nan Manhattan, te pote lakay ou yon seri ekipman etranj nan yon sware nwa Novanm an 1937. Selil batri sèk, de ti limyè pou panno pyès ki nan konpitè, ak yon koup relè plat tip U yo te jwenn nan yon poubèl. Lè li ajoute kèk fil ak kèk tenten, li te rasanble yon aparèy ki te kapab ajoute de nimewo binè yon sèl chif (reprezante pa prezans oswa absans yon vòltaj antre) ak pwodiksyon yon nimewo de chif lè l sèvi avèk anpoul limyè: youn pou sou, zewo. pou koupe.
Binè Stiebitz ajouter
Stiebitz, yon fizisyen pa fòmasyon, yo te mande pou evalye pwopriyete fizik leman relè yo. Li pa te gen okenn eksperyans anvan ak relè ditou e konsa li te kòmanse pa etidye itilizasyon yo nan sikui telefòn Bell. Byento George remake resanblans ant kèk nan sikui yo ak operasyon aritmetik binè. Entrige, li rasanble pwojè bò l 'sou tab la kwizin.
Okòmansman, Stiebitz te diskisyon ak relè yo te eksite ti enterè nan mitan jesyon Bell Labs. Men, an 1938, chèf gwoup rechèch la te mande George si kalkilatris li yo ta ka itilize pou operasyon aritmetik ak nonm konplèks (egzanp. yon + bikote i se rasin kare yon nonb negatif). Li te tounen soti ke plizyè depatman enfòmatik nan Bell Labs te deja plenn paske yo toujou ap oblije miltipliye ak divize nimewo sa yo. Miltipliye yon nonm konplèks te mande kat operasyon aritmetik sou yon kalkilatris Desktop, divizyon te mande 16 operasyon. Stibitz te di ke li te kapab rezoud pwoblèm nan epi li te fèt yon sikwi machin pou kalkil sa yo.
Konsepsyon final la, ki te incorporée nan metal pa enjenyè telefòn Samuel Williams, yo te rele Complex Number Computer - oswa Complex Computer pou kout - e li te lanse an 1940. 450 rle yo te itilize pou kalkil, rezilta entèmedyè yo te estoke nan dis switch kowòdone. Done yo te antre epi resevwa lè l sèvi avèk yon teletype woulo liv. Depatman Bell Labs enstale twa teletip sa yo, ki endike yon gwo bezwen pou pouvwa informatique. Relè, matris, teletypes - nan tout fason li te yon pwodwi nan sistèm Bell la.
Pi bèl lè òdinatè konplèks la te frape 11 septanm 1940. Stiebitz te prezante yon rapò sou òdinatè a nan yon reyinyon Sosyete Matematik Ameriken an nan Dartmouth College. Li te dakò ke yon teletype ta dwe enstale la ak yon koneksyon telegraf ak Complex Computer nan Manhattan, 400 kilomèt lwen. Moun ki enterese yo ta ka ale nan teletype a, antre kondisyon yo nan pwoblèm nan sou klavye a epi wè ki jan nan mwens pase yon minit teletype a maji enprime rezilta a. Pami moun ki te teste nouvo pwodwi a te gen John Mauchly ak John von Neumann, yo chak ta jwe yon wòl enpòtan nan kontinye istwa nou an.
Patisipan yo nan reyinyon yo te wè yon aperçu tou kout sou mond lavni an. Apre sa, òdinatè yo te vin tèlman chè ke administratè yo pa t 'kapab pèmèt yo kite yo chita san fè anyen konsa pandan itilizatè a grate manton l' devan konsole jesyon an, mande sa yo tape apre. Pandan 20 ane kap vini yo, syantis yo pral reflechi sou fason pou yo konstwi òdinatè jeneral ki pral toujou ap tann pou w antre done yo, menm pandan y ap travay sou yon lòt bagay. Lè sa a, yon lòt 20 ane pral pase jiskaske mòd entèaktif sa a nan informatique vin lòd la nan jounen an.
Stiebitz dèyè Dartmouth Interactive Terminal nan ane 1960 yo. Dartmouth College se te yon pyonye nan enfòmatik entèaktif. Stiebitz te vin yon pwofesè kolèj an 1964
Li se etone ke, malgre pwoblèm yo li rezoud, Complex Computer, pa estanda modèn, se pa yon òdinatè ditou. Li te kapab fè operasyon aritmetik sou nonm konplèks epi pwobableman rezoud lòt pwoblèm ki sanble, men se pa pwoblèm jeneral. Li pa t pwograme. Li pa t 'kapab fè operasyon nan lòd o aza oswa repete. Se te yon kalkilatris ki kapab fè sèten kalkil pi bon pase anvan li yo.
Avèk epidemi Dezyèm Gè Mondyal la, Bell, anba lidèchip Stiebitz, te kreye yon seri òdinatè ki rele Modèl II, Modèl III ak Modèl IV. Pifò nan yo te bati sou demann Komite Rechèch Defans Nasyonal la, epi li te dirije pa okenn lòt pase Vannevar Bush. Stibitz amelyore konsepsyon machin yo an tèm de pi gwo adaptabilite nan fonksyon ak pwogramasyon.
Pou egzanp, kalkilatris balistik la (pita Modèl III) te devlope pou bezwen sistèm kontwòl dife anti-avyon. Li te antre nan sèvis an 1944 nan Fort Bliss, Texas. Aparèy la te genyen 1400 rle epi li te kapab egzekite yon pwogram nan operasyon matematik detèmine pa yon sekans enstriksyon sou yon kasèt papye boukle. Yo te bay yon kasèt ak done antre separeman, epi done tabul yo te apwovizyone separeman. Sa a te fè li posib byen vit jwenn valè yo nan, pou egzanp, fonksyon trigonometrik san kalkil reyèl. Enjenyè Bell yo devlope sikui rechèch espesyal (sikwi lachas) ki analize kasèt la pou pi devan / bak epi chèche adrès valè tab la vle, kèlkeswa kalkil yo. Stibitz te jwenn ke òdinatè Modèl III li a, klike sou relè lajounen kou lannwit, ranplase 25-40 òdinatè.
Manto relè Bell Model III
Machin nan Modèl V pa gen tan ankò pou wè sèvis militè. Li te vin menm plis versatile ak pwisan. Si nou evalye kantite òdinatè li ranplase, Lè sa a, li te apeprè dis fwa pi gwo pase Modèl III a. Plizyè modil informatique ak 9 mil rle te kapab resevwa done opinyon ki soti nan plizyè estasyon, kote itilizatè yo te antre nan kondisyon yo nan travay diferan. Chak estasyon sa yo te gen yon lektè kasèt pou antre done ak senk pou enstriksyon yo. Sa a te fè li posib yo rele plizyè sousroutines nan kasèt prensipal la lè w ap kalkile yon travay. Modil kontwòl prensipal la (esansyèlman yon analòg nan sistèm operasyon an) distribye enstriksyon nan mitan modil informatique depann sou disponiblite yo, ak pwogram yo te kapab fè branch kondisyonèl. Li pa t jis yon kalkilatris ankò.
Ane mirak yo: 1937
Ane 1937 ka konsidere kòm yon pwen vire nan istwa a nan informatique. Ane sa a, Shannon ak Stibitz te remake resanblans ant sikui relè ak fonksyon matematik. Konklizyon sa yo te mennen Bell Labs yo kreye yon seri de machin dijital enpòtan. Li te kalite - oswa menm sibstitisyon - lè yon modès relè telefòn, san yo pa chanje fòm fizik li, te vin reyalizasyon nan matematik abstrè ak lojik.
Nan menm ane a nan nimewo a janvye nan piblikasyon an Pwosedi Sosyete Matematik Lond pibliye yon atik pa matematisyen Britanik Alan Turing "On computable numbers in relation to "(Sou nimewo enkalkulabl, ak yon aplikasyon nan Entscheidungsproblem). Li te dekri yon machin enfòmatik inivèsèl: otè a te diskite ke li te kapab fè aksyon ki te lojikman ekivalan a aksyon yo nan òdinatè moun. Turing, ki te antre nan lekòl gradye nan Princeton University ane anvan an, te entrige tou pa sikui relè. Epi, menm jan ak Bush, li konsène sou menas k ap grandi nan lagè ak Almay. Se konsa, li te pran sou yon pwojè kriptografik bò-yon miltiplikatè binè ki ta ka itilize ankripte kominikasyon militè yo. Turing te bati li nan rle ki te rasanble nan boutik machin inivèsite a.
Epitou nan 1937, Howard Aiken t ap panse sou yon machin otomatik yo pwopoze. Yon etidyan diplome nan jeni elektrik Harvard, Aiken te fè yon bon pati nan kalkil lè l sèvi avèk sèlman yon kalkilatris mekanik ak liv enprime nan tablo matematik. Li te pwopoze yon konsepsyon ki ta elimine woutin sa a. Kontrèman ak aparèy enfòmatik ki egziste deja, li te sipoze trete pwosesis otomatikman ak siklik, lè l sèvi avèk rezilta yo nan kalkil anvan yo kòm opinyon nan pwochen an.
Pandan se tan, nan Nippon Electric Company, enjenyè telekominikasyon Akira Nakashima te eksplore koneksyon ki genyen ant sikui relè ak matematik depi 1935. Finalman, an 1938, li poukont li te pwouve ekivalans sikui relè ak aljèb Boolean, ke Shannon te dekouvri yon ane anvan.
Nan Bèlen, Konrad Zuse, yon ansyen enjenyè avyon fatige ak kalkil kontinuèl ki nesesè nan travay la, t ap chèche lajan pou konstwi yon dezyèm òdinatè. Li pa t 'kapab jwenn premye aparèy mekanik li a, V1 a, nan travay seryezman, kidonk li te vle fè yon òdinatè relè, ke li te ko-devlope ak zanmi l ', enjenyè telekominikasyon Helmut Schreyer.
Adaptabilite nan relè telefòn, konklizyon sou lojik matematik, dezi lespri klere yo debarase m de travay tèt-angoudi - tout bagay sa yo mare ak mennen nan aparisyon nan lide nan yon nouvo kalite machin lojik.
Jenerasyon bliye
Fwi yo nan dekouvèt yo ak devlopman nan 1937 te gen muri pou plizyè ane. Lagè te pwouve angrè ki pi pwisan an, epi ak avènement li yo, òdinatè relè yo te kòmanse parèt tout kote ekspètiz teknik ki nesesè yo te egziste. Lojik matematik te vin treyise pou pye rezen yo nan jeni elektrik. Nouvo fòm machin pwogramasyon enfòmatik te parèt-premye desen òdinatè modèn yo.
Anplis machin Stiebitz yo, nan lane 1944 Etazini te kapab fè grandizè Harvard Mark I/IBM otomatik sekans kontwole kalkilatris (ASCC), yon rezilta nan pwopozisyon Aiken a. Non an doub te parèt akòz deteryorasyon relasyon ant inivèsite ak endistri: tout moun te reklame dwa sou aparèy la. Mark I/ASCC te itilize sikui kontwòl relè yo, men prensipal inite aritmetik la te baze sou achitekti kalkilatris mekanik IBM yo. Veyikil la te kreye pou bezwen Biwo Konstriksyon bato Ameriken an. Siksesè li a, Mark II a, te kòmanse opere an 1948 nan yon sit tès Navy, ak tout operasyon li yo te baze antyèman sou relè-13 relè.
Pandan lagè a, Zuse bati plizyè òdinatè relè, de pli zan pli konplèks. Akimilasyon an se te V4 a, ki, tankou Bell Model V a, te gen ladann anviwònman pou rele sousroutines ak fè branch kondisyonèl. Akòz mank materyèl nan Japon, pa youn nan desen yo nan Nakashima ak konpatriyòt li yo te reyalize nan metal jiskaske peyi a refè soti nan lagè a. Nan ane 1950 yo, Ministè Komès Etranje ak Endistri ki fèk fòme te finanse kreyasyon de machin relè, dezyèm nan ki te yon mons ak 20 mil relè. Fujitsu, ki te patisipe nan kreyasyon an, te devlope pwòp pwodwi komèsyal li yo.
Jodi a machin sa yo prèske konplètman bliye. Se yon sèl non ki rete nan memwa - ENIAC. Rezon ki fè yo oubli pa gen rapò ak konpleksite yo, oswa kapasite yo, oswa vitès. Pwopriyete enfòmatik ak lojik relè yo, ki te dekouvri pa syantis ak chèchè, aplike nan nenpòt kalite aparèy ki ka aji kòm yon switch. Se konsa, li te rive ke yon lòt aparèy menm jan an te disponib - elektwonik yon switch ki ta ka opere dè santèn de fwa pi vit pase yon relè.
Enpòtans Dezyèm Gè Mondyal la nan istwa informatique ta dwe deja evidan. Lagè ki pi terib te vin UN pou devlopman machin elektwonik. Lansman li te libere resous ki nesesè yo simonte enpèfeksyon yo evidan nan switch elektwonik. Rèy nan òdinatè elektwomekanik te kout dire. Menm jan ak titan yo, pitit yo te ranvèse yo. Menm jan ak rle, switch elektwonik te soti nan bezwen endistri telekominikasyon yo. Epi pou nou konnen ki kote li soti, nou dwe remonte istwa nou an nan yon moman nan douvanjou epòk radyo a.
Sous: www.habr.com