Շարքի այլ հոդվածներ.
- Ռելեի պատմություն
- Էլեկտրոնային համակարգիչների պատմություն
- Տրանզիստորի պատմությունը
- Ինտերնետի պատմություն
Երկրորդ էլեկտրոնային համակարգչային նախագիծը, որը ծագեց պատերազմից, ինչպես Colossus-ը, պահանջում էր բազմաթիվ մտքեր և ձեռքեր՝ այն կյանքի կոչելու համար: Բայց, ինչպես Colossus-ը, դա երբեք չէր լինի առանց էլեկտրոնիկայով տարված մեկ մարդու: Այս դեպքում նրա անունը եղել է .
Mauchly-ի պատմությունը առեղծվածային և կասկածելի ձևերով միահյուսված է Ջոն Աթանասոֆի պատմության հետ: Ինչպես հիշում եք, Աթանասովին և նրա օգնական Կլոդ Բերրիին թողել ենք 1942թ. Նրանք թողեցին էլեկտրոնային համակարգչի աշխատանքը և անցան այլ ռազմական նախագծերի։ Մաուխլին շատ ընդհանրություններ ուներ Աթանասովի հետ. նրանք երկուսն էլ ֆիզիկայի դասախոսներ էին քիչ հայտնի հաստատություններում, որոնք չունեին հեղինակություն և հեղինակություն ավելի լայն ակադեմիական շրջանակներում: Մաուխլին մեկուսացման մեջ մնաց որպես ուսուցիչ Ֆիլադելֆիայի արվարձանների Ուրսինուս քոլեջում, որը չուներ նույնիսկ Աթանասոֆի Այովա նահանգի համեստ հեղինակությունը: Նրանցից ոչ մեկը ոչինչ չարեց, որպեսզի գրավի իր ավելի էլիտար եղբայրների ուշադրությունը, ասենք, Չիկագոյի համալսարանում: Այնուամենայնիվ, երկուսն էլ գերված էին մի էքսցենտրիկ գաղափարով. համակարգիչ կառուցել էլեկտրոնային բաղադրիչներից, նույն մասերից, որոնցից պատրաստվում էին ռադիոներ և հեռախոսի ուժեղացուցիչներ:
Ջոն Մաուխլի
Եղանակի կանխատեսում
Որոշ ժամանակ այս երկու տղամարդկանց մոտ ձևավորվել է որոշակի կապ։ Նրանք հանդիպեցին 1940-ականների վերջին Ֆիլադելֆիայում Ամերիկյան ասոցիացիայի՝ առաջընթացի գիտության ասոցիացիայի (AAAS) համաժողովում: Այնտեղ Մաուխլին ներկայացրեց եղանակային տվյալների ցիկլային օրինաչափությունների վերաբերյալ իր հետազոտության վերաբերյալ իր մշակած էլեկտրոնային ներդաշնակ անալիզատորը: Դա անալոգային համակարգիչ էր (այսինքն, այն արժեքներ էր ներկայացնում ոչ թե թվային ձևով, այլ ֆիզիկական մեծությունների տեսքով, այս դեպքում հոսանք՝ որքան շատ հոսանք, այնքան մեծ արժեքը), գործողությամբ նման է մեխանիկական ալիքին։ կանխատեսիչ, որը մշակվել է Ուիլյամ Թոմսոնի (հետագայում՝ Լորդ Քելվինի) կողմից 1870-ականներին։
Դահլիճում նստած Աթանասովը գիտեր, որ ինքը ուղեկից է գտել միայնակ ճամփորդության մեջ դեպի էլեկտրոնային հաշվողական երկիր, և առանց վարանելու, իր զեկույցից հետո մոտեցավ Մաուչլիին, որպեսզի պատմի Էյմսում իր կառուցած մեքենայի մասին։ Բայց հասկանալու համար, թե ինչպես է Մաուխլին բեմում հայտնվել եղանակային էլեկտրոնային համակարգչի իր ներկայացմամբ, մենք պետք է վերադառնանք նրա արմատներին:
Մաուխլին ծնվել է 1907 թվականին ֆիզիկոս Սեբաստիան Մաուխլիի ընտանիքում։ Ինչպես իր ժամանակակիցներից շատերը, նա մանուկ հասակում սկսեց հետաքրքրվել ռադիոյով և վակուումային խողովակներով, և ցատկեց որպես էլեկտրոնիկայի ինժեների և ֆիզիկոսի կարիերան, նախքան Ջոն Հոփկինսի համալսարանում օդերևութաբանության վրա կենտրոնանալու որոշումը: Ցավոք, ուսումն ավարտելուց հետո նա անմիջապես ընկավ Մեծ դեպրեսիայի ճիրաններում և երախտապարտ էր 1934 թվականին Ուրսինուսում աշխատանքի անցնելու համար՝ որպես ֆիզիկայի ամբիոնի միակ անդամ:
Ուրսինուս քոլեջը 1930 թ
Ուրսինուսում նա ձեռնամուխ եղավ իր երազանքի նախագծին` բացահայտել գլոբալ բնական մեքենայի թաքնված ցիկլերը և սովորել կանխատեսել եղանակը ոչ թե օրերով, այլ ամիսներով և տարիներով առաջ: Նա համոզված էր, որ Արևը վերահսկում է եղանակային օրինաչափությունները, որոնք տևում են մի քանի տարի՝ կապված արեգակնային ակտիվության և արևային բծերի հետ: Նա ցանկանում էր դուրս հանել այս օրինաչափությունները Ամերիկյան եղանակային բյուրոյի կողմից կուտակված հսկայական տվյալներից ուսանողների օգնությամբ և մի շարք աշխատասեղանի հաշվիչներով, որոնք գնվել էին կոպեկներով ձախողված բանկերից:
Շուտով պարզ դարձավ, որ տվյալները չափազանց շատ են։ Մեքենաները չկարողացան հաշվարկներ կատարել բավական արագ, և բացի այդ, սկսեցին ի հայտ գալ մարդկային սխալներ, երբ մեքենայի միջանկյալ արդյունքները անընդհատ պատճենվում էին թղթի վրա: Մաուչլին սկսեց այլ կերպ մտածել։ Նա գիտեր վակուումային խողովակների հաշվիչների մասին, որոնք ստեղծել էր Չարլզ Ուին-Ուիլիամսը, որոնք նրա գործընկեր ֆիզիկոսներն օգտագործում էին ենթաատոմային մասնիկները հաշվելու համար: Հաշվի առնելով, որ էլեկտրոնային սարքերը, ըստ երևույթին, կարող էին թվեր գրանցել և պահել, Մաուչլին զարմացավ, թե ինչու նրանք չեն կարող ավելի բարդ հաշվարկներ կատարել: Մի քանի տարի ազատ ժամանակ նա խաղում էր էլեկտրոնային բաղադրիչներով՝ անջատիչներ, հաշվիչներ, փոխարինող գաղտնագրման մեքենաներ, որոնք օգտագործում էին էլեկտրոնային և մեխանիկական բաղադրիչների խառնուրդ, և ներդաշնակ անալիզատոր, որը նա օգտագործում էր եղանակի կանխատեսման նախագծի համար, որը արդյունահանում էր տվյալների նման մի քանի շաբաթ։ տեղումների տատանումների օրինաչափություններ. Հենց այս հայտնագործությունն էր, որ 1940 թվականին Մաուչլիին բերեց AAAS, իսկ հետո Աթանասովին ՝ Mauchly:
Այցելություն
Մաուչլիի և Աթանասոֆի միջև հարաբերությունների առանցքային իրադարձությունը տեղի ունեցավ վեց ամիս անց՝ 1941թ. ամռան սկզբին: Ֆիլադելֆիայում Աթանասոֆը պատմեց Մաուչլիին Այովայում իր կառուցած էլեկտրոնային համակարգչի մասին և նշեց, թե որքան էժան է դա արժեցել իրեն: Իրենց հետագա նամակագրության մեջ նա շարունակեց ինտրիգային ակնարկներ անել այն մասին, թե ինչպես է կառուցել իր համակարգիչը՝ մեկ թվանշանի համար ոչ ավելի, քան 2 դոլար արժողությամբ: Մաուչլին հետաքրքրվեց և բավականին զարմացավ այս ձեռքբերումից։ Այդ ժամանակ նա լուրջ պլաններ ուներ էլեկտրոնային հաշվիչ կառուցելու համար, բայց առանց քոլեջի աջակցության նա պետք է իր գրպանից վճարեր ամբողջ սարքավորումների համար։ Նրանք սովորաբար մեկ լամպի համար գանձում էին 4 դոլար, իսկ մեկ երկուական թվանշանը պահելու համար պահանջվում էր առնվազն երկու լամպ: Ինչպե՞ս, մտածեց նա, Աթանասովին հաջողվեց այդքան գումար խնայել։
Վեց ամիս անց նա վերջապես հասցրեց ճանապարհորդել դեպի արևմուտք՝ իր հետաքրքրասիրությունը բավարարելու համար։ Մեքենայում մեկուկես հազար կիլոմետր անցնելուց հետո 1941 թվականի հունիսին Մաուխլին և նրա որդին եկան Աթանասովին Էյմսում։ Ավելի ուշ Մաուխլին ասաց, որ հիասթափված է հեռացել։ Աթանասովի էժանագին տվյալների պահպանումն ընդհանրապես էլեկտրոնային չէր, այլ անցկացվում էր մեխանիկական թմբուկի վրա էլեկտրաստատիկ լիցքերով: Այս և այլ մեխանիկական մասերի պատճառով, ինչպես մենք արդեն տեսանք, նա չէր կարողանում հաշվարկներ կատարել նույնիսկ այն արագությամբ, որը մոտենում էր Մաուխլիի երազած արագություններին։ Հետագայում նա այն անվանեց «մեխանիկական կախազարդ, որն օգտագործում է մի քանի վակուումային խողովակներ»: Այնուամենայնիվ, այցից անմիջապես հետո նա նամակ գրեց՝ գովաբանելով Աթանասովի մեքենան, որտեղ գրել էր, որ այն «ըստ էության էլեկտրոնային է և ընդամենը մի քանի րոպեում լուծել է գծային հավասարումների ցանկացած համակարգ, որը ներառում է ոչ ավելի, քան երեսուն փոփոխական»: Նա պնդում էր, որ դա կարող է լինել ավելի արագ և էժան, քան մեխանիկական Բուշ.
Երեսուն տարի անց Մաուչլիի հարաբերությունները Աթանասոֆի հետ կենտրոնական կդառնան Հոնիվելն ընդդեմ Սփերի Ռենդի դատավարության մեջ, որը հանգեցրեց Mauchly-ի էլեկտրոնային համակարգչի համար արտոնագրային հայտերի անվավեր ճանաչմանը: Առանց բուն արտոնագրի արժանիքների մասին որևէ բան ասելու, չնայած այն հանգամանքին, որ Աթանասովն ավելի փորձառու ինժեներ էր, և հաշվի առնելով Մաուխլիի կասկածելի կարծիքը Աթանասովի համակարգչի մասին, հիմքեր չկան կասկածելու, որ Մաուխլին Աթանասովի աշխատանքից որևէ կարևոր բան է սովորել կամ պատճենել: Բայց ավելի կարևոր է, որ ENIAC սխեման ոչ մի ընդհանուր բան չունի Աթանասով-Բերի համակարգչի հետ: Ամենաշատը, ինչ կարելի է ասել, այն է, որ Աթանասովը բարձրացրել է Մաուխլիի վստահությունը՝ ապացուցելով էլեկտրոնային համակարգչի աշխատանքի հնարավորությունը։
Մուր և Աբերդինի դպրոց
Մինչդեռ Մաուչլին հայտնվեց նույն տեղում, որտեղից սկսեց։ Էժան էլեկտրոնային պահեստավորման համար կախարդական հնարք չկար, և մինչ նա մնում էր Ուրսինուսում, նա չուներ էլեկտրոնային երազանքն իրականություն դարձնելու միջոցներ: Եվ հետո նրա բախտը բերեց: Նույն 1941 թվականի ամռանը նա գնաց էլեկտրոնիկայի ամառային դասընթաց Փենսիլվանիայի համալսարանի Մուրի ճարտարագիտական դպրոցում: Այդ ժամանակ Ֆրանսիան արդեն օկուպացված էր, Բրիտանիան շրջափակման մեջ էր, սուզանավերը շրջում էին Ատլանտյան օվկիանոսով, իսկ Ամերիկայի հարաբերությունները ագրեսիվ, էքսպանսիոնիստ Ճապոնիայի հետ արագորեն վատանում էին [իսկ Հիտլերյան Գերմանիան հարձակվեց ԽՍՀՄ-ի վրա / մոտ. թարգմ.]։ Չնայած բնակչության շրջանում մեկուսացման տրամադրություններին, ամերիկյան միջամտությունը հնարավոր էր, և գուցե անխուսափելի, էլիտար խմբերին այնպիսի վայրերում, ինչպիսին Փենսիլվանիայի համալսարանն է: Մուրի դպրոցը առաջարկեց դասընթաց՝ զարգացնելու ինժեներների և գիտնականների պատրաստումը հնարավոր ռազմական աշխատանքին արագացնելու համար, հատկապես ռադարային տեխնոլոգիայի թեմայով (ռադարն ուներ էլեկտրոնային հաշվարկի նման հատկանիշներ. այն օգտագործում էր վակուումային խողովակներ՝ ստեղծելու և հաշվելու բարձր թվերը - հաճախականության իմպուլսները և դրանց միջև եղած ժամանակային ընդմիջումները, այնուամենայնիվ, Մաուչլին այնուհետև հերքեց, որ ռադարը մեծ ազդեցություն է ունեցել ENIAC-ի զարգացման վրա:
Մուրի ճարտարագիտության դպրոց
Դասընթացը երկու հիմնական հետևանք ունեցավ Մաուխլիի համար. նախ՝ այն կապեց նրան Ջոն Պրեսպեր Էկերտի հետ՝ Պրես մականունով, անշարժ գույքի մագնատների տեղական ընտանիքից և էլեկտրոնիկայի երիտասարդ կախարդի հետ, ով իր օրերն անցկացրեց հեռուստատեսային պիոների լաբորատորիայում: . Ավելի ուշ Էկերտը կկիսվի ENIAC-ի արտոնագիրը (որն այնուհետև անվավեր ճանաչվեց) Mauchly-ի հետ: Երկրորդը, այն ապահովեց Մաուխլիի տեղը Մուրի դպրոցում՝ վերջ տալով նրա երկարատև ակադեմիական մեկուսացմանը Ուրսինուսի քոլեջի խայթոցում: Սա, ըստ երևույթին, պայմանավորված էր ոչ թե Mauchly-ի որևէ հատուկ արժանիքներով, այլ պարզապես այն պատճառով, որ դպրոցը հուսահատ կարիք ուներ մարդկանց, ովքեր փոխարինում էին գիտնականներին, ովքեր մեկնել էին աշխատելու զինվորական պատվերով:
Սակայն 1942 թվականին Մուրի դպրոցի մեծ մասը սկսեց աշխատել ռազմական նախագծի վրա՝ բալիստիկ հետագծերի հաշվարկ՝ օգտագործելով մեխանիկական և ձեռքի աշխատանք: Նախագիծը օրգանապես առաջացավ դպրոցի և Աբերդինի փորձադաշտի միջև գոյություն ունեցող կապից, որը գտնվում է Մերիլենդի ափից 130 մղոն հեռավորության վրա:
Հեռահար տիրույթը ստեղծվել է Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ՝ հրետանու փորձարկման համար՝ փոխարինելով Նյու Ջերսի նահանգի Սենդի Հուկ քաղաքում գտնվող նախկին տիրույթին: Բացի ուղիղ կրակոցներից, նրա խնդիրն էր հաշվարկել հրետանու կողմից մարտերում օգտագործվող կրակային աղյուսակները։ Օդի դիմադրությունը անհնարին դարձրեց արկի վայրէջքի վայրի հաշվարկը՝ պարզապես քառակուսի հավասարումը լուծելով։ Այնուամենայնիվ, բարձր ճշգրտությունը չափազանց կարևոր էր հրետանային կրակի համար, քանի որ առաջին կրակոցներն էին, որոնք հանգեցրին թշնամու ուժերի ամենամեծ պարտությանը. դրանցից հետո թշնամին արագորեն անհետացավ գետնի տակ:
Նման ճշգրտության հասնելու համար ժամանակակից բանակները կազմեցին մանրամասն աղյուսակներ, որոնք հրաձիգներին ասում էին, թե ինչ հեռավորության վրա իրենց արկը վայրէջք կկատարի որոշակի անկյան տակ արձակվելուց հետո: Կազմողներն օգտագործել են արկի սկզբնական արագությունն ու գտնվելու վայրը՝ կարճ ժամանակի ընդմիջումից հետո նրա գտնվելու վայրը և արագությունը հաշվարկելու համար, իսկ հետո կրկնել են նույն հաշվարկները հաջորդ ինտերվալի համար, և այսպես շարունակ, հարյուրավոր և հազարավոր անգամներ: Հրացանի և արկի յուրաքանչյուր համակցության համար նման հաշվարկներ պետք է կատարվեին կրակելու բոլոր հնարավոր անկյունների համար՝ հաշվի առնելով մթնոլորտային տարբեր պայմանները։ Հաշվարկային ծանրաբեռնվածությունն այնքան մեծ էր, որ Աբերդինում բոլոր աղյուսակների հաշվարկները, որոնք սկսվել էին Առաջին համաշխարհային պատերազմի վերջում, ավարտվեցին միայն 1936 թվականին։
Ակնհայտ է, որ Աբերդինին ավելի լավ լուծում էր պետք: 1933 թվականին նա համաձայնագիր կնքեց Մուրի դպրոցի հետ. բանակը կվճարի երկու դիֆերենցիալ անալիզատորների, անալոգային համակարգիչների կառուցման համար, որոնք ստեղծվել էին MIT-ի նախագծով՝ MIT-ի ղեկավարությամբ: . Մեկը կուղարկվի Աբերդին, իսկ մյուսը կմնա Մուրի դպրոցի տիրապետության տակ և կօգտագործվի պրոֆեսորի հայեցողությամբ: Անալիզատորը կարող էր տասնհինգ րոպեում կառուցել հետագիծ, որը մարդուց մի քանի օր կպահանջվեր հաշվարկելու համար, թեև համակարգչի հաշվարկների ճշգրտությունը մի փոքր ավելի ցածր էր:
Հաուբիցի ցույց Աբերդինում, ք. 1942 թ
Այնուամենայնիվ, 1940 թվականին հետազոտական ստորաբաժանումը, որն այժմ կոչվում է Բալիստիկական հետազոտությունների լաբորատորիա (BRL), խնդրեց իր մեքենան, որը գտնվում էր Մուրի դպրոցում և սկսեց հաշվարկել հրետանային սեղանները մոտալուտ պատերազմի համար: Բերվել է նաև դպրոցի հաշվապահական թիմը` մարդկային համակարգիչների օգնությամբ սարքին աջակցելու համար: Մինչև 1942 թվականը դպրոցում 100 կին հաշվիչներ աշխատում էին շաբաթը վեց օր և հաշվարկներ էին անում պատերազմի համար, որոնց թվում էր Մաչլիի կինը՝ Մերին, ով աշխատում էր Աբերդինի հրդեհային սեղանների վրա: Մաուչլին նշանակվեց համակարգիչների մեկ այլ խմբի ղեկավար, որն աշխատում էր ռադարային ալեհավաքների հաշվարկների վրա:
Մուրի դպրոց ժամանելու օրվանից Մաուխլին ամբողջ ֆակուլտետում առաջ մղեց էլեկտրոնային համակարգչի իր գաղափարը: Նա արդեն զգալի աջակցություն ուներ ի դեմս Պրեսպեր Էկերտի և , ֆակուլտետի ավագ անդամ։ Mauchly-ն տրամադրեց գաղափարը, Էկերտը ինժեներական մոտեցումը, Brainerd-ը վստահություն և օրինականություն: 1943 թվականի գարնանը եռյակը որոշեց, որ ժամանակն է բանակի պաշտոնյաներին գովազդելու Մաուխլիի վաղեմի գաղափարը: Բայց կլիմայական առեղծվածները, որոնք նա երկար ժամանակ փորձում էր լուծել, պետք է սպասել: Նոր համակարգիչը պետք է սպասարկեր նոր սեփականատիրոջ կարիքները՝ հետևել ոչ թե գլոբալ ջերմաստիճանի ցիկլերի հավերժական սինուսոիդներին, այլ հրետանային արկերի բալիստիկ հետագծերին։
ENIAC
1943 թվականի ապրիլին Մաուխլին, Էկերտը և Բրեյներդը մշակեցին «Զեկույց էլեկտրոնային դիֆերենցիալ անալիզատորի մասին»։ Սա նրանց շարքերում գրավեց ևս մեկ դաշնակցի, , մաթեմատիկոս և բանակի սպա, ով ծառայում էր որպես միջնորդ Աբերդինի և Մուրի դպրոցի միջև։ Գոլդշտեյնի օգնությամբ խումբը գաղափարը ներկայացրեց BRL-ի հանձնաժողովին և ստացավ ռազմական դրամաշնորհ, Բրեյներդով որպես նախագծի գիտական ղեկավար: Նրանք պետք է ավարտեին մեքենան մինչև 1944 թվականի սեպտեմբերը՝ 150 դոլար բյուջեով: Թիմը նախագիծն անվանեց ENIAC.
Ձախից աջ՝ Ջուլիան Բիգելոու, Հերման Գոլդշտեյն, Ռոբերտ Օպենհայմեր, Ջոն ֆոն Նոյման։ Պատերազմից հետո արված Փրինսթոնի առաջադեմ ուսումնասիրությունների ինստիտուտում՝ ավելի ուշ մոդելային համակարգչով
Ինչպես Մեծ Բրիտանիայի Colossus-ի դեպքում, Միացյալ Նահանգների հեղինակավոր ինժեներական իշխանությունները, ինչպիսին է Պաշտպանության ազգային հետազոտությունների կոմիտեն (NDRC), թերահավատորեն էին վերաբերվում ENIAC նախագծին: Մուրի դպրոցը էլիտար կրթական հաստատության համբավ չուներ, բայց առաջարկում էր ստեղծել չլսված մի բան։ Նույնիսկ արդյունաբերության այնպիսի հսկաները, ինչպիսին RCA-ն է, դժվարությամբ ունեին ստեղծելու համեմատաբար պարզ էլեկտրոնային հաշվիչ սխեմաներ, չխոսելով հարմարեցվող էլեկտրոնային համակարգչի մասին: Ջորջ Ստիբիցը՝ Bell Labs-ի ռելեային համակարգչային ճարտարապետ, որն այն ժամանակ աշխատում էր NDRC նախագծի վրա, կարծում էր, որ ENIAC-ը չափազանց երկար ժամանակ կպահանջի պատերազմում օգտակար լինելու համար:
Նա ճիշտ էր այս հարցում։ ENIAC-ի ստեղծումը կպահանջի երկու անգամ ավելի երկար և երեք անգամ ավելի շատ գումար, քան ի սկզբանե նախատեսված էր: Նա սպառեց Մուր դպրոցի մարդկային ռեսուրսների մի լավ մասը: Միայն զարգացումը պահանջում էր ևս յոթ հոգու ներգրավում, ի լրումն Mauchly-ի, Eckert-ի և Brainerd-ի նախնական թիմի: Ինչպես Colossus-ը, այնպես էլ ENIAC-ը բերեց բազմաթիվ մարդկային համակարգիչներ՝ օգնելու ստեղծել դրա էլեկտրոնային փոխարինումը: Նրանց թվում էին Հերման Գոլդշտեյնի կինը՝ Ադելը և Ջին Ջենինգսը (հետագայում՝ Բարտիկ), ովքեր հետագայում կարևոր աշխատանք կունենային համակարգիչների մշակման գործում։ ENIAC անունով NI-ն առաջարկում էր, որ Մուրի դպրոցը բանակին տալիս է դիֆերենցիալ անալիզատորի թվային, էլեկտրոնային տարբերակ, որն ավելի արագ և ճշգրիտ կլուծեր ուղու ինտեգրալները, քան իր անալոգային մեխանիկական նախորդը: Բայց նրանք ի վերջո ստացան շատ ավելին:
Նախագծի որոշ գաղափարներ, հնարավոր է, վերցված լինեն Իրվեն Թրևիսի 1940 թվականի առաջարկից: Հենց Թրևիսը մասնակցեց 1933 թվականին Մուր դպրոցի կողմից անալիզատորի օգտագործման պայմանագրի ստորագրմանը, իսկ 1940 թվականին նա առաջարկեց անալիզատորի կատարելագործված տարբերակը, թեև ոչ էլեկտրոնային, բայց թվային սկզբունքով աշխատող։ Անալոգային անիվների փոխարեն պետք է օգտագործեր մեխանիկական հաշվիչներ։ 1943 թվականին նա լքել էր Մուրի դպրոցը և պաշտոն ստանձնել Վաշինգտոնի նավատորմի ղեկավարությունում։
ENIAC-ի հնարավորությունների հիմքը կրկին, ինչպես Colossus-ը, ֆունկցիոնալ մոդուլների բազմազանությունն էր: Կուտակիչները ամենից հաճախ օգտագործվում էին գումարման և հաշվման համար: Նրանց սխեման վերցված էր ֆիզիկոսների կողմից օգտագործվող Wynne-Williams էլեկտրոնային հաշվիչներից, և նրանք բառացիորեն գումարում էին անում հաշվելով, ինչպես նախադպրոցականները հաշվում են իրենց մատների վրա: Մյուս ֆունկցիոնալ մոդուլները ներառում էին բազմապատկիչներ և ֆունկցիաների գեներատորներ, որոնք փնտրում էին տվյալներ աղյուսակներում, որոնք փոխարինում էին ավելի բարդ գործառույթների, ինչպիսիք են սինուսը և կոսինուսը: Յուրաքանչյուր մոդուլ ուներ իր ծրագրային կարգավորումները, որոնց օգնությամբ նշվում էր գործողությունների փոքր հաջորդականությունը։ Ինչպես Colossus-ը, ծրագրավորումն իրականացվել է անջատիչներով վահանակի և վարդակներով հեռախոսի կոմուտատորի նմանվող վահանակների համակցմամբ:
ENIAC-ն ուներ մի քանի էլեկտրամեխանիկական մասեր, հատկապես ռելե ռեգիստր, որը ծառայում էր որպես բուֆեր էլեկտրոնային մարտկոցների և IBM մուրճային հորատանցքերի միջև, որոնք օգտագործվում էին մուտքի և ելքի համար: Այս ճարտարապետությունը շատ էր հիշեցնում Կոլոսոսը: Սեմ Ուիլյամսը Bell Labs-ից, ով համագործակցել է Ջորջ Ստիբիցի հետ Bell Relay Computers-ի վրա, նույնպես ստեղծել է ռեգիստրը ENIAC-ի համար:
Հիմնական տարբերությունը Colossus-ից ENIAC-ը դարձրեց ավելի ճկուն մեքենա՝ հիմնական պարամետրերը ծրագրավորելու կարողությունը: Հիմնական ծրագրավորվող սարքը իմպուլսներ է ուղարկում ֆունկցիայի մոդուլներին, որոնք առաջացրել են նախադրված հաջորդականությունների գործարկումը և ստացել պատասխան իմպուլսներ, երբ գործողությունն ավարտվել է: Այնուհետև այն անցավ հիմնական կառավարման հաջորդականության հաջորդ գործողությանը և արտադրեց անհրաժեշտ հաշվարկները՝ որպես շատ ավելի փոքր հաջորդականությունների ֆունկցիա: Հիմնական ծրագրավորվող սարքը կարող էր որոշումներ կայացնել քայլային շարժիչի միջոցով՝ օղակաձև հաշվիչ, որը որոշում էր, թե վեց ելքային գծերից որին պետք է վերահղել զարկերակը: Այս կերպ սարքը կարող է կատարել մինչև վեց տարբեր ֆունկցիոնալ հաջորդականություն՝ կախված քայլային շարժիչի ներկայիս վիճակից: Այս ճկունությունը ENIAC-ին թույլ կտա լուծել բալիստիկ ոլորտում իր սկզբնական իրավասությունից շատ հեռու խնդիրներ:
ENIAC-ի կարգավորում՝ օգտագործելով անջատիչներ և անջատիչներ
Էկերտը պատասխանատու էր այս հրեշի մեջ ամբողջ էլեկտրոնիկայի բզզոցն ու բզզոցը պահելու համար, և նա ինքն էլ հորինեց նույն հիմնական հնարքները, որոնք Ֆլաուերսն արեց Բլեչլիում. լամպերը պետք է աշխատեն շատ ավելի ցածր հոսանքներով, և մեքենան պետք չէ անջատել: . Բայց օգտագործված լամպերի հսկայական քանակի պատճառով պահանջվում էր ևս մեկ հնարք՝ միացնող մոդուլները, որոնցից յուրաքանչյուրում տեղադրված էին մի քանի տասնյակ լամպեր, կարող էին հեշտությամբ հանվել և փոխարինվել, եթե դրանք ձախողվեին: Այնուհետև տեխնիկական սպասարկման անձնակազմը արագ տեղավորեց և փոխարինեց ձախողված լամպը, և ENIAC-ն անմիջապես պատրաստ էր շահագործման: Եվ նույնիսկ այս բոլոր նախազգուշական միջոցներով, հաշվի առնելով ENIAC-ի խողովակների հսկայական քանակը, նա չէր կարող ամբողջ հանգստյան օրերը կամ ամբողջ գիշեր անցկացնել խնդրի համար հաշվարկներ կատարելով, ինչպես դա անում էին ռելե համակարգիչները: Ինչ-որ պահի լամպը վստահ էր, որ այրվում էր:
ENIAC-ում բազմաթիվ լամպերի օրինակ
ENIAC-ի ակնարկներում հաճախ նշվում է նրա հսկայական չափերը: Լամպերի դարակաշարերի շարքերը՝ ընդհանուր առմամբ 18 հատ, և անջատիչներն ու անջատիչները կլցնեն տիպիկ գյուղական տունը, իսկ առջևի սիզամարգը բեռնելու համար: Դրա չափը պայմանավորված էր ոչ միայն բաղադրամասերով (լամպերը համեմատաբար մեծ էին), այլև տարօրինակ ճարտարապետությամբ։ Եվ չնայած, որ կեսդարի բոլոր համակարգիչները ժամանակակից չափանիշներով մեծ են թվում, էլեկտրոնային համակարգիչների հաջորդ սերունդը շատ ավելի փոքր էր, քան ENIAC-ը և ուներ ավելի մեծ հնարավորություններ՝ օգտագործելով էլեկտրոնային բաղադրիչների մեկ տասներորդը:
ENIAC համայնապատկեր Մուրի դպրոցում
ENIAC-ի գրոտեսկային չափերը բխում էին երկու հիմնական նախագծային որոշումներից: Առաջինը ձգտում էր բարձրացնել պոտենցիալ արագությունը ծախսերի և բարդության հաշվին: Դրանից հետո գրեթե բոլոր համակարգիչները թվերը պահում էին ռեգիստրներում և մշակում դրանք առանձին թվաբանական միավորներով՝ կրկին գրանցելով արդյունքները։ ENIAC-ը չի առանձնացրել պահեստավորման և մշակման մոդուլները: Թվերի պահպանման յուրաքանչյուր մոդուլ նաև մշակման մոդուլ էր, որը կարող էր գումարել և հանել, ինչը պահանջում էր շատ ավելի շատ լամպեր: Այն կարելի է դիտարկել որպես Մուրի դպրոցի մարդկային հաշվողական բաժնի շատ արագացված տարբերակ, քանի որ «նրա հաշվողական ճարտարապետությունը նման է քսան մարդկային համակարգիչների, որոնք աշխատում են տասը նիշանոց սեղանադիր հաշվիչներ՝ փոխանցելով հաշվարկների արդյունքները ետ ու առաջ»: Տեսականորեն դա թույլ տվեց ENIAC-ին զուգահեռ հաշվարկներ կատարել մի քանի մարտկոցների վրա, սակայն այս հատկությունը քիչ օգտագործվեց, և 1948 թվականին այն ամբողջությամբ վերացավ։
Դիզայնի երկրորդ որոշումը ավելի դժվար է հիմնավորել: Ի տարբերություն ABC կամ Bell ռելե մեքենաների, ENIAC-ը թվերը երկուական տարբերակով չէր պահում: Այն տասնորդական մեխանիկական հաշվարկներն ուղղակիորեն վերածում էր էլեկտրոնային ձևի՝ յուրաքանչյուր թվանշանի համար տասը ձգան՝ եթե առաջինը վառված էր, ապա զրո էր, երկրորդը՝ 1, երրորդը՝ 2 և այլն։ Սա թանկարժեք էլեկտրոնային բաղադրիչների հսկայական վատնում էր (օրինակ, 1000 թիվը երկուական տարբերակով ներկայացնելու համար պահանջվում է 10 ֆլիպ-ֆլոպ, մեկը երկուական թվանշանի համար (1111101000); իսկ ENIAC շղթայում դա պահանջում էր 40 ֆլիպֆլոպ՝ տասը տասնորդական համար։ թվանշան), որը, ըստ երևույթին, կազմակերպվել է միայն երկուական և տասնորդական համակարգերի միջև փոխակերպման հնարավոր դժվարությունների վախից: Այնուամենայնիվ, Atanasoff-Berry համակարգիչը, Colossus-ը և Bell և Zuse ռելե մեքենաները օգտագործում էին երկուական համակարգը, և դրանց մշակողները դժվարություններ չունեին փոխակերպելու հիմքերի միջև:
Ոչ ոք չի կրկնի նման դիզայներական լուծումները։ Այս առումով ENIAC-ը նման էր ABC-ին՝ յուրահատուկ հետաքրքրասիրություն, այլ ոչ բոլոր ժամանակակից համակարգիչների համար նախատեսված ձևանմուշ: Այնուամենայնիվ, նրա առավելությունն այն էր, որ նա ապացուցեց, անկասկած, էլեկտրոնային համակարգիչների աշխատանքը, օգտակար աշխատանք կատարելը և իրական խնդիրներ լուծելը շրջապատի համար զարմանալի արագությամբ:
Վերականգնում
1945 թվականի նոյեմբեր ամսին ENIAC-ը լիովին գործում էր: Այն չէր կարող պարծենալ նույն հուսալիությամբ, ինչ իր էլեկտրամեխանիկական բարեկամները, բայց բավական հուսալի էր, որպեսզի օգտագործեր իր արագության առավելությունը մի քանի հարյուր անգամ: Բալիստիկական հետագծի հաշվարկը, որի համար դիֆերենցիալ անալիզատորը տևեց տասնհինգ րոպե, ENIAC-ը կարող էր իրականացնել քսան վայրկյանում՝ ավելի արագ, քան արկն ինքն է թռչում: Եվ ի տարբերություն անալիզատորի, այն կարող էր դա անել նույն ճշգրտությամբ, ինչ մարդկային հաշվիչը՝ օգտագործելով մեխանիկական հաշվիչը:
Այնուամենայնիվ, ինչպես կանխատեսում էր Ստիբիցը, ENIAC-ը շատ ուշ եկավ՝ օգնելու պատերազմին, և աղյուսակների հաշվարկն այլևս այդքան հրատապ անհրաժեշտ չէր: Բայց Նյու Մեքսիկո նահանգի Լոս Ալամոսում զենքի գաղտնի նախագիծ կար, որը շարունակվեց պատերազմից հետո: Այնտեղ էլ շատ հաշվարկներ էին պահանջվում։ Մանհեթենի նախագծի ֆիզիկոսներից մեկը՝ Էդվարդ Թելլերը, «գերզենքի» գաղափարը հղացավ դեռևս 1942 թվականին՝ շատ ավելի կործանարար, քան այն, ինչ հետագայում նետվեց Ճապոնիայի վրա՝ պայթուցիկ էներգիայով, որը գալիս է ատոմային միաձուլումից, այլ ոչ թե միջուկային տրոհումից: Թելլերը հավատում էր, որ կարող է միաձուլման շղթայական ռեակցիա սկսել դեյտերիումի (սովորական ջրածին լրացուցիչ նեյտրոնով) և տրիտիումի (սովորական ջրածին երկու լրացուցիչ նեյտրոններով) խառնուրդում։ Բայց դրա համար անհրաժեշտ էր բավարարվել ցածր տրիտիումի պարունակությամբ, քանի որ այն չափազանց հազվադեպ էր։
Հետևաբար, Լոս Ալամոսի գիտնականը հաշվարկներ բերեց Մուրի դպրոց՝ գերզենքը փորձարկելու համար, որոնցում անհրաժեշտ էր հաշվարկել դիֆերենցիալ հավասարումներ, որոնք մոդելավորում էին դեյտերիումի և տրիտիումի խառնուրդի բռնկումը տրիտիումի տարբեր կոնցենտրացիաների համար: Մուրի դպրոցում ոչ ոք թույլտվություն չուներ իմանալու, թե ինչի համար էին այս հաշվարկները, բայց նրանք պարտաճանաչ կերպով մուտքագրեցին գիտնականի բերած բոլոր տվյալները և հավասարումները: Հաշվարկների մանրամասները մինչ օրս գաղտնի են մնում (ինչպես սուպերզենքի ստեղծման ամբողջ ծրագիրը, որն այսօր ավելի հայտնի է որպես ջրածնային ռումբ), չնայած մենք գիտենք, որ Թելլերը 1946 թվականի փետրվարին ստացված հաշվարկների արդյունքը համարում էր կենսունակության հաստատում։ իր գաղափարին։
Նույն ամսին Մուրի դպրոցը հանրությանը ներկայացրեց ENIAC-ը: Բացման արարողության ժամանակ, հավաքված մեծամեծների և մամուլի առջև, օպերատորները ձևացնում էին, թե միացնում են մեքենան (թեև այն, իհարկե, միշտ միացված էր) և որոշ արարողակարգային հաշվարկներ կատարեցին դրա վրա, հաշվարկելով բալիստիկ հետագիծը, ցույց տալու համար. էլեկտրոնային բաղադրիչների աննախադեպ արագություն: Դրանից հետո աշխատողները բոլոր ներկաներին բաժանեցին այս հաշվարկներից բռունցքներով բացիկներ։
ENIAC-ը շարունակեց լուծել մի քանի ավելի իրատեսական խնդիրներ ամբողջ 1946թ. ընթացքում՝ բրիտանացի ֆիզիկոս Դուգլաս Հարտրիի համար հեղուկների հոսքի հաշվարկների մի շարք (օրինակ՝ ինքնաթիռի թևի շուրջ հոսքի համար), ևս մեկ հաշվարկ՝ միջուկային զենքի պայթյունը մոդելավորելու համար, Աբերդինում նոր իննսուն միլիմետրանոց հրացանի հետագծի հաշվարկները: Հետո նա լռեց մեկուկես տարի։ 1946 թվականի վերջին, Մուրի դպրոցի և բանակի միջև պայմանավորվածության համաձայն, BRL-ը փաթեթավորեց մեքենան և տեղափոխեց այն ուսումնական հրապարակ։ Այնտեղ այն մշտապես տառապում էր հուսալիության խնդիրներից, և BRL-ի թիմը չկարողացավ ստիպել, որ այն բավականաչափ լավ կատարեր որևէ օգտակար աշխատանք կատարելու համար, մինչև 1948 թվականի մարտին ավարտվեց հիմնական վերանախագծումը: հաջորդ մասը.
Բայց դա արդեն նշանակություն չուներ։ Ոչ ոք թքած ունի ENIAC-ի վրա: Իր ժառանգորդը ստեղծելու մրցավազքն արդեն ընթանում էր:
Էլ ի՞նչ կարդալ.
• Paul Ceruzzi, Reckoners (1983)
• Թոմաս Հայ, և. al., Eniac in Action (2016)
• Դեյվիդ Ռիչի, The Computer Pioneers (1986 թ.)
Source: www.habr.com
