Շարքի այլ հոդվածներ.
- Ռելեի պատմություն
- Էլեկտրոնային համակարգիչների պատմություն
- Տրանզիստորի պատմությունը
- Ինտերնետի պատմություն
Մինչ այժմ մենք հետ ենք նայել թվային էլեկտրոնային համակարգիչ ստեղծելու առաջին երեք փորձերից յուրաքանչյուրին. Ատանասոֆ-Բերի ABC համակարգիչը, որը մտահղացել է Ջոն Աթանասոֆը; Թոմի Ֆլաուերսի գլխավորած բրիտանական Colossus նախագիծը և ENIAC-ը, որը ստեղծվել է Փենսիլվանիայի համալսարանի Մուր դպրոցում: Այս բոլոր նախագծերն, ըստ էության, անկախ էին։ Թեև Ջոն Մաուչլին՝ ENIAC նախագծի հիմնական շարժիչ ուժը, տեղյակ էր Աթանասովի աշխատանքին, ENIAC-ի դիզայնը ոչ մի կերպ չէր հիշեցնում ABC-ն: Եթե կար էլեկտրոնային հաշվողական սարքի ընդհանուր նախահայրը, դա Wynne-Williams-ի համեստ հաշվիչը էր, առաջին սարքը, որն օգտագործեց վակուումային խողովակները թվային պահեստավորման համար և դրեց Ատանասոֆին, Ֆլորերսին և Մաուչլին էլեկտրոնային համակարգիչներ ստեղծելու ճանապարհին:
Այս երեք մեքենաներից միայն մեկը, սակայն, դեր խաղաց հետագա իրադարձություններում։ ABC-ն երբեք ոչ մի օգտակար աշխատանք չի ստեղծել, և մեծ հաշվով այն քիչ մարդիկ, ովքեր գիտեին դրա մասին, մոռացել են այն: Երկու մարտական մեքենաներն ապացուցեցին, որ ի վիճակի են գերազանցել գոյություն ունեցող բոլոր համակարգիչները, բայց Կոլոսսը գաղտնի մնաց նույնիսկ Գերմանիային և Ճապոնիային հաղթելուց հետո: Միայն ENIAC-ը լայն ճանաչում ձեռք բերեց և, հետևաբար, դարձավ էլեկտրոնային հաշվարկների ստանդարտի կրողը: Եվ այժմ յուրաքանչյուրը, ով ցանկանում էր ստեղծել վակուումային խողովակների վրա հիմնված հաշվողական սարք, հաստատման համար կարող էր մատնանշել Մուրի դպրոցի հաջողությունը: Ինժեներական համայնքի արմատացած թերահավատությունը, որը ողջունում էր նման բոլոր նախագծերը մինչև 1945 թվականը, անհետացել էր. թերահավատները կա՛մ մտափոխվեցին, կա՛մ լռեցին։
EDVAC հաշվետվություն
1945 թվականին թողարկված փաստաթուղթը, որը հիմնված է ENIAC-ի ստեղծման և օգտագործման փորձի վրա, հիմք դրեց Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո համակարգչային տեխնոլոգիաների ուղղությանը: Այն կոչվում էր «EDVAC-ի մասին առաջին զեկույցի նախագիծ» [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] և տրամադրում էր ձևանմուշ առաջին համակարգիչների ճարտարապետության համար, որոնք ծրագրավորվող էին ժամանակակից իմաստով, այսինքն՝ կատարում հրահանգներ, որոնք վերցված էին գերարագ հիշողությունից: Եվ չնայած դրանում թվարկված գաղափարների ճշգրիտ ծագումը մնում է քննարկման առարկա, այն ստորագրվել է մաթեմատիկոսի անունով. (ծնվ. Յանոշ Լայոս Նեյման): Մաթեմատիկոսի մտքին բնորոշ՝ թերթը նաև առաջին փորձն է արել համակարգչի դիզայնը որոշակի մեքենայի բնութագրերից հանելու առաջին փորձը. նա փորձեց տարանջատել համակարգչի կառուցվածքի բուն էությունը նրա տարբեր հավանական և պատահական մարմնավորումներից։
Ֆոն Նեյմանը, ծնված Հունգարիայում, եկավ ENIAC Փրինսթոնի (Նյու Ջերսի) և Լոս Ալամոսի (Նյու Մեքսիկո) միջոցով: 1929 թվականին, որպես կայացած երիտասարդ մաթեմատիկոս, որը նշանակալի ներդրում ունի բազմությունների տեսության, քվանտային մեխանիկայի և խաղերի տեսության մեջ, նա լքեց Եվրոպան՝ պաշտոն ստանձնելու Փրինսթոնի համալսարանում: Չորս տարի անց, մոտակա Ընդլայնված հետազոտությունների ինստիտուտը (IAS) նրան առաջարկեց պաշտոնավարման պաշտոն: Եվրոպայում նացիզմի վերելքի պատճառով ֆոն Նեյմանը ուրախությամբ ցատկեց Ատլանտյան օվկիանոսի մյուս ափին անորոշ ժամանակով մնալու հնարավորությունից և, փաստորեն, դարձավ Հիտլերյան Եվրոպայի առաջին հրեա մտավոր փախստականներից մեկը: Պատերազմից հետո նա ողբում էր. «Եվրոպայի հանդեպ իմ զգացմունքները նոստալգիայի հակառակն են, քանի որ իմ իմացած յուրաքանչյուր անկյուն հիշեցնում է ինձ անհետացած աշխարհի և ավերակների մասին, որոնք ոչ մի մխիթարություն չեն բերում», և հիշեցրեց «իմ լիակատար հիասթափությունը մարդկանց մարդասիրությունից»: ժամանակահատվածը 1933-1938 թվականներին»։
Զզվելով իր երիտասարդության կորցրած բազմազգ Եվրոպայից՝ ֆոն Նոյմանը ուղղեց իր ողջ ինտելեկտը օգնելու ռազմական մեքենային, որը պատկանում էր իրեն պատսպարած երկրին: Հաջորդ հինգ տարիների ընթացքում նա հատեց երկիրը՝ խորհուրդներ տալով և խորհրդատվություն տալով սպառազինության նոր նախագծերի լայն շրջանակի վերաբերյալ, միևնույն ժամանակ ինչ-որ կերպ կարողանում էր համահեղինակել խաղերի տեսության մասին բեղմնավոր գիրք: Նրա ամենագաղտնի և ամենակարևոր աշխատանքը որպես խորհրդատու եղել է նրա դիրքորոշումը Մանհեթենի նախագծի վերաբերյալ՝ ատոմային ռումբ ստեղծելու փորձ, որի հետազոտական խումբը գտնվում էր Լոս Ալամոսում (Նյու Մեքսիկո): Ռոբերտ Օպենհայմերը նրան հավաքագրեց 1943 թվականի ամռանը, որպեսզի օգնի նախագծի մաթեմատիկական մոդելավորմանը, և նրա հաշվարկները համոզեցին խմբի մնացած անդամներին շարժվել դեպի ներս կրակող ռումբ: Նման պայթյունը, շնորհիվ պայթուցիկների՝ տրոհվող նյութը դեպի ներս տեղափոխելու, թույլ կտա հասնել ինքնապահպանվող շղթայական ռեակցիայի: Արդյունքում, պահանջվեցին հսկայական թվով հաշվարկներ՝ հասնելու համար դեպի ներս ցանկալի ճնշման կատարյալ գնդաձև պայթյուն, և ցանկացած սխալ կհանգեցներ շղթայական ռեակցիայի ընդհատմանը և ռումբի ֆիասկոյին:
Ֆոն Նեյմանը Լոս Ալամոսում աշխատելու ժամանակ
Լոս Ալամոսում մարդ հաշվիչների քսան հոգուց բաղկացած խումբ կար, որոնք իրենց տրամադրության տակ ունեին աշխատասեղանի հաշվիչներ, բայց նրանք չէին կարողանում հաղթահարել հաշվողական ծանրաբեռնվածությունը: Գիտնականները նրանց տվեցին սարքավորում IBM-ից՝ դակված քարտերով աշխատելու համար, բայց նրանք դեռ չէին կարողանում հետևել: Նրանք IBM-ից պահանջեցին կատարելագործված սարքավորումներ, ստացան այն 1944 թվականին, բայց այդպես էլ չկարողացան պահել:
Մինչ այդ, ֆոն Նոյմանը ավելացրել էր ևս մեկ տեսարժան վայրեր իր սովորական նավարկության մեջ. նա այցելում էր համակարգչային սարքավորումների բոլոր հնարավոր վայրերը, որոնք կարող էին օգտակար լինել Լոս Ալամոսում: Նա նամակ գրեց Ուորեն Ուիվերին՝ Պաշտպանության ազգային հետազոտական կոմիտեի (NDRC) կիրառական մաթեմատիկայի բաժնի ղեկավարին և ստացավ մի քանի լավ արդյունքներ: Նա գնաց Հարվարդ՝ Մարկ I-ին նայելու, բայց արդեն լիովին բեռնված էր նավատորմի համար աշխատանքով: Նա խոսեց Ջորջ Ստիբիցի հետ և մտածեց պատվիրել Bell ռելե համակարգիչ Լոս Ալամոսի համար, բայց հրաժարվեց գաղափարից՝ իմանալով, թե որքան ժամանակ կպահանջվի: Նա այցելեց Կոլումբիայի համալսարանի մի խումբ, որը մի քանի IBM համակարգիչներ ինտեգրել էր ավելի մեծ ավտոմատացված համակարգում՝ Ուոլաս Էկերտի ղեկավարությամբ, սակայն նկատելի բարելավում չկար IBM համակարգիչների նկատմամբ արդեն Լոս Ալամոսում:
Այնուամենայնիվ, Ուիվերը չներառեց մեկ նախագիծ այն ցուցակում, որը նա տվեց ֆոն Նեյմանին. ENIAC-ը: Նա, անշուշտ, գիտեր այդ մասին. իր պաշտոնում որպես կիրառական մաթեմատիկայի տնօրեն, նա պատասխանատու էր երկրի բոլոր հաշվողական նախագծերի առաջընթացի մոնիտորինգի համար: Ուիվերը և NDRC-ն, անշուշտ, կարող էին կասկածներ ունենալ ENIAC-ի կենսունակության և ժամկետների վերաբերյալ, բայց միանգամայն զարմանալի է, որ նա նույնիսկ չհիշատակեց դրա գոյության մասին:
Ինչ էլ որ լինի պատճառը, արդյունքն այն էր, որ ֆոն Նոյմանը ENIAC-ի մասին իմացավ միայն երկաթուղային հարթակի վրա պատահական հանդիպման միջոցով: Այս պատմությունը պատմել է Հերման Գոլդշտեյնը՝ Moore School թեստային լաբորատորիայի կապը, որտեղ կառուցվել է ENIAC-ը: Գոլդշտեյնը հանդիպեց ֆոն Նոյմանին Աբերդինի երկաթուղային կայարանում 1944 թվականի հունիսին. ֆոն Նոյմանը մեկնում էր իր խորհրդակցություններից մեկին, որը նա տալիս էր որպես Աբերդինի բալիստիկ հետազոտությունների լաբորատորիայի գիտական խորհրդատվական կոմիտեի անդամ: Գոլդշտեյնը գիտեր ֆոն Նեյմանի՝ որպես մեծ մարդու համբավը և զրույց սկսեց նրա հետ։ Ցանկանալով տպավորություն թողնել՝ նա չէր կարող չնշել Ֆիլադելֆիայում զարգացող նոր ու հետաքրքիր նախագիծը։ Ֆոն Նեյմանի մոտեցումն ակնթարթորեն փոխվեց ինքնագոհ գործընկերոջ մոտեցումից դեպի կոշտ վերահսկիչի մոտեցում, և նա Գոլդշտեյնին հուզեց նոր համակարգչի մանրամասներին վերաբերող հարցերով: Նա գտել է Լոս Ալամոսի համար համակարգչային էներգիայի պոտենցիալ նոր հետաքրքիր աղբյուր:
Ֆոն Նոյմանը առաջին անգամ այցելեց Պրեսպեր Էկերտին, Ջոն Մաուչլիին և ENIAC թիմի այլ անդամներին 1944թ. սեպտեմբերին: Նա անմիջապես սիրահարվեց նախագծին և ավելացրեց ևս մեկ կետ իր երկար ցուցակում խորհրդակցելու կազմակերպությունների մեջ: Սրանից շահում էին երկու կողմերը։ Հեշտ է հասկանալ, թե ինչու ֆոն Նոյմանը գրավեց գերարագ էլեկտրոնային հաշվարկների ներուժը: ENIAC-ը կամ դրա նման մեքենան կարող էր հաղթահարել հաշվողական բոլոր սահմանափակումները, որոնք խոչընդոտում էին Մանհեթենի նախագծի և բազմաթիվ այլ գոյություն ունեցող կամ պոտենցիալ նախագծերի առաջընթացին (սակայն, Սեյսի օրենքը, որը դեռ գործում է այսօր, երաշխավորում էր, որ ի հայտ գալը. հաշվողական հնարավորությունները շուտով կստեղծեն դրանց համար հավասար պահանջարկ): Մուրի դպրոցի համար այնպիսի ճանաչված մասնագետի օրհնությունը, ինչպիսին ֆոն Նեյմանըն է, նշանակում էր նրանց նկատմամբ թերահավատության վերջ։ Ավելին, հաշվի առնելով նրա խելացի խելամտությունը և մեծ փորձը ամբողջ երկրում, ավտոմատ հաշվարկների ոլորտում նրա գիտելիքների լայնությունն ու խորությունը աննման էին:
Ահա թե ինչպես ֆոն Նոյմանը ներգրավվեց Eckert-ի և Mauchly-ի ծրագրում՝ ստեղծելու ENIAC-ի իրավահաջորդը: Հերման Գոլդշտեյնի և ENIAC-ի մեկ այլ մաթեմատիկոսի՝ Արթուր Բերքսի հետ միասին նրանք սկսեցին ուրվագծել էլեկտրոնային համակարգչի երկրորդ սերնդի պարամետրերը, և հենց այս խմբի գաղափարներն էին ֆոն Նոյմանը ամփոփել «առաջին նախագծի» զեկույցում: Նոր մեքենան պետք է լիներ ավելի հզոր, ունենար ավելի հարթ գծեր և, որ ամենակարևորը, հաղթահարեր ENIAC-ի օգտագործման ամենամեծ խոչընդոտը՝ յուրաքանչյուր նոր առաջադրանքի համար նախատեսված բազմաթիվ ժամերը, որոնց ընթացքում այս հզոր և չափազանց թանկ համակարգիչը պարզապես անգործության էր մատնված: Վերջին սերնդի էլեկտրամեխանիկական մեքենաների դիզայներները՝ Harvard Mark I-ը և Bell Relay Computer-ը, խուսափեցին դրանից՝ հրահանգներ մուտքագրելով համակարգիչ՝ օգտագործելով թղթե ժապավեն՝ դրա վրա ծակված անցքերով, որպեսզի օպերատորը կարողանա պատրաստել թուղթը, մինչ մեքենան կատարում էր այլ առաջադրանքներ։ . Այնուամենայնիվ, նման տվյալների մուտքագրումը կզրկվի էլեկտրոնիկայի արագության առավելությունից. ոչ մի թուղթ չէր կարող ապահովել տվյալներ այնքան արագ, որքան ENIAC-ը կարող էր ստանալ դրանք: («Կոլոսուսը» աշխատել է թղթի հետ՝ օգտագործելով ֆոտոէլեկտրական սենսորներ, և նրա հինգ հաշվողական մոդուլներից յուրաքանչյուրը տվյալներ է կլանել վայրկյանում 5000 նիշ արագությամբ, բայց դա հնարավոր է եղել միայն թղթի ժապավենի ամենաարագ ոլորման շնորհիվ: Անցնելով կամայական տեղ ժապավենը պահանջում էր 0,5 վրկ ուշացում յուրաքանչյուր 5000 տողի համար):
Խնդրի լուծումը, որը նկարագրված է «առաջին նախագծում», հրահանգների պահեստավորումն էր «արտաքին ձայնագրող միջավայրից» «հիշողության» տեղափոխումը. այս բառն առաջին անգամ օգտագործվել է համակարգչային տվյալների պահպանման հետ կապված (ֆոն Նեյման աշխատանքի մեջ հատուկ օգտագործել է այս և այլ կենսաբանական տերմիններ. նա շատ հետաքրքրված էր ուղեղի աշխատանքով և նեյրոններում տեղի ունեցող գործընթացներով): Այս գաղափարը հետագայում կոչվեց «ծրագրի պահեստավորում»: Սակայն դա անմիջապես հանգեցրեց մեկ այլ խնդրի, որը նույնիսկ շփոթեցրեց Աթանասովին` էլեկտրոնային խողովակների չափազանց բարձր արժեքը: «Առաջին նախագիծը» հաշվարկել է, որ համակարգիչը, որն ունակ է կատարել հաշվողական առաջադրանքների լայն շրջանակ, պահանջում է 250 երկուական թվերի հիշողություն՝ հրահանգներ և ժամանակավոր տվյալներ պահելու համար: Այդ չափի խողովակի հիշողությունը կարժենա միլիոնավոր դոլարներ և լիովին անհուսալի կլիներ:
Երկընտրանքի լուծումն առաջարկեց Էկերտը, ով 1940-ականների սկզբին աշխատում էր ռադարային հետազոտության վրա՝ համաձայն Մուր դպրոցի և MIT-ի Rad Lab-ի՝ Միացյալ Նահանգների ռադիոտեղորոշիչ տեխնոլոգիաների կենտրոնական հետազոտական կենտրոնի միջև կնքված պայմանագրի: Մասնավորապես, Էկերտն աշխատում էր «Շարժվող թիրախի ցուցիչ» (MTI) կոչվող ռադիոլոկացիոն համակարգի վրա, որը լուծում էր «գետնի բռնկման» խնդիրը. ռադիոտեղորոշիչի էկրանի ցանկացած աղմուկ, որը ստեղծվում էր շենքերի, բլուրների և այլ անշարժ օբյեկտների կողմից, ինչը դժվարացնում էր աշխատանքը: օպերատորը առանձնացնում է կարևոր տեղեկատվությունը` շարժվող ինքնաթիռի չափը, գտնվելու վայրը և արագությունը:
MTI-ն լուծեց բռնկման խնդիրը՝ օգտագործելով սարքը, որը կոչվում է . Այն ռադարի էլեկտրական իմպուլսները վերածում էր ձայնային ալիքների, այնուհետև այդ ալիքներն ուղարկում էր սնդիկի խողովակով, որպեսզի ձայնը հասնի մյուս ծայրին և նորից վերածվի էլեկտրական իմպուլսի, երբ ռադարը վերսկսեր երկնքի նույն կետը (հետաձգման գծեր տարածման համար Ձայնը կարող է օգտագործվել նաև այլ միջոցներով. այլ հեղուկներ, պինդ բյուրեղներ և նույնիսկ օդ (ըստ որոշ աղբյուրների, նրանց գաղափարը հորինել է Bell Labs-ի ֆիզիկոս Ուիլյամ Շոկլին, ում մասին ավելի ուշ): Ցանկացած ազդանշան, որը գալիս էր ռադարից խողովակի վրայով ազդանշանի հետ միաժամանակ, համարվում էր անշարժ օբյեկտի ազդանշան և հեռացվում էր:
Էկերտը հասկացավ, որ հետաձգման գծում ձայնային իմպուլսները կարելի է համարել երկուական թվեր՝ 1-ը ցույց է տալիս ձայնի առկայությունը, 0-ը՝ դրա բացակայությունը։ Մեկ սնդիկի խողովակը կարող է պարունակել հարյուրավոր այս թվանշաններ, որոնցից յուրաքանչյուրն անցնում է գծի միջով մի քանի անգամ ամեն միլիվայրկյանում, ինչը նշանակում է, որ համակարգիչը պետք է մի քանի հարյուր միկրովայրկյան սպասի թվանշանին մուտք գործելու համար: Այս դեպքում հեռախոսի հաջորդական թվանշանների հասանելիությունն ավելի արագ կլիներ, քանի որ թվանշանները բաժանված էին ընդամենը մի քանի միկրովայրկյանով:
Մերկուրիի հետաձգման գծերը բրիտանական EDSAC համակարգչում
Համակարգչի նախագծման հետ կապված հիմնական խնդիրները լուծելուց հետո ֆոն Նոյմանը 101 թվականի գարնանը հավաքեց ամբողջ խմբի գաղափարները 1945 էջանոց «առաջին նախագծի» զեկույցում և այն բաժանեց երկրորդ սերնդի EDVAC նախագծի առանցքային դեմքերին: Շատ շուտով նա թափանցեց այլ շրջանակներ: Մաթեմատիկոս Լեսլի Քոմրին, օրինակ, 1946 թվականին Մուրի դպրոց այցելելուց հետո մի օրինակ տարավ Մեծ Բրիտանիա և կիսվեց գործընկերների հետ: Զեկույցի շրջանառությունը զայրացրել է Էկերտին և Մաուխլին երկու պատճառով. Երկրորդ՝ համակարգում պարունակվող բոլոր հիմնական գաղափարները, ըստ էության, հրապարակվել են արտոնագրային գրասենյակի տեսանկյունից, ինչը խանգարել է էլեկտրոնային համակարգիչը առևտրայնացնելու նրանց ծրագրերին։
Էկերտի և Մաուխլիի վրդովմունքի հիմքն իր հերթին առաջացրեց մաթեմատիկոսների՝ ֆոն Նեյմանի, Գոլդշտեյնի և Բուրքսի վրդովմունքը։ Նրանց կարծիքով, զեկույցը կարևոր նոր գիտելիք էր, որը պետք է հնարավորինս լայնորեն տարածվեր գիտական առաջընթացի ոգով: Բացի այդ, այս ամբողջ ձեռնարկությունը ֆինանսավորվել է կառավարության կողմից, հետևաբար՝ ամերիկացի հարկատուների հաշվին։ Նրանց վանեց Էկերտի կոմերցիոնիզմը և պատերազմից փող աշխատելու Մաուխլիի փորձը։ Ֆոն Նեյմանը գրել է. «Ես երբեք չէի ընդունի համալսարանական խորհրդատվական պաշտոն՝ իմանալով, որ խորհուրդ եմ տալիս կոմերցիոն խմբին»։
Խմբակցությունները բաժանվեցին 1946թ.-ին. Էկերտը և Մաուխլին բացեցին իրենց սեփական ընկերությունը՝ հիմնված ENIAC տեխնոլոգիայի վրա հիմնված թվացյալ ավելի անվտանգ արտոնագրի վրա: Նրանք սկզբում անվանեցին իրենց ընկերությունը Electronic Control Company, սակայն հաջորդ տարի այն վերանվանեցին Eckert-Mauchly Computer Corporation: Ֆոն Նեյմանը վերադարձավ IAS՝ EDVAC-ի վրա հիմնված համակարգիչ կառուցելու համար, և նրան միացան Գոլդշտեյնը և Բերկսը: Էկերտի և Մաուխլիի իրավիճակի կրկնությունը կանխելու համար նրանք համոզվեցին, որ նոր նախագծի ողջ մտավոր սեփականությունը դառնա հանրային սեփականություն:
Ֆոն Նեյմանը IAS համակարգչի դիմաց, որը կառուցվել է 1951 թվականին։
Նահանջ՝ նվիրված Ալան Թյուրինգին
Մարդկանց թվում, ովքեր տեսել են EDVAC-ի զեկույցը շրջանաձև ճանապարհով, եղել է բրիտանացի մաթեմատիկոս Ալան Թյուրինգը: Թյուրինգը առաջին գիտնականներից չէր, ով ստեղծեց կամ պատկերացրեց ավտոմատ համակարգիչ՝ էլեկտրոնային կամ այլ կերպ, և որոշ հեղինակներ մեծապես ուռճացրել են նրա դերը հաշվարկների պատմության մեջ: Այնուամենայնիվ, մենք պետք է արժանին մատուցենք նրան, որ նա առաջինն է, ով գիտակցում է, որ համակարգիչները կարող են անել ավելին, քան պարզապես ինչ-որ բան «հաշվարկել»՝ պարզապես թվերի մեծ հաջորդականություն մշակելով: Նրա հիմնական գաղափարն այն էր, որ մարդու մտքի կողմից մշակված տեղեկատվությունը կարող է ներկայացվել թվերի տեսքով, ուստի ցանկացած մտավոր գործընթաց կարող է վերածվել հաշվարկի։
Ալան Թյուրինգը 1951թ
1945-ի վերջին Թյուրինգը հրապարակեց իր սեփական զեկույցը, որտեղ հիշատակվում էր ֆոն Նեյմանը՝ «Առաջարկ էլեկտրոնային հաշվիչի համար» վերնագրով և նախատեսված էր Բրիտանական ազգային ֆիզիկական լաբորատորիայի (NPL) համար։ Նա այդքան էլ չի խորացել առաջարկվող էլեկտրոնային համակարգչի նախագծման կոնկրետ մանրամասների մեջ։ Նրա գծապատկերը արտացոլում էր տրամաբանի միտքը։ Այն նախատեսված չէր ունենալ բարձր մակարդակի գործառույթների համար հատուկ սարքավորում, քանի որ դրանք կարող էին կազմված լինել ցածր մակարդակի պարզունակներից. դա տգեղ աճ կլիներ մեքենայի գեղեցիկ համաչափության վրա: Թյուրինգը նաև որևէ գծային հիշողություն չի հատկացրել համակարգչային ծրագրին. տվյալները և հրահանգները կարող են գոյատևել հիշողության մեջ, քանի որ դրանք պարզապես թվեր են: Հրահանգը դարձավ հրահանգ միայն այն ժամանակ, երբ այն մեկնաբանվեց որպես այդպիսին (Թյուրինգի 1936թ. «Հաշվարկվող թվերի մասին» աշխատությունը արդեն ուսումնասիրել էր ստատիկ տվյալների և դինամիկ հրահանգների միջև կապը: Նա նկարագրեց այն, ինչը հետագայում կոչվեց «Թյուրինգ մեքենա» և ցույց տվեց, թե ինչպես է դա կարող է վերածվել թվի և որպես մուտքագրվել ունիվերսալ Թյուրինգ մեքենային, որը կարող է մեկնաբանել և գործարկել ցանկացած այլ Թյուրինգ մեքենա): Քանի որ Թյուրինգը գիտեր, որ թվերը կարող են ներկայացնել ցանկացած ձևի հստակ հստակեցված տեղեկատվություն, նա այս համակարգչի վրա լուծվող խնդիրների ցանկում ներառեց ոչ միայն հրետանային սեղանների կառուցումը և գծային հավասարումների համակարգերի լուծումը, այլև հանելուկների և հանելուկների լուծումը: շախմատային ուսումնասիրություններ.
Ավտոմատ Turing շարժիչը (ACE) երբեք չի կառուցվել իր սկզբնական տեսքով: Այն չափազանց դանդաղ էր և ստիպված էր մրցել ավելի եռանդուն բրիտանական հաշվողական նախագծերի հետ լավագույն տաղանդի համար: Նախագիծը մի քանի տարի կանգ առավ, իսկ հետո Թյուրինգը կորցրեց հետաքրքրությունը դրա նկատմամբ։ 1950-ին NPL-ը պատրաստեց Pilot ACE-ը, ավելի փոքր մեքենա՝ մի փոքր այլ դիզայնով, և մի քանի այլ համակարգչային նախագծեր ոգեշնչված էին ACE ճարտարապետությունից 1950-ականների սկզբին: Բայց նա չկարողացավ ընդլայնել իր ազդեցությունը, և նա արագորեն մոռացության մատնվեց:
Բայց այս ամենը չի նվազեցնում Թյուրինգի արժանիքները, պարզապես օգնում է նրան ճիշտ համատեքստում տեղավորել։ Համակարգիչների պատմության վրա նրա ազդեցության կարևորությունը հիմնված է ոչ թե 1950-ականների համակարգչային դիզայնի վրա, այլ այն տեսական հիմքի վրա, որը նա տրամադրեց համակարգչային գիտության համար, որը ի հայտ եկավ 1960-ականներին: Մաթեմատիկական տրամաբանության վերաբերյալ նրա վաղ աշխատությունները, որոնք ուսումնասիրում էին հաշվարկելիի և անհաշվելիի սահմանները, դարձան նոր գիտակարգի հիմնարար տեքստեր։
Դանդաղ հեղափոխություն
Երբ ENIAC-ի և EDVAC զեկույցի լուրերը տարածվեցին, Մուրի դպրոցը դարձավ ուխտատեղի: Վարպետների ոտքերի մոտ սովորելու էին եկել բազմաթիվ այցելուներ, հատկապես ԱՄՆ-ից և Բրիտանիայից։ Դիմորդների հոսքը հեշտացնելու համար դպրոցի դեկանը 1946 թվականին ստիպված էր կազմակերպել ամառային դպրոց ավտոմատ հաշվողական մեքենաների վրա՝ աշխատելով հրավերով: Դասախոսություններ են կարդացել այնպիսի լուսատուներ, ինչպիսիք են Էկերտը, Մաուխլին, ֆոն Նոյմանը, Բուրկսը, Գոլդշտեյնը և Հովարդ Այկենը (Հարվարդ Մարկ I էլեկտրամեխանիկական համակարգչի մշակող)։
Այժմ գրեթե բոլորը ցանկանում էին մեքենաներ կառուցել EDVAC-ի զեկույցի հրահանգներին համապատասխան (հեգնանք է, որ առաջին մեքենան, որը գործարկեց հիշողության մեջ պահված ծրագիր, հենց ինքը ENIAC-ն էր, որը 1948-ին փոխարկվեց հիշողության մեջ պահված հրահանգների օգտագործման համար: Միայն դրանից հետո այն սկսեց գործել: հաջողությամբ աշխատել իր նոր տանը՝ Aberdeen Proving Ground-ում): Նույնիսկ 1940-50-ական թվականներին ստեղծված համակարգչային նոր նմուշների անունները կրել են ENIAC-ի և EDVAC-ի ազդեցությունը: Նույնիսկ եթե հաշվի չեք առնում UNIVAC-ը և BINAC-ը (ստեղծվել է Eckert-ի և Mauchly-ի նոր ընկերությունում) և հենց EDVAC-ը (ավարտվել է Մուրի դպրոցում այն բանից հետո, երբ հիմնադիրները լքեցին այն), դեռ կան AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC և WEIZAC: Նրանցից շատերը ուղղակիորեն պատճենել են ազատորեն հրապարակված IAS-ի դիզայնը (փոքր փոփոխություններով)՝ օգտվելով մտավոր սեփականության վերաբերյալ ֆոն Նեյմանի բաց քաղաքականությունից:
Սակայն էլեկտրոնային հեղափոխությունը աստիճանաբար զարգացավ՝ քայլ առ քայլ փոխելով գոյություն ունեցող կարգը։ Առաջին EDVAC ոճի մեքենան ի հայտ եկավ միայն 1948 թվականին, և դա ընդամենը հայեցակարգի ապացույցի փոքր նախագիծ էր, մանչեսթերյան «երեխա», որը նախատեսված էր ապացուցելու հիշողության կենսունակությունը: (Համակարգիչների մեծամասնությունը սնդիկի խողովակներից անցավ հիշողության մեկ այլ տեսակի, որը նույնպես պայմանավորված է ռադարային տեխնոլոգիայով: Միայն խողովակների փոխարեն այն օգտագործեց CRT էկրան: Բրիտանացի ինժեներ Ֆրեդերիկ Ուիլյամսն առաջինն էր, ով հասկացավ, թե ինչպես լուծել խնդիրը: այս հիշողության կայունությունը, որի արդյունքում դրայվերը ստացան նրա անունը): 1949 թվականին ստեղծվեցին ևս չորս մեքենաներ՝ լրիվ չափի Manchester Mark I-ը, EDSAC-ը Քեմբրիջի համալսարանում, CSIRAC-ը Սիդնեյում (Ավստրալիա) և ամերիկյան BINAC-ը, թեև վերջինս այդպես էլ չգործարկվեց: Փոքր, բայց կայուն շարունակվել է հաջորդ հինգ տարիներին:
Որոշ հեղինակներ նկարագրել են ENIAC-ն այնպես, կարծես այն վարագույր է քաշել անցյալի վրա և մեզ անմիջապես բերել է էլեկտրոնային հաշվարկների դարաշրջան: Դրա պատճառով իրական ապացույցները մեծապես խեղաթյուրվեցին: «Լիովին էլեկտրոնային ENIAC-ի հայտնվելը գրեթե անմիջապես դարձրեց Mark I-ը հնացած (չնայած այն հաջողությամբ շարունակեց գործել տասնհինգ տարի հետո), - գրել է Քեթրին Դևիս Ֆիշմանը, The Computer Establishment (1982): Այս հայտարարությունն այնքան ակնհայտորեն հակասական է ինքն իրեն, որ կարելի է մտածել, որ միսս Ֆիշմենի ձախ ձեռքը չգիտեր, թե ինչ է անում նրա աջը։ Սա, իհարկե, կարելի է վերագրել պարզ լրագրողի գրառումներին։ Այնուամենայնիվ, մենք գտնում ենք, որ մի քանի իրական պատմաբաններ ևս մեկ անգամ ընտրել են Մարկ I-ին որպես իրենց խարազանող տղայի՝ գրելով. «Հարվարդի Մարկ I-ը ոչ միայն տեխնիկական փակուղի էր, այլև իր գործունեության տասնհինգ տարիների ընթացքում այն ընդհանրապես ոչ մի օգտակար բան չտվեց: Այն օգտագործվել է նավատորմի մի քանի նախագծերում, և այնտեղ մեքենան բավականաչափ օգտակար է եղել նավատորմի համար, որպեսզի պատվիրի ավելի շատ հաշվողական մեքենաներ Aiken Lab-ի համար:» [Aspray and Campbell-Kelly]: Կրկին հստակ հակասություն.
Իրականում ռելեային համակարգիչները ունեին իրենց առավելությունները և շարունակում էին աշխատել իրենց էլեկտրոնային զարմիկների կողքին: Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո և նույնիսկ 1950-ականների սկզբին Ճապոնիայում ստեղծվեցին մի քանի նոր էլեկտրամեխանիկական համակարգիչներ: Ռելե մեքենաներն ավելի հեշտ էին նախագծել, կառուցել և պահպանել, և այդքան էլ էլեկտրաէներգիա և օդորակիչ չէին պահանջում (հազարավոր վակուումային խողովակների արտանետվող հսկայական ջերմությունը ցրելու համար): ENIAC-ն օգտագործել է 150 կՎտ էլեկտրաէներգիա, որից 20-ը՝ այն սառեցնելու համար։
ԱՄՆ զինված ուժերը շարունակում էին մնալ հաշվողական հզորության հիմնական սպառողը և չանտեսեցին «հնացած» էլեկտրամեխանիկական մոդելները: 1940-ականների վերջին բանակն ուներ չորս ռելե համակարգիչ, իսկ նավատորմը՝ հինգ: Աբերդինի բալիստիկ հետազոտական լաբորատորիան ուներ հաշվողական հզորության ամենամեծ կենտրոնացումը աշխարհում՝ ENIAC-ով, Bell-ի և IBM-ի ռելե հաշվիչներով և հին դիֆերենցիալ անալիզատորով: 1949 թվականի սեպտեմբերի զեկույցում յուրաքանչյուրին տրվեց իր տեղը. ENIAC-ը լավագույնս աշխատում էր երկար, պարզ հաշվարկներով. Bell's Model V հաշվիչը ավելի լավ էր մշակում բարդ հաշվարկները՝ շնորհիվ իր գործնականում անսահմանափակ երկարության հրահանգների ժապավենի և լողացող կետի հնարավորությունների, և IBM-ը կարող էր մշակել շատ մեծ քանակությամբ տեղեկատվություն, որը պահվում էր ծակված քարտերի վրա: Միևնույն ժամանակ, որոշ գործողություններ, ինչպիսիք են խորանարդի արմատներ վերցնելը, դեռևս ավելի հեշտ էր ձեռքով կատարել (օգտագործելով աղյուսակների և աշխատասեղանի հաշվիչների համադրություն) և խնայել մեքենայի ժամանակը:
Էլեկտրոնային հաշվողական հեղափոխության ավարտի լավագույն նշանը կլինի ոչ թե 1945 թվականը, երբ ծնվեց ENIAC-ը, այլ 1954 թվականը, երբ հայտնվեցին IBM 650 և 704 համակարգիչները: Սրանք առաջին առևտրային էլեկտրոնային համակարգիչները չէին, բայց առաջինն էին, որոնք արտադրվել էին XNUMX թ. հարյուրավոր, և որոշեց IBM-ի գերակայությունը համակարգչային արդյունաբերության մեջ, որը տևեց երեսուն տարի: Տերմինաբանության մեջ Էլեկտրոնային համակարգիչներն այլևս 1940-ականների տարօրինակ անոմալիա չէին, որը գոյություն ուներ միայն Աթանասովի և Մաուչլիի նման վտարանդիների երազներում. դրանք դարձել են նորմալ գիտություն։
IBM 650 համակարգիչներից մեկը, այս դեպքում Տեխասի A&M համալսարանի օրինակը: Մագնիսական թմբուկի հիշողությունը (ներքևում) այն դարձրեց համեմատաբար դանդաղ, բայց նաև համեմատաբար էժան:
Բնից դուրս գալը
1950-ականների կեսերին թվային հաշվողական սարքավորումների սխեման և դիզայնը լուծվեց անալոգային անջատիչների և ուժեղացուցիչների սկզբնաղբյուրներից: 1930-ականների և 40-ականների սկզբի համակարգչային նախագծերը մեծապես հիմնված էին ֆիզիկայի և ռադարների լաբորատորիաների և հատկապես հեռահաղորդակցության ինժեներների և հետազոտական բաժանմունքների գաղափարների վրա: Այժմ համակարգիչները կազմակերպել էին իրենց ոլորտը, և ոլորտի մասնագետները մշակում էին իրենց սեփական գաղափարները, բառապաշարն ու գործիքները՝ սեփական խնդիրները լուծելու համար։
Համակարգիչը հայտնվեց իր ժամանակակից իմաստով, հետևաբար և մեր մոտենում է ավարտին. Այդուհանդերձ, հեռահաղորդակցության աշխարհը ևս մեկ հետաքրքիր թև ուներ. Վակուումային խողովակը գերազանցել է ռելեին՝ չունենալով շարժական մասեր։ Իսկ մեր պատմության վերջին էստաֆետն ուներ որևէ ներքին մասերի իսպառ բացակայության առավելությունը։ Նյութի անվնաս տեսք ունեցող մի կտոր, որից դուրս են ցցվել մի քանի լարեր, առաջացել է էլեկտրոնիկայի նոր ճյուղի շնորհիվ, որը հայտնի է որպես «պինդ վիճակ»:
Չնայած վակուումային խողովակները արագ էին, այնուամենայնիվ, դրանք թանկ էին, մեծ, տաք և ոչ առանձնապես հուսալի: Դրանցով, ասենք, նոթբուք սարքելն անհնար էր։ Ֆոն Նեյմանը գրել է 1948 թվականին, որ «դժվար թե մենք կարողանանք գերազանցել 10 (կամ գուցե մի քանի տասնյակ հազար) անջատիչների թիվը, քանի դեռ ստիպված ենք կիրառել ներկայիս տեխնոլոգիան և փիլիսոփայությունը»։ Պինդ վիճակի ռելեը համակարգիչներին հնարավորություն է տվել կրկին ու կրկին առաջ տանել այդ սահմանները՝ դրանք մի քանի անգամ խախտելով: օգտագործել փոքր ձեռնարկություններում, դպրոցներում, տներում, կենցաղային տեխնիկայում և տեղավորվում գրպաններում. ստեղծել կախարդական թվային երկիր, որը ներթափանցում է մեր այսօրվա գոյությունը: Եվ դրա սկզբնաղբյուրը գտնելու համար մենք պետք է հետ շրջենք ժամացույցը հիսուն տարի առաջ և վերադառնանք անլար տեխնոլոգիայի հետաքրքիր վաղ օրերը:
Էլ ի՞նչ կարդալ.
- Դեյվիդ Անդերսոն, «Մանչեսթրի երեխան բեղմնավորված է Բլետչլի Պարկում», Բրիտանական Համակարգչային Միություն (4 հունիսի, 2004 թ.)
- Ուիլյամ Ասփրեյ, Ջոն ֆոն Նոյմանը և ժամանակակից հաշվարկների ծագումը (1990)
- Մարտին Քեմփբել-Քելլի և Ուիլյամ Ասփրեյ, Համակարգիչ. Տեղեկատվական մեքենայի պատմություն (1996)
- Թոմաս Հեյը և այլն: al., Eniac in Action (2016)
- Ջոն ֆոն Նոյման, «Զեկույցի առաջին նախագիծը EDVAC-ի մասին» (1945)
- Ալան Թյուրինգ, «Առաջարկվող էլեկտրոնային հաշվիչ» (1945)
Source: www.habr.com