ელექტრონული კომპიუტერების ისტორია, ნაწილი 4: ელექტრონული რევოლუცია

სერიის სხვა სტატიები:

• რელეს ისტორია
  • „ინფორმაციის სწრაფი გადაცემის“ მეთოდი ან რელეს დაბადება
  • შორეული მწერალი
  • გალვანიზმი
  • მეწარმეები
  • და ბოლოს, აქ არის რელე
  • საუბარი ტელეგრაფი
  • უბრალოდ დაკავშირება
  • სარელეო კომპიუტერების დავიწყებული თაობა
  • ელექტრონული ეპოქა
• ელექტრონული კომპიუტერების ისტორია
  • პროლოგი
  • კოლოსი
  • ENIAC
  • ელექტრონული რევოლუცია
• ტრანზისტორის ისტორია
  • სიბნელეში გზას იჭერ
  • ომის ჯვარცმიდან
  • მრავალჯერადი ხელახალი გამოგონება
• ინტერნეტის ისტორია
  • ხერხემლის ქსელი
  • დაშლა, ნაწილი 1
  • დაშლა, ნაწილი 2
  • ინტერაქტიულობის განბლოკვა
  • ინტერაქტიულობის გაფართოება
  • ARPANET - დაბადება
  • ARPANET - პაკეტი
  • ARPANET - ქვექსელი
  • კომპიუტერი, როგორც საკომუნიკაციო მოწყობილობა
  • ინტერნეტის ისტორია: ინტერნეტ მუშაობა

ჯერჯერობით, ჩვენ გადავხედეთ ციფრული ელექტრონული კომპიუტერის აგების პირველ სამ მცდელობას: Atanasoff-Berry ABC კომპიუტერი, რომელიც ჩაფიქრებულია ჯონ ატანასოვის მიერ; ბრიტანული კოლოსის პროექტი, რომელსაც ხელმძღვანელობს Tommy Flowers და ENIAC, შექმნილია პენსილვანიის უნივერსიტეტის მურის სკოლაში. ყველა ეს პროექტი, ფაქტობრივად, დამოუკიდებელი იყო. მიუხედავად იმისა, რომ ჯონ მაუხლი, ENIAC პროექტის მთავარი მამოძრავებელი ძალა, იცოდა ატანასოვის მუშაობის შესახებ, ENIAC-ის დიზაინი არანაირად არ ჰგავდა ABC-ს. თუ არსებობდა ელექტრონული გამოთვლითი მოწყობილობის საერთო წინაპარი, ეს იყო მოკრძალებული Wynne-Williams მრიცხველი, პირველი მოწყობილობა, რომელმაც გამოიყენა ვაკუუმური მილები ციფრული შესანახად და დააყენა Atanasoff, Flowers და Mauchly ელექტრონული კომპიუტერების შექმნის გზაზე.

თუმცა, ამ სამი მანქანიდან მხოლოდ ერთმა ითამაშა როლი შემდგომ მოვლენებში. ABC-ს არასოდეს შეუქმნია რაიმე სასარგებლო ნამუშევარი და, ზოგადად, იმ რამდენიმე ადამიანმა, ვინც იცოდა ამის შესახებ, დაივიწყა იგი. ორმა საბრძოლო მანქანამ დაამტკიცა, რომ შეეძლო ყველა სხვა არსებულ კომპიუტერს გაუსწრო, მაგრამ კოლოსი საიდუმლო დარჩა გერმანიისა და იაპონიის დამარცხების შემდეგაც. მხოლოდ ENIAC გახდა ფართოდ ცნობილი და ამიტომ გახდა ელექტრონული გამოთვლის სტანდარტის მფლობელი. ახლა კი, ვისაც სურდა ვაკუუმურ მილებზე დაფუძნებული გამოთვლითი მოწყობილობის შექმნა, დასადასტურებლად შეეძლო მურის სკოლის წარმატებაზე მიუთითოს. საინჟინრო საზოგადოების მხრიდან, რომელიც 1945 წლამდე მიესალმა ყველა ასეთ პროექტს, გაქრა ფესვგადგმული სკეპტიციზმი; სკეპტიკოსებმა ან გადაიფიქრეს ან გაჩუმდნენ.

EDVAC ანგარიში

1945 წელს გამოქვეყნებული დოკუმენტი, რომელიც ეფუძნება ENIAC-ის შექმნისა და გამოყენების გამოცდილებას, განსაზღვრა კომპიუტერული ტექნოლოგიების მიმართულება მეორე მსოფლიო ომის შემდგომ მსოფლიოში. მას ეწოდა "პირველი მოხსენების პროექტი EDVAC-ზე" [ელექტრონული დისკრეტული ცვლადი ავტომატური კომპიუტერი] და წარმოადგენდა შაბლონს პირველი კომპიუტერების არქიტექტურისთვის, რომლებიც პროგრამირებადი იყო თანამედროვე გაგებით - ანუ მაღალი სიჩქარის მეხსიერებიდან ამოღებული ინსტრუქციების შესრულება. და მიუხედავად იმისა, რომ მასში ჩამოთვლილი იდეების ზუსტი წარმოშობა რჩება დებატების საგანი, იგი ხელმოწერილი იყო მათემატიკოსის სახელით. ჯონ ფონ ნოიმანი (დაიბადა იანოს ლაიოს ნეუმანი). მათემატიკოსის გონებისთვის დამახასიათებელი ნაშრომი ასევე ცდილობდა კომპიუტერის დიზაინის აბსტრაქციას კონკრეტული მანქანის სპეციფიკაციებიდან; ის ცდილობდა გამოეყო კომპიუტერის სტრუქტურის არსი მისი სხვადასხვა სავარაუდო და შემთხვევითი ინკარნაციებისგან.

ფონ ნეუმანი, დაბადებული უნგრეთში, ENIAC-ში მოვიდა პრინსტონის (ნიუ ჯერსი) და ლოს ალამოსის (ნიუ მექსიკა) გავლით. 1929 წელს, როგორც წარმატებული ახალგაზრდა მათემატიკოსი, რომელმაც მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა სიმრავლეების თეორიაში, კვანტურ მექანიკაში და თამაშის თეორიაში, მან დატოვა ევროპა პრინსტონის უნივერსიტეტში თანამდებობის დასაკავებლად. ოთხი წლის შემდეგ, ახლომდებარე მოწინავე კვლევების ინსტიტუტმა (IAS) შესთავაზა მას თანამდებობაზე თანამდებობა. ევროპაში ნაციზმის აღზევების გამო, ფონ ნოიმანმა სიხარულით მიაღწია შესაძლებლობას განუსაზღვრელი დროით დარჩენილიყო ატლანტიკის მეორე მხარეს - და გახდა, ამის შემდეგ, ერთ-ერთი პირველი ებრაელი ინტელექტუალური ლტოლვილი ჰიტლერის ევროპიდან. ომის შემდეგ ის წუხდა: „ჩემი გრძნობები ევროპის მიმართ ნოსტალგიის საპირისპიროა, რადგან ყველა კუთხე, რაც მე ვიცი, მახსენებს გაუჩინარებულ სამყაროს და ნანგრევებს, რომლებიც კომფორტს არ მოაქვს“ და გაიხსენა „ჩემი სრული იმედგაცრუება ადამიანთა ჰუმანურობით“. პერიოდი 1933 წლიდან 1938 წლამდე.

ახალგაზრდობის დაკარგული მრავალეროვნული ევროპით შეძრწუნებულმა ფონ ნოიმანმა მთელი თავისი ინტელექტი მიმართა ომის მანქანას, რომელიც ეკუთვნოდა იმ ქვეყანას, რომელიც მას თავშესაფარს აფარებდა. მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში, მან გადალახა ქვეყანა, აძლევდა რჩევებს და კონსულტაციებს უწევდა ახალი იარაღის პროექტების ფართო სპექტრს, თუმცა როგორღაც მოახერხა თამაშის თეორიის შესახებ ნაყოფიერი წიგნის თანაავტორი. მისი, როგორც კონსულტანტის ყველაზე საიდუმლო და მნიშვნელოვანი სამუშაო იყო მისი პოზიცია მანჰეტენის პროექტზე - ატომური ბომბის შექმნის მცდელობა - რომლის კვლევითი ჯგუფი მდებარეობდა ლოს ალამოსში (ახალი მექსიკა). რობერტ ოპენჰაიმერმა ის დაიქირავა 1943 წლის ზაფხულში პროექტის მათემატიკური მოდელირებაში დასახმარებლად და მისმა გამოთვლებმა დაარწმუნა ჯგუფის დანარჩენი წევრები, რომ გადასულიყვნენ შიგნით სროლის ბომბისკენ. ასეთი აფეთქება, ფეთქებადი ნივთიერებების წყალობით, რომელიც ანაწილებს დაშლელი მასალას შიგნით, საშუალებას მისცემს მიღწეულიყო თვითშენარჩუნებული ჯაჭვური რეაქცია. შედეგად, დიდი რაოდენობით გამოთვლები იყო საჭირო იმისათვის, რომ მიაღწიოთ სრულყოფილ სფერულ აფეთქებას, მიმართული შიგნით სასურველ წნევაზე - და ნებისმიერი შეცდომა გამოიწვევს ჯაჭვური რეაქციის შეწყვეტას და ბომბის ფიასკოს.

ფონ ნეუმანი Los Alamos-ში მუშაობისას

Los Alamos-ში არსებობდა ოცი ადამიანის კალკულატორის ჯგუფი, რომლებსაც ჰქონდათ დესკტოპის კალკულატორები, მაგრამ ისინი ვერ უმკლავდებოდნენ გამოთვლით დატვირთვას. მეცნიერებმა მათ IBM-ის აპარატურა გადასცეს დახვრეტილი ბარათებით სამუშაოდ, მაგრამ მაინც ვერ შეძლეს. მათ მოითხოვეს გაუმჯობესებული აღჭურვილობა IBM-ისგან, მიიღეს იგი 1944 წელს, მაგრამ მაინც ვერ შეძლეს.

იმ დროისთვის ფონ ნოიმანმა თავის რეგულარულ კრუიზს დაამატა სხვა ადგილები: მან მოინახულა კომპიუტერული აღჭურვილობის ყველა შესაძლო ადგილი, რომელიც შეიძლება სასარგებლო ყოფილიყო ლოს ალამოსში. მან წერილი მისწერა უორენ უივერს, ეროვნული თავდაცვის კვლევის კომიტეტის (NDRC) გამოყენებითი მათემატიკის განყოფილების ხელმძღვანელს და მიიღო რამდენიმე კარგი მინიშნება. ის წავიდა ჰარვარდში მარკ I-ის დასათვალიერებლად, მაგრამ ის უკვე სრულად იყო დატვირთული საზღვაო ძალებისთვის. ის ესაუბრა ჯორჯ სტიბიცს და განიხილა ლოს ალამოსისთვის Bell-ის სარელეო კომპიუტერის შეკვეთა, მაგრამ მიატოვა იდეა მას შემდეგ, რაც გაიგო, რამდენი დრო დასჭირდებოდა. ის ეწვია ჯგუფს კოლუმბიის უნივერსიტეტიდან, რომელმაც გააერთიანა რამდენიმე IBM კომპიუტერი უფრო დიდ ავტომატიზირებულ სისტემაში უოლას ეკერტის ხელმძღვანელობით, მაგრამ შესამჩნევი გაუმჯობესება არ ყოფილა IBM კომპიუტერებთან შედარებით უკვე Los Alamos-ში.

თუმცა, უივერმა არ შეიყვანა ერთი პროექტი სიაში, რომელიც მან მისცა ფონ ნეუმანს: ENIAC. მან რა თქმა უნდა იცოდა ამის შესახებ: გამოყენებითი მათემატიკის დირექტორის თანამდებობაზე პასუხისმგებელი იყო ქვეყნის ყველა კომპიუტერული პროექტის პროგრესის მონიტორინგზე. უივერს და NDRC-ს, რა თქმა უნდა, შეიძლება ჰქონოდათ ეჭვი ENIAC-ის სიცოცხლისუნარიანობასა და დროში, მაგრამ გასაკვირია, რომ მან არც კი ახსენა მისი არსებობა.

როგორიც არ უნდა იყოს მიზეზი, შედეგი იყო ის, რომ ფონ ნეიმანმა მხოლოდ ENIAC-ის შესახებ შეიტყო რკინიგზის პლატფორმაზე შემთხვევითი შეხვედრის შედეგად. ეს ამბავი ჰერმან გოლდშტეინმა, მურის სკოლის სატესტო ლაბორატორიის მეკავშირემ, სადაც ENIAC აშენდა. გოლდშტეინი შეხვდა ფონ ნეუმანს აბერდინის რკინიგზის სადგურზე 1944 წლის ივნისში - ფონ ნოიმანი მიემგზავრებოდა ერთ-ერთ კონსულტაციაზე, რომელსაც ის ატარებდა, როგორც სამეცნიერო საკონსულტაციო კომიტეტის წევრი აბერდინის ბალისტიკური კვლევის ლაბორატორიაში. გოლდშტეინმა იცოდა ფონ ნეუმანის, როგორც დიდი ადამიანის რეპუტაცია და დაიწყო საუბარი მასთან. შთაბეჭდილების მოხდენის სურვილით, ფილადელფიაში განვითარებული ახალი და საინტერესო პროექტი არ ახსენა. ფონ ნეუმანის მიდგომა მყისიერად შეიცვალა თვითკმაყოფილი კოლეგის მიდგომიდან მკაცრი კონტროლერის მიდგომით და მან გოლდშტეინს ახალი კომპიუტერის დეტალებთან დაკავშირებული კითხვები დაუსვა. მან აღმოაჩინა ლოს ალამოსისთვის პოტენციური კომპიუტერული ენერგიის ახალი საინტერესო წყარო.

ფონ ნეუმანი პირველად ეწვია პრესპერ ეკერტს, ჯონ მაუხლის და ENIAC-ის გუნდის სხვა წევრებს 1944 წლის სექტემბერში. მას მაშინვე შეუყვარდა პროექტი და კონსულტაციისთვის საჭირო ორგანიზაციების გრძელ სიას კიდევ ერთი ელემენტი დაუმატა. ამით ორივე მხარემ ისარგებლა. ადვილი მისახვედრია, თუ რატომ იზიდავდა ფონ ნეუმანს მაღალსიჩქარიანი ელექტრონული გამოთვლის პოტენციალი. ENIAC-ს, ან მის მსგავს მანქანას, ჰქონდა უნარი გადალახოს ყველა გამოთვლითი შეზღუდვა, რომელიც აფერხებდა მანჰეტენის პროექტის და მრავალი სხვა არსებული თუ პოტენციური პროექტის პროგრესს (თუმცა, სეის კანონი, რომელიც დღესაც მოქმედებს, უზრუნველყოფდა, რომ გამოთვლითი შესაძლებლობები მალე მათზე თანაბარ მოთხოვნას შექმნის). მურის სკოლისთვის ისეთი აღიარებული სპეციალისტის კურთხევა, როგორიც ფონ ნეუმანი იყო, მათ მიმართ სკეპტიციზმის დასასრულს ნიშნავდა. უფრო მეტიც, მისი დიდი ინტელექტისა და დიდი გამოცდილების გათვალისწინებით მთელი ქვეყნის მასშტაბით, მისი ცოდნის სიგანე და სიღრმე ავტომატური გამოთვლის სფეროში შეუდარებელი იყო.

ასე ჩაერთო ფონ ნეუმანი ეკერტისა და მაუხლის გეგმაში, შეექმნათ ENIAC-ის მემკვიდრე. ჰერმან გოლდშტეინთან და სხვა ENIAC-ის მათემატიკოსთან, არტურ ბურკსთან ერთად, მათ დაიწყეს ელექტრონული კომპიუტერის მეორე თაობის პარამეტრების დახაზვა და სწორედ ამ ჯგუფის იდეები შეაჯამა ფონ ნეუმანმა "პირველ პროექტში" მოხსენებაში. ახალი მანქანა უნდა ყოფილიყო უფრო მძლავრი, ჰქონოდა უფრო გლუვი ხაზები და, რაც მთავარია, გადალახულიყო ყველაზე დიდი ბარიერი ENIAC-ის გამოყენებისთვის - მრავალი საათის დაყენება ყოველი ახალი ამოცანისთვის, რომლის დროსაც ეს მძლავრი და ძალიან ძვირი კომპიუტერი უბრალოდ უმოქმედოდ იჯდა. უახლესი თაობის ელექტრომექანიკური მანქანების დიზაინერებმა, Harvard Mark I-მა და Bell Relay Computer-მა, თავიდან აიცილეს ეს კომპიუტერში ინსტრუქციების შეყვანით ქაღალდის ლენტის გამოყენებით მასზე გაჭრილი ნახვრეტებით, რათა ოპერატორს შეეძლო ქაღალდის მომზადება, სანამ მანქანა სხვა დავალებებს ასრულებდა. . თუმცა, ასეთი მონაცემების შეყვანა უარყოფს ელექტრონიკის სიჩქარის უპირატესობას; არცერთ ქაღალდს არ შეეძლო მონაცემთა მიწოდება ისე სწრაფად, როგორც ENIAC-ს შეეძლო მისი მიღება. ("Colossus" მუშაობდა ქაღალდზე ფოტოელექტრული სენსორების გამოყენებით და მისი ხუთი გამოთვლითი მოდულიდან თითოეული შთანთქავდა მონაცემებს 5000 სიმბოლო წამში სიჩქარით, მაგრამ ეს შესაძლებელი გახდა მხოლოდ ქაღალდის ლენტის უსწრაფესი გადახვევის წყალობით. თვითნებურ ადგილას გადასვლა. ფირზე საჭირო იყო 0,5 წამის დაყოვნება ყოველ 5000 სტრიქონზე).

პრობლემის გადაწყვეტა, რომელიც აღწერილია "პირველ პროექტში", იყო ინსტრუქციების შენახვის გადატანა "გარე ჩამწერი საშუალებიდან" "მეხსიერებაზე" - ეს სიტყვა პირველად გამოიყენეს კომპიუტერის მონაცემთა შენახვასთან დაკავშირებით (ფონ ნეუმანი კონკრეტულად გამოიყენა ეს და სხვა ბიოლოგიური ტერმინები ნაშრომში - ის ძალიან დაინტერესებული იყო ტვინის მუშაობით და ნეირონებში მიმდინარე პროცესებით). ამ იდეას მოგვიანებით უწოდეს "პროგრამის შენახვა". თუმცა, ამან მაშინვე გამოიწვია სხვა პრობლემა - რამაც ატანასოვიც კი შეაშფოთა - ელექტრონული მილების გადაჭარბებული მაღალი ღირებულება. "პირველმა პროექტმა" შეაფასა, რომ კომპიუტერს, რომელსაც შეუძლია შეასრულოს გამოთვლითი ამოცანების ფართო სპექტრი, დასჭირდება 250 ორობითი რიცხვის მეხსიერება ინსტრუქციებისა და დროებითი მონაცემების შესანახად. ამ ზომის მილის მეხსიერება მილიონობით დოლარი დაჯდებოდა და სრულიად არასანდო იქნებოდა.

დილემიდან გამოსავალი შემოგვთავაზა ეკერტმა, რომელიც მუშაობდა რადარის კვლევაზე 1940-იანი წლების დასაწყისში მურის სკოლასა და MIT-ის Rad Lab-ს შორის კონტრაქტის საფუძველზე, რადარის ტექნოლოგიების ცენტრალური კვლევითი ცენტრი შეერთებულ შტატებში. კერძოდ, ეკერტი მუშაობდა სარადარო სისტემაზე, სახელწოდებით „მოძრავი სამიზნე ინდიკატორი“ (MTI), რომელმაც მოაგვარა „მიწის აფეთქების“ პრობლემა: რადარის ეკრანზე წარმოქმნილი ნებისმიერი ხმაური შენობების, ბორცვებისა და სხვა სტაციონარული ობიექტების მიერ, რაც ართულებდა. ოპერატორმა მოახდინოს მნიშვნელოვანი ინფორმაციის იზოლირება - მოძრავი თვითმფრინავის ზომა, მდებარეობა და სიჩქარე.

MTI-მ მოაგვარა გამწვავების პრობლემა ე.წ შეფერხების ხაზი. მან გადააქცია რადარის ელექტრული იმპულსები ხმის ტალღებად, შემდეგ კი ეს ტალღები გაგზავნა ვერცხლისწყლის მილში ისე, რომ ხმა ჩასულიყო მეორე ბოლოში და კვლავ გარდაიქმნა ელექტრულ იმპულსად, როდესაც რადარი ხელახლა ასკანირებდა ცაში იმავე წერტილს (დაყოვნების ხაზები გამრავლებისთვის ხმის გამოყენება შესაძლებელია სხვა საშუალებებითაც: სხვა სითხეებით, მყარი კრისტალებით და ჰაერითაც კი (ზოგიერთი წყაროს მიხედვით, მათი იდეა გამოიგონა Bell Labs-ის ფიზიკოსმა უილიამ შოკლიმ, რომლის შესახებაც მოგვიანებით). ნებისმიერი სიგნალი, რომელიც მოდიოდა რადარიდან მილის სიგნალთან ერთად, განიხილებოდა სიგნალად სტაციონარული ობიექტიდან და ამოღებულია.

ეკერტი მიხვდა, რომ დაყოვნების ხაზში ხმის იმპულსები შეიძლება ჩაითვალოს ორობით რიცხვებად - 1 მიუთითებს ბგერის არსებობაზე, 0 მიუთითებს მის არარსებობაზე. ერთი ვერცხლისწყლის მილაკი შეიძლება შეიცავდეს ასობით ამ ციფრს, თითოეული მილიწამში რამდენჯერმე გაივლის ხაზს, რაც ნიშნავს, რომ კომპიუტერს მოუწევს რამდენიმე ასეული მიკროწამის ლოდინი ციფრზე წვდომისთვის. ამ შემთხვევაში, ტელეფონში ზედიზედ ციფრებზე წვდომა უფრო სწრაფი იქნებოდა, რადგან ციფრები დაშორებული იყო მხოლოდ რამდენიმე მიკროწამით.

მერკური შეფერხების ხაზები ბრიტანულ EDSAC კომპიუტერში

კომპიუტერის დიზაინთან დაკავშირებული ძირითადი პრობლემების გადაჭრის შემდეგ, ფონ ნოიმანმა შეადგინა მთელი ჯგუფის იდეები 101-გვერდიან „პირველ პროექტში“ ანგარიშში 1945 წლის გაზაფხულზე და გაავრცელა იგი მეორე თაობის EDVAC პროექტის მთავარ ფიგურებზე. მალე მან შეაღწია სხვა წრეებში. მათემატიკოსმა ლესლი კომრიმ, მაგალითად, 1946 წელს მურის სკოლაში ვიზიტის შემდეგ ასლი წაიღო ბრიტანეთში და გაუზიარა კოლეგებს. მოხსენების გავრცელებამ გააბრაზა ეკერტი და მაუხლი ორი მიზეზის გამო: პირველი, მან დიდი პატივი მიაგო პროექტის ავტორს, ფონ ნეუმანს. მეორეც, სისტემაში შემავალი ყველა ძირითადი იდეა, ფაქტობრივად, გამოქვეყნდა საპატენტო ოფისის თვალსაზრისით, რაც ხელს უშლიდა მათ გეგმებს ელექტრონული კომპიუტერის კომერციალიზაციის შესახებ.

ეკერტისა და მაუხლის წყენის საფუძველმა, თავის მხრივ, გამოიწვია მათემატიკოსების: ფონ ნეუმანის, გოლდშტეინის და ბურქსის აღშფოთება. მათი აზრით, მოხსენება იყო მნიშვნელოვანი ახალი ცოდნა, რომელიც საჭირო იყო რაც შეიძლება ფართოდ გავრცელებულიყო სამეცნიერო პროგრესის სულისკვეთებით. გარდა ამისა, მთელი ეს საწარმო ფინანსდებოდა მთავრობის მიერ და, შესაბამისად, ამერიკელი გადამხდელების ხარჯზე. ისინი მოიგერიეს ეკერტის კომერციალიზმით და მაუხლის მცდელობამ ომიდან ფულის გამომუშავება. ფონ ნეუმანი წერდა: „ვერასოდეს მივიღებდი უნივერსიტეტის საკონსულტაციო პოზიციას, რადგან ვიცოდი, რომ კომერციულ ჯგუფს ვურჩევდი“.

ფრაქციები დაშორდნენ 1946 წელს: ეკერტმა და მაუხლიმ გახსნეს საკუთარი კომპანია ENIAC ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული ერთი შეხედვით უსაფრთხო პატენტის საფუძველზე. მათ თავდაპირველად დაარქვეს თავიანთი კომპანია Electronic Control Company, მაგრამ მომდევნო წელს მათ დაარქვეს Eckert-Mauchly Computer Corporation. ფონ ნეუმანი დაბრუნდა IAS-ში EDVAC-ზე დაფუძნებული კომპიუტერის შესაქმნელად და მას შეუერთდნენ გოლდშტეინი და ბურქსი. ეკერტისა და მაუხლის სიტუაციის განმეორების თავიდან ასაცილებლად, ისინი დარწმუნდნენ, რომ ახალი პროექტის მთელი ინტელექტუალური საკუთრება გახდა საჯარო.

ფონ ნეუმანი IAS კომპიუტერის წინ, რომელიც აშენდა 1951 წელს.

ალან ტურინგისადმი მიძღვნილი რეტრეტი

მათ შორის, ვინც EDVAC-ის მოხსენება შემოვლითი გზით ნახა, იყო ბრიტანელი მათემატიკოსი ალან ტურინგი. ტურინგი არ იყო პირველ მეცნიერთა შორის, ვინც შექმნა ან წარმოიდგინა ავტომატური კომპიუტერი, ელექტრონული თუ სხვა, და ზოგიერთმა ავტორმა მნიშვნელოვნად აჭარბა მის როლს გამოთვლის ისტორიაში. თუმცა, ჩვენ უნდა მივცეთ მას დამსახურება, რომ იყო პირველი ადამიანი, ვინც გააცნობიერა, რომ კომპიუტერებს შეუძლიათ მეტის გაკეთება, ვიდრე უბრალოდ რაღაცის „გამოთვლა“ რიცხვების დიდი თანმიმდევრობის დამუშავებით. მისი მთავარი იდეა იყო, რომ ადამიანის გონების მიერ დამუშავებული ინფორმაცია შეიძლება იყოს წარმოდგენილი რიცხვების სახით, ამიტომ ნებისმიერი გონებრივი პროცესი შეიძლება გადაიქცეს გამოთვლად.

ალან ტურინგი 1951 წელს

1945 წლის ბოლოს ტურინგმა გამოაქვეყნა საკუთარი მოხსენება, რომელშიც ნახსენები იყო ფონ ნოიმანი, სახელწოდებით "წინადადება ელექტრონული კალკულატორისთვის" და განკუთვნილი იყო ბრიტანეთის ეროვნული ფიზიკური ლაბორატორიისთვის (NPL). ის ასე ღრმად არ ჩაუღრმავდა შემოთავაზებული ელექტრონული კომპიუტერის დიზაინის კონკრეტულ დეტალებს. მისი დიაგრამა ასახავდა ლოგიკოსის გონებას. ეს არ იყო გამიზნული მაღალი დონის ფუნქციებისთვის სპეციალური აპარატურის ქონა, რადგან ისინი შეიძლება შედგებოდეს დაბალი დონის პრიმიტივებისგან; ეს იქნება მახინჯი ზრდა მანქანის ლამაზ სიმეტრიაზე. ტურინგმა ასევე არ გამოყო რაიმე წრფივი მეხსიერება კომპიუტერულ პროგრამაში - მონაცემები და ინსტრუქციები შეიძლება თანაარსებობდეს მეხსიერებაში, რადგან ისინი უბრალოდ რიცხვები იყო. ინსტრუქცია ინსტრუქციად იქცა მხოლოდ მაშინ, როცა ის ასე იქნა ინტერპრეტირებული (ტურინგის 1936 წლის ნაშრომში „გამოთვლადი რიცხვების შესახებ“ უკვე გამოიკვლია კავშირი სტატიკური მონაცემებისა და დინამიური ინსტრუქციებს შორის. მან აღწერა, რასაც მოგვიანებით ეწოდა „ტურინგის მანქანა“ და აჩვენა, როგორ შეიძლება გადაიქცეს რიცხვად და მიეწოდოს უნივერსალურ ტურინგ მანქანას, რომელსაც შეუძლია ნებისმიერი სხვა ტურინგის მანქანის ინტერპრეტაცია და შესრულება). იმის გამო, რომ ტურინგმა იცოდა, რომ რიცხვებს შეეძლოთ წარმოედგინათ ნებისმიერი სახის ზუსტი ინფორმაცია, მან ამ კომპიუტერზე გადასაწყვეტი ამოცანების ჩამონათვალში შეიტანა არა მხოლოდ საარტილერიო მაგიდების აგება და წრფივი განტოლებების სისტემების ამოხსნა, არამედ თავსატეხების ამოხსნაც. ჭადრაკის კვლევები.

ავტომატური ტურინგის ძრავა (ACE) არასოდეს აშენდა თავდაპირველი სახით. ის ძალიან ნელი იყო და კონკურენციას უწევდა უფრო მონდომებულ ბრიტანულ გამოთვლით პროექტებს საუკეთესო ნიჭისთვის. პროექტი შეჩერდა რამდენიმე წლის განმავლობაში, შემდეგ კი ტურინგმა დაკარგა ინტერესი მის მიმართ. 1950 წელს NPL-მ შექმნა Pilot ACE, პატარა მანქანა ოდნავ განსხვავებული დიზაინით, და რამდენიმე სხვა კომპიუტერის დიზაინმა მიიღო შთაგონება ACE არქიტექტურიდან 1950-იანი წლების დასაწყისში. მაგრამ მან ვერ გააფართოვა თავისი გავლენა და სწრაფად დაივიწყა.

მაგრამ ეს ყველაფერი არ ამცირებს ტურინგის დამსახურებას, უბრალოდ ეხმარება მას სწორ კონტექსტში მოთავსებაში. კომპიუტერების ისტორიაზე მისი გავლენის მნიშვნელობა ემყარება არა 1950-იანი წლების კომპიუტერულ დიზაინს, არამედ თეორიულ საფუძველს, რომელიც მან უზრუნველყო კომპიუტერული მეცნიერებისთვის, რომელიც გაჩნდა 1960-იან წლებში. მისი ადრეული ნამუშევრები მათემატიკური ლოგიკის შესახებ, რომლებიც იკვლევდნენ გამოთვლისა და გამოუთვლელის საზღვრებს, გახდა ახალი დისციპლინის ფუნდამენტური ტექსტები.

ნელი რევოლუცია

ENIAC-ისა და EDVAC-ის ანგარიშის გავრცელების შემდეგ, მურის სკოლა მომლოცველების ადგილად იქცა. ბევრი ვიზიტორი მოვიდა სასწავლებლად ოსტატების ფეხებთან, განსაკუთრებით აშშ-დან და ბრიტანეთიდან. აპლიკანტთა ნაკადის გასამარტივებლად, სკოლის დეკანს 1946 წელს მოუწია საზაფხულო სკოლის ორგანიზება ავტომატურ გამოთვლით მანქანებზე, მოწვევით. ლექციებს კითხულობდნენ ისეთი მნათობლები, როგორებიც იყვნენ ეკერტი, მაუხლი, ფონ ნოიმანი, ბურქსი, გოლდშტეინი და ჰოვარდ აიკენი (ჰარვარდის მარკ I ელექტრომექანიკური კომპიუტერის შემქმნელი).

ახლა თითქმის ყველას სურდა მანქანების აშენება EDVAC ანგარიშის ინსტრუქციების მიხედვით (ირონიულია, პირველი მანქანა, რომელმაც მეხსიერებაში შენახული პროგრამა გაუშვა, იყო თავად ENIAC, რომელიც 1948 წელს გადაკეთდა მეხსიერებაში შენახული ინსტრუქციების გამოყენებაში. მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყო მან. წარმატებით მუშაობს თავის ახალ სახლში, აბერდინის საპროცენტო მოედანზე). 1940-იან და 50-იან წლებში შექმნილი ახალი კომპიუტერული დიზაინის სახელებიც კი ექვემდებარებოდა ENIAC-ისა და EDVAC-ის გავლენას. მაშინაც კი, თუ არ გაითვალისწინებთ UNIVAC-ს და BINAC-ს (შექმნილი Eckert-ისა და Mauchly-ის ახალ კომპანიაში) და თავად EDVAC-ს (დასრულებულია მურის სკოლაში მას შემდეგ, რაც მისი დამფუძნებლები დატოვეს), ჯერ კიდევ არსებობს AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC და WEIZAC. ბევრმა მათგანმა პირდაპირ დააკოპირა თავისუფლად გამოქვეყნებული ბასს დიზაინი (მცირე ცვლილებებით), ისარგებლეს ფონ ნეუმანის ღიაობის პოლიტიკით ინტელექტუალურ საკუთრებასთან დაკავშირებით.

თუმცა, ელექტრონული რევოლუცია თანდათან განვითარდა, ეტაპობრივად შეცვალა არსებული წესრიგი. პირველი EDVAC-ის ტიპის მანქანა 1948 წლამდე გამოჩნდა და ეს იყო მხოლოდ მცირე მტკიცებულების პროექტი, მანჩესტერის "ბავშვი", რომელიც შექმნილია მეხსიერების სიცოცხლისუნარიანობის დასამტკიცებლად. უილიამსის მილები (კომპიუტერების უმეტესობა გადავიდა ვერცხლისწყლის მილებიდან მეხსიერების სხვა ტიპზე, რომელიც ასევე განპირობებულია სარადარო ტექნოლოგიებით. მხოლოდ მილების ნაცვლად გამოიყენა CRT ეკრანი. ბრიტანელი ინჟინერი ფრედერიკ უილიამსი იყო პირველი, ვინც გაარკვია, როგორ გადაეჭრა პრობლემა ამ მეხსიერების სტაბილურობა, რის შედეგადაც დისკებმა მიიღო მისი სახელი). 1949 წელს შეიქმნა კიდევ ოთხი მანქანა: სრული ზომის Manchester Mark I, EDSAC კემბრიჯის უნივერსიტეტში, CSIRAC სიდნეიში (ავსტრალია) და ამერიკული BINAC - თუმცა ეს უკანასკნელი არასოდეს ამოქმედდა. პატარა, მაგრამ სტაბილური კომპიუტერული ნაკადი გაგრძელდა მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში.

ზოგიერთმა ავტორმა აღწერა ENIAC ისე, თითქოს მან ფარდა გადახადა წარსულში და მყისიერად მოგვიყვანა ელექტრონული გამოთვლის ეპოქაში. ამის გამო რეალური მტკიცებულებები დიდად დამახინჯდა. „სრულიად ელექტრონული ENIAC-ის გამოჩენამ Mark I თითქმის მაშინვე მოძველდა (თუმცა ის წარმატებით ფუნქციონირებდა თხუთმეტი წლის შემდეგ)“ წერდა კეტრინ დევის ფიშმანი, The Computer Establishment (1982). ეს განცხადება იმდენად აშკარად ეწინააღმდეგება საკუთარ თავს, რომ შეიძლება ვიფიქროთ, რომ მისის ფიშმენის მარცხენა ხელი არ იცოდა რას აკეთებდა მისი მარჯვენა. ამას, რა თქმა უნდა, უბრალო ჟურნალისტის ჩანაწერებს მიაწერთ. თუმცა, ჩვენ აღმოვაჩენთ, რომ რამდენიმე ნამდვილი ისტორიკოსი კიდევ ერთხელ ირჩევს მარკ I-ს, როგორც მათრახს და წერს: „ჰარვარდის მარკ I არა მხოლოდ ტექნიკური ჩიხი იყო, მას საერთოდ არაფერი გამოუვიდა თავისი თხუთმეტი წლის განმავლობაში. იგი გამოიყენებოდა საზღვაო ძალების რამდენიმე პროექტში, სადაც მანქანა საკმარისად სასარგებლო აღმოჩნდა საზღვაო ძალებისთვის, რათა შეუკვეთა მეტი გამოთვლითი მანქანა აიკენის ლაბორატორიისთვის." [ასპრეი და კემპბელ-კელი]. კიდევ ერთხელ, აშკარა წინააღმდეგობა.

სინამდვილეში, სარელეო კომპიუტერებს ჰქონდათ თავისი უპირატესობები და განაგრძობდნენ მუშაობას ელექტრონულ ბიძაშვილებთან ერთად. მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ და კიდევ 1950-იანი წლების დასაწყისში იაპონიაში შეიქმნა რამდენიმე ახალი ელექტრომექანიკური კომპიუტერი. სარელეო მანქანები უფრო ადვილი იყო დაპროექტება, აშენება და შენარჩუნება, და არ საჭიროებდა იმდენ ელექტროენერგიას და კონდიცირებას (ათასობით ვაკუუმური მილის მიერ გამოსხივებული უზარმაზარი სითბოს გასაფანტად). ENIAC-მა გამოიყენა 150 კვტ ელექტროენერგია, აქედან 20 მის გასაგრილებლად.

აშშ-ს არმია კვლავ იყო გამოთვლითი ენერგიის მთავარი მომხმარებელი და არ უგულებელყო „მოძველებული“ ელექტრომექანიკური მოდელები. 1940-იანი წლების ბოლოს არმიას ჰქონდა ოთხი სარელეო კომპიუტერი, ხოლო საზღვაო ფლოტს - ხუთი. ბალისტიკური კვლევის ლაბორატორიას აბერდინში გააჩნდა გამოთვლითი სიმძლავრის უდიდესი კონცენტრაცია მსოფლიოში, ENIAC-ით, Bell-ისა და IBM-ის სარელეო კალკულატორებით და ძველი დიფერენციალური ანალიზატორით. 1949 წლის სექტემბრის ანგარიშში თითოეულს მიენიჭა თავისი ადგილი: ENIAC საუკეთესოდ მუშაობდა გრძელი, მარტივი გამოთვლებით; Bell's Model V კალკულატორი უკეთესად ამუშავებდა რთულ გამოთვლებს მისი პრაქტიკულად შეუზღუდავი ინსტრუქციების ლენტისა და მცურავი წერტილის შესაძლებლობების წყალობით, და IBM-ს შეეძლო დამუშავებული ინფორმაციის ძალიან დიდი რაოდენობით შენახული მუშტი ბარათებზე. იმავდროულად, გარკვეული ოპერაციები, როგორიცაა კუბის ფესვების აღება, ჯერ კიდევ უფრო ადვილი იყო ხელით შესრულება (ელცხრილებისა და დესკტოპის კალკულატორების კომბინაციის გამოყენებით) და დაზოგავს მანქანის დროს.

ელექტრონული გამოთვლითი რევოლუციის დასასრულის საუკეთესო ნიშანი იქნებოდა არა 1945 წელი, როდესაც ENIAC დაიბადა, არამედ 1954 წელი, როდესაც გამოჩნდა IBM 650 და 704 კომპიუტერები. ეს არ იყო პირველი კომერციული ელექტრონული კომპიუტერები, მაგრამ ისინი იყვნენ პირველი, წარმოებული ქ. ასობით და განსაზღვრა IBM-ის დომინირება კომპიუტერულ ინდუსტრიაში, რომელიც გაგრძელდა ოცდაათი წელი. ტერმინოლოგიაში თომას კუნიელექტრონული კომპიუტერები აღარ იყო 1940-იანი წლების უცნაური ანომალია, რომელიც მხოლოდ ატანასოვისა და მაუხლის მსგავსი გარიყულების ოცნებებში არსებობდა; ისინი ნორმალურ მეცნიერებად იქცნენ.

IBM 650 მრავალი კომპიუტერიდან ერთ-ერთი - ამ შემთხვევაში, ტეხასის A&M უნივერსიტეტის მაგალითი. მაგნიტური ბარაბნის მეხსიერება (ქვედა) მას შედარებით ნელ, მაგრამ ასევე შედარებით იაფს ხდიდა.

ბუდის დატოვება

1950-იანი წლების შუა პერიოდისთვის ციფრული გამოთვლითი აღჭურვილობის სქემები და დიზაინი ანალოგური გადამრთველებისა და გამაძლიერებლების წარმოშობიდან გათიშული იყო. 1930-იანი და 40-იანი წლების დასაწყისის კომპიუტერული დიზაინები დიდწილად ეყრდნობოდა ფიზიკისა და რადარის ლაბორატორიების იდეებს, განსაკუთრებით კი ტელეკომუნიკაციის ინჟინრებისა და კვლევითი განყოფილებების იდეებს. ახლა კომპიუტერებს ჰქონდათ ორგანიზებული საკუთარი სფერო და დარგის ექსპერტები ავითარებდნენ საკუთარ იდეებს, ლექსიკას და ინსტრუმენტებს საკუთარი პრობლემების გადასაჭრელად.

კომპიუტერი გამოჩნდა მისი თანამედროვე გაგებით და, შესაბამისად, ჩვენი სარელეო ისტორია დასასრულს უახლოვდება. თუმცა, ტელეკომუნიკაციების სამყაროს კიდევ ერთი საინტერესო ტუზი ჰქონდა ხელზე. ვაკუუმის მილმა გადააჭარბა რელეს მოძრავი ნაწილების გარეშე. და ჩვენს ისტორიაში ბოლო რელეს ჰქონდა რაიმე შიდა ნაწილების სრული არარსებობის უპირატესობა. მატერიის უვნებელი გარეგნობის სიმსივნე, მისგან რამდენიმე მავთულით გამოსული, გაჩნდა ელექტრონიკის ახალი ფილიალის წყალობით, რომელიც ცნობილია როგორც "მყარი მდგომარეობა".

მიუხედავად იმისა, რომ ვაკუუმის მილები სწრაფი იყო, ისინი მაინც ძვირი, დიდი, ცხელი და არა განსაკუთრებით საიმედო იყო. მათთან, ვთქვათ, ლეპტოპის დამზადება შეუძლებელი იყო. ფონ ნეუმანი 1948 წელს წერდა, რომ "ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ჩვენ შევძლებთ გადავაჭარბოთ 10 (ან შესაძლოა რამდენიმე ათეული ათასი) გადამრთველების რაოდენობას, სანამ ჩვენ იძულებულნი ვართ გამოვიყენოთ თანამედროვე ტექნოლოგია და ფილოსოფია). მყარი მდგომარეობის რელე კომპიუტერებს აძლევდა შესაძლებლობას კვლავ და ისევ დაძლიონ ეს საზღვრები, რამდენჯერმე დაარღვიონ ისინი; გამოიყენება მცირე ბიზნესში, სკოლებში, სახლებში, საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში და ჯდება ჯიბეებში; შევქმნათ ჯადოსნური ციფრული მიწა, რომელიც გაჟღენთილია ჩვენი დღევანდელი არსებობით. და რომ ვიპოვოთ მისი წარმოშობა, ჩვენ გვჭირდება საათის უკან გადახვევა ორმოცდაათი წლის წინ და დავუბრუნდეთ უკაბელო ტექნოლოგიების ადრეულ საინტერესო დღეებს.

კიდევ რა წაიკითხოთ:

• დევიდ ანდერსონი, "მანჩესტერის ბავშვი დაორსულდა ბლეჩლის პარკში?", ბრიტანეთის კომპიუტერული საზოგადოება (4 ივნისი, 2004 წ.)
• უილიამ ასპრეი, ჯონ ფონ ნეუმანი და თანამედროვე გამოთვლის წარმოშობა (1990)
• მარტინ კემპბელ-კელი და უილიამ ასპრეი, კომპიუტერი: საინფორმაციო მანქანის ისტორია (1996)
• თომას ჰეიგი და სხვ. ალ., Eniac in Action (2016)
• ჯონ ფონ ნოიმანი, "მოხსენების პირველი პროექტი EDVAC-ზე" (1945)
• ალან ტურინგი, "შემოთავაზებული ელექტრონული კალკულატორი" (1945)

წყარო: www.habr.com