Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin

Gotarên din ên di rêzê de:

Wekî ku me dît gotara dawî, endezyarên radyo û têlefonê di lêgerîna amplifikatorên bi hêztir de qadek teknolojîk ya nû ku zû jê re elektronîk hate binav kirin keşf kirin. Amplifikatora elektronîkî bi hêsanî dikare were veguheztinek dîjîtal, ku ji pismamê xweya elektromekanîkî, releya têlefonê, bi lez û beztir kar dike. Ji ber ku tu parçeyên mekanîkî tune bûn, lûleyek valahiya dikaribû di mîkrosekek an hindiktir de were zivirandin û qut kirin, ji dêlva ku deh millisecond an jî zêdetir ji hêla releyê ve hewce dike.

Ji 1939 heta 1945, sê komputer bi karanîna van hêmanên elektronîkî yên nû hatin afirandin. Ne tesaduf e ku tarîxên avakirina wan bi serdema Şerê Cîhanê yê Duyem re dişibin hev. Vê pevçûnê - ku di dîrokê de bêhempa ye bi awayê ku mirov bi erebeya şer ve girêdide - her û her têkiliya di navbera dewletan û di navbera zanist û teknolojiyê de guhezand, û her weha hejmarek mezin ji amûrên nû anî cîhanê.

Çîrokên sê komputerên elektronîkî yên yekem bi şer re têkildar in. Ya yekem ji deşîfrekirina peyamên Almanî re hate terxan kirin, û heya salên 1970-an di bin perdeya nepenîtiyê de ma, dema ku ew êdî ji bilî dîrokî ne balkêş bû. Ya duyemîn ku divê pir xwendevanan jê bihîstiba ENIAC bû, hesabkerek leşkerî ku ji bo arîkariya şer pir dereng hate qedandin. Lê li vir em li ya herî zû ya van sê makîneyan dinêrin, ku mêjiyê wê ye John Vincent Atanasoff.

Atanasov

Di sala 1930 de, Atanasov, kurê Amerîkî yê koçberek ji Bulgaristana Osmanî, di dawiyê de gehişte xewna xwe ya ciwantiyê û bû fîzîknasê teorîk. Lê, wekî piraniya daxwazên weha, rastî ne ya ku wî hêvî dikir bû. Bi taybetî, mîna piraniya xwendekarên endezyariyê û zanistên fizîkî yên di nîvê yekem a sedsala XNUMX-an de, Atanasov jî neçar ma ku barê giran ên hesabên domdar bikişîne. Teza wî ya li zanîngeha Wisconsinê li ser polarîzasyona helyûmê heşt hefte hesabên westayî bi karanîna hesabkerek maseya mekanîkî hewce kir.

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin
John Atanasov di ciwaniya xwe de

Di sala 1935-an de, piştî ku jixwe li zanîngeha Iowa postek wekî profesor qebûl kir, Atanasov biryar da ku li ser vî barî tiştek bike. Wî dest pê kir ku li ser awayên gengaz ên avakirina komputerek nû, bihêztir bifikire. Rêbazên analogê (wek analîzkera cudahiya MIT) ji ber sedemên sînorkirin û nerastiyê red kir, wî biryar da ku makîneyek dîjîtal ava bike ku bi jimareyan re wekî nirxên veqetandî ne ji pîvanên domdar re mijûl dibe. Ji xortaniya xwe de, ew bi pergala jimareya binaryê re nas bû û fêm kir ku ew ji hejmarên dehiyê yên adetî pir çêtir di nav avahiya vekêşandin/vekêşana guhezek dîjîtal de cîh digire. Ji ber vê yekê wî biryar da ku makîneyek binary çêbike. Û di dawiyê de, wî biryar da ku ji bo ku ew zûtirîn û nermalav be, divê ew elektronîk be, û ji bo hesaban lûleyên valahiya bikar bînin.

Atanasov di heman demê de hewce bû ku li ser cîhê pirsgirêkê biryar bide - divê komputera wî ji bo kîjan hesaban maqûl be? Wekî encamek, wî biryar da ku ew ê bi çareserkirina pergalên hevkêşeyên xêzikî re mijûl bibe, wan bi yek guhêrbar kêm bike (bikaranîna Rêbaza Gauss)-Heman hesabên ku li ser teza wî serdest bûn. Ew ê heya sî hevkêşan piştgirî bike, her yek bi heya sî guherbaran. Komputerek wusa dikare pirsgirêkên ku ji bo zanyar û endezyaran girîng in çareser bike, û di heman demê de ew ê ne pir tevlihev xuya bike.

Parçeyek hunerî

Di nîvê salên 1930-an de, teknolojiya elektronîkî ji eslê xwe 25 sal berê pir cihêreng bû. Du pêşkeftin bi taybetî ji bo projeya Atanasov xweş bûn: releyek tetikê û metreyek elektronîkî.

Ji sedsala 1918-an vir ve, endezyarên telegraf û têlefonê di destê xwe de amûrek bikêr a bi navê guhêrbar heye. Guhesker relayek bistable ye ku magnetên daîmî bikar tîne da ku wê di rewşa ku we ew tê de hiştiye-vekirî an girtî- bigire heya ku îşaretek elektrîkê werdigire da ku dewletan biguhezîne. Lê lûleyên valahiya nikaribin vê yekê bikin. Tu hêmanek mekanîkî ya wan tune bû û dikaribû "vekirî" an "girtî" be dema ku elektrîk di çerxê de diherikî an nedibû. Di sala 1-an de, du fîzîknasên Brîtanî, William Eccles û Frank Jordan, du lampa bi têlan ve girêdabûn da ku "relayek tetikê" biafirînin - releyek elektronîkî ku piştî ku ji hêla impulsek destpêkê ve tê guheztin bi domdarî dimîne. Eccles û Urdun pergala xwe ji bo armancên têlefonê ji bo Admiraltiya Brîtanî di dawiya Şerê Cîhanê yê Yekem de çêkirin. Lê dorhêla Eccles-Urdan, ku paşê wekî tetikê [îngilîzî. flip-flop] jî dikare wekî amûrek ji bo hilanîna jimareyek binaryê were hesibandin - 0 heke îşaret were şandin, û XNUMX wekî din. Bi vî awayî, bi rêya n flip-flopsan mimkun bû ku hejmareke binar a n bit temsîl bike.

Nêzîkî deh sal piştî destavêtinê, duyemîn serketina mezin di elektronîkê de pêk hat, ku bi cîhana komputerê re li hev ket: metreyên elektronîkî. Careke din, wekî ku di destpêka dîroka komputerê de pir caran qewimî, bêzarî bû dayika dahênanê. Fîzîknasên ku li ser belavkirina pariyên jêratomî dixwînin neçar bûn ku yan guh bidin klîk an jî bi saetan bi xwendina tomarên fotografî derbas bikin, hejmara tespîtan bijmêrin da ku rêjeya belavbûna pariyên ji maddeyên cihêreng bipîvin. Metreyên mekanîkî an elektromekanîkî vebijarkek ceribandî bûn ku van kiryaran hêsan bikin, lê ew pir hêdî dimeşin: wan nikaribûn gelek bûyerên ku di nav millisecondên hevûdu de qewimîn tomar bikin.

Di çareserkirina vê pirsgirêkê de xala sereke bû Charles Eril Wynne-Williams, ku di bin Ernest Rutherford de li Laboratory Cavendish li Cambridge xebitî. Wynne-Williams di elektronîk de jêhatî bû, û berê lûle (an valves, wekî ku li Brîtanyayê jê re digotin) bikar anîbû da ku amplifikatoran biafirîne ku guh bide bihîstin ka çi diqewime bi keriyan re. Di destpêka salên 1930-an de, wî fêm kir ku valves dikare were bikar anîn da ku hesabek çêbike, ku wî jê re digot "hejmarek pîvana binary" - ango jimarvanek binar. Di bingeh de, ew komek felq-flops bû ku dikaribû guhezderan li zincîrê veguhezîne (di pratîkê de, ew bikar anî thyratrons, cureyên çirayên ku ne valahiyek, lê gazek tê de hene, ku dikare piştî ionîzasyona tevahî ya gazê di pozîsyona ronahiyê de bimîne).

Berhevkarê Wynne-Williams zû bû yek ji amûrên laboratîfê yên pêwîst ji bo her kesê ku bi fîzîka perçeyan re têkildar e. Fîzîknasan hejmartinên pir piçûk ava kirin, bi gelemperî sê jimar hene (ango, dikarin heya heftan bijmêrin). Ev têra çêkirina tamponek bû ji bo metreyek mekanîkî ya hêdî, û ji bo tomarkirina bûyerên ku zû diqewimin ji metreyek ku bi beşên mekanîkî yên hêdî diherike dikare tomar bike.

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin

Lê di teorîyê de, hejmarên weha dikarin li hejmarên mezinahî an rastbûna kêfî werin dirêj kirin. Ev, bi hişkî, yekem makîneyên hesabkirina elektronîkî yên dîjîtal bûn.

Komputera Atanasov-Berry

Atanasov bi vê çîrokê nas bû, ku ew bi îhtîmala avakirina kompîturek elektronîkî qanih kir. Lê wî rasterast jimarvanên binary an flip-flops bikar neanî. Di destpêkê de, ji bo bingeha pergala jimartinê, wî hewl da ku jimarvanan hinekî guheztin bikar bîne - her tiştî, heke hejmartina dubare nebe, zêde çi ye? Lê ji ber hin sedeman wî nikarîbû çerxên hejmartinê bi têra xwe pêbawer bike, û wî neçar ma ku dorhêlên xwe yên zêdekirin û pirjimariyê pêş bixe. Wî nikarîbû flip-flops bikar bîne da ku bi demkî hejmarên binary hilîne ji ber ku budceyek wî ya tixûbdar û armancek wî ya ambargoyê hebû ku di yek carê de sî hejmaran hilîne. Wekî ku em ê di demek nêzîk de bibînin, vê rewşê encamên giran bû.

Di sala 1939 de, Atanasov sêwirana kompîtura xwe qedand. Niha ji wî re kesek bi zanîna rast hewce bû ku wê ava bike. Wî kesek wusa li mezûnek endezyariya Enstîtuya Dewleta Iowa ya bi navê Clifford Berry dît. Di dawiya salê de, Atanasov û Berry prototîpek piçûk çêkir. Sala paşîn wan guhertoyek tam a kompîturê bi sî jimareyan temam kirin. Di salên 1960-an de, nivîskarek ku dîroka wan dikole, jê re digotin Atanasoff-Berry Computer (ABC), û nav lê dimîne. Lê belê hemû kêmasî nehatin rakirin. Bi taybetî, ABC di 10000-ê de bi qasî yek jimarek binary xeletiyek hebû, ku ji bo her hesabek mezin dê bibe kujer.

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin
Clifford Berry û ABC di 1942 de

Lêbelê, di Atanasov û ABCya wî de mirov dikare kok û çavkaniya hemî komputerên nûjen bibîne. Ma wî (bi alîkariya Berry) yekem komputera dîjîtal a elektronîkî binar neafirand? Ma ev ne taybetmendiyên bingehîn ên bi mîlyaran amûrên ku abor, civak û çandên li çaraliyê cîhanê şekil didin û dimeşînin ne?

Lê em vegerin. Rengdêrên dîjîtal û binary ne warê ABCyê ne. Mînakî, Kompîtera Jimarê ya Kompleks a Bell (CNC), ku di heman demê de hatî pêşve xistin, komputerek dîjîtal, binar, elektromekanîkî bû ku karibû li ser balafira tevlihev hesab bike. Di heman demê de, ABC û CNC di heman demê de dişibihe ku wan pirsgirêkan li herêmek tixûbdar çareser kirin, û nekarin, berevajî komputerên nûjen, rêzek keyfî ya rêwerzan qebûl bikin.

Ya ku dimîne "elektronîk" e. Lê her çend hundurên matematîkî yên ABC elektronîkî bûn, ew bi leza elektromekanîkî xebitî. Ji ber ku Atanasov û Berry di warê aborî de nikarîbûn lûleyên valahiya bikar bînin da ku bi hezaran hejmarên binary hilînin, ji bo vê yekê wan pêkhateyên elektromekanîkî bikar anîn. Çend sed trîod, ku hesabên bingehîn ên matematîkî pêk tînin, li dora daholên zivirî û makîneyên lêdanê yên zivirî hatine dorpêç kirin, ku li wir nirxên navîn ên hemî gavên hesabkirinê hatine hilanîn.

Atanasoff û Berry karekî qehremanane di xwendin û nivîsandina daneyan de li ser qertên pêçandî bi lez û bezek mezin bi şewitandina wan bi elektrîkê li şûna ku wan bi mekanîkî lêxin, kirin. Lê ev bû sedema pirsgirêkên xwe: ew cîhaza şewitandinê bû ku ji 1 hejmaran 10000 xeletî berpirsiyar bû. Wekî din, di çêtirîn wan de jî, makîneyê nikarîbû di çirkekê de ji rêzek zûtir "pişk" bike, ji ber vê yekê ABC di çirkeyê de dikaribû bi her yek ji sî yekîneyên xwe yên hejmarî re tenê hesabek pêk bîne. Di dema mayî de, lûleyên valahiya bêkar rûdiniştin, bi bêsebrî "tiliyên xwe li ser masê dixin" dema ku ev makîneyên hanê bi êş hêdî hêdî li dora wan dizivirin. Atanasov û Berry hespê gemarî bi erebeya gîhayê ve girêdan. (Rêberê projeya ji nû veavakirina ABC-ê di salên 1990-an de leza herî zêde ya makîneyê texmîn kir, li gorî hemî dema derbasbûyî, tevî xebata operatorê li ser diyarkirina peywirê, di her çirkekê de pênc zêdekirin an kêmkirin. Ev, bê guman, ji komputerek mirovî zûtir e, lê ne bi heman lezê ye, ku em bi komputerên elektronîkî ve girêdayî ne.)

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin
diyagrama ABC. Tembûr ketin û derketina demkî li ser kondensatoran hilanîn. Qada qutkirina qerta tîratronê û kartêxwenda encamên pêngavek tevahî ya algorîtmê tomar kir û xwendin (yek ji guhêrbaran ji pergala hevkêşeyan derdixe).

Xebata li ser ABC di nîvê sala 1942-an de rawestiya dema Atanasoff û Berry ji bo makîneya şer a Dewletên Yekbûyî yên ku bi lez mezin dibû îmze kirin, ku ji mêjî û hem jî laş hewce dikir. Atanasov gazî Laboratory Ordnance Naval li Washington hate kirin da ku rêberiya tîmek pêşvebirina mayinên akustîk bike. Berry bi sekreterê Atanasov re zewicî û li Kalîforniyayê di pargîdaniyek peymana leşkerî de karek peyda kir da ku nekeve nav şer. Atanasov demekê hewl da ku afirîna xwe li eyaleta Iowa patenta bike, lê bê encam bû. Piştî şer berê xwe da tiştên din û êdî bi giranî bi komputeran re mijûl bû. Komputer bi xwe di sala 1948-an de ji bo zeviyek zeviyê hate şandin da ku cîhek di nivîsgehê de ji bo mezûnek nû ji enstîtuyê çêbike.

Dibe ku Atanasov bi tenê zû dest bi xebatê kir. Wî pişta xwe da berxikên zanîngehê yên nerm û dikaribû tenê çend hezar dolar xerc bike da ku ABC biafirîne, ji ber vê yekê aborî di projeya wî de hemî fikarên din derbas kir. Ger ew li benda destpêka salên 1940-an bûya, dibe ku wî ji bo amûrek elektronîkî ya bêkêmasî destûrek hukûmetê werbigire. Û di vê rewşê de - bi karanîna sînorkirî, kontrolkirina dijwar, ne pêbawer, ne pir zû - ABC ji bo berjewendîyên komputera elektronîkî ne reklamek sozdar bû. Makîneya şer a Amerîkî, tevî hemî birçîbûna xwe ya komputerê, ABC hişt ku li bajarê Ames, Iowa, ziwa bibe.

Makîneyên kompîturê yên şer

Şerê Cîhanê yê Yekem di warê zanist û teknolojiyê de pergalek veberhênana mezin çêkir û dest pê kir û ew ji bo Şerê Cîhanê yê Duyemîn amade kir. Tenê di nav çend salan de, pratîka şer li bejahî û behrê derbasî bikaranîna gazên jehrî, mayinên magnetîkî, keşf û bombebarankirina hewayî û hwd bû. Tu serkirdeyekî siyasî û leşkerî nikare guh nede guhertinên weha bilez. Ew ew qas bilez bûn ku lêkolîna zû dest pê kir dikaribû pîvanan li yek alî an yek alî biqedîne.

Dewletên Yekbûyî gelek materyal û mêjî hebûn (gelek ji wan ji Almanyaya Hitler reviyane) û ji şerên bilez ên ji bo saxbûnê û serdestiyê ku bandorê li welatên din dike dûr bû. Vê yekê hişt ku welat bi taybetî bi zelalî vê dersê fêr bibe. Ev di rastiyê de diyar bû ku çavkaniyên pîşesazî û rewşenbîrî yên mezin ji bo afirandina yekem çeka atomî hatine terxan kirin. Veberhênanek kêmtir naskirî, lê bi heman rengî girîng an piçûktir veberhênana di teknolojiya radarê de bû ku navenda wê li Laboratoriya Rad a MIT bû.

Ji ber vê yekê qada nû ya hesabkirina otomatîkî para xwe ji fonên leşkerî wergirt, her çend di astek pir piçûktir de be. Me berê jî cûrbecûr projeyên hesabkirina elektromekanîkî yên ku ji hêla şer ve hatî çêkirin destnîşan kir. Potansiyela komputerên-based rele, bi nisbetî ve dihat zanîn, ji ber ku di wê demê de danûstandinên têlefonê yên bi hezaran releyan bi gelek salan re xebitî bûn. Hêmanên elektronîkî hêj performansa xwe di astek wusa de îsbat nekiriye. Piraniya pisporan bawer kirin ku komputerek elektronîkî dê bê guman nebawer be (ABC mînakek bû) an dê pir dirêj were çêkirin. Tevî herikîna ji nişkave ya pereyên hukûmetê, projeyên jimartina elektronîkî yên leşkerî hindik bûn. Tenê sê hatin avêtin, û tenê du ji wan di makîneyên xebatê de encam dan.

Li Almanyayê, endezyarê têlefonê Helmut Schreyer ji hevalê xwe Konrad Zuse re nirxa makîneya elektronîkî ya li ser "V3"a elektromekanîkî ya ku Zuse ji bo pîşesaziya hewavaniyê (paşê wekî Z3 tê zanîn) ava dikir, îsbat kir. Zuse di dawiyê de razî bû ku li ser projeyek duyemîn bi Schreyer re bixebite, û Enstîtuya Lêkolînê ya Aeronautical pêşkêşî fînansekirina prototîpa 100-tube di dawiya 1941-an de kir. Lê her du zilam pêşî dest bi xebata şerî ya pêşanî kirin û dûv re jî karê wan ji ber zirara bombekirinê pir hêdî bû, hişt ku ew nikaribin makîneya xwe bi pêbawer bixebitin.

Dîroka Komputerên Elektronîkî, Beş 1: Pêşgotin
Zuse (rast) û Schreyer (çep) li apartmana Berlînê ya dêûbavên Zuse li ser komputerek elektromekanîkî dixebitin.

Û yekem komputera elektronîkî ya ku karekî bikêr kir, di laboratûvarek veşartî de li Brîtanyayê hate afirandin, ku li wir endezyarek têlefonê nêzîkatiyek nû ya radîkal ji bo cryptanalysis-based valve pêşniyar kir. Em ê vê çîrokê carek din eşkere bikin.

Wekî din çi bixwînin:

• Alice R. Burks û Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atasoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Mirovê ku Kompîturê Îcad kir (2010)

Source: www.habr.com

Add a comment