Сериядагы башка макалалар:
- Эстафетанын тарыхы
- Электрондук эсептөө машиналарынын тарыхы
- Транзистордун тарыхы
- Интернет тарыхы
Биз көргөндөй , радио жана телефон инженерлери алда канча кубаттуу күчөткүчтөрдү издеп, тез эле электроника деп аталган жаңы технологиялык талааны ачышты. Электрондук күчөткүчтү оңой эле санариптик өчүргүчкө айландырса болот, ал өзүнүн электромеханикалык тууганы телефондук релеге караганда бир топ жогору ылдамдыкта иштейт. Механикалык бөлүктөрү жок болгондуктан, вакуумдук түтүктү реле талап кылган он миллисекундда эмес, бир микросекундда же андан азыраак убакытта күйгүзүп-өчүрүп коюуга болот.
1939-жылдан 1945-жылга чейин бул жаңы электрондук компоненттерди колдонуу менен үч компьютер түзүлгөн. Аларды куруунун даталары дуйнелук экинчи согуштун мезгилине туура келгендиги кокусунан эмес. Бул конфликт – тарыхта теңдеши жок адамдарды согуш арабасына таңуу – мамлекеттердин ортосундагы, илим менен техниканын ортосундагы мамилелерди биротоло өзгөрттү, ошондой эле дүйнөгө көптөгөн жаңы түзүлүштөрдү алып келди.
Уч биринчи электрондук-эсептеечу машиналардын окуялары согуш менен чырмалышкан. Биринчиси немис билдирүүлөрүн чечмелөөгө арналган жана 1970-жылдарга чейин жашыруун сырдын астында калган, ал тарыхтан башка эч кандай кызыкчылыкка ээ болбой калган. Окурмандардын көбү угушу керек болгон экинчиси ENIAC, согушка жардам берүү үчүн өтө кеч аяктаган аскердик эсептегич. Бирок бул жерде биз ушул үч машинанын эң алгачкысын, ойлоп тапканын карайбыз .
Атанасов
1930-жылы Атанасов, эмигранттын америкалык уулу , акыры жаш кезиндеги кыялына жетип, теориялык физик болуп калды. Бирок, көптөгөн каалоолор сыяктуу эле, чындык ал күткөндөй болгон жок. Атап айтканда, XNUMX-кылымдын биринчи жарымында инженердик жана физикалык илимдердин көпчүлүк студенттери сыяктуу эле, Атанасов да тынымсыз эсептөөлөрдүн азаптуу түйшүктөрүн башынан өткөргөн. Анын Висконсин университетинде гелийдин поляризациясы боюнча диссертациясы механикалык столдук эсептегичти колдонуу менен сегиз жумалык тажатма эсептөөлөрдү талап кылган.
Жон Атанасов жаш кезинде
1935-жылга чейин Айова университетинин профессору катары кызматка орношуп, Атанасов бул жүктү чечүүнү чечкен. Ал жаңы, күчтүүрөөк компьютерди куруунун мүмкүн болгон жолдору жөнүндө ойлоно баштады. Аналогдук методдорду (мисалы, MIT дифференциалдык анализатору) чектөө жана так эместик үчүн четке кагып, ал сандарды үзгүлтүксүз өлчөө катары эмес, дискреттик маанилер катары караган санариптик машина курууну чечти. Жаш кезинен ал экилик санауу системасы менен тааныш болгон жана ал санариптик которгучтун күйгүзүү/өчүрүү структурасына кадимки ондук сандарга караганда алда канча жакшыраак туура келерин түшүнгөн. Ошентип, ал бинардык машина жасоону чечти. Акыр-аягы, ал эң ылдам жана ийкемдүү болушу үчүн, ал электрондук болушу керек жана эсептөөлөр үчүн вакуумдук түтүктөр колдонулушу керек деп чечти.
Атанасов проблемалык мейкиндикти да чечиши керек эле - анын компьютери кандай эсептөөлөргө ылайыктуу болушу керек? Натыйжада, ал сызыктуу теңдемелердин системаларын чечүү, аларды бир өзгөрмөлүү (колдонуу) менен чечүүнү чечти. ) — анын диссертациясында устемдук кылган ошол эле эсептеелер. Ал ар бири отузга чейин өзгөрмөлүү отузга чейин теңдемелерди колдойт. Мындай компьютер илимпоздор жана инженерлер үчүн маанилүү болгон маселелерди чече алмак жана ошол эле учурда ал укмуштуудай татаал эместей көрүнмөк.
көркөм чыгарма
1930-жылдардын орто ченинде электрондук технология 25 жыл мурун келип чыккандан абдан диверсификацияланган. Атанасовдун долбооруна эки иштеп чыгуу өзгөчө ылайыктуу болгон: триггер реле жана электрондук эсептегич.
1918-кылымдан бери телеграф жана телефон инженерлеринин карамагында коммутатор деп аталган ыңгайлуу түзүлүш бар. Коммутатор - бул абалды которуу үчүн электрдик сигналды алганга чейин аны сиз калтырган абалда (ачык же жабык) кармоо үчүн туруктуу магниттерди колдонгон эки туруктуу реле. Бирок вакуумдук түтүктөр буга жөндөмдүү эмес. Алардын механикалык компоненти болгон эмес жана электр тогу чынжыр аркылуу агып жатканда же болбосо "ачык" же "жабык" болушу мүмкүн. 1-жылы эки британ физиги Уильям Эклс жана Фрэнк Джордан эки лампаны зымдар менен бириктирип, "триггер релесин" - баштапкы импульс менен күйгүзүлгөндөн кийин тынымсыз күйүп турган электрондук реле түзүшкөн. Эклз жана Иордания Биринчи Дүйнөлүк Согуштун аягында Британ адмиралтиясы үчүн телекоммуникациялык максаттар үчүн өз системасын түзүшкөн. Бирок кийинчерээк триггер катары белгилүү болгон Эклс-Джордан схемасы [Англис. flip-flop] экилик цифраны сактоочу түзүлүш катары да каралышы мүмкүн - эгерде сигнал берилсе 0, башка учурда XNUMX. Ошентип, n флип-флоп аркылуу n биттин экилик санын көрсөтүүгө мүмкүн болду.
Триггерден он жылдай өткөндөн кийин, электроникадагы экинчи чоң ачылыш болуп, эсептөө дүйнөсү менен кагылышып калды: электрондук эсептегичтер. Дагы бир жолу, компьютердин алгачкы тарыхында көп кездешкендей, зеригүү ойлоп табуунун энеси болуп калды. Субатомдук бөлүкчөлөрдүн эмиссиясын изилдеп жаткан физиктер ар кандай заттардан бөлүкчөлөрдүн эмиссиясынын ылдамдыгын өлчөө үчүн аныктоолордун санын эсептеп, же чыкылдатууну угушу керек же фотографиялык жазууларды изилдөөгө бир нече саат коротушу керек болчу. Механикалык же электромеханикалык эсептегичтер бул иш-аракеттерди жеңилдетүү үчүн азгыруучу вариант болгон, бирок алар өтө жай кыймылдашкан: алар бири-биринен миллисекундда болгон көптөгөн окуяларды каттай алышкан эмес.
Бул маселени чечүүдө негизги фигура болгон , Кембридждеги Кавендиш лабораториясында Эрнест Рутерфорддун астында иштеген. Уинн-Уильямс электроникага шыгы болгон жана бөлүкчөлөргө эмне болуп жатканын угууга мүмкүндүк берген күчөткүчтөрдү түзүү үчүн түтүктөрдү (же клапандарды, Британияда алар деп аташкан) колдонгон. 1930-жылдардын башында, ал клапандарды эсептегичти түзүү үчүн колдонсо болорун түшүнгөн, аны "экилик масштабдуу эсептегич" деп атаган, башкача айтканда, экилик эсептегич. Негизинен, бул чынжыр боюнча которгучтарды өткөрө алган флип-флоптордун жыйындысы болгон (иш жүзүндө ал колдонулган , вакуум эмес, газды камтыган лампалардын түрлөрү, алар газды толук иондоштуруудан кийин күйгүзүлгөн абалда калышы мүмкүн).
Wynne-Williams эсептегичи тез эле бөлүкчөлөр физикасы менен алектенген ар бир адам үчүн керектүү лабораториялык түзүлүштөрдүн бири болуп калды. Физиктер көп учурда үч цифраны камтыган (б.а. жетиге чейин санай ала турган) өтө кичинекей эсептегичтерди курушкан. жай механикалык эсептегич үчүн жана жай кыймылдаган механикалык бөлүктөрү менен метрден тезирээк болуп жаткан окуяларды жаздыруу үчүн.
Бирок теориялык жактан алганда, мындай эсептегичтер ыктыярдуу өлчөмдөгү же тактыктагы сандарга чейин узартылышы мүмкүн. Булар, тагыраак айтканда, биринчи цифралык электрондук эсептөө машиналары болгон.
Атанасов-Берри компьютери
Атанасов электрондук-эсептеечу машинаны тузуу мумкунчулугуне ынанган бул окуя менен тааныш болгон. Бирок ал бинардык эсептегичтерди же флип-флопторду түздөн-түз колдонгон эмес. Адегенде, эсептөө системасынын негизи үчүн, ал бир аз өзгөртүлгөн эсептегичтерди колдонууга аракет кылган - бирок, кайра-кайра санабаса, кошуу деген эмне? Бирок эмнегедир ал эсептөө схемаларын жетиштүү деңгээлде ишенимдүү кыла албай, өзүнүн кошуу жана көбөйтүү схемаларын иштеп чыгууга туура келди. Ал экилик сандарды убактылуу сактоо үчүн флип-флопторду колдоно алган жок, анткени анын бюджети чектелген жана бир убакта отуз коэффициентти сактоо дымактуу максаты болгон. Бул абалдын оор кесепеттерин жакында көрөбүз.
1939-нжы йылда Атанасов компьютерин проектини битирди. Эми аны куруу үчүн туура билими бар адам керек болчу. Ал Клиффорд Берри аттуу Айова мамлекеттик институтунун инженердик бүтүрүүчүсүндө ушундай адамды тапты. Жылдын акырына чейин Атанасов менен Берри кичинекей прототибин жасап чыгышты. Кийинки жылы алар отуз коэффи-циенттүү ЭЭМдин толук версиясын бүтүрүштү. 1960-жылдары алардын тарыхын казган жазуучу Атанасофф-Берри компьютери (ABC) деп атаган жана аты тыгылып калган. Бирок, бардык кемчиликтерди жоюуга болбойт. Атап айтканда, ABC 10000 XNUMXде бир экилик сандын катасы болгон, бул чоң эсептөө үчүн өлүмгө алып келет.
Клиффорд Берри жана ABC 1942-ж
Бирок, Атанасовдо жана анын АВСинде бардык заманбап компьютерлердин тамырын жана булагын табууга болот. Ал (Берринин жөндөмдүү жардамы менен) биринчи экилик электрондук санариптик компьютерди жараткан эмес беле? Бул дүйнө жүзү боюнча экономикаларды, коомдорду жана маданияттарды калыптандыруучу жана кыймылга келтирүүчү миллиарддаган түзүлүштөрдүн негизги мүнөздөмөлөрү эмеспи?
Бирок кайра баралы. Сандык жана бинардык сын атоочтор ABC домени эмес. Мисалы, ошол эле мезгилде иштелип чыккан Bell Complex Number Computer (CNC) комплекстүү тегиздикте эсептөөгө жөндөмдүү санариптик, экилик, электромеханикалык компьютер болгон. Ошондой эле, ABC жана CNC окшош болгон, алар чектелген аймактагы маселелерди чечкен жана заманбап компьютерлерден айырмаланып, буйруктардын ыктыярдуу ырааттуулугун кабыл ала алган эмес.
Калган нерсе "электрондук". Бирок ABCтин математикалык ички органдары электрондук болгону менен, ал электромеханикалык ылдамдыкта иштеген. Атанасов менен Берри миңдеген экилик цифраларды сактоо үчүн вакуумдук түтүктөрдү колдоно албагандыктан, алар бул үчүн электромеханикалык компоненттерди колдонушкан. Негизги математикалык эсептөөлөрдү жүргүзгөн бир нече жүз триоддор айлануучу барабандар менен курчалган жана бардык эсептөө кадамдарынын аралык маанилери сакталган.
Атанасофф менен Берри перфокарталарды механикалык түрдө тешип эмес, аларды электр кубаты менен күйгүзүү менен өтө ылдамдыкта маалыматтарды окуп жана жазуу боюнча баатырдык иш жасашты. Бирок бул өзүнүн көйгөйлөрүнө алып келди: 1 10000 номерге 1990 ката үчүн жооптуу болгон күйүүчү аппарат. Болгондо да, эң жакшы болгон учурда да, машина секундасына бир сызыктан тезирээк «тешип» алган эмес, ошондуктан ABC өзүнүн отуз арифметикалык бирдигинин ар бири менен секундасына бир гана эсептөө жүргүзө алган. Калган убактарда вакуумдук түтүктөр бош отуруп, чыдамсыздык менен "бармактарын үстөлгө ургулап" жатышты, ал эми бул механизмдердин баары алардын айланасында азаптуу жай айланды. Атанасов менен Берри асыл тукум жылкыны чөп арабага сүзүштү. (XNUMX-жылдардагы ABCти кайра жаратуу боюнча долбоордун жетекчиси секундасына беш кошумчалоо же кемитүү менен, анын ичинде оператордун тапшырманы тактоо боюнча жумушун кошкондо, бардык убакытты эске алуу менен машинанын максималдуу ылдамдыгын баалаган. Бул, албетте, адамдын компьютеринен тезирээк, бирок биз электрондук компьютерлер менен байланыштырган ылдамдык эмес.)
ABC диаграммасы. Барабандар конденсаторлорго убактылуу киргизүү жана чыгарууну сакташкан. Тиратрон картасынын перфоратордук схемасы жана картаны окугуч алгоритмдин бүтүндөй бир кадамынын жыйынтыгын жазды жана окуйт (тендемелердин системасынан өзгөрмөлөрдүн бирин жок кылуу).
ABC каналындагы иш 1942-жылдын орто ченинде Атанасофф менен Берри тездик менен өсүп жаткан АКШнын согуштук машинасына кол коюшкандан кийин токтоп калган, бул үчүн мээ жана дене керек. Атанасов Вашингтондогу аскер-дециз флотунун лабораториясына акустикалык кендерди иштеп чыгуучу топту жетектөө үчүн чакырылган. Берри Атанасовдун катчысына турмушка чыгып, согушка тартылбоо үчүн Калифорниядагы аскердик контракттык компанияга жумушка орношкон. Атанасов бир нече убакыт бою Айова штатында өзүнүн чыгармасын патенттоого аракет кылган, бирок майнап чыккан эмес. Согуштан кийин ал башка иштерге өтүп, компьютер менен олуттуу алектенбей калган. Компьютердин өзү 1948-жылы институттун жаңы бүтүрүүчүсүнө кеңседен орун бошотуш үчүн полигонго жөнөтүлгөн.
Балким, Атанасов ишке өтө эле эрте киришкендир. Ал жөнөкөй университеттик гранттарга таянган жана ABC түзүүгө бир нече миң доллар гана коротчу, ошондуктан экономика анын долбоорундагы бардык башка тынчсызданууларды жокко чыгарды. Эгерде ал 1940-жылдардын башына чейин күткөн болсо, анда ал толук кандуу электрондук аппарат үчүн өкмөт грантын алмак. Ал эми бул абалда - колдонууда чектелген, башкаруу кыйын, ишенимсиз, өтө тез эмес - ABC электрондук эсептөөлөрдүн артыкчылыктары үчүн келечектүү жарнама болгон эмес. Америкалык согуш машинасы, анын бардык эсептөө ачкачылыгына карабастан, ABC Айова штатындагы Эймс шаарында дат басып калды.
Согуштун эсептөө машиналары
Биринчи дүйнөлүк согуш илимге жана техникага зор салымдардын системасын түздү жана ишке киргизди жана аны Экинчи дүйнөлүк согушка даярдады. Бир нече жылдын ичинде кургактагы жана деңиздеги согуштук практика уулуу газдарды, магниттик миналарды колдонууга, абадан чалгындоо жана бомбалоо жана башкаларга өттү. Мындай тез өзгөрүүлөрдү эч бир саясий же аскер лидери байкабай коё албайт. Алар ушунчалык тез болгондуктан, эрте башталган изилдөөлөр таразаны бир же башка багытка бурушу мүмкүн.
Кошмо Штаттардын көптөгөн материалдары жана мээси бар болчу (алардын көбү Гитлердик Германиядан качып кетишкен) жана башка өлкөлөргө таасир эткен жашоо жана үстөмдүк үчүн дароо салгылашуулардан алыс болгон. Бул өлкөгө бул сабакты өзгөчө айкын үйрөнүүгө мүмкүндүк берди. Бул биринчи атомдук куралды тузууге эбегейсиз зор ендуруштук жана интеллектуалдык ресурстар жумшалган-дыгында корунду. Азыраак белгилүү, бирок бирдей маанилүү же азыраак инвестиция MITдин Rad Lab борборунда жайгашкан радар технологиясына инвестиция болгон.
Ошентип, автоматтык эсептөөлөрдүн жаңы чөйрөсү аскердик каржылоонун өз үлүшүн алды, бирок бир топ азыраак масштабда. Биз буга чейин согуш тарабынан түзүлгөн электромеханикалык эсептөө долбоорлорунун ар түрдүү белгиледи. Релелик компьютерлердин потенциалы, салыштырмалуу айтканда, белгилүү болгон, анткени ал кезде миңдеген релелери бар телефон станциялары көп жылдар бою иштеп келген. Электрондук компоненттер азырынча мындай масштабда өз ишин далилдей элек. Көпчүлүк эксперттер электрондук компьютер сөзсүз түрдө ишенимсиз болуп калат деп ишенишкен (мисалы ABC болгон) же куруу өтө көп убакытты талап кылат. Өкмөттүн акчасынын капысынан агымына карабастан, аскердик электрондук эсептөө долбоорлору аз болгон. Үчөө гана ишке киргизилди, алардын экөөсү гана иштеп жаткан машиналарды чыгарды.
Германияда инженер-телекоммуникация инженери Гельмут Шрейер өзүнүн досу Конрад Зузеге Цузе авиациялык өнөр жайы үчүн (кийин Z3 деп аталган) жасап жаткан электромеханикалык "V3" үстүнөн электрондук машинанын баалуулугун далилдеди. Акыры Зузе Шрейер менен экинчи долбоордун үстүндө иштөөгө макул болду жана Аэронавигациялык изилдөө институту 100-жылдын аягында 1941 түтүк прототибин каржылоону сунуштады. Бирок бул эки киши биринчи кезектеги согуш иштерине киришкен, андан кийин алардын иши бомбалоодон улам басаңдап, машинасын ишенимдүү иштете албай калган.
Зузе (оңдо) жана Шрейер (солдо) Зузенин ата-энесинин Берлиндеги батиринде электромеханикалык компьютерде иштешет.
Ал эми пайдалуу иштерди жасаган биринчи электрондук компьютер Британиядагы жашыруун лабораторияда түзүлгөн, анда телекоммуникация инженери клапанга негизделген криптоанализге радикалдуу жаңы ыкманы сунуш кылган. Бул окуяны кийинки жолу ачыктайбыз.
Дагы эмнени окуу керек:
• Элис Р. Беркс жана Артур В. Беркс, Биринчи электрондук компьютер: Атансоф окуясы (1988)
• Дэвид Ричи, Компьютер пионерлери (1986)
• Джейн Смайли, Компьютерди ойлоп тапкан адам (2010)
Source: www.habr.com