Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution

Alii articuli in serie:

Hactenus in singulis tribus primis conatibus computatorium digitale electronicum aedificandi spectavimus: computatorium ABC Atanasoff-Berry, a Ioanne Atanasoff conceptum; the Colossus Britannicus project, Tommy Flowers ductus, et ENIAC, in schola Moore Universitatis Pennsylvania creatus. Omnia ista independentia erant. Quamquam John Mauchly, summa vis impulsus post ENIAC inceptum, Atanasov opus intellegebat, consilium ENIAC nullo modo ABC simile fecit. Si communis antecessor electronicae machinae computandi erat, humilis Wynne-Williams occurrat, prima machina ad tubos vacuos pro digitali repositione utendi et Atanasoff, Flores et Mauchly in via ad computatores electronicos creandi.

Una tamen ex his tribus machinis in eventibus quae sequebantur partes egit. Abecedarius numquam aliquod opus utile produxit et, admodum, pauci qui id noverunt obliti sunt. Duae machinae bellicae probaverunt posse ad omnem aliam computatrum exsistentiam perficiendam, sed Colossus occultus permansit etiam post Germaniam et Iaponiam victo. Solus ENIAC divulgatum est ideoque possessor factus est vexillum pro computatione electronica. Nunc autem quisque qui computationem fabricam vacui tubulis fundatam creare voluit, successum scholae Moore ad confirmationem monstrare potuit. Scepticismo imbutus a communitate machinativa, quae omnia talia incepta salutaverat antequam anni 1945 evanuerat; increduli aut mutarunt animum aut conticuerunt.

EDVAC fama

Dimissus anno 1945, documentum, experientia creandi et utendi ENIAC innixum, sonum ad directionem technologiae computatricis in bello post mundo II mundo posuit. Appellatum est "primam capturam relationem de EDVAC" [Electronic Discrete Variabilis Automatic Computer], et exemplum architecturae primorum computatrorum quae in sensu moderno programmabiles erant, id est exsequens instructiones ab alta celeritate memoriae recepta. Et quamvis accurata idearum origo in eo recensetur, in controversiam remanet, nomine mathematico signata. Ioannes de Neumann (natus Janos Lajos Neumann). Mentis mathematici typica, charta quoque primum consilium computatrale a specificationibus cuiusdam machinae abstrahere conatus est; ipsam essentiam structurae computer ab variis probabilibus et incertis incarnationibus separare conatus est.

Von Neumann, in Hungaria natus, per Princeton (New Jersey) et Los Alamos (Novum Mexico). Anno MCMXXIX, ut iuvenis eruditus mathematicus cum insignibus contributionibus ad theoriam, quantum mechanicam et ludum theoriam instituendam, Europam reliquit ad locum in Universitate Princetoniensi capiendum. Quattuor annis post, prope Institutum Studiorum Provectus (IAS) ei tenure-vestigium obtulit. Ob ortum nazistarum in Europa, von Neumann feliciter insiliit casum manendi indefinite trans Atlanticum - et factus est unus e primis intellectualibus Iudaicis profugis ex Hitler's Europa. Post bellum deflebat: "Meus erga Europam affectus desiderio oppositi sunt, quoniam omnes novi orbis terrarum angulos me commonefaciunt ac ruinas quae nullam consolationem afferunt", revocavit "meam omnem deceptionem in hominum humanitate. tempus ab MCMXXXIII ad MCMXXXVIII. "

Neumann ab Europa multinationali suae iuventutis amissae abhorrens omnem animum suum ad machinam bellicam, quae patriae tutae erat, adiuvit. Per quinquennium proximos patriam transmisit, in amplis novis consiliis armorum consiliorum consulendoque, dum quodammodo co-auctorem co-auctorem de theoria ludorum venatione tractans. Eius secretissimum et magni momenti opus consultoris positus erat in Project Manhattan - conatum bomb atomicum creare - cuius turma investigationis in Los Alamos sita erat (New Mexico). Robert Oppenheimer eum aestate anni 1943 supplevit ut mathematicis rei exemplaribus adiuvaret, eiusque calculis reliquos coetus ad incendium bombam interiorem movendam persuaserunt. Talis explosio, propter explosivas materias intus fissionabiles movens, sineret reactionem catenam sui sustentantis ad fiendam. Quam ob rem numerus ingens calculi ad perfectam explosionem sphaericam introrsum ad pressionem desideratam dirigendam requiritur - et quilibet error ad interruptionem catenae reactionis et bombae fiascae induceret.

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution
Von Neumann dum opus in Los Alamos

In Los Alamos erat coetus viginti calculatorum hominum qui calculatores in escritorio habebant, sed cum onere computando tolerare non poterant. Scientistae iis instrumentis dederunt ex IBM ut cum chartarum pugnis laborarent, sed adhuc retinere non poterant. Meliorem instrumentum postulaverunt ab IBM, quod anno 1944 accepit, sed adhuc retinere non potuit.

Deinde von Neumann aliam locorum seriem ad cruise crucis regulari addidit: omnem locum instrumentorum computatrorum in Los Alamos utiles visitavit. Warren Textor litteras ad caput applicatae mathematicae divisionis scripsit Committee Defensionis Nationalis Research (NDRC), et aliquot bonas ducit. In Harvardum profectus est ut Marcum I quaereret, sed iam plene oneratus pro classe erat. Locutus est cum George Stibitz et consideravit computatorium nullum campanam in Los Alamos iubere, sed ideam post cognitam quam diu capere vellet reliquerat. Coetum ex Columbia University visitavit, quae plures IBM computatores in ampliorem systema automatum sub directione Wallace Eckert compleverat, sed nulla notabilis emendatio super computatores IBM iam apud Los Alamos erat.

Nihilominus Textor nullum consilium in indice comprehendit, quod dedit von Neumann: ENIAC. Is certe de eo scivit: in suo loco ut director applicatae mathematicae, auctor erat vigilantia progressus omnium incepta computandi patriae. Textor et NDRC certe dubitare possunt de viability et leo ENIAC, sed admodum mirum est quod eius exsistentiam non nominavit.

Quacunque causa evenit ut Neumann von solum de ENIAC per occasionem in suggestu ferriviario congredi comperisset. Haec fabula ab Herman Goldstein narrata est, relationi scholae Moore in lab testium ubi ENIAC aedificata erat. Goldstein offendit apud Neumann in statione ferriviaria Aberdonensis mense Iunio 1944 - von Neumann relinquens unam e consultationibus, quas dabat ut membrum commissionis consiliarii scientifici apud Aberdoniam Ballistic Investigationis Laboratorium. Goldstein opinionem magni viri de Neumann cognovit et colloquium cum eo percussit. Volens imprimere facere, adiuvare non potuit sed mentionem novi et interesting consilii in Philadelphiae progresso. Accessus Von Neumann statim ab benigno collega ad rem lentae moderatoris mutatus est, et Goldsteinum piperatum cum quaestionibus ad singula novi computatorii pertinentia. Invenit interesting novum fontem potentiae computatrum potentiae Los Alamos.

Von Neumann primum visitavit Presper Eckert, John Mauchly aliosque sodales quadrigis ENIAC mense Septembri anni 1944. Statim adamavit consilium et aliud addidit ad longam institutionum indicem consulendum. Utrique profuit. Facile est videre, cur Neumann in potentiae electronicae computationis altae attractus sit. ENIAC, seu machina similis ei, facultas superandi omnes limitationes computandi quae progressum Manhattan Project impeditam et multa alia incepta existentia vel potentialia (tamen, Say's Lex, hodie viget, proposuerunt adventum. facultates computandi mox aequam illis postulationem creabunt). Pro schola Moore, benedictio talis specialistae agnitae, quam von Neumann, finem scepticismi erga eos significavit. Praeterea, acri ingenio et multa experientia in tota regione, latitudo et profunditas cognitionis in campo latis computandi singularis fuit.

Hoc modo von Neumann implicavit consilium Eckert et Mauchly creandi successorem ENIAC. Una cum Herman Goldstein, et Arthurus Burks alius ENIAC mathematicus, parametris secundae generationis computatoris electronici adumbrare coeperunt, et huius sodalitatis notiones in "prima captura" perstringuntur. Novus apparatus potentior esse debuit, lineas leviores habere, et, praesertim, maximum impedimentum utendi ENIAC - per multas horas paro pro quolibet novo munere, in quo hic computator potens et valde sumptuosus tantum otiosus sedit. Designatores ultimae generationis machinis electromechanicae, Harvard Mark I et Bell Nullam Computer, hoc vitaverunt per instructiones in programmatibus chartulas pertusis utentes in eo pulsando ut auctor chartam parare posset dum alia opera machina perfecit. . Nihilominus talis notitia viscus celeritatem electronicorum negabit; nulla charta suppeditare poterat notitia quam quantum ENIAC capere poterat. ("Colossus" charta utens sensoriis photoelectricis laboravit et unaquaeque eius quinque modulorum computandi notitia ad celeritatem 5000 characterum per alterum absorbuit, sed hoc tantum possibilis est gratia velocissimo chartae taeniolae scrolling. Ire ad arbitrarium locum in taeniola moras 0,5, 5000 s pro singulis XNUMX lineis requirebat).

Solutio quaestionis, quae in "prima potu" descripta erat, instructionum repono ab "medio memoria externo" ad "memoriam" movere - hoc verbum primum adhibitum est in relatione ad notitias computatorias (von Neumann. nominatim adhibitis his et aliis vocabulis biologicis in opere β€” valde studiosus fuit in opere cerebri et processibus in neurons occurrentibus). Haec opinio postea appellata est "programma repono." Hoc tamen statim ad aliam quaestionem - quod etiam Atanasov elusus est - immoderatus princeps sumptus fistularum electronicarum perduxit. Prima potio aestimavit computatrum capacitatem amplis computandi muneribus faciendo memoriam numerorum 250 binariorum requirere ut instructiones ac notitia temporaria reconderent. Tubus illius magnitudinis memoria decies centena milia constaret et omnino inconstans esset.

Solutio dilemma proposita ab Eckert, qui in investigationibus radar primis annis 1940 laboravit in contractu inter Moore School et Rad Lab of MIT, centrum investigationis centralis pro technologia radar in Iunctus Civitas. Speciatim Eckert laborabat in systemate radar vocato "Targetum Motivum Testimonium" (MTI), quod problema "terrae excandescentiae" solvit: quemlibet sonum in screen radar conditum ab aedificiis, collibus et aliis obiectis stationariis quae difficilem fecerunt. operator magni momenti notitias segregare – magnitudine, situ et celeritate movendi elit.

MTI excandescunt problema solvitur usus dicitur fabrica mora linea. Mutavit pulsus electrica radar in undas sonos, et tunc illas undas misit tubus hydrargyri, ut sonus perveniret ad alterum finem, et reduceretur in pulsum electricum sicut radar rescandebatur idem punctum in caelo (lineae morae. ad propagationem Soni etiam aliis instrumentis adhiberi possunt: ​​aliis liquoribus, crystallis solidis et etiam aere (secundum quosdam fontes, eorum idea inventa est a Bell Labs physico William Shockley, de quo postea). Quodlibet signum eodem tempore quo signum super tubum ex radar adveniens signum ab obiecto stationario habebatur et sublatum est.

Eckert intellexit sonum pulsus in mora linea numeri binarii considerari posse - 1 praesentiam soni indicat, 0 absentiam suam indicat. Uno tubus mercurialis centies horum digitorum continere potest, singuli per lineam transeuntes aliquoties millies secundo, id est computatrale exspectandum debebunt duo centum microseconds ut digitum accederent. Hoc in casu, celerius esset accessus ad digitorum consecutivorum in telephono mobili, cum digiti ab paucissimis microseconds separati essent.

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution
Mercurius moras in computatro Britannico EDSAC lineas

Von Neumann postquam problemata maioris momenti cum consilio computatrali resolvit, integras notiones sodalitatis in CI-pagina "prima hausta" relationem anno 101 in fonte MCMXLV composuit, eamque ad figuras clavis secundae generationis EDVAC distribuit. Mox in alios circulos penetravit. Leslie Comrie mathematicus, exempli gratia, exemplum domum in Britanniam accepit postquam scholam Moore 1945 visitavit et cum collegis communicavit. Renuntiatio circulatio Eckert et Mauchly ob duas causas irata est: primo, multam fidem auctori auctori dedit, von Neumann. Secundo, omnes principales notiones in systemate contentae fuerunt, re vera edita ex parte officii patentis, quod impedire consilia sua computatoria electronic mercaturam facere.

Fundamentum ipsum Eckert et Mauchly indignatio mathematicorum vicissim effecit: von Neumann, Goldstein et Burks. Eorum intuitu relatio erat magna scientiarum nova quae in spiritu progressus scientifici quam latissime disseminari oportebat. Praeterea, hoc totum negotium a gubernatione dotatum est, et ideo sumptu vectigalium Americanorum. Repulsi sunt ab Eckert et Mauchly conatum pecuniae ex bello mercaturae. Von Neumann scripsit: "Nunquam suscepi condicionem consultandi academiae scientem me coetus commercialem monuisse".

Factiones viae anno 1946 discesserunt: Eckert et Mauchly suam societatem aperuerunt secundum apparentiam tutiorem patentem in technologia ENIAC. Initio societatem suam Electronic Control Societas nominaverunt, sed anno sequenti eum Eckert-Mauchly Computer Corporation nominaverunt. Von Neumann ad IAS rediit ut computatorium ab EDVAC fundatum aedificaret et a Goldstein et Burks iunctus est. Ne iteratio condicionis Eckert et Mauchly, omnes res intellectuales novi consilii publici iuris factas esse firmaverunt.

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution
Von Neumann ante IAS computatorium anno 1951 aedificatum est.

Receptum dedicatum Alano Turingo

Inter homines qui EDVAC famam in circuitu viderunt, Alanus Turing mathematicus Britannicus fuit. Turingus inter primos phisicos non fuit ut computatorium automaticum vel electronicum vel aliter creare vel fingere posset, et nonnulli auctores suum munus in historia computandi multum augerunt. Nihilominus fidem ei tribuere debemus quod primus homo intelligat quod computatores plus quam iustus "calculare" aliquid facere posse per magnas numeros sequentes simpliciter dispensando. Praecipua ejus opinio fuit, quod informatio mentis humanae in forma numerorum repraesentari possit, ideo omnis processus mentis in calculum verti potest.

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution
Alan Turing in 1951

In fine anni MCMXLV, Turing suam relationem edidit, cuius mentionem fecit von Neumann, quae inscribitur "Propositio electronic Calculatoris", et destinata pro Laboratorio Physico Nationali Britannico (NPL). Non tam alte in specialia ratio computatorii electronici propositi incidit. Eius schematis mentem logici reddidit. Non enim intendebat specialia ferramenta ad functiones altas habere, cum ex humili gradu primitivae componi possent; deformem fore incrementum pulchro symmetriae curru. Turing etiam nullam memoriam lineari collocavit ad programmata computatralia et instructiones in memoria cohaerere potuerunt cum tantum numeri essent. Instructio tantum facta est instructio, cum talis interpretabatur (charta Turingi 1945 "de numeris computabilibus" iam relationem inter notitias staticas et instructiones dynamicas exploraverat. Quae postea "machina Turing" appellanda esse descripsit et quomodo id fieri posset ostendit. verti possent in numerum et ali ut input ad machinam universalem Turingam interpretandi et exequendi quaslibet alias machinas Turingas capaces). Quia Turing sciebat numeros quamlibet formam subtiliter certae informationis repraesentare posse, in hoc computatro solvendorum problematum inclusit non solum constructionem tabularum tormentorum ac solutionem rationum aequationum linearium, sed etiam solutionem aenigmatis ac latrunculorum studia.

Machinarium Automaticum Turing (ACE) numquam in forma pristina aedificatum est. Nimis segnior erat et cupidioribus Britannicis inceptis optimi ingenii computandis certare debebat. Exertum stabulantur per aliquot annos, et tunc Turingus usuram in eo amisit. Anno 1950, NPL gubernator ACE fabricavit, machinam minorem cum consilio paulo aliter, et plura alia consilia computatoria ab ACE architectura in primis annis 1950 inspiravit. Sed vim suam non dilatavit, cito in oblivionem decidit.

Sed haec omnia merita Turingi non minuunt, simpliciter adiuvat eum in recto contextu collocare. Momentum eius influxus in historiam computers non in programmatis computatoriis annis 1950 nititur, sed in theoretica ratione scientiae computatricis quae annis 1960 emersit providit. Prima eius opera de logica mathematica, quae limites computabilis et incommutabilis perscrutabatur, fundamenta novae disciplinae fundamentalia facta sunt.

Tardus revolution

Ut fama ENIAC et EDVAC fama divulgata est, schola Moore facta est locus peregrinationis. Multi visitatores ad pedes magistrorum discendi venerunt, praesertim ex USA et Britannia. Ad streamline applicationes profluvio, decanus gymnasii anno 1946 scholam aestivam in machinis computandis automatico instituere debebat, invitando operando. Lecturae ab talibus luminaribus datae sunt ut Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein et Howard Aiken (investigatio computatoris Harvardianae Mark I electromechanici).

Nunc fere omnes machinas aedificare volebant secundum mandatum famae EDVAC (ironice, prima machina ad currendum programmata in memoria condita erat ipsa ENIAC, quae anno 1948 conversa est ad instructiones in memoria repositas uti. Tantum ergo incepit. opus feliciter in nova domo sua, Aberdonensis Proving Ground). Etiam nomina novorum consiliorum computatorum ab annis 1940 et 50s creatis ab ENIAC et EDVAC mota sunt. Etsi non consideres UNIVAC et BINAC (in novo comitatu Eckert et Mauchly creatum) et ipsum EDVAC (in schola Moore postquam a fundatoribus omissis confectum est), adhuc sunt AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC; ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC et WEIZAC. Multi ex eis directe transtulerunt consilium libere IAS editum (cum minoribus mutationibus), adhibito consilio aperitionis von Neumann de rebus intellectualibus.

Attamen revolutiones electronicae gradatim progressae sunt, ordinem gradatim exsistentem mutato. Prima machina EDVAC-styli usque ad annum 1948 non apparebat, et parva tantum documenti notionis documentum erat, Manchester "infans" ad probandam viability memoriae in Williams tubes (Plurimi computatores a tubulis mercurio ad aliud genus memoriae obductis, quae etiam originem suam technologiam radar deberent. Tantum pro tubulis, tegumentum CRT usus est. Fredericus Williams praefectus fabrum Britannicum primus figuravit quomodo problema solvendum esset. huius rei memoriam stabilitatemque consecutus est a quo nomen accepit). Anno 1949, quattuor machinae plures creatae sunt: ​​plena amplitudo Manchester Mark I, EDSAC in Universitate Cantabrigiensi, CSIRAC in Sydney (Australia) et in American BIAC - quamvis haec numquam operationalis facta est. Parvus sed stabilis computatrum fluxus permansit in proximum quinquennium.

Nonnulli auctores ENIAC ita descripserunt quasi velum super praeteritum traxisse et nos in tempus computandi electronici statim attulisse. Propter hoc vera testimonia vehementer deprauata sunt. "Adventus omnium electronicorum ENIAC statim fere obsoleta reddidit Marcum I (quamvis post quindecim annos feliciter agere perseveret)" scripsit Katherine Davis Fishman, The Computer De instauratione (1982). Haec enuntiatio tam perspicue sibi contradicit ut putaretur sinistra manus Miss Piscatoris nescisse quid dextra eius ageret. Hoc sane tribuere potes notis diurnarii simplicis. Sed invenimus duos historicos reales semel iterumque Marcum I tamquam puerum verberum eligentem scribentem: "Non solum finis technici Mark Harvardiae mortuus est, nihil admodum utile per quindecim annos operandi. In compluribus inceptis Navy adhibitum est, et ibi apparatus satis utilis fuit pro Navy ad ordinandas machinas computandas pro Aiken Lab". Item evidens contradictio.

Re vera, computatores cursores publici sua commoda habebant et una cum patruelibus electronicis laborabant. Plures novae computatores electromechanici post Bellum Orbis Terrarum II creati sunt, et etiam primis annis 1950 in Iaponia. Nullam machinae faciliores erant ad excogitandum, aedificandum, et conservandum, nec tantum electricitatis et aeris conditionem requirebat (ad dissipandum ingentem caloris copiam per milia tubulis vacui emitti). ENIAC usus est electricitatis 150 kW, quarum 20 refrigerandi causa adhibita erat.

US militaris continuatus est principalis consumptor vim computandi et exempla electromechanica non neglexit. Nuper in annis 1940, Exercitus quattuor tabulas cursores habebat et Navy quinque habebat. Ballistics Research Laboratorium in Aberdeen maximas concentratio computandi potestatem in mundo habuit, cum ENIAC, calculatores publici a Bell et IBM, et vetus analysis differentialis. Mense Septembri MCMXLIX relatio, singula in locum suum data sunt: ​​ENIAC calculis simplicibus longis optime laboravit; Bell's Exemplar V calculator melius fuit in calculis complexis dispensando propter infinitam paene longitudinis taeniolis instructionis et punctum fluitantis facultatum, et IBM processuras amplissimas notitiarum in pectoribus impugnationibus repositas potuit. Interim operationes quaedam, ut radices cubicae capientes, adhuc faciliores erant ad manually (utendo calculis et calculis expansis) et nisi machinae tempus.

Optimus titulus ob finem revolutionis electronice computandi non esset 1945, cum ENIAC natus esset, sed 1954, cum computatores IBM 650 et 704 apparuerunt, hi non primi computatores electronicarum commercialium, sed primus productae sunt. centuriones, ac dominatum IBM in industria computatrale perennes triginta annos constituerunt. In terminology Thomas Kuhn, computatores electronici non amplius fuerunt extraneae anomaliae 1940, exsistentium tantum in somniis sicut Atanasov et Mauchly; normales facti sunt scientia.

Historia Electronic Computers, Pars 4: The Electronic Revolution
Unus ex multis IBM 650 computatoribus β€” hoc casu, exemplum Universitatis A&M Texas. Tympanum magneticum memoria (bottom) relative tarda fecit, sed etiam relative vilis est.

Relicto nido

Per medios annos 1950, ambitus et ratio instrumentorum computandi digitalis ab originibus suis in permutationibus et amplificatoribus analogis solvebatur. Cogitationes computatrales de 1930s et 40s primis in ideis e physicis et radar laboratorios graves nitebantur, ac praesertim notiones e fabrum telecommunicationum et pervestigationum Dicasteriorum. Iam computers proprium campum constituerant, et periti in agro suas ideas, vocabularium et instrumenta explicabant ad solvendas proprias difficultates.

Computatorium in suo sensu moderno apparuit, et ideo noster Nullam history ad finem venit. Attamen mundus telecommunicationis mundus alium iucundam acelam manicam suam habuit. Tubus vacuum nullam superabat partes nullis moventibus. Ultimum autem Nullam in nostra historia commodum habuit vacationem omnium partium interiorum. Innocuum aspectans materiae fragmentum cum paucis filis ex ea exsertis emersit propter novum ramum electronicorum qui "status solidus" appellatus est.

Tametsi vacui tubi celeres erant, tamen sumptuosae, magnae, calidae, non certae erant. Impossibile est, inquam, laptop cum illis facere. Von Neumann scripsit anno 1948 "verisimile est nos excedere numerum virgarum 10 (vel fortasse plures myriades) posse, quamdiu hodiernae technologiae et philosophiae adhibere cogimur). Solidus status nullam computatoribus facultatem dedit his limitibus identidem impellendi, illos identidem frangendi; in parvis negotiis, scholae, domus, adjumenta domus et in loculos apta in usum veniunt; magicam creare digital terram quae hodie existentia nostra permeat. Et origines eius invenire, necesse est horologium ante quinquaginta annos rewind, et ad iucundam primi dierum wireless technologiam reverti.

Quid est aliud legere;

  • David Anderson, "Num puer Manchester in Park Bletchley conceptus est?", Societas Computer Britannici (4 Iunii, 2004).
  • William Aspray, John von Neumann and the Origins of Modern Computing (1990)
  • Martin Campbell-Kelly and William Aspray, Computer: A.
  • Thomas Haigh, et. al., Eniac in Actione.
  • Ioannes von Neumann, Β« Prima Draft Relationis de EDVAC Β» (1945) p.
  • Alan Turing, "Electronic Calculator" (1945) propositum.

Source: www.habr.com