Aner Artikelen an der Serie:
- Geschicht vum Relais
- Geschicht vun elektronesche Computeren
- Geschicht vun der Transistor
- Internet Geschicht
Wéi mir gesinn an , Radio- an Telefoningenieuren op der Sich no méi staarken Verstärker hunn en neit technologescht Gebitt entdeckt dat séier Elektronik genannt gouf. Den elektronesche Verstärker konnt einfach an en digitale Schalter ëmgewandelt ginn, dee mat vill méi héijer Geschwindegkeet funktionnéiert wéi säin elektromechanesche Cousin, den Telefonrelais. Well et keng mechanesch Deeler waren, konnt e Vakuumröhre an enger Mikrosekonn oder manner ausgeschalt ginn, anstatt déi zéng Millisekonnen oder méi, déi vun engem Relais erfuerderlech sinn.
Vun 1939 bis 1945 goufen dräi Computere mat dësen neien elektronesche Komponenten erstallt. Et ass keen Zoufall datt d'Datume vun hirem Bau mat der Period vum Zweete Weltkrich zesummefalen. Dëse Konflikt - enestaende an der Geschicht an der Aart a Weis wéi et d'Leit an de Krichswagen gejoch huet - huet d'Relatioun tëscht Staaten an tëscht Wëssenschaft an Technologie fir ëmmer geännert, an huet och eng grouss Zuel vun neien Apparater op d'Welt bruecht.
D'Geschichte vun den dräi éischten elektronesche Computere si mam Krich verwéckelt. Déi éischt war der Entschlësselung vun däitsche Messagen gewidmet, a blouf ënner dem Deck vum Geheimnis bis an d'1970er Joren, wéi et net méi interessant war wéi historesch. Deen zweeten, deen déi meescht Lieser sollten héieren hunn, war ENIAC, e Militärrechner deen ze spéit fäerdeg war fir am Krich ze hëllefen. Awer hei kucke mir op déi éischt vun dësen dräi Maschinnen, d'Gehir vum .
Atanasov
An 1930, Atanasov, der amerikanesch-gebuer Jong vun engem Emigrant aus , huet endlech säi jugendlechen Dram erreecht a gouf en theoretesche Physiker. Awer, wéi mat de meeschte sou Striewe, war d'Realitéit net wat hien erwaart huet. Besonnesch, wéi déi meescht Studenten vun Ingenieuren a Physikalesch Wëssenschaften an der éischter Halschent vum XNUMX. Seng Dissertatioun op der University of Wisconsin iwwer d'Polariséierung vum Helium erfuerdert aacht Woche langweileg Berechnunge mat engem mechanesche Schreifrechner.
John Atanasov a senger Jugend
Vun 1935, schonn eng Positioun als Professer op der Universitéit vun Iowa akzeptéiert, Atanasov decidéiert eppes iwwer dës Belaaschtung ze maachen. Hien huet ugefaang iwwer méiglech Weeër ze denken fir en neien, méi mächtege Computer ze bauen. Analog Methoden ze refuséieren (wéi de MIT Differentialanalysator) aus Grënn vu Begrenzung an Onpräzis, huet hien decidéiert eng digital Maschinn ze bauen déi mat Zuelen als diskret Wäerter beschäftegt anstatt als kontinuéierlech Miessunge. Hie war vu senger Jugend mat dem binären Zuelensystem vertraut a verstanen datt et vill besser an d'On/Off Struktur vun engem digitale Schalter passt wéi déi üblech Dezimalzuelen. Also huet hien decidéiert eng binär Maschinn ze maachen. A schlussendlech huet hien decidéiert datt fir datt et am schnellsten a flexibelst ass, et elektronesch sollt sinn, a Vakuumröhre fir Berechnungen benotzen.
Den Atanasov huet och missen iwwer de Problemraum entscheeden - fir wéi eng Berechnunge soll säi Computer passend sinn? Als Resultat huet hien decidéiert datt hie sech mat Systemer vu linearer Equatioune géif léisen, se op eng eenzeg Variabel reduzéiert (mat ) - déi selwecht Berechnungen, déi seng Dissertatioun dominéiert hunn. Et wäert bis zu drësseg Equatiounen ënnerstëtzen, mat bis zu drësseg Variabelen all. Esou e Computer kéint Problemer léisen, déi fir Wëssenschaftler an Ingenieuren wichteg sinn, a gläichzäiteg schéngt et net onheemlech komplex ze sinn.
Stéck Konscht
Bis d'Mëtt vun den 1930er Jore war d'elektronesch Technologie extrem diversifizéiert vun hiren Urspronk 25 Joer virdrun. Zwou Entwécklunge ware besonnesch gutt fir dem Atanasov Projet ugepasst: en Ausléiserrelais an en elektronesche Meter.
Zënter dem 1918. Joerhonnert hunn d'Telegraf- an Telefoningenieuren e prakteschen Apparat zur Verfügung gestallt, deen e Schalter genannt gëtt. E Schalter ass e bistabile Relais dee permanent Magnete benotzt fir et an deem Zoustand ze halen, deen Dir et verlooss huet - oppen oder zou - bis et en elektrescht Signal kritt fir Staaten ze wiesselen. Awer Vakuumröhre waren net fäeg fir dëst. Si hu keng mechanesch Komponent a konnten "oppen" oder "zou" sinn, während Elektrizitéit war oder net duerch de Circuit fléisst. Am Joer 1 hunn zwee britesch Physiker, William Eccles a Frank Jordan, zwou Luuchte mat Drot verbonnen fir en "Ausléiserrelais" ze kreéieren - en elektronesche Relais deen dauernd op bleift nodeems se vun engem initialen Impuls ageschalt ginn. Eccles a Jordan hunn hire System fir Telekommunikatiounszwecker fir d'britesch Admiralitéit um Enn vum Éischte Weltkrich erstallt. Awer den Eccles-Jordan Circuit, dee spéider als Ausléiser bekannt gouf [Englesch. flip-flop] kéint och als Apparat ugesi ginn fir eng binär Ziffer ze späicheren - 0 wann d'Signal iwwerdroe gëtt, an XNUMX soss. Op dës Manéier war et duerch n Flip-Flops méiglech eng binär Zuel vun n Bits ze representéieren.
Ongeféier zéng Joer nom Ausléiser ass den zweeten groussen Duerchbroch an der Elektronik geschitt, kollidéiert mat der Welt vum Informatik: elektronesch Meter. Nach eng Kéier, wéi dacks an der fréicher Geschicht vum Informatik geschitt ass, gouf Langweil d'Mamm vun der Erfindung. Physiker, déi d'Emissioun vun subatomesche Partikelen studéieren, hu missen entweder no Klicks lauschteren oder Stonnen verbréngen fir fotografesch Rekorder ze studéieren, d'Zuel vun den Detektiounen ze zielen fir den Taux vun der Partikelemissioun vu verschiddene Substanzen ze moossen. Mechanesch oder elektromechanesch Meter waren eng verlockend Optioun fir dës Aktiounen z'erliichteren, awer si sinn ze lues geplënnert: si konnten déi vill Eventer, déi bannent Millisekonnen vunenee geschitt sinn, net registréieren.
D'Schlësselfigur fir dëse Problem ze léisen war , deen ënner dem Ernest Rutherford am Cavendish Laboratory zu Cambridge geschafft huet. De Wynne-Williams hat e Kënnen fir Elektronik, an huet scho Röhre (oder Ventile, wéi se a Groussbritannien genannt goufen) benotzt fir Verstärker ze kreéieren déi et méiglech gemaach hunn ze héieren wat mat Partikelen geschitt. Am fréien 1930er huet hien gemierkt datt Ventile benotzt kënne fir e Konter ze kreéieren, deen hien e "binäre Skala Konter" genannt huet - dat ass e binäre Konter. Wesentlech war et e Set vu Flip-Flops, déi Schalter an d'Kette iwwerdroe konnten (an der Praxis huet et benotzt , Aarte vu Luuchten, déi net e Vakuum enthalen, mee e Gas, deen no der kompletter Ioniséierung vum Gas an der On-Positioun bleift.
De Wynne-Williams Konter gouf séier ee vun den néidege Laborapparater fir jiddereen, deen an der Partikelphysik involvéiert ass. Physiker hunn ganz kleng Zähler gebaut, déi dacks dräi Zifferen enthalen (dat ass fäeg bis zu siwen ze zielen). fir e luesen mechanesche Meter, a fir Enregistréiere vun Evenementer méi séier wéi e Meter mat lues bewegen mechanesch Deeler Rekord kéint.
Awer an der Theorie kënnen esou Konter op Zuelen vun arbiträrer Gréisst oder Präzisioun verlängert ginn. Dëst waren, strikt gesi, déi éischt digital elektronesch Rechmaschinnen.
Atanasov-Berry Computer
Atanasov war mat dëser Geschicht kennt, déi him vun der Méiglechkeet vun engem elektronesche Computer ze bauen iwwerzeegt. Awer hien huet net direkt binäre Konter oder Flip-Flops benotzt. Am Ufank, fir d'Basis vum Zählesystem, huet hie probéiert e bësse modifizéiert Zähler ze benotzen - schliisslech, wat ass Zousatz wann net widderholl zielen? Awer aus irgendege Grënn konnt hien d'Zählkreesser net zouverlässeg genuch maachen, an hien huet seng eege Zousatz- a Multiplikatiounskreesser missen entwéckelen. Hie konnt keng Flip-Flops benotze fir binär Zuelen temporär ze späicheren, well hien e limitéierten Budget an en ambitiéist Zil hat fir drësseg Koeffizienten gläichzäiteg ze späicheren. Wéi mer geschwënn gesinn, huet dës Situatioun sérieux Konsequenzen.
Bis 1939 huet den Atanasov säi Computer fäerdeg gemaach. Elo brauch hien een mat dem richtege Wëssen fir et ze bauen. Hien huet sou eng Persoun an engem Iowa State Institute Engineering Graduéierter mam Numm Clifford Berry fonnt. Bis Enn vum Joer hunn Atanasov a Berry e klenge Prototyp gebaut. D'Joer drop hunn se eng komplett Versioun vum Computer mat drësseg Koeffizienten ofgeschloss. An den 1960er huet e Schrëftsteller, deen hir Geschicht ausgegruewen huet, et den Atanasoff-Berry Computer (ABC) genannt, an den Numm ass festgehalen. All Mängel konnten awer net eliminéiert ginn. Besonnesch ABC hat e Feeler vun ongeféier eng binär Ziffer an 10000, wat fatal wier fir all grouss Berechnung.
Clifford Berry an ABC am Joer 1942
Wéi och ëmmer, am Atanasov a sengem ABC kann een d'Wuerzelen an d'Quell vun all modernen Computer fannen. Huet hien net (mat der Hëllef vu Berry) den éischten binären elektroneschen digitale Computer erstallt? Sinn dat net d'fundamental Charakteristike vun de Milliarden vun Apparater, déi d'Wirtschaft, d'Gesellschaften a Kulturen ronderëm d'Welt formen an dréien?
Mee loosst eis zréck goen. D'Adjektiver digital a binär sinn net d'Domain vun ABC. Zum Beispill, de Bell Complex Number Computer (CNC), ëm déiselwecht Zäit entwéckelt, war en digitale, binären, elektromechanesche Computer, dee fäeg ass um komplexe Plang ze berechnen. Och ABC an CNC waren ähnlech an datt se Problemer an engem limitéiert Beräich geléist, a konnt net, Géigesaz modern Computeren, eng arbiträr Sequenz vun Uweisungen akzeptéieren.
Wat bleift ass "elektronesch". Awer och wann dem ABC seng mathematesch Innere elektronesch waren, huet se mat elektromechanesche Geschwindegkeet operéiert. Well Atanasov a Berry finanziell net fäeg waren Vakuumröhre ze benotzen fir Dausende vu binäre Zifferen ze späicheren, hunn se elektromechanesch Komponenten benotzt fir dat ze maachen. E puer honnert Trioden, déi grondleeënd mathematesch Berechnungen ausféieren, goufen ëmgi vu rotéierende Drums a whirring Punching Maschinnen, wou Zwëschewäerter vun all Rechenschrëtt gespäichert goufen.
Den Atanasov an de Berry hunn eng heroesch Aarbecht gemaach fir Daten op gepunchte Kaarten mat enormer Geschwindegkeet ze liesen an ze schreiwen andeems se se mat Elektrizitéit verbrennen anstatt se mechanesch ze schloen. Mä dëst huet zu eegene Problemer gefouert: et war de Verbrennungsapparat, dee fir 1 Feeler pro 10000 Zuelen verantwortlech war. Ausserdeem konnt d'Maschinn och am Beschten net méi séier wéi eng Zeil pro Sekonn "punchen", sou datt ABC nëmmen eng Berechnung pro Sekonn mat all sengen drësseg arithmeteschen Eenheeten ausféiere konnt. Fir de Rescht vun der Zäit souzen d'Vakuumröhre idle, ongedëlleg "d'Fanger op den Dësch trommelen", während all dës Maschinnen schmerzhafte lues ronderëm si gedréint hunn. Den Atanasov an d'Berry hunn d'Päerd an d'Heu Weenchen gehackt. (De Leader vum Projet fir ABC nei ze kreéieren an den 1990er Jore schätzt d'maximal Geschwindegkeet vun der Maschinn, berücksichtegt all Zäit verbraucht, dorënner d'Aarbecht vum Bedreiwer fir d'Aufgab ze spezifizéieren, bei fënnef Ergänzunge oder Subtraktiounen pro Sekonn. Dëst, natierlech, ass méi séier wéi e mënschleche Computer, awer net déiselwecht Geschwindegkeet, déi mir mat elektronesche Computeren associéieren.)
ABC Diagramm. D'Trommelen hunn temporär Input an Ausgang op Kondensatoren gespäichert. D'Thyratron Kaart Punching Circuit an Kaart Lieser opgeholl a liesen d'Resultater vun engem ganze Schrëtt vun der Algorithmus (eliminéiert ee vun de Verännerlechen aus dem System vun Equatioune).
D'Aarbecht op ABC ass an der Mëtt vum 1942 gestoppt, wéi Atanasoff a Berry sech fir déi séier wuessend US Krichsmaschinn ënnerschriwwen hunn, déi Gehirer wéi och Kierper erfuerderen. Den Atanasov gouf an de Naval Ordnance Laboratory zu Washington geruff fir en Team ze féieren, deen akustesch Minen entwéckelt. De Berry huet dem Atanasov säi Sekretär bestuet an huet eng Aarbecht bei enger militärescher Kontraktfirma a Kalifornien fonnt fir net an de Krich agezunn ze ginn. Atanasov probéiert eng Zäit laang seng Kreatioun am Staat Iowa ze patentéieren, awer ouni Erfolleg. Nom Krich huet hien op aner Saachen geplënnert a war net méi eescht mat Computeren involvéiert. De Computer selwer gouf 1948 op eng Deponie geschéckt fir Plaz am Büro fir en neien Diplom aus dem Institut ze maachen.
Vläicht huet den Atanasov einfach ze fréi ugefaang ze schaffen. Hien huet op bescheidenen Universitéitssubventiounen vertraut a konnt nëmmen e puer dausend Dollar ausginn fir ABC ze kreéieren, sou datt d'Wirtschaft all aner Bedenken a sengem Projet ersat huet. Wann hie bis Ufank 1940er gewaart, hien hätt vläicht eng Staatsbierg fir eng voll-vollwäerteg elektronesch Apparat kritt. An an dësem Staat - limitéiert am Gebrauch, schwéier ze kontrolléieren, onzouverlässeg, net ganz séier - ABC war keng villverspriechend Annonce fir d'Virdeeler vum elektronesche Rechen. Déi amerikanesch Krichsmaschinn huet, trotz all hirem Rechenhonger, ABC verlooss fir an der Stad Ames, Iowa ze rusten.
Rechenmaschinn vum Krich
Den Éischte Weltkrich huet e System vu massiven Investitiounen a Wëssenschaft an Technologie erstallt an lancéiert, an et op den Zweete Weltkrich virbereet. An nëmmen e puer Joer ass d'Praxis vum Krich op Land a Mier op d'Benotzung vu Gëftgasen, magnetesche Minen, Loftopklärung a Bombardementer, asw. Kee politeschen oder militäresche Leader konnt net esou séier Ännerungen bemierken. Si ware sou séier datt d'Fuerschung fréi genuch ugefaang huet d'Skalen an déi eng oder aner Richtung ze tippen.
D'USA hate vill Materialien a Gehirer (vill vun deenen aus dem Hitler Däitschland geflücht waren) a ware vun den direkten Schluechte fir Iwwerliewe an Dominanz déi aner Länner beaflosst. Dëst huet d'Land erlaabt dës Lektioun besonnesch kloer ze léieren. Dëst war manifestéiert an der Tatsaach, datt grouss industriell an intellektuell Ressourcen fir d'Schafung vun der éischter atomarer Waff gewidmet goufen. Eng manner bekannt, awer gläich wichteg oder méi kleng Investitioun war d'Investitioun an Radartechnologie am MIT's Rad Lab zentréiert.
Also d'Nuesfeld vum automateschen Informatik krut säin Deel vun der militärescher Finanzéierung, och wann op vill méi klenger Skala. Mir hu schonn d'Varietéit vun elektromechanesch Rechenprojeten bemierkt, déi vum Krich generéiert goufen. D'Potenzial vun de Relais-baséiert Computere war, relativ gesinn, bekannt, well d'Telefonsplaze mat Dausende vu Relais zu där Zäit scho laang a Betrib waren. Elektronesch Komponenten hunn hir Leeschtung op esou enger Skala nach net bewisen. Déi meescht Experten hunn gegleeft datt en elektronesche Computer onweigerlech onzouverlässeg wier (ABC war e Beispill) oder ze laang daueren fir ze bauen. Trotz dem plötzlechen Flux vu Regierungsgeld, waren militäresch elektronesch Rechenprojete wéineg a wäit tëscht. Nëmmen dräi goufen lancéiert, an nëmmen zwee vun hinnen hunn zu operationell Maschinnen gefouert.
An Däitschland huet den Telekommunikatiounsingenieur Helmut Schreyer sengem Frënd Konrad Zuse de Wäert vun der elektronescher Maschinn iwwer den elektromechanesche "V3" bewisen, deen den Zuse fir d'Aeronautesch Industrie (spéider als Z3 bekannt gouf) gebaut huet. Zuse huet schlussendlech zougestëmmt un engem zweete Projet mam Schreyer ze schaffen, an den Aeronautical Research Institute huet ugebueden, en 100-Tube-Prototyp Enn 1941 ze finanzéieren. Awer déi zwee Männer hu fir d'éischt méi prioritär Krichsaarbecht opgeholl an dunn ass hir Aarbecht duerch Bombardementschued staark verlangsamt ginn, sou datt se net fäeg sinn hir Maschinn zouverlässeg ze schaffen.
Zuse (riets) a Schreyer (lénks) schaffen un engem elektromechanesche Computer am Berliner Appartement vun den Elteren vum Zuse
An den éischten elektronesche Computer, deen nëtzlech Aarbecht gemaach huet, gouf an engem geheime Laboratoire a Groussbritannien erstallt, wou en Telekommunikatiounsingenieur eng radikal nei Approche fir Ventilbaséiert Kryptoanalyse proposéiert huet. Mir verroden dës Geschicht d'nächst Kéier.
Wat soss ze liesen:
• Alice R. Burks an Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, De Mann deen de Computer erfonnt huet (2010)
Source: will.com