ProHoster > Blogs > Administrācija > Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija

Citi sērijas raksti:

LÄ«dz Å”im mēs esam apskatÄ«juÅ”i katru no pirmajiem trim mēģinājumiem izveidot digitālu elektronisku datoru: Atanasoff-Berry ABC datoru, ko radÄ«jis Džons Atanasofs; Britu kolosu projekts, kuru vadÄ«ja Tomijs Flowers un ENIAC, kas izveidots Pensilvānijas Universitātes MÅ«ra skolā. Visi Å”ie projekti faktiski bija neatkarÄ«gi. Lai gan John Mauchly, galvenais ENIAC projekta virzÄ«tājspēks, zināja par Atanasova darbu, ENIAC dizains nekādā veidā neatgādināja ABC. Ja elektroniskajai skaitļoÅ”anas ierÄ«cei bija kopÄ«gs priekÅ”tecis, tas bija pazemÄ«gais Wynne-Williams skaitÄ«tājs, pirmā ierÄ«ce, kas digitālai glabāŔanai izmantoja vakuuma lampas un lika Atanasoff, Flowers un Mauchly ceļā uz elektronisku datoru radÄ«Å”anu.

Tomēr tikai vienai no Ŕīm trim maŔīnām bija nozÄ«me turpmākajos notikumos. ABC nekad nav radÄ«jis nekādu noderÄ«gu darbu, un kopumā daži cilvēki, kas par to zināja, to ir aizmirsuÅ”i. Abas kara maŔīnas izrādÄ«jās spējÄ«gas pārspēt jebkuru citu esoÅ”o datoru, taču Colossus palika noslēpumā pat pēc Vācijas un Japānas sakāves. Tikai ENIAC kļuva plaÅ”i pazÄ«stams un tāpēc kļuva par elektroniskās skaitļoÅ”anas standarta turētāju. Un tagad ikviens, kurÅ” vēlējās izveidot skaitļoÅ”anas ierÄ«ci, kuras pamatā ir vakuuma lampas, varētu norādÄ«t uz MÅ«ra skolas panākumiem. Iesakņojies skepticisms no inženieru aprindām, kas visus Ŕādus projektus sveica pirms 1945. gada, bija zudis; skeptiÄ·i vai nu pārdomāja, vai apklusa.

EDVAC ziņojums

1945. gadā izdotais dokuments, kas balstÄ«ts uz ENIAC izveides un lietoÅ”anas pieredzi, noteica datortehnoloÄ£iju virzienu pasaulē pēc Otrā pasaules kara. To sauca par "pirmo ziņojuma projektu par EDVAC" [Electronic Discrete Variable Automatic Computer], un tas nodroÅ”ināja veidni pirmo datoru arhitektÅ«rai, kas bija programmējami mÅ«sdienu izpratnē - tas ir, izpildot instrukcijas, kas iegÅ«tas no ātrgaitas atmiņas. Un, lai gan tajā uzskaitÄ«to ideju precÄ«za izcelsme joprojām ir diskusiju jautājums, tas tika parakstÄ«ts ar matemātiÄ·a vārdu Jānis fon Neimanis (dzimis Janos Lajos Neumann). RaksturÄ«gi matemātiÄ·a prātam, darbs arÄ« pirmo reizi mēģināja abstrahēt datora dizainu no konkrētas maŔīnas specifikācijām; viņŔ mēģināja nodalÄ«t datora struktÅ«ras bÅ«tÄ«bu no dažādiem iespējamiem un nejauÅ”iem iemiesojumiem.

Ungārijā dzimuÅ”ais fon Noimans ieradās ENIAC caur Prinstonu (Ņūdžersija) un Los Alamosu (Ņūmeksika). 1929. gadā, bÅ«dams pieredzējis jauns matemātiÄ·is ar ievērojamu ieguldÄ«jumu kopu teorijā, kvantu mehānikā un spēļu teorijā, viņŔ pameta Eiropu, lai ieņemtu amatu Prinstonas universitātē. Pēc četriem gadiem tuvējais Padziļināto studiju institÅ«ts (IAS) viņam piedāvāja amatu. Sakarā ar nacisma uzplaukumu Eiropā fon Neumans ar prieku izmantoja iespēju uz nenoteiktu laiku palikt Atlantijas okeāna otrā pusē un kļuva par vienu no pirmajiem ebreju intelektuālajiem bēgļiem no Hitlera Eiropas. Pēc kara viņŔ nožēloja: ā€œManas jÅ«tas pret Eiropu ir pretstats nostalÄ£ijai, jo katrs nostÅ«ris, ko pazÄ«stu, man atgādina pazuduÅ”o pasauli un drupām, kas nesniedz mierinājumu,ā€ un atgādināja ā€œmanu pilnÄ«gu vilÅ”anos cilvēku cilvēcÄ«bā. laika posms no 1933. lÄ«dz 1938. gadam.

PretÄ«gi zaudējot jaunÄ«bas gadu daudznacionālo Eiropu, fon Neumans visu savu intelektu vērsa, lai palÄ«dzētu kara maŔīnai, kas piederēja valstij, kas viņu patvēra. Nākamo piecu gadu laikā viņŔ Ŕķērsoja valsti, sniedzot padomus un konsultācijas par plaÅ”u jaunu ieroču projektu klāstu, vienlaikus kaut kādā veidā paspējot izveidot produktÄ«vu grāmatu par spēļu teoriju. Viņa slepenākais un svarÄ«gākais konsultanta darbs bija viņa pozÄ«cija Manhetenas projektā - mēģinājumā izveidot atombumbu -, kura pētniecÄ«bas grupa atradās Losalamosā (Ņūmeksika). Roberts Openheimers viņu savervēja 1943. gada vasarā, lai palÄ«dzētu veikt projekta matemātisko modelÄ“Å”anu, un viņa aprēķini pārliecināja pārējos grupas dalÄ«bniekus virzÄ«ties uz iekÅ”u Å”aujoÅ”u bumbu. Šāds sprādziens, pateicoties sprāgstvielām, kas pārvieto skaldāmo materiālu uz iekÅ”u, ļautu panākt paÅ”pietiekamu ķēdes reakciju. Rezultātā bija nepiecieÅ”ams veikt milzÄ«gu skaitu aprēķinu, lai panāktu perfektu sfērisku sprādzienu, kas vērsts uz iekÅ”u ar vēlamo spiedienu - un jebkura kļūda izraisÄ«tu ķēdes reakcijas pārtraukÅ”anu un bumbas fiasko.

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija
Fon Noimans, strādājot Los Alamos

Los Alamosā bija divdesmit cilvēku kalkulatoru grupa, kuru rÄ«cÄ«bā bija galda kalkulatori, taču viņi nevarēja tikt galā ar skaitļoÅ”anas slodzi. Zinātnieki deva viņiem IBM aprÄ«kojumu darbam ar perfokartēm, taču viņi joprojām nespēja sekot lÄ«dzi. Viņi pieprasÄ«ja no IBM uzlabotas iekārtas, saņēma to 1944. gadā, bet joprojām nevarēja tikt lÄ«dzi.

LÄ«dz tam laikam fon Neumans savam regulārajam krosa kruÄ«zam bija pievienojis vēl vienu vietņu kopu: viņŔ apmeklēja visas iespējamās datortehnikas vietas, kas varētu bÅ«t noderÄ«gas Losalamosā. ViņŔ uzrakstÄ«ja vēstuli Vorenam VÄ«veram, Nacionālās aizsardzÄ«bas pētniecÄ«bas komitejas (NDRC) lietiŔķās matemātikas nodaļas vadÄ«tājam, un saņēma vairākus labus ieteikumus. ViņŔ devās uz Hārvardu, lai apskatÄ«tu Mark I, bet viņŔ jau bija pilnÄ«bā noslogots ar darbu JÅ«ras spēku vajadzÄ«bām. ViņŔ runāja ar Džordžu Stibicu un apsvēra iespēju pasÅ«tÄ«t Bell releja datoru Losalamos, taču atteicās no idejas, uzzinot, cik ilgi tas prasÄ«s. ViņŔ apmeklēja grupu no Kolumbijas universitātes, kas Wallace Eckert vadÄ«bā bija integrējusi vairākus IBM datorus lielākā automatizētā sistēmā, taču nebija manāmu uzlabojumu salÄ«dzinājumā ar IBM datoriem jau Losalamosā.

Tomēr Vēvers neiekļāva vienu projektu sarakstā, ko viņŔ iedeva fon Neimanam: ENIAC. ViņŔ noteikti par to zināja: savā amatā kā lietiŔķās matemātikas direktors bija atbildÄ«gs par visu valsts skaitļoÅ”anas projektu virzÄ«bas uzraudzÄ«bu. Vēveram un NDRC noteikti varēja bÅ«t Å”aubas par ENIAC dzÄ«votspēju un laiku, taču ir diezgan pārsteidzoÅ”i, ka viņŔ pat nepieminēja tā esamÄ«bu.

NeatkarÄ«gi no iemesla, fon Neimans par ENIAC uzzināja tikai nejauÅ”as tikÅ”anās rezultātā uz dzelzceļa platformas. Å o stāstu stāstÄ«ja Hermans GoldÅ”teins, MÅ«ra skolas testa laboratorijas, kurā tika uzbÅ«vēts ENIAC, koordinators. GoldÅ”teins sastapa fon Neimani AberdÄ«nas dzelzceļa stacijā 1944. gada jÅ«nijā ā€“ fon Neimans devās uz vienu no savām konsultācijām, kuras viņŔ sniedza kā AberdÄ«nas ballistisko pētÄ«jumu laboratorijas zinātniskās padomdevējas komitejas loceklis. GoldÅ”teins zināja fon Neimaņa kā izcila cilvēka reputāciju un uzsāka ar viņu sarunu. Vēlēdamies atstāt iespaidu, viņŔ nevarēja nepieminēt jaunu un interesantu projektu, kas attÄ«stās Filadelfijā. Fon Neimana pieeja acumirklÄ« mainÄ«jās no paÅ”apmierināta kolēģa uz stingra kontroliera pieeju, un viņŔ Goldsteinam uzdeva jautājumus par jaunā datora detaļām. ViņŔ atrada interesantu jaunu potenciālās datora jaudas avotu Los Alamos.

Fon Noimans pirmo reizi apmeklēja Presperu Ekertu, Džonu MauÅ”liju un citus ENIAC komandas locekļus 1944. gada septembrÄ«. ViņŔ nekavējoties iemÄ«lēja projektu un pievienoja vēl vienu vienumu savam garajam organizāciju sarakstam, ar kurām jākonsultējas. No tā ieguva abas puses. Ir viegli saprast, kāpēc fon Neimanu piesaistÄ«ja ātrgaitas elektroniskās skaitļoÅ”anas potenciāls. ENIAC vai tai lÄ«dzÄ«gai iekārtai bija iespēja pārvarēt visus skaitļoÅ”anas ierobežojumus, kas bija kavējuÅ”i Manhetenas projekta un daudzu citu esoÅ”o vai potenciālo projektu virzÄ«bu (tomēr Saija likums, kas joprojām ir spēkā Å”odien, nodroÅ”ināja, ka skaitļoÅ”anas iespējas drÄ«z pēc tām radÄ«tu lÄ«dzvērtÄ«gu pieprasÄ«jumu) . MÅ«ra skolai tāda atzÄ«ta speciālista kā fon Neimana svētÄ«ba nozÄ«mēja skepses beigas pret viņiem. Turklāt, ņemot vērā viņa augsto intelektu un plaÅ”o pieredzi visā valstÄ«, viņa zināŔanu plaÅ”ums un dziļums automātiskās skaitļoÅ”anas jomā bija nepārspējams.

Tā fon Neumans iesaistÄ«jās Ekerta un Maulija plānā izveidot ENIAC pēcteci. Kopā ar Hermanu GoldÅ”teinu un citu ENIAC matemātiÄ·i Arturu Burksu viņi sāka ieskicēt parametrus otrās paaudzes elektroniskajam datoram, un tieÅ”i Ŕīs grupas idejas fon Neimans apkopoja ziņojumā "pirmā melnraksta". Jaunajai maŔīnai bija jābÅ«t jaudÄ«gākai, gludākām lÄ«nijām un, pats galvenais, jāpārvar lielākais Ŕķērslis ENIAC lietoÅ”anai ā€“ daudzās iestatÄ«Å”anas stundas katram jaunajam uzdevumam, kuru laikā Å”is jaudÄ«gais un ārkārtÄ«gi dārgais dators vienkārÅ”i nosēdēja dÄ«kstāvē. Jaunākās paaudzes elektromehānisko iekārtu Harvard Mark I un Bell Relay Computer dizaineri no tā izvairÄ«jās, ievadot instrukcijas datorā, izmantojot papÄ«ra lenti ar caurumiem, lai operators varētu sagatavot papÄ«ru, kamēr iekārta veic citus darbus. . Tomēr Ŕāda datu ievade noliegtu elektronikas ātruma priekÅ”rocÄ«bas; neviens papÄ«rs nevarēja sniegt datus tik ātri, kā ENIAC tos varētu saņemt. (ā€œColossusā€ strādāja ar papÄ«ru, izmantojot fotoelektriskos sensorus, un katrs no tā pieciem skaitļoÅ”anas moduļiem absorbēja datus ar ātrumu 5000 rakstzÄ«mes sekundē, taču tas bija iespējams tikai pateicoties ātrākajai papÄ«ra lentes ritināŔanai. DoÅ”anās uz patvaļīgu vietu lentei bija nepiecieÅ”ama aizkave 0,5 s uz katrām 5000 rindiņām).

"Pirmajā projektā" aprakstÄ«tās problēmas risinājums bija pārvietot instrukciju glabāŔanu no "ārēja ierakstÄ«Å”anas nesēja" uz "atmiņu" - Å”is vārds pirmo reizi tika lietots saistÄ«bā ar datora datu glabāŔanu (von Neumann darbā speciāli izmantoja Å”o un citus bioloÄ£iskos terminus ā€“ viņu ļoti interesēja smadzeņu darbs un neironos notiekoÅ”ie procesi). Å o ideju vēlāk sauca par "programmu glabāŔanu". Tomēr tas nekavējoties noveda pie citas problēmas, kas pat mulsināja Atanasovu, - elektronisko cauruļu pārmērÄ«gi augstās izmaksas. "Pirmajā projektā" tika lēsts, ka datoram, kas spēj veikt plaÅ”u skaitļoÅ”anas uzdevumu klāstu, instrukciju un pagaidu datu glabāŔanai bÅ«tu nepiecieÅ”ama 250 000 bināro skaitļu atmiņa. Šāda izmēra cauruļu atmiņa izmaksātu miljoniem dolāru un bÅ«tu pilnÄ«gi neuzticama.

Dilemmas risinājumu piedāvāja Ekerts, kurÅ” strādāja pie radaru izpētes 1940. gadu sākumā saskaņā ar lÄ«gumu starp MÅ«ra skolu un MIT Rad Lab, kas ir Amerikas Savienoto Valstu centrālais radaru tehnoloÄ£iju pētniecÄ«bas centrs. Konkrētāk, Ekerts strādāja pie radara sistēmas ar nosaukumu ā€œMoving Target Indicatorā€ (MTI), kas atrisināja ā€œzemes uzliesmojumuā€ problēmu: jebkuru troksni radara ekrānā, ko rada ēkas, kalni un citi stacionāri objekti, kas apgrÅ«tināja operatoram izolēt svarÄ«gu informāciju ā€“ pārvietojoŔā gaisa kuÄ£a izmēru, atraÅ”anās vietu un ātrumu.

MTI uzliesmojuma problēmu atrisināja, izmantojot ierÄ«ci ar nosaukumu kavÄ“Å”anās lÄ«nija. Tas pārveidoja radara elektriskos impulsus skaņas viļņos un pēc tam nosÅ«tÄ«ja Å”os viļņus lejup pa dzÄ«vsudraba cauruli, lai skaņa nonāktu otrā galā un pārvērstos atpakaļ elektriskajā impulsā, kad radars atkārtoti skenēja to paÅ”u debess punktu (aizkavÄ“Å”anās lÄ«nijas). izplatÄ«bai Skaņu var izmantot arÄ« citi nesēji: citi Ŕķidrumi, cieti kristāli un pat gaiss (pēc dažiem avotiem viņu ideju izdomājis Bell Labs fiziÄ·is Viljams Å oklijs, par kuru vēlāk). JebkurÅ” signāls, kas nāca no radara vienlaikus ar signālu pa cauruli, tika uzskatÄ«ts par signālu no nekustÄ«ga objekta un tika noņemts.

Ekerts saprata, ka skaņas impulsus aizkaves lÄ«nijā var uzskatÄ«t par bināriem skaitļiem - 1 norāda uz skaņas klātbÅ«tni, 0 norāda uz tās neesamÄ«bu. Viena dzÄ«vsudraba caurule var saturēt simtiem Å”o ciparu, katrs Ŕķērso lÄ«niju vairākas reizes katrā milisekundē, kas nozÄ«mē, ka datoram bÅ«s jāgaida pāris simti mikrosekundes, lai piekļūtu Å”im ciparam. Å ajā gadÄ«jumā piekļuve secÄ«giem cipariem klausulē bÅ«tu ātrāka, jo ciparus atdala tikai dažas mikrosekundes.

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija
Dzīvsudraba aizkaves līnijas Lielbritānijas EDSAC datorā

Atrisinot galvenās problēmas ar datora dizainu, fon Neumans 101. gada pavasarÄ« apkopoja visas grupas idejas 1945 lappuses garā "pirmā melnraksta" ziņojumā un izplatÄ«ja to otrās paaudzes EDVAC projekta galvenajām personām. Diezgan drÄ«z viņŔ iekļuva citās aprindās. Piemēram, matemātiÄ·e Leslija Komija pēc MÅ«ra skolas apmeklējuma 1946. gadā aizveda kopiju mājās uz Lielbritāniju un dalÄ«jās tajā ar kolēģiem. Ziņojuma izplatÄ«ba sadusmoja Ekertu un MauÅ”liju divu iemeslu dēļ: pirmkārt, liela daļa no tā tika atzÄ«ta projekta autoram fon Neimanam. Otrkārt, visas galvenās sistēmas ietvertās idejas faktiski tika publicētas no patentu biroja viedokļa, kas traucēja viņu plāniem komercializēt elektronisko datoru.

Pats Ekerta un MauÅ”lija aizvainojuma pamats, savukārt, izraisÄ«ja matemātiÄ·u ā€“ fon Neimaņa, GoldÅ”teina un Burksa ā€“ saÅ”utumu. Pēc viņu domām, ziņojums bija svarÄ«gas jaunas zināŔanas, kuras vajadzēja pēc iespējas plaŔāk izplatÄ«t zinātnes progresa garā. Turklāt visu Å”o uzņēmumu finansēja valdÄ«ba, tātad uz Amerikas nodokļu maksātāju rēķina. Viņus atbaidÄ«ja Ekerta komercialisms un MauÅ”lija mēģinājums pelnÄ«t naudu no kara. Fon Noimans rakstÄ«ja: "Es nekad nebÅ«tu pieņēmis universitātes konsultanta amatu, zinot, ka konsultēju komerciālu grupu."

Frakciju ceļi Ŕķīrās 1946. gadā: Eckert un Mauchly atvēra savu uzņēmumu, pamatojoties uz Ŕķietami droŔāku patentu, kas balstÄ«ts uz ENIAC tehnoloÄ£iju. Sākotnēji viņi savu uzņēmumu nosauca par Electronic Control Company, bet nākamajā gadā viņi to pārdēvēja par Eckert-Mauchly Computer Corporation. Fon Noimans atgriezās IAS, lai izveidotu datoru, pamatojoties uz EDVAC, un viņam pievienojās Goldstein un Burks. Lai novērstu Eckert un Mauchly situācijas atkārtoÅ”anos, viņi pārliecinājās, ka viss jaunā projekta intelektuālais Ä«paÅ”ums kļūst par publisku Ä«paÅ”umu.

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija
Fon Noimans IAS datora priekŔā, kas uzbÅ«vēts 1951. gadā.

Alanam Tjūringam veltītas rekolekcijas

Starp cilvēkiem, kuri redzēja EDVAC ziņojumu apļveida ceļā, bija britu matemātiÄ·is Alans TjÅ«rings. TjÅ«rings nebija starp pirmajiem zinātniekiem, kas radÄ«ja vai iedomājās automātisku datoru, elektronisku vai citu, un daži autori ir ļoti pārspÄ«lējuÅ”i viņa lomu skaitļoÅ”anas vēsturē. Tomēr mums ir jāpieŔķir viņam atzinÄ«ba par to, ka viņŔ ir pirmais, kurÅ” saprata, ka datori var darÄ«t vairāk, nekā tikai kaut ko ā€œizrēķinātā€, vienkārÅ”i apstrādājot lielas skaitļu virknes. Viņa galvenā doma bija tāda, ka cilvēka prāta apstrādāto informāciju var attēlot skaitļu formā, tādējādi jebkuru garÄ«go procesu var pārvērst aprēķinos.

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija
Alans Tjūrings 1951. gadā

1945. gada beigās TjÅ«rings publicēja pats savu ziņojumu, kurā bija minēts fon Neimans, ar nosaukumu "PriekÅ”likums elektroniskajam kalkulatoram" un bija paredzēts Lielbritānijas Nacionālajai fizikālajai laboratorijai (NPL). ViņŔ tik dziļi neiedziļinājās piedāvātā elektroniskā datora dizaina konkrētajās detaļās. Viņa diagramma atspoguļoja loÄ£iÄ·a prātu. Tam nebija paredzēta Ä«paÅ”a aparatÅ«ra augsta lÄ«meņa funkcijām, jo ā€‹ā€‹tās varēja veidot no zema lÄ«meņa primitÄ«viem; tas bÅ«tu neglÄ«ts izaugums par auto skaisto simetriju. TjÅ«rings arÄ« nepieŔķīra datorprogrammai nekādu lineāro atmiņu - dati un instrukcijas varēja pastāvēt lÄ«dzās atmiņā, jo tie bija tikai skaitļi. Instrukcija kļuva par instrukciju tikai tad, kad tā tika interpretēta kā tāda (TjÅ«ringa 1936. gada raksts "par skaitļojamiem skaitļiem" jau bija izpētÄ«jis attiecÄ«bas starp statiskajiem datiem un dinamiskām instrukcijām. ViņŔ aprakstÄ«ja to, ko vēlāk sāka saukt par "TjÅ«ringa maŔīnu", un parādÄ«ja, kā tas notiek. var pārvērst par skaitli un ievadÄ«t kā ievadi universālai TjÅ«ringa maŔīnai, kas spēj interpretēt un izpildÄ«t jebkuru citu TjÅ«ringa maŔīnu). Tā kā TjÅ«rings zināja, ka skaitļi var attēlot jebkāda veida precÄ«zi norādÄ«tu informāciju, viņŔ Å”ajā datorā risināmo uzdevumu sarakstā iekļāva ne tikai artilērijas tabulu konstruÄ“Å”anu un lineāro vienādojumu sistēmu atrisināŔanu, bet arÄ« mÄ«klu un mÄ«klu risināŔanu. Å”aha studijas.

Automātiskais TjÅ«ringa dzinējs (ACE) nekad netika uzbÅ«vēts tā sākotnējā formā. Tas bija pārāk lēns, un par labāko talantu bija jāsacenÅ”as ar dedzÄ«gākiem britu skaitļoÅ”anas projektiem. Projekts apstājās vairākus gadus, un pēc tam TjÅ«rings zaudēja interesi par to. 1950. gadā NPL izgatavoja Pilot ACE ā€” mazāku iekārtu ar nedaudz atŔķirÄ«gu dizainu, un vairāki citi datoru dizaini smēluÅ”ies iedvesmu no ACE arhitektÅ«ras 1950. gadu sākumā. Bet viņai neizdevās paplaÅ”ināt savu ietekmi, un viņa ātri izgaisa aizmirstÄ«bā.

Taču tas viss nemazina TjÅ«ringa nopelnus, tas vienkārÅ”i palÄ«dz viņu ievietot pareizajā kontekstā. Viņa ietekmes nozÄ«mÄ«gums datoru vēsturē balstās nevis uz 1950. gadsimta 1960. gadu datoru projektiem, bet gan uz teorētisko bāzi, ko viņŔ sniedza XNUMX. gados raduÅ”ajai datorzinātnei. Viņa agrÄ«nie darbi par matemātisko loÄ£iku, kas pētÄ«ja aprēķināmā un neskaitāmā robežas, kļuva par jaunās disciplÄ«nas pamattekstiem.

Lēna revolūcija

Kad izplatÄ«jās ziņas par ENIAC un EDVAC ziņojumu, MÅ«ra skola kļuva par svētceļojumu vietu. Daudzi apmeklētāji ieradās mācÄ«ties pie meistaru kājām, Ä«paÅ”i no ASV un Lielbritānijas. Lai sakārtotu reflektantu plÅ«smu, skolas dekānam 1946. gadā bija jāorganizē vasaras skola uz automātiskajām skaitļoÅ”anas maŔīnām, strādājot pēc uzaicinājuma. Lekcijas lasÄ«ja tādi spÄ«dekļi kā Ekerts, MauÅ”lijs, fon Neimans, Bērkss, GoldÅ”teins un Hovards Eikens (Hārvardas Mark I elektromehāniskā datora izstrādātājs).

Tagad gandrÄ«z visi vēlējās bÅ«vēt maŔīnas pēc instrukcijām no EDVAC ziņojuma (ironiskā kārtā pirmā maŔīna, kas palaida atmiņā saglabāto programmu, bija pati ENIAC, kas 1948. gadā tika pārveidota, lai izmantotu atmiņā saglabātās instrukcijas. Tikai tad tas sāka veiksmÄ«gi strādāt savā jaunajā mājā, AberdÄ«nas izmēģinājumu poligonā). Pat 1940. un 50. gados radÄ«to jauno datoru dizainu nosaukumus ietekmēja ENIAC un EDVAC. Pat ja neņem vērā UNIVAC un BINAC (izveidots jaunajā Eckert un Mauchly uzņēmumā) un paÅ”u EDVAC (pabeidza MÅ«ra skolā pēc tam, kad tās dibinātāji to pameta), joprojām ir AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC un WEIZAC. Daudzi no viņiem tieÅ”i kopēja brÄ«vi publicēto IAS dizainu (ar nelielām izmaiņām), izmantojot fon Neimaņa atklātÄ«bas politiku attiecÄ«bā uz intelektuālo Ä«paÅ”umu.

Taču elektroniskā revolÅ«cija attÄ«stÄ«jās pakāpeniski, soli pa solim mainot esoÅ”o kārtÄ«bu. Pirmā EDVAC stila iekārta parādÄ«jās tikai 1948. gadā, un tas bija tikai neliels koncepcijas pierādÄ«juma projekts, Mančestras "mazulis", kas paredzēts, lai pierādÄ«tu atmiņas dzÄ«votspēju Williams caurules (Lielākā daļa datoru pārgāja no dzÄ«vsudraba lampām uz cita veida atmiņu, kas arÄ« ir radusies radara tehnoloÄ£ijai. Tikai lampu vietā tika izmantots CRT ekrāns. Britu inženieris Frederiks Viljamss bija pirmais, kurÅ” izdomāja, kā atrisināt problēmu ar Ŕīs atmiņas stabilitāte, kā rezultātā diski saņēma viņa vārdu). 1949. gadā tika izveidotas vēl četras maŔīnas: pilna izmēra Manchester Mark I, EDSAC Kembridžas Universitātē, CSIRAC Sidnejā (Austrālija) un amerikāņu BINAC, lai gan pēdējais nekad nav sācis darboties. Mazs, bet stabils datora plÅ«sma turpinājās nākamos piecus gadus.

Daži autori ir aprakstÄ«juÅ”i ENIAC tā, it kā tas bÅ«tu aizvilcis priekÅ”karu pār pagātni un uzreiz ievedis mÅ«s elektroniskās skaitļoÅ”anas laikmetā. Å Ä« iemesla dēļ reālie pierādÄ«jumi tika ievērojami sagrozÄ«ti. "PilnÄ«gi elektroniskā ENIAC parādÄ«Å”anās gandrÄ«z nekavējoties padarÄ«ja Mark I novecojuÅ”u (lai gan tas turpināja veiksmÄ«gi darboties piecpadsmit gadus pēc tam), " rakstÄ«ja KetrÄ«na Deivisa FiÅ”mena, The Computer Establishment (1982). Å is apgalvojums ir tik acÄ«mredzami pretrunÄ«gs, ka varētu domāt, ka FiÅ”menes jaunkundzes kreisā roka nezināja, ko dara viņas labā roka. To, protams, var attiecināt uz vienkārÅ”a žurnālista piezÄ«mēm. Tomēr mēs atrodam, ka pāris Ä«stu vēsturnieku atkal izvēlas Mark I par savu pātagu, rakstot: ā€œHārvardas Mark I bija ne tikai tehnisks strupceļŔ, bet arÄ« tā piecpadsmit gadu darbÄ«bas laikā nepadarÄ«ja neko Ä«paÅ”i noderÄ«gu. To izmantoja vairākos JÅ«ras spēku projektos, un tur maŔīna izrādÄ«jās pietiekami noderÄ«ga, lai flote varētu pasÅ«tÄ«t vairāk skaitļoÅ”anas iekārtu Aiken Lab." [Aspray un Campbell-Kelly]. Atkal skaidra pretruna.

Faktiski releja datoriem bija savas priekÅ”rocÄ«bas, un tie turpināja strādāt kopā ar saviem elektroniskajiem brālēniem. Vairāki jauni elektromehāniskie datori tika izveidoti pēc Otrā pasaules kara un pat 1950. gadu sākumā Japānā. Releju maŔīnas bija vieglāk projektēt, uzbÅ«vēt un uzturēt, un tām nebija nepiecieÅ”ams tik daudz elektrÄ«bas un gaisa kondicionÄ“Å”anas (lai izkliedētu milzÄ«go siltuma daudzumu, ko izstaro tÅ«kstoÅ”iem vakuuma cauruļu). ENIAC izmantoja 150 kW elektroenerÄ£ijas, no kurām 20 tika izmantotas tā dzesÄ“Å”anai.

ASV militārpersonas joprojām bija galvenais skaitļoÅ”anas jaudas patērētājs un neatstāja novārtā ā€œnovecojuÅ”osā€ elektromehāniskos modeļus. 1940. gadu beigās armijai bija četri releja datori, bet flotē ā€“ pieci. Ballistiskās pētniecÄ«bas laboratorijā AberdÄ«nā bija pasaulē lielākā skaitļoÅ”anas jaudas koncentrācija ar ENIAC, Bell un IBM releju kalkulatoriem un vecu diferenciālo analizatoru. 1949. gada septembra ziņojumā katram tika ierādÄ«ta sava vieta: ENIAC vislabāk strādāja ar gariem, vienkārÅ”iem aprēķiniem; Bell Model V kalkulators bija labāks sarežģītu aprēķinu apstrādē, pateicoties praktiski neierobežotajam instrukciju lentes garumam un peldoŔā komata iespējām, un IBM varēja apstrādāt ļoti lielus perfokartēs glabātās informācijas apjomus. Tikmēr noteiktas darbÄ«bas, piemēram, kuba sakņu iegÅ«Å”ana, joprojām bija vieglāk veikt manuāli (izmantojot izklājlapu un galda kalkulatoru kombināciju) un ietaupÄ«t maŔīnas laiku.

Labākais elektroniskās skaitļoÅ”anas revolÅ«cijas beigu marÄ·ieris bÅ«tu nevis 1945. gads, kad piedzima ENIAC, bet gan 1954. gads, kad parādÄ«jās datori IBM 650 un 704. Tie nebija pirmie komerciālie elektroniskie datori, taču tie bija pirmie, kas ražoti g. simtiem un noteica IBM dominējoÅ”o stāvokli datoru industrijā, kas ilga trÄ«sdesmit gadus. TerminoloÄ£ijā Tomass KÅ«ns, elektroniskie datori vairs nebija dÄ«vainā 1940. gadu anomālija, kas pastāvēja tikai tādu atstumto cilvēku sapņos kā Atanasovs un Maučlija; tie ir kļuvuÅ”i par normālu zinātni.

Elektronisko datoru vēsture, 4. daļa: Elektroniskā revolūcija
Viens no daudziem IBM 650 datoriem ā€” Å”ajā gadÄ«jumā Teksasas A&M universitātes piemērs. Magnētiskās bungas atmiņa (apakŔā) padarÄ«ja to salÄ«dzinoÅ”i lēnu, bet arÄ« salÄ«dzinoÅ”i lētu.

Atstājot ligzdu

LÄ«dz 1950. gadsimta 1930. gadu vidum digitālo skaitļoÅ”anas iekārtu shēmas un dizains bija atdalÄ«tas no analogajiem slēdžiem un pastiprinātājiem. 40. gs. XNUMX. gadu un XNUMX. gadu sākuma datoru dizains lielā mērā balstÄ«jās uz idejām no fizikas un radaru laboratorijām, un jo Ä«paÅ”i uz telekomunikāciju inženieru un pētniecÄ«bas nodaļu idejām. Tagad datori bija organizējuÅ”i savu jomu, un jomas eksperti izstrādāja savas idejas, vārdu krājumu un rÄ«kus, lai atrisinātu savas problēmas.

Dators parādÄ«jās tā mÅ«sdienu izpratnē un lÄ«dz ar to arÄ« mÅ«su stafetes vēsture tuvojas beigām. Tomēr telekomunikāciju pasaulei bija vēl viens interesants dÅ«zis. Vakuuma caurule pārspēja releju, jo tai nebija kustÄ«gu daļu. Un pēdējam stafetam mÅ«su vēsturē bija tāda priekÅ”rocÄ«ba, ka nebija nekādu iekŔējo daļu. NekaitÄ«ga izskata vielas gabals ar dažiem vadiem, kas izstiepuÅ”ies no tā, ir izveidojies, pateicoties jaunai elektronikas nozarei, kas pazÄ«stama kā "cietvielu".

Lai gan vakuuma caurules bija ātras, tās joprojām bija dārgas, lielas, karstas un ne Ä«paÅ”i uzticamas. Ar viņiem nebija iespējams izgatavot, teiksim, portatÄ«vo datoru. Fon Noimans 1948. gadā rakstÄ«ja, ka "maz ticams, ka mēs spēsim pārsniegt 10 000 (vai varbÅ«t vairākus desmitus tÅ«kstoÅ”u) slēdžu skaitu, ja vien bÅ«sim spiesti pielietot paÅ”reizējās tehnoloÄ£ijas un filozofiju". Cietvielu relejs deva datoriem iespēju Ŕīs robežas atkal un atkal pārkāpt, tās atkārtoti pārkāpjot; izmantot mazos uzņēmumos, skolās, mājās, sadzÄ«ves tehnikā un ievietot kabatās; izveidot maÄ£isku digitālo zemi, kas caurstrāvo mÅ«su eksistenci Å”odien. Un, lai atrastu tās izcelsmi, mums ir jāatgriež pulkstenis pirms piecdesmit gadiem un jāatgriežas pie interesantajiem bezvadu tehnoloÄ£iju agrÄ«najiem laikiem.

Ko vēl lasīt:

  • Deivids Andersons, ā€œVai Mančestras mazulis tika ieņemts Blečlija parkā?ā€, Britu datoru biedrÄ«ba (4. gada 2004. jÅ«nijs)
  • Viljams Asprejs, Džons fon Neimans un mÅ«sdienu skaitļoÅ”anas izcelsme (1990)
  • Martins Kempbels-Kelijs un Viljams Asprajs, Dators: Informācijas maŔīnas vēsture (1996)
  • Tomass Heigs u.c. al., Eniac in Action (2016)
  • Džons fon Neimans, ā€œPirmais ziņojuma projekts par EDVACā€ (1945)
  • Alans TjÅ«rings, ā€œPiedāvātais elektroniskais kalkulatorsā€ (1945)

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru