Цувралын бусад нийтлэлүүд:
- Релений түүх
- Электрон компьютерийн түүх
- Транзисторын түүх
- Интернет түүх
Бидний харсан шиг , радио, телефон утасны инженерүүд илүү хүчирхэг өсгөгч хайж байсан технологийн шинэ талбарыг хурдан электроник гэж нэрлэжээ. Цахим өсгөгчийг дижитал унтраалга болгон хялбархан хувиргаж, цахилгаан механик үеэл болох утасны релейгээс хамаагүй өндөр хурдтай ажилладаг. Механик эд анги байхгүй байсан тул вакуум хоолойг релейд шаардагдах арав буюу түүнээс дээш миллисекунд биш харин микросекундэд эсвэл түүнээс бага хугацаанд асааж унтрааж болдог байв.
1939-1945 онуудад эдгээр шинэ электрон эд ангиудыг ашиглан гурван компьютер бүтээгдсэн. Тэдний баригдсан он сар өдөр нь Дэлхийн XNUMX-р дайны үетэй давхцаж байгаа нь санамсаргүй хэрэг биш юм. Энэхүү мөргөлдөөн нь хүмүүсийг дайны сүйх тэргэнд суулгаж байснаараа түүхэнд байгаагүй зүйл бөгөөд улс орнуудын хоорондын харилцаа, шинжлэх ухаан, технологийн харилцааг үүрд өөрчилж, олон тооны шинэ төхөөрөмжүүдийг дэлхийд авчирсан юм.
Анхны гурван электрон компьютерийн түүхүүд дайнтай холбоотой байдаг. Эхнийх нь Германы мессежийг тайлахад зориулагдсан байсан бөгөөд 1970-аад он хүртэл нууцын халхавч дор байсан бөгөөд энэ нь түүхэнээс өөр сонирхолгүй болсон. Ихэнх уншигчдын сонсох ёстой хоёр дахь нь дайнд туслахад хэтэрхий оройтсон цэргийн тооны машин ENIAC юм. Гэхдээ бид эдгээр гурван машинаас хамгийн эртнийх нь санааг авч үзье .
Атанасов
1930 онд Атанасов, Америкт төрсөн цагаач хүү , эцэст нь залуу насны мөрөөдөлдөө хүрч, онолын физикч болжээ. Гэвч ихэнх ийм хүсэл тэмүүллийн нэгэн адил бодит байдал түүний хүлээж байсан зүйл биш байв. Ялангуяа XNUMX-р зууны эхний хагаст инженер, физикийн шинжлэх ухааны ихэнх оюутнуудын нэгэн адил Атанасов байнгын тооцооллын хүнд ачааг үүрч байв. Түүний Висконсины Их Сургуульд гелийн туйлшралын тухай диссертацын ажилд ширээний механик тооны машин ашиглан найман долоо хоног уйтгартай тооцоолол хийх шаардлагатай байв.
Жон Атанасов залуу насандаа
1935 он гэхэд Айовагийн их сургуулийн профессорын албан тушаалыг аль хэдийн хүлээн авсны дараа Атанасов энэ ачааны талаар ямар нэгэн зүйл хийхээр шийджээ. Тэрээр шинэ, илүү хүчирхэг компьютер бүтээх боломжит аргуудын талаар бодож эхлэв. Хязгаарлагдмал, тодорхой бус байдлын улмаас аналог аргуудаас (MIT дифференциал анализатор гэх мэт) татгалзаж, тэрээр тоонуудыг тасралтгүй хэмжилт хийхээс илүүтэйгээр салангид утгаараа авч үздэг дижитал машин бүтээхээр шийджээ. Залуу наснаасаа тэрээр хоёртын тооллын системийг мэддэг байсан бөгөөд энэ нь ердийн аравтын тооноос илүү дижитал шилжүүлэгчийн асаах/унтраах бүтцэд илүү нийцдэг гэдгийг ойлгодог байв. Тиймээс тэр хоёртын машин хийхээр шийдсэн. Эцэст нь тэрээр үүнийг хамгийн хурдан бөгөөд уян хатан болгохын тулд электрон байх ёстой гэж шийдсэн бөгөөд тооцоололд вакуум хоолой ашиглах хэрэгтэй.
Атанасов мөн асуудлын орон зайг шийдэх шаардлагатай байв - түүний компьютер ямар тооцоололд тохиромжтой байх ёстой вэ? Үүний үр дүнд тэрээр шугаман тэгшитгэлийн системийг шийдэж, тэдгээрийг нэг хувьсагч болгон (ашиглах) шийдвэрлэхээр шийдсэн. )—түүний диссертацид давамгайлсан тооцоолол. Энэ нь гуч хүртэлх хувьсагчтай гуч хүртэлх тэгшитгэлийг дэмжих болно. Ийм компьютер нь эрдэмтэд, инженерүүдийн хувьд чухал асуудлуудыг шийдэж чадах бөгөөд тэр үед энэ нь тийм ч төвөгтэй биш юм шиг санагддаг.
Урлагийн хэсэг
1930-аад оны дунд үе гэхэд цахим технологи 25 жилийн өмнөх гарал үүслээсээ асар их төрөлжсөн. Атанасовын төсөлд хоёр бүтээн байгуулалт маш сайн тохирсон: гох реле болон электрон тоолуур.
1918-р зуунаас хойш телеграф, утасны инженерүүд унтраалга гэж нэрлэгддэг тохиромжтой төхөөрөмжтэй болсон. Шилжүүлэгч нь хоёр тогтворгүй реле бөгөөд байнгын соронзыг ашиглан таны орхисон төлөвт (нээлттэй эсвэл хаалттай) төлөвт шилжих цахилгаан дохиог хүлээн авах хүртэл барина. Гэхдээ вакуум хоолой нь үүнийг хийх чадваргүй байв. Тэд механик бүрэлдэхүүн хэсэггүй байсан бөгөөд цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр урсаж байх үед "нээлттэй" эсвэл "хаалттай" байж болно. 1 онд Британийн хоёр физикч Уильям Эклс, Фрэнк Жордан нар хоёр чийдэнг утсаар холбосон "гох реле" буюу анхны импульсээр ассаны дараа байнга асаалттай байдаг электрон реле. Эклс, Жордан нар дэлхийн нэгдүгээр дайны төгсгөлд Британийн Адмиралтад зориулж харилцаа холбооны зорилгоор өөрсдийн системийг бүтээжээ. Гэвч хожим нь гох гэж нэрлэгдэх болсон Эклс-Жорданы хэлхээ [Англи. flip-flop] гэсэн хоёртын цифрийг хадгалах төхөөрөмж гэж үзэж болно - дохио дамжуулагдсан бол 0, бусад тохиолдолд XNUMX. Ийм байдлаар n флип-флопоор дамжуулан n битийн хоёртын тоог илэрхийлэх боломжтой болсон.
Гохоос хойш арав орчим жилийн дараа электроникийн хоёр дахь томоохон нээлт болж, компьютерийн ертөнцтэй мөргөлдсөн: электрон тоолуур. Дахин нэг удаа, компьютерийн эхэн үеийн түүхэнд байнга тохиолддог шиг уйтгар гуниг нь шинэ бүтээлийн эх болсон юм. Субатомын бөөмсийн ялгаруулалтыг судалж буй физикчид янз бүрийн бодисоос бөөмс ялгарах хурдыг хэмжихийн тулд илрүүлсэн тоог тоолж, товшилтыг сонсох эсвэл гэрэл зургийн бичлэгийг судлахад олон цаг зарцуулах шаардлагатай байв. Механик эсвэл цахилгаан механик тоолуур нь эдгээр үйлдлийг хөнгөвчлөх сонирхолтой сонголт байсан боловч тэд хэтэрхий удаан хөдөлсөн: тэд бие биенээсээ миллисекунд дотор болсон олон үйл явдлыг бүртгэж чадаагүй.
Энэ асуудлыг шийдвэрлэх гол дүр нь байсан Кембриж дэх Кавендиш лабораторид Эрнест Рутерфордын удирдлаган дор ажиллаж байсан . Вин-Уильямс электроникийн авьяастай байсан бөгөөд бөөмсөнд юу болж байгааг сонсох боломжтой өсгөгчийг бий болгохын тулд хоолой (эсвэл Их Британид хавхлага гэж нэрлэдэг) аль хэдийн ашиглаж байжээ. 1930-аад оны эхээр тэрээр хавхлагуудыг ашиглан тоолуур үүсгэж болохыг ойлгосон бөгөөд үүнийгээ "хоёртын тоологч" буюу хоёртын тоолуур гэж нэрлэжээ. Үндсэндээ энэ нь шилжүүлэгчийг гинжин хэлхээгээр дамжуулж чаддаг флип-флопуудын багц байсан (практикт үүнийг ашигладаг байсан). , вакуум биш харин хий агуулсан чийдэнгийн төрөл, хийн бүрэн иончлогдсоны дараа асаалттай хэвээр байж болно).
Wynne-Williams тоолуур нь бөөмийн физиктэй холбоотой хэн бүхэнд шаардлагатай лабораторийн төхөөрөмжүүдийн нэг болсон. Физикчид ихэвчлэн гурван оронтой (өөрөөр хэлбэл долоо хүртэл тоолох чадвартай) маш жижиг тоолуур барьсан. удаан механик тоолуурын хувьд, мөн удаан хөдөлж буй механик хэсгүүдтэй тоолуураас хурдан болж буй үйл явдлыг бүртгэх боломжтой.
Гэхдээ онолын хувьд ийм тоолуурыг дурын хэмжээтэй эсвэл нарийвчлалтай тоогоор өргөжүүлж болно. Эдгээр нь хатуухан хэлэхэд анхны дижитал электрон тооцоолох машинууд байв.
Атанасов-Берри компьютер
Атанасов энэ түүхийг мэддэг байсан бөгөөд энэ нь түүнийг электрон компьютер бүтээх боломжтой гэдэгт итгүүлсэн юм. Гэхдээ тэр шууд хоёртын тоолуур эсвэл флип-флоп ашиглаагүй. Эхлээд тоолох системийн үндсэн дээр тэрээр бага зэрэг өөрчлөгдсөн тоолуур ашиглахыг оролдсон - эцэст нь дахин тоолохгүй бол нэмэх нь юу вэ? Гэвч тэрээр ямар нэг шалтгааны улмаас тоолох хэлхээг хангалттай найдвартай болгож чадаагүй бөгөөд өөрөө нэмэх, үржүүлэх хэлхээг боловсруулах шаардлагатай болсон. Тэрээр хязгаарлагдмал төсөвтэй, нэг удаад гучин коэффициентийг хадгалах амбицтай зорилготой байсан тул хоёртын тоог түр хадгалахын тулд флип-флоп ашиглаж чадахгүй байв. Энэ байдал ноцтой үр дагаварт хүргэсэн гэдгийг бид удахгүй харах болно.
1939 он гэхэд Атанасов компьютерээ боловсруулж дуусчээ. Одоо түүнд үүнийг бүтээхэд зөв мэдлэгтэй хүн хэрэгтэй байв. Тэр ийм хүнийг Айова мужийн институтын инженерийн чиглэлээр төгссөн Клиффорд Берригээс олжээ. Жилийн эцэс гэхэд Атанасов, Берри нар жижиг загвар зохион бүтээжээ. Дараа жил нь тэд гучин коэффициент бүхий компьютерийн бүрэн хувилбарыг хийж дуусгасан. 1960-аад онд тэдний түүхийг ухаж олсон зохиолч үүнийг Атанасофф-Берри компьютер (ABC) гэж нэрлээд, нэр нь гацсан. Гэсэн хэдий ч бүх дутагдлыг арилгах боломжгүй байв. Ялангуяа ABC нь 10000-д нэг хоёртын оронтой тооны алдаатай байсан бөгөөд энэ нь ямар ч том тооцоололд үхэлд хүргэх болно.
1942 онд Клиффорд Берри ба ABC
Гэсэн хэдий ч Атанасов болон түүний ABC-ээс орчин үеийн бүх компьютерийн үндэс, эх сурвалжийг олж болно. Тэр (Бэрригийн чадвартай тусламжтайгаар) анхны хоёртын электрон дижитал компьютерийг бүтээгээгүй гэж үү? Эдгээр нь дэлхийн өнцөг булан бүрт эдийн засаг, нийгэм, соёлыг төлөвшүүлж, удирдан чиглүүлдэг олон тэрбум төхөөрөмжүүдийн үндсэн шинж чанарууд биш гэж үү?
Гэхдээ буцаж явцгаая. Дижитал болон хоёртын нэр томъёо нь ABC-ийн домайн биш юм. Жишээлбэл, ижил хугацаанд бүтээгдсэн Bell Complex Number Computer (CNC) нь нарийн төвөгтэй хавтгай дээр тооцоолох чадвартай дижитал, хоёртын, цахилгаан механик компьютер байв. Мөн ABC болон CNC нь хязгаарлагдмал талбайн асуудлыг шийдэж, орчин үеийн компьютерээс ялгаатай нь дурын дараалсан зааврыг хүлээн авч чаддаггүй гэдгээрээ ижил төстэй байв.
Үлдсэн зүйл бол "цахим" юм. Гэвч ABC-ийн математикийн дотоод хэсэг нь электрон байсан ч цахилгаан механик хурдаар ажилладаг байв. Атанасов, Берри нар олон мянган хоёртын цифрийг хадгалахын тулд вакуум хоолой ашиглах боломжгүй байсан тул үүнийг хийхийн тулд цахилгаан механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигласан. Математикийн үндсэн тооцооллыг гүйцэтгэдэг хэдэн зуун триодууд нь бүх тооцооллын үе шатуудын завсрын утгыг хадгалдаг эргэдэг бөмбөр, эргэлдэх цоолтуурын машинуудаар хүрээлэгдсэн байв.
Атанасов, Берри нар картуудыг механикаар цоолохын оронд цахилгаанаар шатааж, асар хурдтайгаар өгөгдлийг уншиж, бичиж баатарлаг ажил хийсэн. Гэхдээ энэ нь өөрийн гэсэн асуудалд хүргэсэн: энэ нь 1 тоо тутамд 10000 алдаа гаргадаг шатаах төхөөрөмж байв. Түүгээр ч барахгүй, хамгийн сайндаа ч машин нь секундэд нэг мөрөөс илүү хурдан "цохих" боломжгүй байсан тул ABC гучин арифметик нэгж тус бүрээр секундэд зөвхөн нэг тооцоолол хийх боломжтой байв. Үлдсэн хугацаанд вакуум хоолойнууд сул сууж, тэвчээргүйхэн "ширээн дээр хуруугаа бөмбөрүүлж" байхад энэ бүх машинууд тэдний эргэн тойронд удаан эргэлдэж байв. Атанасов, Берри хоёр цэвэр цусны адууг өвсний тэргэн дээр суулгав. (1990-ээд онд ABC-ийг дахин бүтээх төслийн удирдагч машины хамгийн дээд хурдыг секундэд таван удаа нэмэх, хасах үйлдлээр даалгаврыг тодорхойлоход зарцуулсан бүх цаг, түүний дотор операторын ажлыг харгалзан тооцоолсон. Энэ нь мэдээжийн хэрэг, Энэ нь хүний компьютерээс хурдан боловч бидний электрон компьютертэй адил хурдтай биш юм.)
ABC диаграм. Бөмбөр нь конденсатор дээр түр зуурын оролт, гаралтыг хадгалдаг. Тиратрон картны цоолтуурын хэлхээ ба карт уншигч нь алгоритмын бүх алхамын үр дүнг бүртгэж уншсан (тэгшитгэлийн системээс хувьсагчийн аль нэгийг хасах).
1942 оны дундуур Атанасофф, Берри нар тархи төдийгүй бие шаардлагатай АНУ-ын дайны машинд бүртгүүлснээр ABC-ийн ажил зогссон. Атанасовыг Вашингтон дахь Тэнгисийн цэргийн хүчний лабораторид дуудаж, акустик уурхайг хөгжүүлэх багийг удирдав. Берри Атанасовын нарийн бичгийн даргатай гэрлэж, дайнд татагдан орохгүйн тулд Калифорни дахь цэргийн гэрээт компанид ажилд орсон. Атанасов өөрийн бүтээлээ Айова мужид патентлах гэж хэсэг хугацаанд оролдсон боловч үр дүнд хүрсэнгүй. Дайны дараа тэрээр өөр зүйл рүү шилжиж, компьютертэй нухацтай оролцохоо больсон. Тус компьютерийг 1948 онд институтын шинэ төгсөгчдөд зориулж оффисдоо зай гаргахын тулд хогийн цэг рүү илгээсэн.
Магадгүй Атанасов хэтэрхий эрт ажиллаж эхэлсэн байх. Тэрээр их сургуулийн бага зэргийн тэтгэлэгт найдаж, ABC-г бий болгоход хэдхэн мянган доллар зарцуулж чаддаг байсан тул эдийн засаг нь түүний төслийн бусад бүх санаа зовоосон асуудлуудыг орлож чадсан юм. Хэрвээ тэр 1940-өөд оны эхэн үе хүртэл хүлээсэн бол бүрэн хэмжээний цахим төхөөрөмж авахаар засгийн газрын буцалтгүй тусламж авах байсан байх. Мөн энэ төлөвт - ашиглалтын хувьд хязгаарлагдмал, хянахад хэцүү, найдваргүй, тийм ч хурдан биш - ABC нь цахим тооцооллын ашиг тусын төлөөх ирээдүйтэй сурталчилгаа биш байв. Америкийн дайны машин бүх компьютерийн өлсгөлөнг үл харгалзан Айовагийн Амес хотод зэвэрсэн тул ABC компанийг орхижээ.
Дайны үеийн тооцоолох машинууд
Дэлхийн нэгдүгээр дайн нь шинжлэх ухаан, технологийн салбарт асар их хөрөнгө оруулалт хийх тогтолцоог бий болгож, эхлүүлж, дэлхийн хоёрдугаар дайнд бэлтгэсэн. Хэдхэн жилийн дотор хуурай газар, далайд байлдааны ажиллагаа нь хорт хий, соронзон мина, агаарын тагнуул, бөмбөгдөлт гэх мэт хэлбэрт шилжсэн. Ийм хурдацтай өөрчлөлтийг ямар ч улс төр, цэргийн удирдагч анзаарахгүй байж болохгүй. Тэд маш хурдан байсан тул эрт эхэлсэн судалгаа нь жинг нэг чиглэлд чиглүүлж чадна.
АНУ маш их материал, тархитай байсан (тэдгээрийн ихэнх нь Гитлерийн Германаас дүрвэсэн) бөгөөд бусад улс орнуудад нөлөөлсөн эсэн мэнд үлдэх, ноёрхлын төлөөх шууд тулалдаанаас хол байсан. Энэ нь тус улсад энэ сургамжийг ялангуяа тодорхой сурах боломжийг олгосон. Энэ нь анхны атомын зэвсгийг бүтээхэд үйлдвэрлэлийн болон оюуны асар их нөөцийг зориулснаар илэрсэн юм. МIT-ийн Rad Lab-д төвлөрсөн радарын технологид оруулсан хөрөнгө оруулалт нь бага нэртэй боловч адил чухал эсвэл жижиг хөрөнгө оруулалт байв.
Тиймээс шинээр гарч ирж буй автомат тооцооллын салбар цэргийн санхүүжилтээс хамаагүй бага хэмжээтэй ч гэсэн өөрийн хувийг авсан. Дайны үед бий болсон цахилгаан механик тооцооллын олон төрлийн төслүүдийг бид аль хэдийн тэмдэглэсэн. Тухайн үед олон мянган реле бүхий телефон станцууд олон жилийн турш ажиллаж байсан тул реле дээр суурилсан компьютерийн боломжууд харьцангуй мэдэгдэж байсан. Цахим бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ийм хэмжээний гүйцэтгэлийг хараахан нотлоогүй байна. Ихэнх шинжээчид электрон компьютер нь гарцаагүй найдваргүй (ABC жишээ байсан) эсвэл бүтээхэд хэтэрхий удаан хугацаа шаардагдана гэж үздэг. Хэдийгээр засгийн газрын мөнгө гэнэт орж ирсэн ч цэргийн цахим тооцооллын төслүүд цөөхөн байсан. Зөвхөн гурвыг нь хөөргөж, хоёр нь л машиныг ажиллуулж чадсан.
Германд харилцаа холбооны инженер Хелмут Шрейер өөрийн найз Конрад Зузед электрон машин нь агаарын тээврийн салбарт (хожим Z3 гэгддэг) зориулж бүтээсэн цахилгаан механик "V3"-аас илүү үнэ цэнэтэй болохыг нотолсон. Эцэст нь Зусе Шрейертэй хоёр дахь төсөл дээр ажиллахаар тохиролцсон бөгөөд Нисэхийн судалгааны хүрээлэн 100 оны сүүлээр 1941 хоолой бүхий прототипийг санхүүжүүлэхийг санал болгов. Гэвч энэ хоёр хүн эхлээд хамгийн чухал дайны ажилд орсон бөгөөд дараа нь бөмбөгдөлтөнд өртсөний улмаас ажил нь удааширч, машиныг найдвартай ажиллуулах боломжгүй болжээ.
Зусе (баруун) болон Шрейер (зүүн талд) Зусегийн эцэг эхийн Берлин дэх орон сууцанд цахилгаан механик компьютер дээр ажилладаг.
Ашигтай ажил хийсэн анхны цахим компьютерийг Британи дахь нууц лабораторид бүтээж, харилцаа холбооны инженер хавхлага дээр суурилсан криптоанализ хийх эрс шинэ хандлагыг санал болгов. Бид энэ түүхийг дараагийн удаа дэлгэх болно.
Өөр юу унших вэ:
• Алис Р.Бөркс, Артур В.Бөркс, Анхны электрон компьютер: Атансофын түүх (1988)
• Дэвид Ричи, Компьютерийн анхдагчид (1986)
• Компьютерийг зохион бүтээсэн хүн Жейн Смайли (2010)
Эх сурвалж: www.habr.com