Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал

Цувралын бусад нийтлэлүүд:

Одоогийн байдлаар бид дижитал электрон компьютер бүтээх эхний гурван оролдлого бүрийг эргэн харлаа: Жон Атанасоффын зохион бүтээсэн Атанасофф-Берри ABC компьютер; Томми Флоэрс, Пенсильванийн их сургуулийн Мурын сургуульд бүтээсэн ENIAC нарын удирдсан Британийн Колоссус төсөл. Энэ бүх төслүүд нь үнэндээ бие даасан байсан. Хэдийгээр ENIAC төслийн гол хөдөлгөгч хүч болох Жон Маучли Атанасовын ажлыг мэддэг байсан ч ENIAC-ийн загвар нь ABC-тэй ямар ч төстэй байгаагүй. Хэрэв цахим тооцоолох төхөөрөмжийн нийтлэг өвөг байсан бол энэ нь даруухан Wynne-Williams тоолуур байсан бөгөөд дижитал хадгалах зориулалттай вакуум хоолойг ашигласан анхны төхөөрөмж бөгөөд Атанасофф, Цэцэгс, Маучли нарыг электрон компьютер бүтээх замд оруулсан юм.

Эдгээр гурван машинаас зөвхөн нэг нь л дараагийн үйл явдалд үүрэг гүйцэтгэсэн. ABC хэзээ ч ашигтай бүтээл гаргаж байгаагүй бөгөөд үүнийг мэддэг цөөхөн хүмүүс үүнийг мартсан байдаг. Дайны хоёр машин нь бусад бүх компьютерийг гүйцэж чаддаг байсан ч Герман, Японыг ялсан ч Колоссус нууц хэвээр үлджээ. Зөвхөн ENIAC л олонд танигдаж, цахим тооцооллын стандартыг эзэмшигч болжээ. Одоо вакуум хоолойд суурилсан тооцоолох төхөөрөмжийг бүтээхийг хүссэн хэн бүхэн Мурын сургуулийн амжилтыг баталгаажуулах боломжтой. 1945 оноос өмнө ийм төслүүдийг угтан авч байсан инженерийн нийгэмлэгийн эргэлзэл алга болсон; эргэлзэгчид нэг бол бодлоо өөрчилсөн эсвэл чимээгүй болов.

EDVAC тайлан

1945 онд хэвлэгдсэн, ENIAC-ийг бий болгож, ашигласан туршлага дээр үндэслэсэн баримт бичиг нь Дэлхийн XNUMX-р дайны дараах дэлхийн компьютерийн технологийн чиг хандлагыг тодорхойлсон юм. Энэ нь "EDVAC-ийн анхны тайлангийн төсөл" [Цахим дискрет хувьсах автомат компьютер] гэж нэрлэгддэг байсан бөгөөд орчин үеийн утгаараа програмчлагдах боломжтой, өөрөөр хэлбэл өндөр хурдны санах ойноос авсан зааварчилгааг гүйцэтгэдэг анхны компьютеруудын архитектурын загварыг өгсөн. Тэнд дурдсан санаануудын яг гарал үүсэл нь маргаантай хэвээр байгаа ч математикчийн нэрээр гарын үсэг зуржээ. Жон фон Нейман (Янос Лайос Нейманн төрсөн). Математикчийн сэтгэлгээний нэгэн адил уг нийтлэл нь компьютерийн дизайныг тухайн машины техникийн үзүүлэлтээс салгах анхны оролдлогыг хийсэн; тэр компьютерийн бүтцийн мөн чанарыг түүний янз бүрийн магадлалтай, санамсаргүй хувилгаануудаас салгахыг оролдсон.

Унгарт төрсөн Фон Нейманн Принстон (Нью Жерси) болон Лос Аламос (Нью Мексико) дамжин ENIAC-д ирсэн. 1929 онд олонлогийн онол, квант механик, тоглоомын онолд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан чадварлаг залуу математикч байхдаа Европыг орхин Принстоны их сургуульд ажилд орсон. Дөрвөн жилийн дараа ойролцоох Дэвшилтэт судлалын хүрээлэн (IAS) түүнд албан тушаал ахихыг санал болгов. Европт нацизм хүчээ авсны улмаас фон Нейманн Атлантын далайн нөгөө эрэгт хязгааргүй хугацаагаар үлдэх боломжоо аз жаргалтайгаар үсэрч, улмаар Гитлерийн Европоос ирсэн анхны еврей сэхээтэн дүрвэгсдийн нэг болжээ. Дайны дараа тэрээр: "Миний мэдэх өнцөг булан бүр нь алга болсон ертөнц, тайвшралыг авчрахгүй балгасыг санагдуулдаг тул Европыг гэсэн сэтгэл минь дурсах сэтгэлээс эсрэгээрээ" хэмээн халаглаж, "Орон нутгийн хүмүүсийн хүн төрөлхтөнд миний урам хугарах тухай" дурсав. 1933-1938 он хүртэл.

Залуу насандаа төөрсөн үндэстэн дамнасан Европт жигшсэн фон Нейман бүх оюун ухаанаа өөрийг нь хамгаалж байсан улс орны дайны машинд туслахад чиглүүлсэн. Дараагийн таван жилийн хугацаанд тэрээр улс орныг тойрон аялж, олон төрлийн зэвсгийн төслүүдийн талаар зөвлөгөө өгч, зөвлөгөө өгөхийн зэрэгцээ тоглоомын онолын тухай үр дүнтэй номыг ямар нэгэн байдлаар хамтран зохиож чадсан. Түүний зөвлөхийн хувьд хамгийн нууц бөгөөд чухал ажил бол түүний судалгааны баг Лос Аламос (Нью Мексико) хотод байрладаг Манхэттэн төслийн талаархи байр суурь - атомын бөмбөг бүтээх оролдлого байв. Роберт Оппенхаймер 1943 оны зун түүнийг төслийн математик загварчлалд туслахаар элсүүлсэн бөгөөд түүний тооцоолол бүлгийн бусад гишүүдийг дотогшоо галладаг бөмбөг рүү шилжихэд итгүүлсэн юм. Ийм дэлбэрэлт нь тэсрэх бодисын ачаар задрах материалыг дотогшоо хөдөлгөж, өөрөө өөрийгөө тэтгэх гинжин урвалыг бий болгох боломжийг олгоно. Үүний үр дүнд хүссэн даралтаар дотогшоо чиглэсэн төгс бөмбөрцөг дэлбэрэлтийг бий болгохын тулд асар олон тооны тооцоолол хийх шаардлагатай болсон бөгөөд аливаа алдаа нь гинжин урвал тасалдаж, бөмбөгний эвдрэлд хүргэх болно.

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал
Фон Нейманн Лос Аламос хотод ажиллаж байхдаа

Лос-Аламос хотод ширээний тооны машинтай хорин хүний ​​тооны машин байсан боловч тооцооллын ачааллыг даван туулж чадахгүй байв. Эрдэмтэд тэдэнд цоолбортой карттай ажиллахын тулд IBM-ээс тоног төхөөрөмж өгсөн ч гүйцэж чадаагүй. Тэд IBM-ээс сайжруулсан тоног төхөөрөмж шаардаж, 1944 онд хүлээн авсан боловч гүйцэж чадаагүй.

Тэр үед фон Нейманн улс хоорондын аялалдаа өөр нэг сайт нэмж оруулав: Лос-Аламост хэрэгтэй байж болох компьютерийн тоног төхөөрөмжийн боломжит бүх газарт очиж үзсэн. Тэрээр Үндэсний Батлан ​​Хамгаалах Судалгааны Хорооны (NDRC) хэрэглээний математикийн хэлтсийн дарга Уоррен Уиверт захидал бичиж, хэд хэдэн сайн санал авчээ. Тэрээр Харвардад Марк I-г үзэхээр очсон боловч Тэнгисийн цэргийн хүчний ажилд аль хэдийнээ бүрэн ачаалалтай байсан. Тэрээр Жорж Стибицтэй ярилцаж, Лос-Аламос хотод Bell реле компьютер захиалах талаар бодож байсан ч хэр удаан үргэлжлэхийг мэдсэнийхээ дараа энэ санаагаа орхисон. Тэрээр Колумбын их сургуулийн хэд хэдэн IBM компьютерийг Уоллес Эккертийн удирдлаган дор илүү том автоматжуулсан системд нэгтгэсэн бүлэгт зочилсон боловч Лос-Аламос дахь IBM компьютеруудтай харьцуулахад мэдэгдэхүйц ахиц гарсангүй.

Гэсэн хэдий ч Уивер фон Нейманд өгсөн жагсаалтад нэг төслийг оруулаагүй: ENIAC. Тэр энэ тухай мэдэж байсан нь гарцаагүй: хэрэглээний математикийн захирлын албан тушаалд тэрээр улс орны бүх тооцооллын төслийн явцыг хянах үүрэгтэй байв. Уивер ба NDRC нь ENIAC-ийн оршин тогтнох чадвар, цаг хугацааны талаар эргэлзэж байсан байх, гэхдээ тэр түүний оршин тогтнох талаар огт дурдаагүй нь үнэхээр гайхмаар юм.

Шалтгаан нь ямар ч байсан фон Нейманн төмөр замын тавцан дээр санамсаргүй уулзалт хийх замаар л ENIAC-ийн талаар мэдсэн юм. Энэ түүхийг ENIAC-ийг барьсан Мур сургуулийн туршилтын лабораторийн ажилтан Херман Голдштейн ярьжээ. Голдштейн 1944 оны XNUMX-р сард Абердиний галт тэрэгний буудал дээр фон Неймантай тааралдав - фон Нейман Абердиний баллистик судалгааны лабораторийн шинжлэх ухааны зөвлөх хорооны гишүүнээр зөвлөгөө өгөхөөр явж байв. Голдштейн фон Нейманы нэр хүндийг агуу хүн гэдгээ мэддэг байсан тул түүнтэй ярилцаж эхлэв. Сэтгэгдэл төрүүлэхийг хүссэн тэрээр Филадельфид хөгжиж буй шинэ, сонирхолтой төслийг дурсахгүй байхын аргагүй байв. Фон Нейманы арга барил нь сэтгэл ханамжтай мэргэжил нэгт хүний ​​арга барилаас хатуу хянагч руу шууд өөрчлөгдөж, Голдштейныг шинэ компьютерийн нарийн ширийн зүйлстэй холбоотой асуултуудыг тавьжээ. Тэрээр Лос Аламосын компьютерын боломжит эрчим хүчний шинэ сонирхолтой эх сурвалжийг олжээ.

Фон Нейман 1944 оны XNUMX-р сард Преспер Эккерт, Жон Маучли болон ENIAC багийн бусад гишүүдэд анх зочилж, тэр даруй төсөлд дурлаж, зөвлөлдөх байгууллагуудынхаа урт жагсаалтад өөр нэг зүйлийг нэмж оруулав. Үүнээс аль аль талдаа ашигтай байсан. Фон Нейман яагаад өндөр хурдны цахим тооцооллын боломжид татагдсаныг ойлгоход хялбар байдаг. ENIAC буюу үүнтэй төстэй машин нь Манхэттэний төсөл болон одоо байгаа эсвэл боломжит бусад олон төслүүдийн ахиц дэвшилд саад болж байсан бүх тооцооллын хязгаарлалтыг даван туулах чадвартай байсан (гэхдээ өнөөдөр хүчин төгөлдөр мөрдөгдөж буй Сэйгийн хууль нь Тооцоолох чадвар нь удахгүй тэдэнд ижил эрэлтийг бий болгоно). Мур сургуулийн хувьд фон Нейман шиг хүлээн зөвшөөрөгдсөн мэргэжилтний адислал нь тэдэнд итгэх итгэлгүй байдлын төгсгөл гэсэн үг юм. Түүгээр ч зогсохгүй түүний өндөр оюун ухаан, улс орон даяар асар их туршлага хуримтлуулсан тул автомат тооцооллын салбарт түүний өргөн цар хүрээтэй, гүнзгий мэдлэгтэй харьцуулашгүй байв.

Фон Нейманн ENIAC-ийн залгамжлагчийг бий болгох Эккерт, Маучли нарын төлөвлөгөөнд ингэж оролцож эхэлсэн юм. Херман Голдштейн болон ENIAC-ийн өөр нэг математикч Артур Беркс нартай хамтран электрон компьютерын хоёр дахь үеийн параметрүүдийг зурж эхэлсэн бөгөөд фон Нейманн "эхний ноорог" тайландаа нэгтгэн дүгнэсэн нь энэ бүлгийн санаанууд юм. Шинэ машин нь илүү хүчирхэг, гөлгөр шугамтай, хамгийн чухал нь ENIAC-ийг ашиглахад тулгарч байсан хамгийн том саад бэрхшээлийг даван туулах ёстой байсан - шинэ ажил бүрийг тохируулах олон цаг, энэ хүчирхэг, маш үнэтэй компьютер зүгээр л сул зогссон. Хамгийн сүүлийн үеийн цахилгаан механик машинуудын зохион бүтээгчид болох Харвардын Марк I ба Bell Relay Computer компьютерт зааврыг цоолсон цаасан тууз ашиглан компьютерт оруулснаар үүнээс зайлсхийж, машин бусад ажлыг гүйцэтгэх үед оператор цаас бэлтгэх боломжтой болсон. . Гэсэн хэдий ч ийм өгөгдөл оруулах нь электроникийн хурдны давуу талыг үгүйсгэх болно; Ямар ч цаас ENIAC үүнийг хүлээн авах шиг хурдан мэдээлэл өгч чадахгүй. ("Colossus" нь фотоэлектрик мэдрэгч ашиглан цаасан дээр ажилладаг байсан бөгөөд түүний таван тооцоолох модуль тус бүр секундэд 5000 тэмдэгтийн хурдтай өгөгдлийг шингээдэг байсан боловч энэ нь цаасан туузыг хамгийн хурдан гүйлгэсний ачаар л боломжтой юм. Дурын газар руу очих соронзон хальсны хувьд 0,5 мөр тутамд 5000. XNUMX секундын саатал шаардагдана).

"Эхний төсөл"-д тодорхойлсон асуудлын шийдэл нь зааврын хадгалалтыг "гадаад бичлэгийн хэрэглүүр" -ээс "санах ой" руу шилжүүлэх явдал байв - энэ үгийг компьютерийн өгөгдөл хадгалахтай холбоотой анх удаа ашигласан (фон Нейман Энэ болон бусад биологийн нэр томъёог уг ажилд тусгайлан ашигласан - тэр тархины ажил, мэдрэлийн эсүүдэд тохиолддог үйл явцыг маш их сонирхож байсан). Энэ санааг хожим нь "програмын хадгалалт" гэж нэрлэсэн. Гэсэн хэдий ч энэ нь нэн даруй өөр нэг асуудалд хүргэсэн бөгөөд энэ нь Атанасовыг бүр гайхшруулж байсан - электрон хоолойн хэт өндөр үнэ. "Эхний ноорог"-д тооцооллын өргөн хүрээний ажлыг гүйцэтгэх чадвартай компьютерт заавар, түр зуурын өгөгдлийг хадгалахад 250 хоёртын тоо бүхий санах ой шаардлагатай гэж тооцоолсон. Ийм хэмжээтэй хоолойн санах ой нь олон сая долларын үнэтэй бөгөөд бүрэн найдваргүй болно.

1940-өөд оны эхээр Мур сургууль болон АНУ-ын радарын технологийн судалгааны төв төв болох MIT-ийн Рад лабораторийн хооронд байгуулсан гэрээний дагуу радарын судалгаан дээр ажиллаж байсан Эккерт хүндрэлээс гарах шийдлийг санал болгов. Тодруулбал, Эккерт "Хөдөлгөөнт зорилтот индикатор" (MTI) хэмээх радарын систем дээр ажиллаж байсан бөгөөд энэ нь "газрын дөл" -ийн асуудлыг шийдсэн: радарын дэлгэцэн дээрх барилга, толгод болон бусад суурин объектуудаас үүссэн аливаа чимээ шуугиан нь ажиллахад хүндрэл учруулдаг. оператор нь чухал мэдээллийг тусгаарлах - нисэх онгоцны хэмжээ, байршил, хурд.

MTI гэдэг төхөөрөмж ашиглан галын асуудлыг шийдсэн хойшлуулах шугам. Энэ нь радарын цахилгаан импульсийг дууны долгион болгон хувиргаж, дараа нь эдгээр долгионыг мөнгөн усны хоолой руу илгээсэн бөгөөд ингэснээр дуу чимээ нөгөө үзүүрт хүрч, радар тэнгэрийн ижил цэгийг дахин шалгаснаар цахилгаан импульс болгон хувиргасан. Дууг тархах зорилгоор бусад хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр ашиглаж болно: бусад шингэн, хатуу талст, тэр ч байтугай агаар (зарим эх сурвалжийн дагуу тэдний санааг Белл лабораторийн физикч Уильям Шокли зохион бүтээсэн бөгөөд хожим нь түүний тухай). Хоолойн дээрх дохиотой зэрэгцэн радараас ирсэн аливаа дохиог хөдөлгөөнгүй объектын дохио гэж үзэж, устгасан.

Эккерт саатал шугам дахь дууны импульсийг хоёртын тоо гэж үзэж болно гэдгийг ойлгосон - 1 нь дуу байгаа эсэхийг, 0 нь байхгүй байгааг илтгэнэ. Нэг мөнгөн усны хоолой нь эдгээр хэдэн зуун цифрийг агуулж болох бөгөөд тус бүр нь миллисекунд тутамд хэд хэдэн удаа шугамаар дамждаг бөгөөд энэ нь компьютер уг цифр рүү нэвтрэхийн тулд хэдэн зуун микросекунд хүлээх шаардлагатай гэсэн үг юм. Энэ тохиолдолд цифрүүд хэдхэн микросекундээр тусгаарлагдсан тул утсан дээрх дараалсан цифрүүдэд хандах нь илүү хурдан байх болно.

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал
Британийн EDSAC компьютерт мөнгөн усны саатлын шугамууд

Компьютерийн дизайнтай холбоотой томоохон асуудлуудыг шийдвэрлэсний дараа фон Нейман 101 оны хавар бүх бүлгийн санааг нэгтгэн 1945 хуудас бүхий "эхний ноорог" тайланд нэгтгэж, хоёр дахь үеийн EDVAC төслийн гол төлөөлөгчдөд тараав. Удалгүй тэр бусад хүрээлэлд нэвтэрсэн. Жишээлбэл, математикч Лесли Комри 1946 онд Мурын сургуульд очсоныхоо дараа Их Британид нэг хувийг авч явж, хамт олонтойгоо хуваалцжээ. Энэхүү тайлангийн тархалт нь хоёр шалтгаанаар Эккерт, Маучли нарын уурыг хүргэсэн: нэгдүгээрт, энэ нь төслийг зохиогч фон Нейманд ихээхэн ач холбогдол өгсөн. Хоёрдугаарт, системд агуулагдаж буй бүх гол санааг патентын албаны үүднээс нийтэлсэн нь тэдний цахим компьютерийг арилжаанд оруулах төлөвлөгөөнд саад учруулсан юм.

Эккерт, Маучли нарын дургүйцлийн үндэс нь эргээд математикч фон Нейман, Голдштейн, Беркс нарын дургүйцлийг төрүүлэв. Тэдний үзэж байгаагаар уг тайлан нь шинжлэх ухааны дэвшлийн сүнсэнд аль болох өргөнөөр түгээх шаардлагатай чухал шинэ мэдлэг байв. Нэмж дурдахад энэ аж ахуйн нэгжийг бүхэлд нь засгийн газраас санхүүжүүлсэн тул Америкийн татвар төлөгчдийн зардлаар санхүүжүүлсэн. Эккерт болон Маучлигийн дайнаас мөнгө олох гэсэн оролдлого нь тэднийг няцаав. Фон Нейман: "Би арилжааны бүлэгт зөвлөгөө өгч байгаагаа мэдсээр байж их сургуулийн зөвлөхийн албан тушаалыг хэзээ ч хүлээж авахгүй байсан."

1946 онд фракцууд салсан: Эккерт, Маучли нар ENIAC технологид суурилсан аюулгүй мэт санагдах патентын үндсэн дээр өөрсдийн компаниа нээсэн. Тэд эхлээд компаниа Цахим хяналтын компани гэж нэрлэсэн ч дараа жил нь Eckert-Mauchly Computer Corporation гэж нэрлэжээ. Фон Нейман IAS-д буцаж ирээд EDVAC дээр суурилсан компьютер бүтээхэд Голдштейн, Беркс нар нэгджээ. Эккерт, Маучлигийн нөхцөл байдал давтагдахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд тэд шинэ төслийн бүх оюуны өмчийг нийтийн эзэмшилд байлгахыг баталгаажуулсан.

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал
Фон Нейман 1951 онд бүтээгдсэн IAS компьютерын өмнө.

Алан Тюрингд зориулсан амралт

EDVAC тайланг тойруулан харсан хүмүүсийн дунд Британийн математикч Алан Тюринг ч байсан. Тьюринг бол электрон эсвэл өөр автомат компьютер бүтээж, төсөөлж байсан анхны эрдэмтдийн нэг биш байсан бөгөөд зарим зохиогчид түүний тооцооллын түүхэнд гүйцэтгэсэн үүргийг хэт хэтрүүлсэн байдаг. Гэсэн хэдий ч компьютерууд зүгээр л том тооны дарааллыг боловсруулснаар ямар нэг зүйлийг "тооцоолох"-оос илүү их зүйлийг хийж чадна гэдгийг ойлгосон анхны хүн гэдгээрээ бид түүнд талархах ёстой. Түүний гол санаа бол хүний ​​оюун ухаанаар боловсруулагдсан мэдээллийг тоогоор дүрслэн харуулах учир аливаа сэтгэцийн үйл явцыг тооцоолол болгон хувиргах явдал байв.

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал
Алан Тюринг 1951 онд

1945 оны сүүлээр Тьюринг фон Нейманы тухай дурдсан "Цахим тооцоолуурын санал" гэсэн гарчигтай өөрийн тайлангаа нийтэлсэн бөгөөд Их Британийн Үндэсний Физик Лабораторид (NPL) зориулагдсан болно. Тэрээр санал болгож буй электрон компьютерийн дизайны нарийн ширийн зүйлийг тийм ч гүнзгийрүүлсэнгүй. Түүний диаграмм нь логикчийн оюун ухааныг тусгасан байв. Энэ нь доод түвшний командуудаас бүрдэх боломжтой тул өндөр түвшний функцүүдэд зориулсан тусгай тоног төхөөрөмжтэй байхаар төлөвлөөгүй; энэ нь машины үзэсгэлэнт тэгш хэм дээр муухай өсөлт байх болно. Тьюринг мөн компьютерийн программд шугаман санах ойг хуваарилаагүй - өгөгдөл, заавар нь зүгээр л тоо байсан тул санах ойд хамт байж болно. Зааврыг ийм байдлаар тайлбарлахад л заавар болсон (Тюринг 1936 онд гаргасан "тооцолдох боломжтой тоонуудын тухай" нийтлэлдээ статик өгөгдөл болон динамик зааврын хоорондын хамаарлыг аль хэдийн судалсан байсан. Тэрээр хожим "Тюрингийн машин" гэж нэрлэгдэх болсон зүйлийг тайлбарлаж, үүнийг хэрхэн харуулсан. тоо болгон хувиргаж, бусад Тьюрингийн машиныг тайлбарлаж, гүйцэтгэх чадвартай бүх нийтийн Тьюрингийн машинд оролт болгон өгч болно). Тьюринг тоонууд нь ямар ч хэлбэрийг нарийн тодорхойлсон мэдээллийг илэрхийлж болно гэдгийг мэддэг байсан тул тэрээр энэ компьютер дээр шийдэх ёстой асуудлын жагсаалтад зөвхөн их бууны хүснэгт байгуулах, шугаман тэгшитгэлийн системийн шийдлийг оруулаад зогсохгүй, оньсого, тоглоомын шийдлүүдийг багтаасан болно. шатар судлал.

Автомат Туринг хөдөлгүүр (ACE) хэзээ ч анхны хэлбэрээр бүтээгдсэнгүй. Энэ нь хэтэрхий удаан байсан бөгөөд шилдэг авьяастнуудын төлөө Британийн компьютерийн төслүүдтэй өрсөлдөх шаардлагатай болсон. Төсөл хэдэн жилийн турш зогссон бөгөөд дараа нь Тюринг үүнийг сонирхохоо больсон. 1950 онд NPL нь Pilot ACE хэмээх жижиг машиныг арай өөр дизайнтай болгосон ба бусад хэд хэдэн компьютерийн загварууд нь 1950-иад оны эхээр ACE архитектураас санаа авчээ. Гэвч тэр нөлөөгөө өргөжүүлж чадаагүй бөгөөд тэр хурдан мартагдсан.

Гэхдээ энэ бүхэн Тьюрингийн гавьяаг бууруулж чадахгүй, харин зүгээр л түүнийг зөв нөхцөл байдалд оруулахад тусалдаг. Түүний компьютерийн түүхэнд үзүүлэх нөлөөллийн ач холбогдол нь 1950-иад оны компьютерийн загварт бус харин 1960-аад онд бий болсон компьютерийн шинжлэх ухааныг онолын үндэслэлд тулгуурласан юм. Тооцоолж болох ба тооцоолоогүй зүйлийн хил хязгаарыг судалсан математик логикийн талаархи түүний анхны бүтээлүүд нь шинэ шинжлэх ухааны үндсэн бичвэрүүд болжээ.

Удаан хувьсгал

ENIAC-ийн мэдээ болон EDVAC тайлан тархах тусам Мурын сургууль мөргөлийн газар болжээ. Маш олон зочид мастеруудын хөлд суралцахаар ирсэн, ялангуяа АНУ, Их Британиас ирсэн. Өргөдөл гаргагчдын урсгалыг оновчтой болгохын тулд 1946 онд сургуулийн декан урилгаар ажилладаг автомат тооцоолох машин дээр зуны сургууль зохион байгуулах шаардлагатай болжээ. Эккерт, Маучли, фон Нейман, Беркс, Голдштейн, Ховард Айкен (Харвардын Марк I цахилгаан механик компьютерийг бүтээгч) зэрэг нэрт зүтгэлтнүүд лекц уншсан.

Одоо бараг бүх хүн EDVAC тайлангийн зааврын дагуу машин бүтээхийг хүсдэг болсон (хачирхалтай нь санах ойд хадгалагдсан программыг ажиллуулж байсан анхны машин нь ENIAC өөрөө байсан бөгөөд 1948 онд санах ойд хадгалагдсан зааврыг ашиглах болгон хувиргасан. Зөвхөн тэр үед л машин бүтээж эхэлсэн. өөрийн шинэ гэр болох Абердиний туршилтын талбайд амжилттай ажиллана). 1940, 50-аад онд бүтээгдсэн шинэ компьютерийн загваруудын нэр хүртэл ENIAC болон EDVAC-ийн нөлөөлсөн. Хэдийгээр та UNIVAC болон BINAC (Экерт, Маучли нарын шинэ компанид бүтээгдсэн) болон EDVAC өөрөө (үүсгэн байгуулагчид нь түүнийг орхисны дараа Мурын сургуулийг төгссөн) тооцоогүй байсан ч AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, ILLIAC, JOHNNIAC, ORDVAC, SEAC, SILLIAC, SWAC болон WEIZAC. Тэдний олонх нь фон Нейманы оюуны өмчийн талаарх нээлттэй бодлогыг далимдуулан чөлөөтэй хэвлэгдсэн IAS загварыг (бага зэргийн өөрчлөлттэй) шууд хуулбарласан.

Гэсэн хэдий ч цахим хувьсгал аажмаар хөгжиж, одоо байгаа дэг журмыг алхам алхмаар өөрчилсөн. Анхны EDVAC загварын машин 1948 он хүртэл гарч ирээгүй бөгөөд энэ нь ой санамжийн амьдрах чадварыг нотлох зорилготой Манчестерийн "нялх хүүхэд" хэмээх үзэл баримтлалыг батлах жижиг төсөл байв. Уильямсын хоолой (ихэнх компьютерууд мөнгөн усны хоолойноос өөр төрлийн санах ой руу шилжсэн бөгөөд энэ нь радарын технологитой холбоотой. Зөвхөн хоолойны оронд CRT дэлгэц ашигласан. Британийн инженер Фредерик Уильямс нь асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэхийг анх олж мэдсэн. Энэ санах ойн тогтвортой байдал, үүний үр дүнд хөтчүүд түүний нэрийг авсан). 1949 онд дахин дөрвөн машин бүтээгдсэн: бүрэн хэмжээний Манчестер Марк I, Кембрижийн их сургуулийн EDSAC, Сидней дэх CSIRAC (Австрали) болон Америкийн BINAC - хэдийгээр сүүлийнх нь хэзээ ч ашиглалтад ороогүй. Жижиг боловч тогтвортой компьютерийн урсгал дараагийн таван жил үргэлжилсэн.

Зарим зохиогчид ENIAC-ийг өнгөрсөн хугацаанд хөшиг татаж, биднийг цахим тооцооллын эрин үед шууд авчирсан мэт дүрсэлсэн байдаг. Үүнээс болж бодит нотлох баримтыг ихээхэн гуйвуулсан. "Бүх электрон ENIAC гарч ирснээр Марк I-г бараг тэр даруй хуучирсан (хэдийгээр арван таван жилийн турш амжилттай ажиллаж байсан ч)" гэж Кэтрин Дэвис Фишман, The Computer Establishment (1982) бичжээ. Энэ мэдэгдэл нь өөртэйгөө маш их зөрчилдөж байгаа тул Мисс Фишманы зүүн гар баруун гар нь юу хийж байгааг мэдэхгүй гэж бодох болно. Үүнийг та мэдээж энгийн нэгэн сэтгүүлчийн тэмдэглэлтэй холбож болно. Гэсэн хэдий ч бид Марк I-г ташуурдах хүүгээр дахин сонгож, бичихдээ хэд хэдэн жинхэнэ түүхчдийг олж харлаа: “Харвардын Марк I нь техникийн мухардалд ороод зогсохгүй, арван таван жил үйл ажиллагаагаа явуулахдаа ямар ч ашигтай зүйл хийсэнгүй. Энэ нь Тэнгисийн цэргийн хүчний хэд хэдэн төсөлд ашиглагдаж байсан бөгөөд тэнд энэ машин нь Тэнгисийн цэргийн хүчинд Эйкений лабораторид илүү олон тооцоолох машин захиалахад хангалттай хэрэг болсон." [Aspray and Campbell-Kelly]. Дахин хэлэхэд, тодорхой зөрчилдөөн.

Үнэн хэрэгтээ реле компьютерууд давуу талтай байсан бөгөөд электрон үеэлүүдтэйгээ зэрэгцэн ажилласаар байв. Дэлхийн 1950-р дайны дараа, тэр байтугай 150-иад оны эхээр Японд хэд хэдэн шинэ цахилгаан механик компьютер бий болсон. Реле машинууд нь дизайн хийх, бүтээх, засвар үйлчилгээ хийхэд илүү хялбар байсан бөгөөд цахилгаан эрчим хүч, агааржуулагч (олон мянган вакуум хоолойноос ялгарах асар их дулааныг гадагшлуулах) шаарддаггүй. ENIAC 20 кВт цахилгаан хэрэглэсний XNUMX-ыг нь хөргөхөд зарцуулсан.

АНУ-ын арми компьютерийн эрчим хүчний гол хэрэглэгч хэвээр байсан бөгөөд "хоцрогдсон" цахилгаан механик загваруудыг үл тоомсорлосонгүй. 1940-өөд оны сүүлээр арми дөрвөн реле компьютертэй, тэнгисийн цэрэг таван компьютертэй байв. Абердин дэх баллистик судалгааны лаборатори нь ENIAC, Bell болон IBM-ийн реле тооцоолуур, хуучин дифференциал анализатор бүхий дэлхийн хамгийн том тооцоолох хүчин чадалтай байсан. 1949 оны XNUMX-р сарын тайланд тус бүр өөрийн байр сууриа өгсөн: ENIAC нь урт, энгийн тооцоололд хамгийн сайн ажилласан; Bell-ийн Model V тооцоолуур нь бараг хязгааргүй урттай зааврын соронзон хальс, хөвөгч цэгийн чадавхынхаа ачаар нарийн төвөгтэй тооцооллыг боловсруулахад илүү сайн байсан бөгөөд IBM нь цоолтуурын картанд хадгалагдсан маш их хэмжээний мэдээллийг боловсруулж чаддаг байв. Үүний зэрэгцээ, шоо үндсийг авах зэрэг зарим үйлдлүүдийг гараар хийх (хүснэгт болон ширээний тооны машиныг хослуулан ашиглах) хялбар хэвээр байсан бөгөөд машины цагийг хэмнэдэг.

Цахим тооцооллын хувьсгалын төгсгөлийн хамгийн сайн тэмдэг нь ENIAC-ийг бий болсон 1945 он биш, харин IBM 1954, 650 компьютерууд гарч ирэх 704 онд байх болно.Эдгээр нь арилжааны анхны электрон компьютер биш, гэхдээ XNUMX онд үйлдвэрлэгдсэн анхных байсан. зуу зуун, IBM-ийн компьютерийн салбарт ноёрхлоо тогтоож, гучин жил үргэлжилсэн. Нэр томьёогоор Томас Кун, электрон компьютерууд 1940-өөд оны хачирхалтай гажиг байхаа больсон бөгөөд зөвхөн Атанасов, Маучли гэх мэт гадуурхагдсан хүмүүсийн зүүдэнд л байдаг; Тэд ердийн шинжлэх ухаан болжээ.

Цахим компьютерийн түүх, 4-р хэсэг: Цахим хувьсгал
Олон IBM 650 компьютеруудын нэг нь энэ тохиолдолд Техасын A&M их сургуулийн жишээ юм. Соронзон бөмбөрийн санах ой (доод талд) нь харьцангуй удаан, гэхдээ харьцангуй хямд байсан.

Үүрээ орхиж байна

1950-иад оны дунд үе гэхэд дижитал тооцоолох төхөөрөмжийн схем, дизайн нь аналог унтраалга, өсгөгчөөс салж эхэлсэн. 1930-40-аад оны эхэн үеийн компьютерийн загварууд нь физик, радарын лабораторийн санаа, ялангуяа харилцаа холбооны инженерүүд, судалгааны хэлтсийн санаануудад ихээхэн тулгуурласан байдаг. Одоо компьютерууд өөрсдийн гэсэн салбарыг зохион байгуулж, энэ салбарын мэргэжилтнүүд өөрсдийн санаа, үгийн сан, өөрсдийн асуудлыг шийдвэрлэх арга хэрэгслийг боловсруулж байв.

Компьютер орчин үеийн утгаараа гарч ирсэн тул бидний реле түүх дуусч байна. Гэсэн хэдий ч харилцаа холбооны ертөнцөд өөр нэг сонирхолтой хөзрийн тамга гарч ирэв. Вакуум хоолой нь хөдөлж буй хэсэггүй тул релеээс давсан. Мөн манай түүхэн дэх сүүлчийн буухиа нь ямар ч дотоод эд анги байхгүй давуу талтай байв. "Хатуу төлөв" гэж нэрлэгддэг электроникийн шинэ салбарын ачаар хэд хэдэн утас цухуйсан гэмгүй мэт харагдах бөөгнөрөл гарч ирэв.

Хэдийгээр вакуум хоолой нь хурдан байсан ч үнэтэй, том, халуун, тийм ч найдвартай биш байв. Тэдэнтэй хамт зөөврийн компьютер хийх боломжгүй байсан. Фон Нейман 1948 онд "Бид одоогийн технологи, гүн ухааныг хэрэгжүүлэхээс өөр аргагүй бол бид 10 (эсвэл хэдэн арван мянган) унтраалгын тоог давах боломжгүй" гэж бичжээ. Хатуу төлөвийн реле нь компьютерт эдгээр хязгаарыг дахин дахин түлхэж, тэдгээрийг дахин дахин эвдэх боломжийг олгосон; жижиг бизнес, сургууль, гэр, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд ашиглагдаж, халаасандаа багтах; Өнөөдрийн бидний оршин тогтнолд нэвт шингэсэн ид шидийн дижитал газрыг бий болгох. Үүний гарал үүслийг олохын тулд бид тавин жилийн өмнөх цагийг ухрааж, утасгүй технологийн сонирхолтой эхэн үе рүү буцах хэрэгтэй.

Өөр юу унших вэ:

  • Дэвид Андерсон, "Манчестерийн хүүхэд Блетчли Паркт төрсөн үү?", Британийн Компьютерийн Нийгэмлэг (4 оны 2004-р сарын XNUMX)
  • Уильям Аспрей, Жон фон Нейман ба орчин үеийн тооцооллын үүсэл (1990)
  • Мартин Кэмпбелл-Келли, Уильям Аспрей, Компьютер: Мэдээллийн машины түүх (1996)
  • Томас Хайг нар. бусад, Eniac in Action (2016)
  • Жон фон Нейман, "EDVAC-ийн тайлангийн анхны төсөл" (1945)
  • Алан Тюринг, "Санал болгож буй цахим тооцоолуур" (1945)

Эх сурвалж: www.habr.com

сэтгэгдэл нэмэх