Artikli oħra fis-sensiela:
- Storja tar-relay
- Storja tal-kompjuters elettroniċi
- Storja tat-transistor
- Storja tal-Internet
Kif rajna fi , inġiniera tar-radju u tat-telefon fit-tfittxija ta 'amplifikaturi aktar qawwija skoprew qasam teknoloġiku ġdid li malajr ġie msejjaħ elettronika. L-amplifikatur elettroniku jista 'faċilment jiġi kkonvertit fi swiċċ diġitali, li jopera b'veloċitajiet ferm ogħla mill-kuġin elettromekkaniku tiegħu, ir-relay tat-telefon. Minħabba li ma kien hemm l-ebda partijiet mekkaniċi, tubu vakwu jista 'jinxtegħel u jintefa' f'mikrosekonda jew inqas, aktar milli l-għaxar millisekondi jew aktar meħtieġa minn relay.
Mill-1939 sal-1945, inħolqu tliet kompjuters bl-użu ta’ dawn il-komponenti elettroniċi ġodda. Mhux ta’ b’xejn li d-dati tal-kostruzzjoni tagħhom jikkoinċidu mal-perjodu tat-Tieni Gwerra Dinjija. Dan il-kunflitt - bla paragun fl-istorja fil-mod kif għaqqad in-nies mal-karru tal-gwerra - għal dejjem biddel ir-relazzjoni bejn l-istati u bejn ix-xjenza u t-teknoloġija, u ġab ukoll numru kbir ta 'apparat ġdid fid-dinja.
L-istejjer tal-ewwel tliet kompjuters elettroniċi huma marbuta mal-gwerra. L-ewwel kien iddedikat għad-deċifrar ta’ messaġġi Ġermaniżi, u baqa’ taħt il-kopertura tas-segretezza sas-snin sebgħin, meta ma kienx għadu ta’ interess ħlief storiku. It-tieni waħda li l-biċċa l-kbira tal-qarrejja kellhom semgħu biha kienet ENIAC, kalkolatur militari li tlesta tard wisq biex jgħin fil-gwerra. Iżda hawnhekk inħarsu lejn l-aktar kmieni minn dawn it-tliet magni, il-moħħ ta ' .
Atanasov
Fl-1930, Atanasov, l-iben imwieled Amerikan ta 'emigrant minn , finalment kiseb il-ħolma żagħżugħa tiegħu u sar fiżiku teoretiku. Iżda, bħal fil-biċċa l-kbira tal-aspirazzjonijiet bħal dawn, ir-realtà ma kinitx dik li stenna. B'mod partikolari, bħall-biċċa l-kbira tal-istudenti tal-inġinerija u x-xjenzi fiżiċi fl-ewwel nofs tas-seklu XNUMX, Atanasov kellu jbati l-piżijiet koroh ta 'kalkoli kostanti. Id-dissertazzjoni tiegħu fl-Università ta 'Wisconsin dwar il-polarizzazzjoni tal-elju kienet teħtieġ tmien ġimgħat ta' kalkoli tedjanti bl-użu ta 'desk calculator mekkaniku.
John Atanasov fiż-żgħożitu tiegħu
Sal-1935, wara li diġà aċċetta pożizzjoni bħala professur fl-Università ta 'Iowa, Atanasov iddeċieda li jagħmel xi ħaġa dwar dan il-piż. Beda jaħseb dwar modi possibbli biex jibni kompjuter ġdid u aktar b’saħħtu. Meta rrifjuta metodi analogi (bħall-analizzatur differenzjali MIT) għal raġunijiet ta 'limitazzjoni u impreċiżjoni, huwa ddeċieda li jibni magna diġitali li tittratta n-numri bħala valuri diskreti aktar milli bħala kejl kontinwu. Minn żgħożitu, kien familjari mas-sistema tan-numri binarji u fehem li din tidħol ħafna aħjar fl-istruttura mixgħul/mitfi ta 'swiċċ diġitali min-numri deċimali tas-soltu. Għalhekk iddeċieda li jagħmel magna binarja. U fl-aħħarnett, iddeċieda li sabiex ikun l-aktar mgħaġġel u flessibbli, għandu jkun elettroniku, u juża tubi vakwu għall-kalkoli.
Atanasov kellu bżonn ukoll jiddeċiedi dwar l-ispazju tal-problema - għal liema tip ta 'kalkoli għandu jkun adattat il-kompjuter tiegħu? Bħala riżultat, huwa ddeċieda li se jittratta s-soluzzjoni ta' sistemi ta' ekwazzjonijiet lineari, u jnaqqashom għal varjabbli wieħed (bl-użu )—l-istess kalkoli li ddominaw id-dissertazzjoni tiegħu. Se tappoġġja sa tletin ekwazzjoni, b'sa tletin varjabbli kull wieħed. Kompjuter bħal dan jista 'jsolvi problemi li huma importanti għax-xjenzati u l-inġiniera, u fl-istess ħin ma jidhirx li huwa oerhört kumpless.
Biċċa ta' l-arti
Sa nofs is-snin tletin, it-teknoloġija elettronika kienet saret estremament diversifikata mill-oriġini tagħha 1930 sena qabel. Żewġ żviluppi kienu partikolarment adattati għall-proġett ta 'Atanasov: relay trigger u miter elettroniku.
Sa mis-seklu 1918, l-inġiniera tat-telegrafu u tat-telefon kellhom għad-dispożizzjoni tagħhom apparat utli msejjaħ swiċċ. Swiċċ huwa relay bistabbli li juża kalamiti permanenti biex iżommu fl-istat li ħallejtu fih—miftuħ jew magħluq—sakemm jirċievi sinjal elettriku biex taqleb l-istati. Iżda t-tubi tal-vakwu ma kinux kapaċi għal dan. Huma ma kellhom l-ebda komponent mekkaniku u setgħu jkunu "miftuħa" jew "magħluqa" waqt li l-elettriku kien jew ma kienx qed jiċċirkola miċ-ċirkwit. Fl-1, żewġ fiżiċi Ingliżi, William Eccles u Frank Jordan, qabbdu żewġ lampi bil-wajers biex joħolqu "trigger relay" - relay elettroniku li jibqa 'l-ħin kollu mixgħul wara li jinxtegħlu b'impuls inizjali. Eccles u Jordan ħolqu s-sistema tagħhom għal skopijiet ta 'telekomunikazzjoni għall-Ammiraljat Brittaniku fi tmiem l-Ewwel Gwerra Dinjija. Imma ċ-ċirkwit Eccles-Jordan, li iktar tard sar magħruf bħala l-grillu [Ingliż. flip-flop] jista' jitqies ukoll bħala mezz għall-ħażna ta' ċifra binarja - 0 jekk is-sinjal jiġi trażmess, u XNUMX mod ieħor. B'dan il-mod, permezz ta 'n flip-flops kien possibbli li tirrappreżenta numru binarju ta' n bits.
Madwar għaxar snin wara l-grillu, seħħ it-tieni avvanz ewlieni fl-elettronika, ħabat mad-dinja tal-kompjuters: miters elettroniċi. Għal darb'oħra, kif spiss ġara fl-istorja bikrija tal-kompjuters, id-dwejjaq sar l-omm tal-invenzjoni. Il-fiżiċi li qed jistudjaw l-emissjoni ta 'partiċelli subatomiċi kellhom jew jisimgħu għal klikks jew iqattgħu sigħat jistudjaw rekords fotografiċi, jgħoddu n-numru ta' skoperti biex ikejlu r-rata ta 'emissjoni ta' partiċelli minn sustanzi varji. Miters mekkaniċi jew elettromekkaniċi kienu għażla jitħajjar biex jiffaċilitaw dawn l-azzjonijiet, iżda mxew bil-mod wisq: ma setgħux jirreġistraw il-ħafna avvenimenti li seħħew f'millisekondi minn xulxin.
Il-figura ewlenija biex tissolva din il-problema kienet , li ħadem taħt Ernest Rutherford fil-Laboratorju Cavendish f'Cambridge. Wynne-Williams kellu ħila għall-elettronika, u kien diġà uża tubi (jew valvi, kif kienu jissejħu fil-Gran Brittanja) biex joħloq amplifikaturi li għamluha possibbli li tisma 'x'kien qed jiġri mill-partiċelli. Fil-bidu tas-snin tletin, induna li l-valvi jistgħu jintużaw biex jinħoloq counter, li hu sejjaħ "counter fuq skala binarja"—jiġifieri, counter binarju. Essenzjalment, kien sett ta' flip-flops li setgħu jittrasmettu swiċċijiet 'il fuq fil-katina (fil-prattika, kien juża , tipi ta' lampi li ma fihomx vakwu, iżda gass, li jistgħu jibqgħu fil-pożizzjoni mixgħula wara jonizzazzjoni kompleta tal-gass).
Il-counter Wynne-Williams malajr sar wieħed mill-apparati tal-laboratorju meħtieġa għal kull min involut fil-fiżika tal-partikuli. Il-fiżiċi bnew counters żgħar ħafna, ħafna drabi jkun fihom tliet ċifri (jiġifieri kapaċi jgħoddu sa sebgħa). għal miter mekkaniku bil-mod, u għar-reġistrazzjoni ta 'avvenimenti li jseħħu aktar malajr minn miter b'partijiet mekkaniċi li jiċċaqilqu bil-mod jista' jirreġistra.
Iżda fit-teorija, counters bħal dawn jistgħu jiġu estiżi għal numri ta 'daqs arbitrarju jew preċiżjoni. Dawn kienu, strettament, l-ewwel magni diġitali li jikkalkulaw elettroniċi.
Kompjuter Atanasov-Berry
Atanasov kien familjari ma 'din l-istorja, li kkonvinċietu mill-possibbiltà li jibni kompjuter elettroniku. Imma hu ma użax direttament counters binarji jew flip-flops. Għall-ewwel, għall-bażi tas-sistema tal-għadd, ipprova juża counters kemmxejn modifikati - wara kollox, x'inhi ż-żieda jekk mhux l-għadd ripetut? Imma għal xi raġuni ma setax jagħmel iċ-ċirkwiti tal-għadd affidabbli biżżejjed, u kellu jiżviluppa ċ-ċirkwiti ta 'żieda u multiplikazzjoni tiegħu stess. Ma setax juża flip-flops biex jaħżen temporanjament numri binarji minħabba li kellu baġit limitat u għan ambizzjuż li jaħżen tletin koeffiċjent kull darba. Kif se naraw dalwaqt, din is-sitwazzjoni kellha konsegwenzi serji.
Sal-1939, Atanasov kien lest iddisinja l-kompjuter tiegħu. Issa kellu bżonn xi ħadd bl-għarfien it-tajjeb biex jibniha. Huwa sab persuna bħal din fi gradwat tal-inġinerija tal-Iowa State Institute jismu Clifford Berry. Sa l-aħħar tas-sena, Atanasov u Berry kienu bnew prototip żgħir. Is-sena ta’ wara temmew verżjoni sħiħa tal-kompjuter bi tletin koeffiċjenti. Fis-sittinijiet, kittieb li ħaffer l-istorja tagħhom sejjaħlu l-Atanasoff-Berry Computer (ABC), u l-isem baqa’ mwaħħal. Madankollu, in-nuqqasijiet kollha ma setgħux jiġu eliminati. B'mod partikolari, ABC kellu żball ta 'madwar ċifra binarja waħda f'1960, li jkun fatali għal kwalunkwe kalkolu kbir.
Clifford Berry u ABC fl-1942
Madankollu, f'Atanasov u l-ABC tiegħu wieħed jista 'jsib l-għeruq u s-sors tal-kompjuters moderni kollha. Ma ħoloqx (bl-għajnuna kapaċi ta’ Berry) l-ewwel kompjuter diġitali elettroniku binarju? Dawn mhumiex il-karatteristiċi fundamentali tal-biljuni ta’ apparat li jsawru u jmexxu l-ekonomiji, is-soċjetajiet, u l-kulturi madwar id-dinja?
Imma ejja mmorru lura. L-aġġettivi diġitali u binarji mhumiex id-dominju tal-ABC. Pereżempju, il-Bell Complex Number Computer (CNC), żviluppat madwar l-istess żmien, kien kompjuter diġitali, binarju, elettromekkaniku li kapaċi jikkomputa fuq il-pjan kumpless. Ukoll, ABC u CNC kienu simili fis-sens li solvew problemi f'żona limitata, u ma setgħux, b'differenza mill-kompjuters moderni, jaċċettaw sekwenza arbitrarja ta 'struzzjonijiet.
Dak li jibqa 'huwa "elettroniku". Iżda għalkemm l-interjuri matematiċi tal-ABC kienu elettroniċi, kien jaħdem b'veloċitajiet elettromekkaniċi. Peress li Atanasov u Berry ma setgħux finanzjarjament jużaw tubi tal-vakwu biex jaħżnu eluf ta 'ċifri binarji, huma użaw komponenti elettromekkaniċi biex jagħmlu dan. Diversi mijiet ta 'triodes, li jwettqu kalkoli matematiċi bażiċi, kienu mdawra bi tnabar li jduru u magni tal-ippanċjar li jdawru, fejn kienu maħżuna valuri intermedji tal-passi komputazzjonali kollha.
Atanasov u Berry għamlu xogħol erojku ta 'qari u kitba ta' data fuq kards ippanċjati b'veloċità tremenda billi ħarquhom bl-elettriku minflok ippanċjawhom mekkanikament. Iżda dan wassal għall-problemi tiegħu stess: kien l-apparat tal-ħruq li kien responsabbli għal żball 1 għal kull 10000 numri. Barra minn hekk, anki fl-aqwa tagħhom, il-magna ma setgħetx "tpinċ" aktar malajr minn linja waħda kull sekonda, għalhekk ABC setgħet twettaq kalkolu wieħed biss kull sekonda b'kull waħda mit-tletin unità aritmetika tagħha. Għall-kumplament tal-ħin, it-tubi tal-vakwu qagħdu bilqiegħda inattivi, bla sabar "jdabru subgħajhom fuq il-mejda" filwaqt li dan il-makkinarju kollu jdur bil-mod bl-uġigħ madwarhom. Atanasov u Berry qabdu ż-żiemel ta’ razza pura mal-karrettun tal-ħuxlief. (Il-mexxej tal-proġett biex jirrikreja ABC fis-snin disgħin stmat il-veloċità massima tal-magna, b'kont meħud tal-ħin kollu mgħoddi, inkluż ix-xogħol tal-operatur fuq l-ispeċifikazzjoni tal-kompitu, f'ħames żidiet jew tnaqqis kull sekonda. Dan, ovvjament, hija aktar mgħaġġla minn kompjuter uman, iżda mhux l-istess veloċità, li aħna nassoċjaw mal-kompjuters elettroniċi.)
Dijagramma ABC. It-tnabar maħżuna input u output temporanju fuq capacitors. Iċ-ċirkwit tal-ippanċjar tal-karta thyratron u l-qarrej tal-kards irreġistraw u jaqraw ir-riżultati ta 'pass sħiħ tal-algoritmu (li jeliminaw waħda mill-varjabbli mis-sistema tal-ekwazzjonijiet).
Ix-xogħol fuq l-ABC waqaf f’nofs l-1942 meta Atanasoff u Berry iffirmaw għall-magna tal-gwerra Amerikana li kienet qed tikber b’rata mgħaġġla, li kienet teħtieġ imħuħ kif ukoll iġsma. Atanasov ġie msejjaħ fil-Laboratorju tal-Armi Navali f'Washington biex imexxi tim li qed jiżviluppa minjieri akustiċi. Berry iżżewweġ lis-segretarju ta’ Atanasov u sab impjieg f’kumpanija b’kuntratt militari f’Kalifornja biex jevita li jiġi abbozzat fil-gwerra. Atanasov ipprova għal xi żmien jagħmel privattiva tal-ħolqien tiegħu fl-istat ta 'Iowa, iżda għalxejn. Wara l-gwerra, huwa kompla għal affarijiet oħra u ma kienx aktar involut serjament mal-kompjuters. Il-kompjuter innifsu ntbagħat f'landfill fl-1948 biex jagħmel spazju fl-uffiċċju għal gradwat ġdid mill-istitut.
Forsi Atanasov sempliċement beda jaħdem kmieni wisq. Huwa bbaża ruħu fuq għotjiet universitarji modesti u seta 'jonfoq biss ftit eluf ta' dollari biex joħloq ABC, u għalhekk l-ekonomija ssostitwiet it-tħassib l-ieħor kollu fil-proġett tiegħu. Kieku kien stenna sal-bidu tas-snin erbgħin, seta’ rċieva għotja tal-gvern għal apparat elettroniku sħiħ. U f'dan l-istat - limitat fl-użu, diffiċli biex jiġi kkontrollat, mhux affidabbli, mhux mgħaġġel ħafna - ABC ma kienx reklam promettenti għall-benefiċċji tal-kompjuters elettroniċi. Il-magna tal-gwerra Amerikana, minkejja l-ġuħ kollu tagħha, ħalliet lill-ABC sadid fil-belt ta’ Ames, Iowa.
Magni tal-kompjuter tal-gwerra
L-Ewwel Gwerra Dinjija ħolqot u nediet sistema ta 'investiment massiv fix-xjenza u t-teknoloġija, u ppreparaha għat-Tieni Gwerra Dinjija. Fi ftit snin biss, il-prattika tal-gwerra fuq l-art u l-baħar qalbet għall-użu ta 'gassijiet velenużi, minjieri manjetiċi, tkixxif mill-ajru u bombi, eċċ. L-ebda mexxej politiku jew militari ma jista’ jonqos milli jinnota bidliet daqshekk rapidi. Kienu tant mgħaġġla li r-riċerka bdiet kmieni biżżejjed setgħet tpoġġi l-miżien f'direzzjoni waħda jew oħra.
L-Istati Uniti kellha ħafna materjali u imħuħ (li ħafna minnhom kienu ħarbu mill-Ġermanja ta 'Hitler) u kienet 'il bogħod mill-battalji immedjati għas-sopravivenza u d-dominanza li jaffettwaw pajjiżi oħra. Dan ippermetta lill-pajjiż jitgħallem din il-lezzjoni b'mod speċjali. Dan kien manifestat fil-fatt li riżorsi industrijali u intellettwali vasti kienu ddedikati għall-ħolqien tal-ewwel arma atomika. Investiment inqas magħruf, iżda daqstant importanti jew iżgħar kien l-investiment fit-teknoloġija tar-radar iċċentrat fir-Rad Lab tal-MIT.
Allura l-qasam naxxenti tal-kompjuters awtomatiku rċieva s-sehem tiegħu ta 'finanzjament militari, għalkemm fuq skala ferm iżgħar. Aħna diġà nnutaw il-varjetà ta 'proġetti ta' kompjuters elettromekkaniċi ġġenerati mill-gwerra. Il-potenzjal tal-kompjuters ibbażati fuq relay kien, relattivament, magħruf, peress li l-iskambji tat-telefon b'eluf ta 'relays kienu ilhom joperaw għal ħafna snin sa dak iż-żmien. Komponenti elettroniċi għadhom ma ppruvawx il-prestazzjoni tagħhom fuq skala bħal din. Ħafna esperti jemmnu li kompjuter elettroniku inevitabbilment ma jkunx affidabbli (ABC kien eżempju) jew jieħu wisq żmien biex jinbena. Minkejja l-influss f'daqqa ta 'flus tal-gvern, proġetti militari ta' kompjuters elettroniċi kienu ftit ħafna. Tnedew tlieta biss, u tnejn biss minnhom irriżultaw f'magni operattivi.
Fil-Ġermanja, l-inġinier tat-telekomunikazzjoni Helmut Schreyer wera lill-ħabib tiegħu Konrad Zuse il-valur tal-magna elettronika fuq il-"V3" elettromekkaniku li Zuse kien qed jibni għall-industrija aeronawtika (aktar tard magħrufa bħala Z3). Zuse eventwalment qabel li jaħdem fuq it-tieni proġett ma 'Schreyer, u l-Istitut tar-Riċerka Aeronawtika offra li jiffinanzja prototip ta' 100 tubu fl-aħħar tal-1941. Iżda ż-żewġt irġiel l-ewwel ħadu xogħol tal-gwerra ta 'prijorità ogħla u mbagħad ix-xogħol tagħhom naqas bil-mod bil-ħsara mill-bombi, u ma setgħux iġibu l-magna tagħhom taħdem b'mod affidabbli.
Zuse (lemin) u Schreyer (xellug) jaħdmu fuq kompjuter elettromekkaniku fl-appartament ta’ Berlin tal-ġenituri ta’ Zuse
U l-ewwel kompjuter elettroniku li għamel xogħol utli nħoloq f'laboratorju sigriet fil-Gran Brittanja, fejn inġinier tat-telekomunikazzjoni ppropona approċċ ġdid radikali għall-kripto-analiżi bbażata fuq il-valvi. Din l-istorja se niżvelaw id-darba li jmiss.
X'iktar għandek taqra:
• Alice R. Burks u Arthur W. Burks, L-Ewwel Kompjuter Elettroniku: L-Istorja ta’ Atansoff (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Ir-raġel li vvinta l-kompjuter (2010)
Sors: www.habr.com