Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga

O isi tala i le faasologa:

E pei ona tatou vaai i ai mataupu mulimuli, enisinia leitio ma telefoni i le sailiga o mea e sili atu ona malolosi na maua ai se matata fou faatekonolosi na vave faʻaigoaina o le eletise. O le fa'aeletoroni fa'aeletonika e mafai ona faigofie ona liua i se ki fa'atekinolosi, fa'agaoioi i le saoasaoa maualuga atu nai lo lona tausoga fa'aeletise, le telefoni feavea'i. Talu ai e leai ni vaega fa'ainisinia, e mafai ona ki ma tape le fa'agaau vacuum i se microsecond pe itiiti ifo, nai lo le sefulu milliseconds pe sili atu e mana'omia e se ta'avale.

Mai le 1939 i le 1945, e tolu komepiuta na faia e faʻaaoga ai nei vaega fou eletise. E le o se mea faʻafuaseʻi o aso o lo latou fausiaina e fetaui ma le vaitaimi o le Taua Lona Lua a le Lalolagi. O lenei feteenaiga - e le mafaatusalia i le talafaasolopito i le ala na amoina ai tagata i le kariota o taua - e faavavau suia le sootaga i le va o setete ma le va o le faasaienisi ma tekinolosi, ma aumaia ai foi se numera tele o masini fou i le lalolagi.

O tala o uluai komepiuta faaeletonika e tolu o loʻo fesoʻotaʻi ma taua. O le mea muamua na tuuto atu i le faʻamalamalamaina o feʻau Siamani, ma tumau i lalo o le ufiufi o le faalilolilo seia oʻo i le 1970s, ina ua le toe fiafia i ai nai lo le talafaasolopito. O le lona lua e tatau ona faalogo i ai le toatele o le au faitau o le ENIAC, o se calculator a le militeri ua tuai ona maeʻa e fesoasoani i le taua. Ae o iinei tatou te tilotilo ai i le amataga o nei masini e tolu, o le brainchild o John Vincent Atanasoff.

Atanasov

I le 1930, Atanasov, o le atalii fanau-Amerika o se tagata malaga mai Ottoman Bulgaria, na iu lava ina ausia lana miti talavou ma avea ma se fomaʻi faʻapitoa. Ae, e pei o le tele o ia moomooga, o le mea moni e le o le mea na ia faamoemoeina. Aemaise lava, e pei o le tele o tamaiti aʻoga o inisinia ma faʻasaienisi faʻaletino i le afa muamua o le XNUMX seneturi, Atanasov na mafatia i avega tiga o faʻatusatusaga faifaipea. O lana fa'asalalauga i le Iunivesite o Wisconsin i luga o le fa'avasegaina o le helium e mana'omia ai le valu vaiaso o fa'atusatusaga fa'aletonu e fa'aaoga ai se calculator kesi masini.

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga
John Atanasov i lona talavou

E oo atu i le 1935, ua uma ona talia se tulaga o se polofesa i le Iunivesite o Iowa, na filifili Atanasov e faia se mea e uiga i lenei avega. Sa amata ona ia mafaufau i ni auala e mafai ona fausia ai se komepiuta fou, sili atu ona malosi. Le teenaina o metotia analog (e pei o le MIT differential analyzer) mo mafuaʻaga o le faʻatapulaʻaina ma le le saʻo, na ia filifili ai e fausia se masini numera e faʻatatau i numera o ni tau faʻapitoa nai lo le faʻaauau fua. Mai lona talavou, sa masani o ia i le numera binary system ma malamalama e sili atu ona fetaui lelei i le faʻaogaina / paʻu o le faʻaogaina o se ki numera nai lo numera masani numera. O lea na ia filifili ai e fai se masini binary. Ma le mea mulimuli, na ia filifili ina ia mafai ona sili ona vave ma sili ona fetuutuunai, e tatau ona faʻaeletoroni, ma faʻaoga vacuum tubes mo faʻatusatusaga.

Na manaʻomia foʻi e Atanasov ona filifili i le avanoa faʻafitauli - o le a le ituaiga faʻatusatusaga e tatau ona fetaui ma lana komepiuta? O se taunuuga, na ia filifili o le a ia taulimaina le foia o faiga o laina tutusa, faʻaitiitia i latou i se fesuiaiga e tasi (faʻaaoga Gauss metotia)—o fa'atusatusaga lava e tasi na fa'atosina ai lana fa'asalalauga. O le a lagolagoina e oo atu i le tolusefulu tutusa, faatasi ai ma le tolusefulu fesuiaiga taitasi. O sea komepiuta e mafai ona foia faafitauli e taua i saienitisi ma inisinia, ma i le taimi lava e tasi e foliga mai e le faigata tele.

Vaega o faatufugaga

E oo atu i le ogatotonu o le 1930s, o tekinolosi faaeletonika ua matua eseese mai lona amataga i le 25 tausaga talu ai. E lua atinaʻe na sili ona fetaui lelei i le poloketi a Atanasov: o se faʻaosoina ma se mita eletise.

Talu mai le senituri lona 1918, ua maua ai e inisinia telefoni ma telefoni se masini e taʻua o le ki. O le ki o se ta'avale bistable lea e fa'aogaina ai maneta tumau e taofi ai i le setete na e tu'u ai i totonu—tatala pe tapuni—seia maua se faailo eletise e fesuiai ai setete. Ae e le'i mafaia e paipa vacuum lea mea. E leai ni mea fa'ainisinia ma e mafai ona "tatala" pe "tapuni" a'o alu le eletise pe leai foi i totonu o le matagaluega. I le 1, na fa'afeso'ota'i ai e ni foma'i e to'alua a Peretania, o William Eccles ma Frank Jordan, lamepa e lua ma uaea e fai ai se "fa'aoso fa'aoso" - o se fa'aeletoroni fa'aeletoroni e tumau pea pe a uma ona kiina e se lagona muamua. Eccles ma Jordan na fausia a latou faiga mo faamoemoega tau fesootaiga mo le au Peretania i le faaiuga o le Taua Muamua a le Lalolagi. Ae o le matagaluega a Eccles-Jordan, lea na taʻua mulimuli ane o le trigger [Igilisi. flip-flop] e mafai foi ona manatu o se masini mo le teuina o se numera binary - 0 pe afai e lafoina le faailo, ma le XNUMX i se isi itu. I lenei auala, e ala i n flip-flops na mafai ai ona faʻatusalia se numera binary o n bits.

E tusa ma le sefulu tausaga talu ona fa'aoso, na tupu ai le fa'alavelave tele lona lua i mea tau fa'aeletonika, fa'afeto'ai ma le lalolagi fa'akomepiuta: mita eletise. Toe tasi, e pei ona masani ona tupu i le amataga o talafaasolopito o komepiuta, le fiafia na avea ma tina o mea fou. O foma'i o lo'o su'esu'eina le fa'aosoina o mea'ai subatomic e tatau ona fa'alogo mo kiliki pe fa'aalu itula e su'esu'e ai fa'amaumauga o ata, faitau le aofa'i o su'esu'ega e fua ai le fua o le fa'aosoina mai mea eseese. Mechanical po'o electromechanical mita o se fa'aosoosoga filifiliga e faafaigofie ai nei gaioiga, ae na latou gaoioi lemu: latou te le mafai ona resitalaina le tele o mea na tutupu i totonu ole milliseconds o le tasi ma le isi.

O le tagata autu i le foiaina o lenei faafitauli o le Charles Eril Wynne-Williams, o lē sa galue i lalo o Ernest Rutherford i le Cavendish Laboratory i Cambridge. O Wynne-Williams sa i ai se tomai i mea tau eletise, ma ua uma ona faʻaaogaina paipa (poʻo valve, e pei ona taʻua i Peretania) e fai ai amplifiers e mafai ai ona faʻalogo i mea o loʻo tupu i vaega. I le amataga o le vaitau o le 1930, na ia iloaina ai e mafai ona faaaoga ia alatoto e fai ai se fata, lea na ia ta'ua o le “faataina fua lua”—o lona uiga, o se fata fua. O le mea moni, o se seti o flip-flops e mafai ona tuʻuina atu suiga i luga o le filifili (i le faʻatinoga, na faʻaaogaina thyratrons, ituaiga o lamepa e le o iai se masini, ae o se kesi, lea e mafai ona tumau i luga o le tulaga pe a uma le ionization o le kesi).

O le fata a Wynne-Williams na vave ona avea ma se tasi o masini su'esu'e mana'omia mo so'o se tasi e a'afia i le vaega o le fisiki. Na fausia e le fisiki ni fata laiti, e masani ona iai ni numera e tolu (o lona uiga, e mafai ona faitau i le fitu). Na lava lea e fai ai se pa puipui mo se mita fa'ainisinia fa'agesegese, ma mo le pu'eina o mea e tutupu vave nai lo le mita fa'atasi ma vaega fa'ainisinia fa'agesegese e mafai ona fa'amauina.

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga

Ae i le talitonuga, e mafai ona fa'alautele atu ia fa'ailoga i numera o le lapopo'a fa'atatau po'o le sa'o. O nei mea, o le mea tonu lava, o masini fa'akomepiuta muamua fa'akomepiuta fa'atatau.

Atanasov-Berry komepiuta

Sa masani Atanasov i lenei tala, lea na faatalitonuina ai o ia i le avanoa e fausia ai se komepiuta faaeletonika. Ae na te leʻi faʻaogaina saʻo faʻamau faʻatau poʻo faʻamau. I le taimi muamua, mo le faʻavaeina o le faiga o le faitau, na ia taumafai e faʻaaoga faʻailoga ua suia - pe a uma, o le a le faʻaopoopoga pe a le toe faitauina? Ae mo nisi mafuaaga na le mafai ai ona ia faia le faitauga o taamilosaga ia lava le faatuatuaina, ma sa tatau ona ia atiina ae lana lava taamilosaga faaopoopo ma faatele. E le mafai ona ia fa'aogaina ni fa'asolo e teu ai numera binary mo sina taimi ona e utiuti lana paketi ma se sini fa'anaunau o le teuina o le tolusefulu coefficient i le taimi. E pei ona o le a tatou vaai i ai, o lenei tulaga na i ai ni taunuuga matuia.

E oo atu i le 1939, ua maeʻa ona mamanuina e Atanasov lana komepiuta. O lea la ua ia manaʻomia se tasi e iai le poto saʻo e fausia ai. Sa ia mauaina se tagata faapena i se tagata faauu Inisinia a le Setete o Iowa e igoa ia Clifford Berry. E oo atu i le faaiuga o le tausaga, na fausia e Atanasov ma Berry se tamaʻi faʻataʻitaʻiga. O le tausaga na sosoo ai na latou faʻamaeʻaina ai le faʻasologa atoa o le komepiuta ma le tolusefulu coefficients. I le 1960s, o se tusitala na eliina lo latou talafaasolopito na taʻua o le Atanasoff-Berry Computer (ABC), ma o le igoa na pipii. Peitaʻi, e leʻi mafai ona aveesea uma vaivaiga. Aemaise lava, o le ABC sa i ai se mea sese e tusa ma le tasi numera binary i le 10000, lea o le a afaina ai mo soʻo se faʻatusatusaga tele.

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga
Clifford Berry ma ABC i le 1942

Ae ui i lea, i Atanasov ma lana ABC e mafai e se tasi ona maua aʻa ma puna o komepiuta faʻaonapo nei. Na te le'i faia ea (faatasi ai ma le fesoasoani a Berry) le uluai komepiuta faaeletonika faaeletonika binary? Pe le o uiga faavae ia o le faitau piliona o masini o loo mamanuina ma uunaia ai le tamaoaiga, sosaiete, ma aganuu i le salafa o le lalolagi?

Ae tatou toe foi i tua. O fa'ailoga numera ma binary e le o le vaega o le ABC. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le Bell Complex Number Computer (CNC), na atiina ae i le taimi lava e tasi, o se komepiuta numera, binary, electromechanical komepiuta e mafai ona faʻaogaina i luga o le vaalele lavelave. E le gata i lea, o le ABC ma le CNC e tutusa i le foiaina o faafitauli i se vaega faatapulaa, ma e le mafai, e le pei o komepiuta faaonaponei, ona talia se faasologa o faatonuga.

O le mea o totoe o le "eletise". Ae e ui lava o totonu ole matematika ole ABC e faaeletonika, ae sa faagaoioia ile saosaoa eletise. Talu ai ona o Atanasov ma Berry sa le mafai ona faʻaogaina faʻamau masini e teu ai le faitau afe o numera binary, sa latou faʻaogaina vaega eletise e fai ai. O le tele o selau triodes, o loʻo faʻatinoina faʻatusatusaga faʻa-matematika, na siʻosiʻomia e paʻu feʻaveaʻi ma masini tuʻituʻi, lea na teuina ai tau faʻatatau o laasaga uma faʻatusatusa.

Na faia e Atanasov ma Berry se galuega totoa o le faitau ma le tusiaina o faʻamaumauga i luga o kata tuʻi i le saoasaoa tele e ala i le susunuina i latou i le eletise nai lo le tuʻiina faʻainisinia. Ae o lenei mea na mafua ai ona lava faafitauli: o le afi afi na nafa ma le 1 sese i le 10000 numera. E le gata i lea, e tusa lava pe sili atu, e le mafai e le masini ona "tu'i" vave nai lo le tasi laina i le sekone, o lea e mafai ai e le ABC ona faia na o le tasi le faʻatusatusaga i le sekone ma ana taʻitasi e tolusefulu numera. Mo le taimi na totoe, sa nofonofo ai le paipa vacuum, ma le le onosai "tumu o latou tamatamailima i luga o le laulau" a o nei masini uma na taamilo malie ma le tiga i latou. Na nonoa e Atanasov ma Berry le solofanua matua i le taavale toso. (O le taʻitaʻi o le poloketi e toe faia le ABC i le 1990s na faʻatatauina le maualuga o le saoasaoa o le masini, e faʻatatau i taimi uma na faʻaalu, e aofia ai le galuega a le tagata faʻatautaia i le setiina o le galuega, i le lima faʻaopoopoga poʻo le toesea i le sekone. O lenei, ioe, e sili atu le saoasaoa nai lo se komepiuta a le tagata, ae le tutusa le saoasaoa, lea matou te faʻafesoʻotaʻi ma komepiuta faaeletonika.)

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga
ABC ata. O pusa pa'u na teuina mea e le tumau ma mea e gaosia i luga o capacitors. O le thyratron card punching circuit ma card reader na faamaumauina ma faitau iʻuga o se laasaga atoa o le algorithm (faʻateʻaina se tasi o fesuiaiga mai le faiga o tutusa).

O le galue i luga o le ABC na taofia i le ogatotonu o le 1942 ina ua sainia Atanasoff ma Berry mo le faʻatupulaia vave o le masini tau a le US, lea e manaʻomia ai le mafaufau faʻapea foʻi ma tino. Na valaauina Atanasov i le Naval Ordnance Laboratory i Uosigitone e taʻitaʻia se 'au o loʻo atinaʻe maina leo. Na faaipoipo Berry i le failautusi a Atanasov ma maua ai se galuega i se kamupani konekarate faamiliteli i Kalefonia e aloese ai mai le filifilia i le taua. Na taumafai Atanasov mo sina taimi e pateni lana foafoaga i le setete o Iowa, ae leai se aoga. Ina ua uma le taua, na ia siitia atu i isi mea ma ua le toe aafia tele i komepiuta. O le komepiuta lava ia na auina atu i se fanua lafoai i le 1948 e faaavanoa ai se avanoa i le ofisa mo se tagata faauu fou mai le inisitituti.

Masalo na amata galue Atanasov vave. Sa ia faalagolago i tupe faameaalofa faatauvaa a le iunivesite ma sa mafai ona faaalu na o ni nai afe tala e fatu ai le ABC, o lea na sili atu ai le tamaoaiga i isi popolega uma i lana galuega faatino. Ana faatali o ia seia oo i le amataga o le 1940, semanu na te mauaina se fesoasoani a le malo mo se masini faaeletonika atoatoa. Ma i lenei setete - faʻatapulaʻa i le faʻaaogaina, faigata ona pulea, le faʻatuatuaina, e le vave tele - ABC e le o se faʻasalalauga faʻalauiloa mo faʻamanuiaga o komepiuta faaeletonika. O le masini tau Amerika, e ui lava i lona fia'ai tele, na tuua ABC i le ele i le taulaga o Ames, Iowa.

masini komepiuta o taua

O le Taua Muamua a le Lalolagi na fausia ma faʻalauiloa se faiga o tupe teufaafaigaluega i le faasaienisi ma tekinolosi, ma saunia ai mo le Taua Lona Lua a le Lalolagi. I na o ni nai tausaga, na suia ai le faiga o taua i luga o le laueleele ma le sami i le faaaogāina o kasa oona, maina maneta, suʻesuʻega i luga o le ea ma pomu, ma isi. E leai se taʻitaʻi faapolotiki po o se taʻitaʻi faamiliteli e lē mafai ona mātauina na suiga vave. Sa vave tele ona amata vave suʻesuʻega e mafai ona faʻasolo le fua i le tasi itu poʻo le isi.

O le Iunaite Setete e tele meafaitino ma faiʻai (o le toʻatele oi latou na sosola ese mai Siamani a Hitila) ma sa mamao ese mai taua vave mo le ola ma le puleaina o loʻo aʻafia ai isi atunuu. O lenei mea na mafai ai e le atunuu ona aʻoaʻoina ma le manino lenei lesona. Na faʻaalia lenei mea i le mea moni o le tele o alamanuia ma le atamai na tuʻuina atu i le fausiaina o le uluai auupega atomic. O se fa'aitiitiga ta'uta'ua, ae tutusa le taua po'o le la'ititi o tupe fa'afaigaluega o le fa'afaigaluegaina lea i tekonolosi fa'ata fa'atotonu i le MIT's Rad Lab.

O lea na maua ai e le vaega fou o le komepiuta otometi lana vaega o tupe faamiliteli, e ui lava i se fua laʻititi. Ua uma ona matou matauina le tele o galuega faakomepiuta electromechanical na gaosia e le taua. O le gafatia o komepiuta e fa'atatau i feso'ota'iga na iloa, talu ai o feso'ota'iga telefoni ma le faitau afe o feso'ota'iga sa fa'aogaina mo le tele o tausaga i lena taimi. E le'i fa'amaonia e vaega fa'aeletoroni a latou fa'atinoga i se fua fa'apea. O le tele o tagata atamamai na talitonu o se komepiuta faaeletonika o le a mautinoa lava le le faʻatuatuaina (ABC o se faʻataʻitaʻiga) pe umi se taimi e fausia ai. E ui lava i le faʻafuaseʻi o tupe a le malo, ae o galuega faʻakomepiuta faaeletonika a le militeri sa itiiti ma mamao. E na'o le tolu na fa'alauiloa, ma na'o le to'alua na maua ai masini fa'aoga.

I Siamani, na faʻamaonia e le inisinia o fesoʻotaʻiga Helmut Schreyer i lana uo o Konrad Zuse le taua o le masini faʻaeletoroni i luga o le eletise "V3" na fausia e Zuse mo le alamanuia vaalele (na taʻua mulimuli ane o le Z3). Na iu lava ina malie Zuse e galue i se galuega lona lua ma Schreyer, ma na ofo atu e le Aeronautical Research Institute e faatupeina se 100-tube prototype i le faaiuga o le 1941. Ae o nei alii e toʻalua na muamua faia galuega taua e sili atu le faamuamua ona matua tuai ai lea o la latou galuega ona o le faaleagaina o pomu, ma tuua ai i laʻua e le mafai ona faʻaogaina le la masini e faʻamoemoeina.

Talafa'asolopito o Komipiuta Fa'aeletonika, Vaega 1: Fa'atomuaga
O Zuse (taumatau) ma Schreyer (agavale) e galulue i se komepiuta eletonika i le fale mautotogi o matua o Zuse i Perelini.

Ma o le uluai komepiuta faaeletonika na faia galuega aoga na faia i totonu o se falesuesue faalilolilo i Peretania, lea na fautuaina ai e le inisinia o fesoʻotaʻiga se auala fou faʻapitoa i cryptanalysis faʻavae valve. O le a matou faʻaalia lenei tala i le isi taimi.

O le a se isi mea e faitau:

• Alice R. Burks ma Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Le tagata na Faia le Komepiuta (2010)

puna: www.habr.com

Faaopoopo i ai se faamatalaga