Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac

Maqaallada kale ee taxanaha ah:

Sidaan ku aragnay maqaalkii ugu dambeeyay, Injineerada raadiyaha iyo taleefannada oo raadinaya cod-weyneyaal aad u xoog badan ayaa helay goob cusub oo teknoloji ah oo si degdeg ah loogu magacdaray elektaroonigga. Cod-weyneyeeyaha elegtarooniga ah waxa si fudud loogu rogi karaa beddelaad dhijitaal ah, isaga oo ku shaqaynaya xawaare aad uga sarreeya marka loo eego ina-adeerkii makaaniga elektiroonigga ah, gudbinta taleefanka. Sababtoo ah ma jirin qaybo makaanik ah, tuubada faakuumka waa la dami karaa oo la demi karaa microsecond ama ka yar, halkii ay ka ahaan lahayd tobanka millise seconds ama ka badan ee loo baahan yahay gudbinta.

Laga soo bilaabo 1939 ilaa 1945, saddex kombayuutar ayaa la sameeyay iyadoo la isticmaalayo qaybahan cusub ee elegtarooniga ah. Wax nasiib ah maaha in taariikhaha la dhisay ay ku beegan tahay xilligii dagaalkii labaad ee adduunka. Khilaafkan - oo aan taariikhda lagu arag sida ay dadka ugu xidheen gaadhifardoodka dagaalka - weligeed waxay beddeshay xidhiidhkii dawladaha iyo sayniska iyo tignoolajiyada, sidoo kale waxay keentay tiro badan oo aalado cusub ah adduunka.

Sheekooyinka saddexdii kombuyuutar ee ugu horreeyay ee elektarooniga ah waxay ku xidhan yihiin dagaal. Midka ugu horreeya wuxuu u heellan yahay inuu furfuro farriimaha Jarmalka, wuxuuna ku hoos jiray daboolka sirta illaa 1970-meeyadii, markaasoo aysan daneyneynin wax aan ahayn taariikhi. Midda labaad ee ay ahayd in akhristayaasha badankoodu ay maqlaan waa ENIAC, xisaabiyaha milatariga oo la dhammaystiray goor dambe si uu gacan uga geysto dagaalka. Laakiin halkan waxaan ku eegaynaa ugu horrayn saddexdan mishiin, maskaxdii John Vincent Atanasoff.

Atanasov

Sannadkii 1930-kii, Atanasov, oo ah wiil Maraykan ah oo u dhashay dalka Maraykanka Cusmaan Bulgaariya, ugu dambayntii waxa uu gaadhay riyadiisii ​​dhallinyaranimo oo waxa uu noqday fiisigiste aragtiyeed. Laakin, sida hamiga badan oo kale, xaqiiqadu may ahayn sidii uu filayey. Gaar ahaan, sida inta badan ardayda injineernimada iyo cilmiga jireed ee qeybtii hore ee qarnigii XNUMX-aad, Atanasov lahaa in ay la kulmaan culaysyo xanuun badan oo xisaab joogto ah. Qoraalkiisii ​​​​Jaamacadda Wisconsin ee ku saabsan polaration of helium wuxuu u baahday siddeed toddobaad oo xisaabin caajis ah isagoo isticmaalaya xisaabiyaha miiska farsamada.

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac
John Atanasov in uu dhalinyarada

Sannadkii 1935, isagoo hore u aqbalay jagada macalinimo ee Jaamacadda Iowa, Atanasov wuxuu go'aansaday inuu wax ka qabto culeyskan. Waxa uu bilaabay in uu ka fikiro siyaabaha suurtogalka ah ee lagu dhisi karo kombuyuutar cusub oo awood badan. Diidmada hababka analooga ah (sida falanqeeyaha kala duwan ee MIT) sababo xaddidan iyo khalkhalka awgeed, wuxuu go'aansaday inuu dhiso mishiinka dhijitaalka ah ee ula macaamila tirooyinka sida qiyamka kala duwan halkii ay ahaan lahaayeen cabbirro joogto ah. Laga soo bilaabo yaraantiisii, waxa uu yaqaannay nidaamka nambarada binary-ga oo waxa uu fahmay in ay aad ugu habboon tahay qaabka shid/demida ee beddelka dhijitaalka ah marka loo eego tirooyinka tobanle ee caadiga ah. Markaa wuxuu go'aansaday inuu sameeyo mishiinka binary. Ugu dambeyntiina, wuxuu go'aansaday in si ay u noqoto mid ugu dhaqsaha badan uguna dabacsan, waa inay noqotaa mid elektaroonik ah, oo loo isticmaalo tuubooyinka vacuum ee xisaabinta.

Atanasov ayaa sidoo kale u baahday inuu go'aan ka gaaro booska dhibaatada - waa maxay nooca xisaabinta uu ku haboon yahay kombuyuutarkiisa? Natiijo ahaan, wuxuu go'aansaday inuu wax ka qabto xallinta hababka isla'egyada toosan, isaga oo u dhimaya hal doorsoome (adoo isticmaalaya Habka Gauss)— isla xisaabtankii u badnaa qoraalkiisa. Waxay taageeri doontaa ilaa sodon isle'eg, oo leh ilaa soddon doorsoomayaasha midkiiba. Kombiyuutarka noocan oo kale ah wuxuu xallin karaa dhibaatooyinka muhiimka u ah saynisyahannada iyo injineerada, isla mar ahaantaana uma muuqan doonto mid aad u adag.

Qayb faneed

Bartamihii 1930-aadkii, tignoolajiyada elektiroonigga ah ayaa si aad ah uga duwanayd asalkeedii 25 sano ka hor. Laba horumar ayaa si gaar ah ugu habboon mashruuca Atanasov: relay kiciya iyo mitirka elektarooniga ah.

Laga soo bilaabo qarnigii 1918-aad, injineerada telegaraafka iyo taleefoonada ayaa gacantooda ku jiray qalab wax ku ool ah oo la yiraahdo furaha. Beddelku waa gudbinta bistable ee isticmaala magnets joogto ah si uu ugu hayo gobolka aad kaga tagtay-furan ama xiran-ilaa uu ka helayo calaamad koronto oo lagu beddelo gobolada. Laakiin tuubooyinka faakuumka ma aysan awoodin tan. Ma aysan lahayn qayb makaanik ah waxayna noqon karaan "furan" ama "xiran" inta ay korontadu ku socoto ama aysan ku socon wareegga. Sannadkii 1-kii, laba fiisigiste oo Ingiriis ah, William Eccles iyo Frank Jordan, waxay ku xidheen laba laambadood oo fiilooyinka si ay u abuuraan "dib-u-dhigis koronto" - gudbin elektaroonig ah oo si joogto ah u shid ka dib markii lagu shiday dareen bilow ah. Eccles iyo Urdun waxay nidaamkooda u abuureen ujeedooyin isgaarsiineed oo loogu talagalay Admiralty British dhamaadkii dagaalkii koowaad ee aduunka. Laakiin wareegga Eccles-Jordan, oo markii dambe loo yaqaan kicinta [Ingiriis. flip-flop] waxa kale oo loo tixgalin karaa sidii qalab lagu kaydinayo nambarka binary - 0 haddii calaamada la gudbiyo, iyo XNUMX haddii kale. Sidan, iyada oo loo marayo n flip-flops waxaa suurtagal ahayd in lagu matalo tiro laba-geesood ah oo n bits ah.

Qiyaastii toban sano ka dib kicinta, horumarkii labaad ee ugu weynaa ee qalabka elektaroonigga ayaa dhacay, isaga oo ku dhacay adduunka xisaabinta: mitirka elektiroonigga ah. Mar labaad, sida marar badan dhacday taariikhda hore ee xisaabinta, caajisnimadu waxay noqotay hooyada hal-abuurka. Dhakhaatiirta cilmiga fiisigiska ee baranaya sii daynta walxaha subatomic waxay ku qasbanaadeen in ay dhagaystaan ​​dhagsi ama saacado ku qaataan daraasaynta diiwaanka sawirka, iyaga oo tirinaya tirada ogaanshaha si ay u cabbiraan heerka sii daynta walxaha kala duwan. Mitirka makaanikada ama elektiroonigga ayaa ahaa ikhtiyaar soo jiidasho leh si ay u fududeeyaan falalkan, laakiin si tartiib tartiib ah ayey u dhaqaaqeen: ma diiwaangelin karaan dhacdooyinka badan ee ka dhacay millise ilbiriqsi gudahood midba midka kale.

Shayga muhiimka ah ee xallinta dhibaatadan wuxuu ahaa Charles Eril Wynne-Williams, oo ka hoos shaqeeyay Ernest Rutherford ee Shaybaadhka Cavendish ee Cambridge. Wynne-Williams waxa uu xirfad u lahaa qalabka elektaroonigga ah, waxana uu hore u isticmaalay tuubooyin (ama valves, sida loogu yeedho Ingiriiska) si uu u abuuro cod-weyneyaal suurtageliyay in la maqlo waxa ku dhacaya qaybaha. Horraantii 1930-aadkii, waxa uu garowsaday in valves loo isticmaali karo in lagu sameeyo miiska, kaas oo uu ugu yeeray "miisaanka cabbirka binary" -taasoo ah, xisaabiye binary. Asal ahaan, waxay ahayd koox flip-flops ah oo gudbin kara furayaasha silsiladda (ficil ahaan, waa la isticmaali jiray thyratrons, noocyada nalalka aan ku jirin faakuum, laakiin gaas, kaas oo ku sii jiri kara booska ka dib marka la dhammeeyo ionization gaaska).

Miisaanka Wynne-Williams wuxuu si dhakhso ah u noqday mid ka mid ah aaladaha shaybaadhka lagama maarmaanka u ah qof kasta oo ku lug leh fiisigiska walxaha. Fiisigisteyaashu waxay dhiseen xisaabin aad u yar, oo inta badan ka kooban saddex nambar (taas oo ah, awood u leh inay tiriyaan ilaa toddoba). Tani waxay ahayd mid ku filan inay abuurto kayd mitirka makaanikada oo gaabis ah, iyo duubista dhacdooyinka dhacaya wax ka badan mitir oo leh qaybo farsamo oo tartiib tartiib ah ayaa duubi kara.

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac

Laakiin aragti ahaan, xisaabiyeyaasha noocan oo kale ah waxaa lagu kordhin karaa tirooyin cabbir aan sabab lahayn ama sax ah. Kuwani waxay ahaayeen, si adag loo hadlo, mishiinnada xisaabinta elektiroonigga ah ee ugu horreeya.

Kombiyuutarka Atanasov-berry

Atanasov wuxuu yaqaanay sheekadan, taas oo ku qancisay suurtogalnimada in la dhiso kombuyuutar elektaroonig ah. Laakiin si toos ah uma uusan isticmaalin xisaabiyeyaasha binary ama flip-flops. Marka ugu horeysa, iyada oo loo eegayo nidaamka tirinta, wuxuu isku dayay inuu isticmaalo xisaabiyeyaasha wax yar oo wax laga beddelay - ka dib, maxaa lagu kordhinayaa haddii aan tirinta soo noqnoqon? Laakiin sabab qaar ka mid ah ma uu awoodin in uu sameeyo wareegyada tirinta oo ku filan oo la isku halleyn karo, wuxuuna ku qasbanaaday inuu horumariyo wareegyadiisa isku-darka iyo isku-dhufashada. Ma uu isticmaali karin flip-flops si uu si ku meel gaar ah u kaydiyo nambarada binary-ga sababtoo ah waxa uu lahaa miisaaniyad xaddidan iyo himilo hammi ah oo ah in uu kaydiyo soddon isku-dheeleyaal markiiba. Sida aan dhawaan arki doonno, xaaladdani waxay leedahay cawaaqib xumo.

Sannadkii 1939-kii, Atanasov wuxuu dhammeeyey naqshadaynta kombuyuutarkiisa. Hadda wuxuu u baahday qof aqoon sax ah u leh inuu dhiso. Waxa uu qofkaas ka helay Iowa State Institute injineer ka qalin jabiyay oo lagu magacaabo Clifford Berry. Dhamaadka sanadka, Atanasov iyo Berry waxay dhiseen prototype yar. Sannadkii xigay waxay dhammeeyeen nuqul buuxa oo kombuyuutar ah oo leh soddon coefficients. Sannadihii 1960-aadkii, qoraa taariikhda qoday wuxuu u bixiyey Atanasoff-berry Computer (ABC), magacana wuu ku dhegay. Si kastaba ha ahaatee, dhammaan cilladaha waa la tirtiri waayay. Gaar ahaan, ABC waxay lahayd qalad qiyaastii hal nambar binary ah 10000, taas oo u dhiman doonta xisaab kasta oo weyn.

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac
Clifford Berry iyo ABC ee 1942

Si kastaba ha ahaatee, in Atanasov iyo ABC mid ka heli kartaa xididdada iyo isha dhammaan kombiyuutarada casriga ah. Miyuusan abuurin (iyaga oo kaashanaya caawinta Berry) kombuyuutarkii ugu horreeyay ee elektarooniga ah ee binary? Kuwanu miyaanay ahayn sifooyinka aasaasiga ah ee balaayiin qalabyada qaabeeya oo dhaqaajiya dhaqaalaha, bulshada, iyo dhaqamada aduunka?

Laakin aan dib u laabano. Sifada dhijitaalka ah iyo binary-ga maaha qaybta ABC. Tusaale ahaan, Bell Complex Number Computer (CNC), oo la sameeyay isla waqti isku mid ah, wuxuu ahaa kumbiyuutarka dhijitaalka ah, binary, electromechanical oo awood u leh inuu ku xisaabiyo diyaaradda kakan. Sidoo kale, ABC iyo CNC waxay la mid ahaayeen in ay xalliyaan mashaakil ka jira meel xaddidan, mana ay awoodin, si ka duwan kombuyuutarrada casriga ah, inay aqbalaan hab-raac aan loo meel dayin.

Waxa soo hadhay waa "electronic". Laakiin inkasta oo ABC-da gudaha xisaabeedku ay ahaayeen elegtaroonig, haddana waxa ay ku shaqaynaysay xawaarihii elektiroonigga ah. Maaddaama Atanasov iyo Berry ay dhaqaale ahaan awoodi waayeen inay isticmaalaan tuubooyinka vacuum si ay u kaydiyaan kumanaan lambar oo laba-jibaaran ah, waxay isticmaaleen qaybo koronto-mechanical si ay sidaas u sameeyaan. Dhowr boqol oo triodes, oo fulinaya xisaabinta aasaasiga ah ee xisaabta, ayaa lagu hareereeyey durbaanno wareeg ah iyo mashiinnada feerka, halkaas oo qiimaha dhexdhexaadka ah ee dhammaan tillaabooyinka xisaabinta lagu keydiyay.

Atanasoff iyo Berry waxay sameeyeen shaqo geesinimo leh oo akhriska iyo qorista xogta kaararka la feeray iyagoo ku socda xawaare aad u sarreeya iyagoo ku gubaya koronto halkii ay si farsamaysan u feeri lahaayeen. Laakiin tani waxay keentay dhibaatooyinkeeda: waxay ahayd qalabka gubanaya kaas oo masuul ka ahaa 1 qalad 10000kiiba. Waxaa intaa dheer, xitaa marka ay ugu wanaagsan yihiin, mashiinku ma "ku feeri" si ka dhaqso badan hal xariiq halkii ilbiriqsi, sidaas darteed ABC waxay ku fulin kartaa hal xisaabin ilbiriqsi kasta mid kasta oo ka mid ah soddonka qaybood ee xisaabta. Inta ka hartay, tuubooyinka faakuumku waxay fadhiyeen shaqo la'aan, iyagoo samir la'aan "farahooda ku garaacaya miiska" halka dhammaan mishiinnadan ay si tartiib tartiib ah ugu wareegayeen iyaga. Atanasov iyo Berry waxay ku dhajiyeen faraskii cawska ee cawska. (Hogaamiyaha mashruuca dib u soo celinta ABC sagaashamaadkii waxa uu qiyaasay xawaaraha ugu badan ee mishiinka,iyada oo la tixgelinayo dhammaan wakhtiga lagu bixiyay,oo ay ku jirto hawlwadeenku shaqadiisa ee tilmaamaysa hawsha, shan wax lagu daro ama laga jaray ilbiriqsikiiba. Tani, dabcan, wuu ka dheereeyaa kombuyuutarka bini'aadamka, laakiin ma aha xawaare isku mid ah, kaas oo aan la xiriirno kombiyuutarada elektaroonigga ah.)

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac
jaantuska ABC Durbaanadu waxay ku kaydiyeen wax gelinta ku meel gaadhka ah iyo wax soo saarka capacitors. Wareegga feerka kaarka thyratron iyo akhristaha kaadhka ayaa duubay oo akhriyay natiijada dhammaan tillaabada algorithmamka (ka takhalusidda mid ka mid ah doorsoomayaasha nidaamka isla'egta).

Shaqada ABC waxay istaagtay bartamihii 1942-kii markii Atanasoff iyo Berry ay u saxiixeen mashiinka dagaalka ee Mareykanka ee aadka u koraya, kaas oo u baahan maskax iyo sidoo kale jir. Atanasov ayaa loogu yeedhay Shaybaadhka Ciidanka Badda ee Washington si uu u hoggaamiyo koox horumarinaysa miinooyinka acoustic. Berry wuxuu guursaday xoghayaha Atanasov wuxuuna shaqo ka helay shirkad qandaraasle militari oo ku taal California si looga fogaado in loo qoro dagaalka. Atanasov wuxuu isku dayay in muddo ah in uu abuuro abuurkiisa gobolka Iowa, laakiin ma dhicin. Dagaalkii ka dib, wuxuu u dhaqaaqay waxyaabo kale oo hadda si dhab ah uguma lug lahayn kumbuyuutarrada. Kombiyuutarka laftiisa ayaa loo diray goob qashinka lagu shubo sannadkii 1948-kii si uu boos uga helo xafiiska qof cusub oo ka soo baxay machadka.

Waxaa laga yaabaa in Atanasov si fudud u bilaabay shaqada goor hore. Waxa uu ku tiirsanaa deeqaha jaamacadeed ee dhexdhexaad ah waxana uu ku bixin karaa kaliya dhowr kun oo doolar si uu u abuuro ABC, sidaas darteed dhaqaaluhu wuxuu ka sarreeyaa dhammaan welwelka kale ee mashruuciisa. Haddii uu sugi lahaa ilaa horraantii 1940-meeyadii, waxa laga yaabaa in uu deeq dawladeed ka helay qalab elektaroonik ah oo dhammaystiran. Iyo gobolkan - xaddidan isticmaalka, ay adagtahay in la xakameeyo, aan la isku halleyn karin, aan aad u degdegin - ABC ma ahayn xayeysiis rajo leh oo loogu talagalay faa'iidooyinka xisaabinta elektaroonigga ah. Mashiinka dagaalka ee Maraykanka, in kasta oo ay gaajo xisaabeed oo dhan, ka tagay ABC si ay miridhku magaalada Ames, Iowa.

Mashiinnada kombiyuutarka ee dagaalka

Dagaalkii koowaad ee adduunka waxa uu abuuray oo bilaabay nidaam maalgashi ballaadhan oo xagga sayniska iyo tignoolajiyada ah, waxaanu u diyaariyey dagaalkii labaad ee adduunka. Dhawr sano gudahood, dhaqankii dagaalka berriga iyo badda ayaa isu beddelay isticmaalka gaaska sunta ah, miinada magnetic, sahanka hawada iyo duqeynta, iyo wixii la mid ah. Hogaamiye siyaasadeed iyo mid milatari oo ku guul daraystay inuu dareemo isbedelada degdega ah. Aad bay u dhaqso badan yihiin oo cilmi-baadhistu waxay bilawday wakhti hore oo ku filan waxay u tiirin kartaa miisaanka hal dhinac ama dhinaca kale.

Maraykanku waxa uu lahaa agab iyo maskax fara badan (kuwa qaar badan oo ka mid ah ay ka soo carareen Jarmalkii Hitler) wayna ka fogaayeen dagaaladii degdega ahaa ee badbaadada iyo xukunka ee saameeyay wadamada kale. Tani waxay u ogolaatay waddanku inuu casharkan si gaar ah u barto. Tani waxay muujisay xaqiiqda ah in kheyraad badan oo warshadeed iyo maskaxeed loo huray abuurista hubkii ugu horreeyay ee atomiga. Maalgashi yar oo la yaqaan, laakiin si lamid ah muhiim ama maalgelin yar ayaa ahayd maalgashiga tignoolajiyada radar ee udub dhexaad u ah MIT's Rad Lab.

Markaa goobta curdinka ah ee xisaabinta tooska ah waxay heshay qaybteeda maalgelinta milatariga, inkasta oo ay aad uga yar tahay. Waxaan horey u xusnay noocyada kala duwan ee mashaariicda kombuyuutarada elektaroonigga ah ee uu abuuray dagaalku. Awoodda kombuyuutarrada ku-saleysan gudbinta waxay ahayd, marka loo hadlo, la yaqaan, tan iyo markii taleefannada la isweydaarsado kumanaan relays ay shaqeynayeen sannado badan waqtigaas. Qaybaha elektiroonigga ah ayaan wali caddayn waxqabadkooda miisaankan oo kale. Khubarada intooda badani waxay rumaysnaayeen in kombuyuutar elektaroonig ah uu yahay mid aan la isku halayn karin (ABC wuxuu ahaa tusaale) ama uu qaadan doono waqti dheer in la dhiso. In kasta oo lacagta dawladda si lama filaan ah u soo gashay, haddana mashaariicda millatari ee kombuyuutarada elektarooniga ah aad ayay u yaraayeen. Saddex keliya ayaa la bilaabay, laba ka mid ah oo kaliya ayaa keenay mishiinno shaqeynaya.

Jarmalka, injineerka isgaarsiinta Helmut Schreyer ayaa saaxiibkiis Konrad Zuse u caddeeyey qiimaha mashiinka elektaroonigga ah ee elektiroonigga ah "V3" ee Zuse u dhisayo warshadaha hawada (oo markii dambe loo yaqaan Z3). Zuse ayaa ugu dambeyntii ogolaatay in uu mashruuc labaad la shaqeeyo Schreyer, iyo Machadka Cilmi-baarista Aeronautical Research wuxuu soo bandhigay in uu maalgeliyo 100-tube prototype dabayaaqadii 1941-kii. Laakin labada nin ayaa markii hore bilaabay shaqo dagaal oo muhiimad gaar ah leh ka dibna shaqadoodii waxaa si aad ah hoos ugu dhacay burburka duqeynta, taasoo keentay in ay awoodi waayeen in mashiinkooda uu si kalsooni leh ugu shaqeeyo.

Taariikhda Kumbuyuutarada Elektarooniga ah, Qaybta 1: Horudhac
Zuse (midig) iyo Schreyer (bidix) waxay ka shaqeeyaan kombuyuutar elektaroonig ah oo ku yaal guriga Berlin ee waalidka Zuse

Iyo kombuyuutarkii ugu horreeyay ee elektarooniga ah oo qabtay shaqo waxtar leh ayaa laga sameeyay shaybaar sir ah oo ku yaal Britain, halkaas oo injineer isgaarsiineed uu soo jeediyay hab cusub oo xagjir ah oo ku saleysan cryptanalysis valve. Sheekadan ayaan daaha ka qaadi doonaa marka xigta.

Maxaa kale oo la akhriyaa:

Alice R. Burks iyo Arthur W. Burks, Kombuyuutarkii Ugu Horeeyay ee Elektrooniga ah: Sheekada Atansoff (1988)
David Ritchie, Hormoodka Kombiyuutarka (1986)
Jane Smiley, Ninkii ikhtiraacay Kombiyuutarka (2010)

Source: www.habr.com

Add a comment