Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela

Lingoliloeng tse ling letotong:

Joalokaha re bone ho sengoloa sa ho qetela, lienjiniere tsa seea-le-moea le lithelefono tse neng li ntse li batla lihoeletsi tse matla haholoanyane li ile tsa sibolla lefapha le lecha la theknoloji le ileng la bitsoa ka potlako lisebelisoa tsa elektronike. Amplifier ea elektroniki e ne e ka fetoloa habonolo switch ea dijithale, e sebetsang ka lebelo le holimo haholo ho feta motsoala oa eona oa electromechanical, relay ea mohala. Hobane ho ne ho se na likarolo tsa mochini, "vacuum tube" e ne e ka buloa le ho tima ka microsecond kapa ka tlase ho li-milliseconds tse leshome kapa ho feta tse hlokoang ke relay.

Ho tloha ka 1939 ho ea ho 1945, ho ile ha etsoa lik’homphieutha tse tharo ho sebelisoa likaroloana tsena tse ncha tsa elektronike. Ha ho makatse hore ebe matsatsi a kaho ea bona a tsamaisana le nako ea Ntoa ea Bobeli ea Lefatše. Khohlano ena - e ke keng ea lekanngoa historing ka tsela eo e neng e tlamella batho koloing ea ntoa ka eona - e fetotse ka ho sa feleng kamano pakeng tsa linaha le pakeng tsa saense le theknoloji, 'me e boetse e tlisa palo e kholo ea lisebelisoa tse ncha lefatšeng.

Lipale tsa likhomphutha tse tharo tsa pele tsa elektroniki li hokahane le ntoa. Ea pele e ne e ikemiselitse ho hlalosa melaetsa ea Sejeremane, 'me ea lula tlas'a sekoahelo sa lekunutu ho fihlela lilemong tsa bo-1970, ha e ne e se e sa thahaselle letho ntle le histori. Ea bobeli eo babali ba bangata ba neng ba lokela hore ebe ba utloile ka eona ke ENIAC, sebali sa sesole se ileng sa phethoa ka mor’a nako e telele haholo hore se ka thusa ntoeng. Empa mona re sheba oa pele oa mechini ena e meraro, e leng brainchild of John Vincent Atanasoff.

Atanasov

Ka 1930, Atanasov, mora oa Amerika ea tsoetsoeng ke mojaki ho tloha Bulgaria ea Ottoman, qetellong o ile a finyella toro ea hae ea bocha ’me ea e-ba setsebi sa fisiks sa khopolo-taba. Empa, joaloka litabatabelo tse joalo tse ngata, 'nete e ne e se seo a neng a se lebeletse. Haholo-holo, joaloka liithuti tse ngata tsa boenjiniere le saense ea 'mele halofo ea pele ea lekholo la boXNUMX la lilemo, Atanasov o ile a tlameha ho utloa bohloko bo boima ba lipalo tse sa khaotseng. Sengoliloeng sa hae sa Univesithi ea Wisconsin mabapi le polarization ea helium se ne se hloka libeke tse robeli tsa lipalo tse tenang a sebelisa sebali sa deske sa mochini.

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela
John Atanasov bocheng ba hae

Ka 1935, ha a se a amohetse boemo ba ho ba moprofesa Univesithing ea Iowa, Atanasov o ile a etsa qeto ea ho etsa ho hong ka moroalo ona. O ile a qala ho nahana ka litsela tse ka khonehang tsa ho haha ​​k'homphieutha e ncha, e matla haholoanyane. Ha a hana mekhoa ea analog (e kang MIT differential analyzer) ka mabaka a meeli le ho se nepahale, o ile a etsa qeto ea ho haha ​​​​mochine oa digital o sebetsanang le linomoro e le litekanyetso tse sa tšoaneng ho e-na le litekanyo tse tsoelang pele. Ho tloha bocheng ba hae, o ne a tloaelane le tsamaiso ea linomoro tsa binary 'me a utloisisa hore e lumellana hantle haholo le sebopeho sa ho tima / ho tima sa mochine oa digital ho feta linomoro tse tloaelehileng tsa decimal. Kahoo o ile a etsa qeto ea ho etsa mochine oa binary. 'Me qetellong, o ile a etsa qeto ea hore e le hore e be lebelo ka ho fetisisa le le bonolo ka ho fetisisa, e lokela ho ba elektronike,' me e sebelise li-tubes tsa vacuum bakeng sa lipalo.

Atanasov o ne a boetse a hloka ho etsa qeto ka sebaka sa bothata - ke lipalo tsa mofuta ofe tse lokelang ho ba k'homphieutha ea hae? Ka lebaka leo, o ile a etsa qeto ea hore o tla sebetsana le ho rarolla litsamaiso tsa linear equation, ho li fokotsa ho fetoha mofuta o le mong (a sebelisa mokhoa oa Gauss)—e leng lipalo tse tšoanang le tse neng li laola sengoloa sa hae. E tla tšehetsa lipalo tse fihlang ho tse mashome a mararo, ka mefuta e ka bang mashome a mararo e 'ngoe le e 'ngoe. K'homphieutha e joalo e ka rarolla mathata a bohlokoa ho bo-rasaense le baenjiniere, 'me ka nako e ts'oanang e ke ke ea bonahala e rarahane ka tsela e makatsang.

Sekhechana sa bonono

Bohareng ba lilemo tsa bo-1930, theknoloji ea elektroniki e ne e se e fapane haholo le tšimoloho ea eona lilemo tse 25 pejana. Lintlafatso tse peli li ne li loketse ka ho khetheha morero oa Atanasov: "trigger relay" le meter ea elektronike.

Ho tloha lekholong la bo1918 la lilemo, baenjiniere ba thelefono le ba thelefono ba ’nile ba sebelisa sesebelisoa se sebetsang se bitsoang switch. Switch ke "bistable relay" e sebelisang limakete tse sa feleng ho e tšoara e le boemong boo u e siileng ho eona - e butsoe kapa e koetsoe - ho fihlela e fumana lets'oao la motlakase ho fetola linaha. Empa li-tubes tsa vacuum li ne li sa khone ho etsa sena. Li ne li se na karolo ea mochini mme li ka "bula" kapa "koalloa" ha motlakase o ntse o phalla kapa o sa phalle potolohong. Ka 1, litsebi tse peli tsa fisiks tsa Brithani, William Eccles le Frank Jordan, ba ile ba kopanya mabone a mabeli ka lithapo ho etsa "trigger relay" - relay ea elektronike e lulang e le teng ka mor'a ho khantšoa ke tšusumetso ea pele. Eccles le Jordan ba thehile sistimi ea bona molemong oa likhokahano bakeng sa Admiralty ea Borithane qetellong ea Ntoa ea Pele ea Lefatše. Empa potoloho ea Eccles-Jordan, eo hamorao e ileng ea tsejoa e le seqhoqho [Senyesemane. flip-flop] e ka boela ea nkoa e le sesebelisoa sa ho boloka palo ea binary - 0 haeba lets'oao le fetisoa, le XNUMX ho seng joalo. Ka tsela ena, ka n flip-flops ho ne ho khoneha ho emela palo ea binary ea n bits.

Hoo e ka bang lilemo tse leshome ka mor'a ts'ebetso, ts'ebetso ea bobeli e kholo ea lisebelisoa tsa elektronike e ile ea etsahala, e thulana le lefats'e la k'homphieutha: limithara tsa elektroniki. Hape, joalo ka ha ho ne ho etsahala nalaneng ea pele ea khomphutha, bolutu bo ile ba fetoha mohloli oa boqapi. Litsebi tsa fisiks tse ithutang ka tlhahiso ea likaroloana tsa subatomic li ile tsa tlameha ho mamela hang-hang kapa ho qeta lihora tse ngata li ithuta lirekoto tsa lifoto, li bala palo ea lintho tse sibollotsoeng ho lekanya sekhahla sa tlhahiso ea likaroloana tse tsoang linthong tse fapaneng. Mechini ea mechine kapa ea electromechanical e ne e le khetho e lekang ho tsamaisa liketso tsena, empa li ile tsa tsamaea butle haholo: li ne li sitoa ho ngolisa liketsahalo tse ngata tse etsahetseng ka har'a milliseconds tsa e mong.

Motho ea ka sehloohong oa ho rarolla bothata bona e ne e le Charles Eril Wynne-Williams, ea neng a sebetsa tlas'a Ernest Rutherford Laeboraring ea Cavendish e Cambridge. Wynne-Williams o ne a e-na le tsebo ea ho sebelisa lisebelisoa tsa elektronike, ’me o ne a se a ntse a sebelisa li-tubes (kapa li-valve, joalokaha li ne li bitsoa Brithani) ho etsa liamplifier tse neng li etsa hore ho khonehe ho utloa se etsahalang ka likaroloana. Mathoasong a lilemo tsa bo-1930, o ile a hlokomela hore li-valve li ka sebelisoa ho etsa k’haontara, eo a ileng a e bitsa “binary scale counter”—ke hore, mochine oa binary. Ha e le hantle, e ne e le sete ea li-flip-flops tse neng li ka fetisetsa li-switches ho ea holimo (ha e le hantle, li ne li sebelisoa. li-thyratron, mefuta ea mabone a se nang vacuum, empa khase, e neng e ka lula e le boemong ba ka mor'a ionization e feletseng ea khase).

K'hamphani ea Wynne-Williams kapele e ile ea fetoha e 'ngoe ea lisebelisoa tsa laboratori tse hlokahalang bakeng sa mang kapa mang ea amehang ho particle physics. Litsebi tsa fisiks li ile tsa haha ​​li-counters tse nyenyane haholo, tse atisang ho ba le linomoro tse tharo (ke hore, tse khonang ho bala ho isa ho tse supileng). Sena se ne se lekane ho theha buffer bakeng sa mitha ea mochini e liehang, le bakeng sa ho rekota liketsahalo tse etsahalang kapele ho feta mitha e nang le likarolo tsa mochini tse tsamaeang butle li ka rekotang.

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela

Empa ka khopolo, li-counters tse joalo li ka atolosoa ho palo ea boholo bo sa tloaelehang kapa ho nepahala. Ha e le hantle, ena e ne e le mechine ea pele ea ho bala ea elektroniki ea dijithale.

K'homphieutha ea Atanasov-Berry

Atanasov o ne a tseba pale ena, e ileng ea mo kholisa ka monyetla oa ho haha ​​​​k'homphieutha ea elektronike. Empa ha a ka a sebelisa li-binary counters kapa flip-flops ka kotloloho. Qalong, bakeng sa motheo oa mokhoa oa ho bala, o ile a leka ho sebelisa li-counters tse fetotsoeng hanyenyane - ka mor'a moo, ho phaella ke eng haeba ho sa phete ho bala? Empa ka lebaka le itseng o ne a sitoa ho etsa hore lipotoloho tsa ho bala li tšepahale ka ho lekaneng, ’me o ile a tlameha ho iketsetsa lipotoloho tsa hae tsa ho eketsa le ho atisa. O ne a sitoa ho sebelisa li-flip-flops ho boloka linomoro tsa binary ka nakoana hobane o ne a e-na le tekanyetso e fokolang le sepheo se seholo sa ho boloka li-coefficients tse mashome a mararo ka nako. Joalokaha re tla bona haufinyane, boemo bona bo bile le liphello tse tebileng.

Ka 1939, Atanasov o ne a qetile ho qapa k'homphieutha ea hae. Joale o ne a hloka motho ea nang le tsebo e nepahetseng hore a e hahe. O ile a fumana motho ea joalo ho seithuti sa boenjiniere sa Iowa State Institute se bitsoang Clifford Berry. Qetellong ea selemo, Atanasov le Berry ba ne ba thehile setšoantšo se senyenyane. Selemong se latelang ba ile ba qeta phetolelo e feletseng ea k'homphieutha e nang le li-coefficients tse mashome a mararo. Lilemong tsa bo-1960, mongoli ea ileng a cheka histori ea bona o ile a e bitsa Atanasoff-Berry Computer (ABC), 'me lebitso leo le ile la khomarela. Leha ho le joalo, mefokolo eohle e ne e ke ke ea felisoa. Haholo-holo, ABC e bile le phoso ea palo e le 'ngoe ea binary ho 10000, e ka bolaeang palo leha e le efe e kholo.

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela
Clifford Berry le ABC ka 1942

Leha ho le joalo, Atanasov le ABC ea hae motho a ka fumana metso le mohloli oa lik'homphieutha tsohle tsa morao-rao. Na ha aa theha (ka thuso ea Berry) k'homphieutha ea pele ea elektronike ea binary? Na tse ha se litšobotsi tsa motheo tsa lisebelisoa tse limilione tse likete tse bōpang le ho tsamaisa moruo, mekhatlo le litso lefatšeng ka bophara?

Empa ha re kgutleleng morao. Mahlaodi a dijithale le a binary ha se sebaka sa ABC. Ka mohlala, Bell Complex Number Computer (CNC), e entsoeng hoo e ka bang ka nako e le 'ngoe, e ne e le k'homphieutha ea digital, binary, electromechanical e khonang ho sebetsa ka sefofaneng se rarahaneng. Hape, ABC le CNC li ne li tšoana ka hore li rarolle mathata sebakeng se lekanyelitsoeng, 'me li ne li sa khone, ho fapana le lik'homphieutha tsa morao-rao, ho amohela tatellano e ikemetseng ea litaelo.

Se setseng ke "elektronike". Empa leha li-innards tsa ABC tsa lipalo e ne e le tsa elektroniki, li ne li sebetsa ka lebelo la motlakase. Kaha Atanasov le Berry ba ne ba sa khone ka lichelete ho sebelisa li-vacuum tubes ho boloka likete tsa linomoro tsa binary, ba ile ba sebelisa lisebelisoa tsa motlakase ho etsa joalo. Li-triode tse makholo a 'maloa, tse etsang lipalo tsa lipalo, li ne li pota-potiloe ke meropa e bilikang le metjhini e otlang, moo ho neng ho bolokoa litekanyetso tse mahareng tsa mehato eohle ea computational.

Atanasov le Berry ba ile ba etsa mosebetsi o matla oa ho bala le ho ngola lintlha likareteng tse phunyeletsoeng ka lebelo le leholo ka ho li chesa ka motlakase ho e-na le ho li otla ka mochine. Empa sena se ile sa lebisa mathateng a sona: e ne e le lisebelisoa tse tukang tse neng li ikarabella bakeng sa phoso e le 'ngoe ho linomoro tse 1. Ho feta moo, esita le maemong a bona a matle, mochini o ne o sa khone ho "phunya" kapele ho feta mola o le mong motsotsoana, kahoo ABC e ne e khona ho etsa lipalo tse le 'ngoe feela motsotsoana ka e' ngoe le e 'ngoe ea likarolo tsa eona tsa lipalo tse mashome a mararo. Ka nako e setseng, liphaephe tsa vacuum li ne li lutse li sa sebetse, li sa fele pelo “li letsa menoana ea tsona holim’a tafole” ha mechine ena eohle e ntse e potoloha habohloko ho li pota-pota. Atanasov le Berry ba ile ba palamisa pere ea mofuta o phethahetseng kariking ea furu. (Moeta-pele oa morero oa ho tsosolosa ABC lilemong tsa bo-10000 o ile a hakanya lebelo le phahameng la mochine, ho ela hloko nako eohle e sebelisitsoeng, ho kenyelletsa le mosebetsi oa opereishene oa ho hlalosa mosebetsi, ka ho eketsa kapa ho fokotsa tse hlano motsotsoana. Sena, ehlile, e lebelo ho feta komporo ea motho, empa eseng lebelo le tšoanang, leo re le amahanyang le likhomphutha tsa elektroniki.)

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela
Setšoantšo sa ABC. Meropa e bolokile tlhahiso le tlhahiso ea nakoana ho li-capacitor. The thyratron card punching circuit le card reader e ngotse le ho bala liphetho tsa mohato o feletseng oa algorithm (ho felisa e 'ngoe ea mefuta e fapaneng ho tloha tsamaisong ea equations).

Mosebetsi ho ABC o ile oa emisa bohareng ba 1942 ha Atanasoff le Berry ba saena bakeng sa mochine oa ntoa oa US o ntseng o hōla ka potlako, o neng o hloka boko le 'mele. Atanasov o ile a bitsetsoa Naval Ordnance Laboratory e Washington ho etella pele sehlopha se ntseng se etsa merafo ea molumo. Berry o ile a nyaloa ke mongoli oa Atanasov 'me a fumana mosebetsi k'hamphaning ea konteraka ea sesole California ho qoba ho kenngoa ntoeng. Atanasov o ile a leka ka nako e itseng ho etsa patent ea pōpo ea hae naheng ea Iowa, empa ha aa ka a atleha. Ka mor’a ntoa, o ile a tsoela pele ka lintho tse ling ’me a se a sa amehe ka ho teba ka lik’homphieutha. K'homphieutha ka boeona e ile ea romeloa moo ho qhalloang lithōle ka 1948 ho fana ka sebaka ofising bakeng sa moithuti e mocha ea tsoang setsing seo.

Mohlomong Atanasov o ile a qala ho sebetsa kapele haholo. O ne a itšetlehile ka lithuso tse fokolang tsa univesithi 'me a ka sebelisa lidolara tse likete tse seng kae feela ho theha ABC, kahoo moruo o ile oa feta mathata a mang kaofela morerong oa hae. Haeba a ne a ile a ema ho fihlela mathoasong a lilemo tsa bo-1940, a ka be a ile a fumana thuso ea ’muso bakeng sa sesebelisoa sa elektronike se feletseng. 'Me naheng ena - e lekanyelitsoe ts'ebelisong, ho le thata ho e laola, e sa tšepahaleng, e sa potlake haholo - ABC e ne e se papatso e tšepisang bakeng sa melemo ea khomphutha ea elektroniki. Mochine oa ntoa oa Amerika, ho sa tsotellehe tlala ea oona ea k'homphieutha, o ile oa siea ABC e le mafome toropong ea Ames, Iowa.

Mechini ea khomphutha ea ntoa

Ntoa ea Pele ea Lefatše e ile ea theha le ho qala tsamaiso ea matsete a maholo ho saense le theknoloji, 'me ea e lokisetsa Ntoa ea Bobeli ea Lefatše. Ka lilemo tse seng kae feela, mokhoa oa ho loana lefatšeng le leoatleng o ile oa fetohela tšebelisong ea likhase tse chefo, liqhomane tsa makenete, ho hlahloba ka sefofane le ho thunya libomo, joalo-joalo. Ha ho moeta-pele oa lipolotiki kapa oa sesole ea neng a ka hlōleha ho hlokomela liphetoho tse potlakileng joalo. Li ne li potlakile hoo liphuputso li qalileng kapele ka ho lekaneng li neng li khona ho lekanya sekala ka lehlakoreng le leng kapa le leng.

United States e ne e e-na le lisebelisoa tse ngata le boko (bao bongata ba bona ba neng ba balehile Jeremane ea Hitler) 'me e ne e le thōko le lintoa tsa hang-hang tsa ho phela le puso e amang linaha tse ling. Sena se ile sa lumella naha ho ithuta thuto ena ka ho hlaka. Sena se ile sa bonahala tabeng ea hore mehloli e mengata ea liindasteri le ea bohlale e nehetsoe ho theheng sebetsa sa pele sa athomo. Matsete a sa tsejoeng hakaalo, empa a bohlokoa ka ho lekana kapa a le manyane e ne e le matsete ho theknoloji ea radar e shebaneng le MIT's Rad Lab.

Kahoo lefapha le qalang la komporo ea othomathike le ile la fumana karolo ea lona ea lichelete tsa sesole, leha e le ka tekanyo e nyane haholo. Re se re hlokometse mefuta e fapaneng ea merero ea computing ea electromechanical e hlahisoang ke ntoa. Bokhoni ba lik'homphieutha tse thehiloeng ho li-relay bo ne bo tsebahala, kaha lipuisano tsa thelefono le likete tsa li-relay li ne li ntse li sebetsa ka lilemo tse ngata ka nako eo. Likarolo tsa elektronike ha li so ka li paka ts'ebetso ea tsona ka tekanyo e joalo. Litsebi tse ngata li ne li lumela hore k'homphieutha ea elektronike e ke ke ea qojoa e sa tšepahaleng (ABC e ne e le mohlala) kapa e ka nka nako e telele ho e haha. Ho sa tsotellehe phallo ea tšohanyetso ea chelete ea ’muso, merero ea sesole ea k’homphieutha ea elektronike e ne e fokola haholo. Ho ile ha qalisoa tse tharo feela, ’me ke tse peli feela tsa tsona tse ileng tsa fella ka mechine e sebetsang.

Jeremane, moenjiniere oa lithelefono Helmut Schreyer o ile a pakela motsoalle oa hae Konrad Zuse boleng ba mochine oa elektronike holim'a "V3" ea electromechanical eo Zuse a neng a e hahela indasteri ea lifofane (hamorao e tsejoa e le Z3). Qetellong Zuse o ile a lumela ho sebetsa morerong oa bobeli le Schreyer, 'me Setsi sa Lipatlisiso sa Aeronautical se ile sa ithaopela ho fana ka lichelete tsa mohlala oa 100-tube ho elella bofelong ba 1941. Empa banna bana ba babeli ba ile ba qala mosebetsi oa ntoa o neng o tla pele-pele, eaba mosebetsi oa bona oa fokotsoa haholo ke tšenyo ea libomo, e leng se ileng sa ba siea ba sitoa ho etsa hore mochine oa bona o sebetse ka botšepehi.

Histori ea Lik'homphieutha tsa Elektronike, Karolo ea 1: Selelekela
Zuse (ka ho le letona) le Schreyer (ka ho le letšehali) ba sebetsa k'homphieutha ea electromechanical foleteng ea Berlin ea batsoali ba Zuse.

'Me k'homphieutha ea pele ea elektronike e ileng ea etsa mosebetsi o molemo e ile ea etsoa ka laboratoring ea sekhukhu Brithani, moo moenjiniere oa lithelefono a ileng a etsa tlhahiso ea mokhoa o mocha oa ho sebelisa li-valve-based cryptanalysis. Re tla senola pale ena nakong e tlang.

Ke eng hape eo u ka e balang:

• Alice R. Burks le Arthur W. Burks, The First Electronic Computer Computer: Pale ea Atansoff (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Monna ea Itseng Khomphutha (2010)

Source: www.habr.com

Eketsa ka tlhaloso