Artikel séjén dina séri:
- Sajarah relay
- Sajarah komputer éléktronik
- Sajarah transistor
- sajarah Internét
Salaku urang nempo dina , Insinyur radio jeung telepon dina pilarian amplifier leuwih kuat manggihan widang téhnologis anyar nu gancang dubbed éléktronika. Panguat éléktronik tiasa gampang dirobih janten saklar digital, beroperasi dina kecepatan anu langkung luhur tibatan misan éléktromékanis, relay telepon. Kusabab teu aya bagian mékanis, tabung vakum tiasa dihurungkeun sareng mareuman dina mikrodetik atanapi kirang, tibatan sapuluh milidetik atanapi langkung anu diperyogikeun ku relay.
Ti 1939 nepi ka 1945, tilu komputer dijieun maké komponén éléktronik anyar ieu. Henteu kabeneran yén tanggal pangwangunanana coincide sareng jaman Perang Dunya Kadua. Konflik ieu - unparalleled dina sajarah dina cara eta yoked jalma kana chariot perang - salawasna robah hubungan antara nagara jeung antara sains jeung téhnologi, sarta ogé dibawa angka nu gede ngarupakeun alat anyar ka dunya.
Carita ngeunaan tilu komputer éléktronik munggaran anu intertwined jeung perang. Kahiji ieu devoted kana deciphering pesen Jerman, sarta tetep dina panutup rasiah nepi ka taun 1970-an, nalika eta geus euweuh kapentingan nanaon lian ti sajarah. Anu kadua anu paling sering didangu ku pamiarsa nyaéta ENIAC, kalkulator militér anu réngsé telat pikeun ngabantosan dina perang. Tapi di dieu urang tingali pangheubeulna tina tilu mesin ieu, gagasan tina .
Atanasov
Dina 1930, Atanasov, putra Amérika-dilahirkeun hiji emigran ti , tungtungna ngahontal impian nonoman sarta jadi fisikawan teoritis. Tapi, sapertos seueur aspirasi sapertos kitu, kanyataanana henteu sapertos anu dipiharep. Dina sababaraha hal, kawas paling mahasiswa rékayasa jeung élmu fisik dina satengah munggaran abad ka-XNUMX, Atanasov kapaksa sangsara burdens nyeri tina itungan konstan. Disertasi na di Universitas Wisconsin ngeunaan polarisasi hélium merlukeun dalapan minggu itungan tedious maké kalkulator meja mékanis.
John Atanasov di nonoman-Na
Ku 1935, sanggeus geus narima posisi profésor di Universitas Iowa, Atanasov mutuskeun pikeun ngalakukeun hiji hal ngeunaan beungbeurat ieu. Manéhna mimitian mikir ngeunaan cara mungkin pikeun ngawangun hiji anyar, komputer leuwih kuat. Nolak métode analog (sapertos MIT diferensial analyzer) ku alesan watesan jeung imprecision, anjeunna mutuskeun pikeun ngawangun hiji mesin digital nu diurus angka salaku nilai diskrit tinimbang salaku ukuran kontinyu. Ti nonoman na, anjeunna wawuh jeung sistem angka binér sarta ngarti yén éta fits leuwih hadé kana on / off struktur switch digital ti angka decimal biasa. Janten anjeunna mutuskeun ngadamel mesin binér. Sarta pamustunganana, anjeunna mutuskeun yén pikeun jadi panggancangna na paling fleksibel, kudu éléktronik, sarta ngagunakeun tabung vakum pikeun itungan.
Atanasov ogé diperlukeun pikeun mutuskeun dina spasi masalah - jenis itungan kedah komputer na cocog pikeun? Hasilna, anjeunna mutuskeun yén anjeunna bakal nungkulan sistem ngarengsekeun persamaan linier, ngurangan kana variabel tunggal (ngagunakeun )—itungan anu sarua anu ngadominasi disertasina. Bakal ngarojong nepi ka tilu puluh persamaan, kalawan nepi ka tilu puluh variabel unggal. Komputer sapertos kitu tiasa ngabéréskeun masalah anu penting pikeun élmuwan sareng insinyur, sareng dina waktos anu sami sigana moal rumit pisan.
Sapotong seni
Dina pertengahan 1930-an, téhnologi éléktronik geus jadi pisan rupa-rupa ti asalna 25 taun saméméhna. Dua pamekaran anu cocog pisan pikeun proyék Atanasov: relay pemicu sareng méter éléktronik.
Saprak abad ka-1918, insinyur telegraf jeung telepon geus boga di pembuangan maranéhanana alat gunana disebut switch a. A switch mangrupakeun relay bistable anu ngagunakeun magnet permanén pikeun nahan eta dina kaayaan anjeun ditinggalkeun di-buka atawa ditutup-dugi ka narima sinyal listrik pikeun pindah nagara. Tapi tabung vakum teu sanggup ieu. Aranjeunna teu boga komponén mékanis jeung bisa jadi "muka" atawa "tutup" bari listrik éta atawa teu ngalir ngaliwatan sirkuit. Taun 1, dua fisikawan Inggris, William Eccles jeung Frank Jordan, nyambungkeun dua lampu jeung kabel pikeun nyieun "relay pemicu" - relay éléktronik anu tetep hurung sanggeus dihurungkeun ku dorongan awal. Eccles sareng Yordania nyiptakeun sistemna pikeun tujuan telekomunikasi pikeun Admiralty Inggris dina ahir Perang Dunya Kahiji. Tapi sirkuit Eccles-Yordania, nu saterusna jadi katelah pemicu [Inggris. flip-flop] ogé bisa dianggap salaku alat pikeun nyimpen hiji digit binér - 0 lamun sinyal dikirimkeun, sarta XNUMX disebutkeun. Ku cara kieu, ngaliwatan n flip-flop ieu mungkin keur ngagambarkeun jumlah binér n bit.
Ngeunaan sapuluh taun sanggeus pemicu mangrupa narabas utama kadua di éléktronika, colliding jeung dunya komputasi: méter éléktronik. Sakali deui, sakumaha mindeng lumangsung dina sajarah mimiti komputasi, boredom janten indung penemuan. Fisikawan anu nalungtik émisi partikel subatomik kedah ngadangukeun klik atanapi nyéépkeun jam diajar rékaman fotografik, ngitung jumlah deteksi pikeun ngukur laju émisi partikel tina sababaraha zat. Méter mékanis atanapi éléktromékanis mangrupikeun pilihan anu pikabitaeun pikeun ngagampangkeun tindakan ieu, tapi gerakna laun teuing: aranjeunna henteu tiasa ngadaptarkeun seueur kajadian anu kajantenan dina sababaraha detik.
Sosok konci dina ngarengsekeun masalah ieu , anu digawé di handapeun Ernest Rutherford di Laboratorium Cavendish di Cambridge. Wynne-Williams kungsi knack pikeun éléktronika, sarta geus dipaké tabung (atawa valves, sakumaha maranéhanana disebut di Britania) pikeun nyieun amplifier nu ngamungkinkeun pikeun ngadéngé naon anu lumangsung ka partikel. Dina awal 1930-an, anjeunna sadar yén valves bisa dipaké pikeun nyieun hiji counter, nu anjeunna disebut "skala binér counter" - nyaeta, a counter binér. Intina, éta mangrupikeun sakumpulan sandal jepit anu tiasa ngirimkeun saklar dina ranté (dina praktékna, éta dianggo. , jenis lampu nu ngandung lain vakum, tapi gas, nu bisa tetep dina posisi on sanggeus ionisasi lengkep gas).
Konter Wynne-Williams gancang janten salah sahiji alat laboratorium anu dipikabutuh pikeun saha waé anu aub dina fisika partikel. Fisikawan ngawangun counters leutik pisan, mindeng ngandung tilu digit (nyaéta, sanggup cacah nepi ka tujuh). pikeun méteran mékanis slow, sarta pikeun ngarekam acara lumangsung leuwih gancang ti méter kalayan bagian mékanis gerak slow bisa ngarekam.
Tapi dina tiori, counters misalna bisa diperpanjang nepi ka angka tina ukuran wenang atawa precision. Ieu, tangtosna, mesin ngitung éléktronik digital munggaran.
Komputer Atanasov-Berry
Atanasov éta akrab jeung carita ieu, nu ngayakinkeun anjeunna ngeunaan kamungkinan ngawangun hiji komputer éléktronik. Tapi anjeunna henteu langsung nganggo counter binér atanapi flip-flop. Dina awalna, pikeun dasar sistem cacah, anjeunna diusahakeun make counters rada dirobah - sanggeus kabeh, naon tambahan lamun teu diulang cacah? Tapi pikeun sababaraha alesan anjeunna teu bisa nyieun sirkuit cacah cukup dipercaya, sarta manéhna kudu ngamekarkeun tambahan sarta multiplication sirkuit sorangan. Anjeunna teu tiasa nganggo flip-flop pikeun nyimpen samentawis angka binér sabab anjeunna gaduh anggaran terbatas sareng tujuan ambisius pikeun nyimpen tilu puluh koefisien sakaligus. Sakumaha anu bakal urang tingali, kaayaan ieu ngagaduhan akibat anu serius.
Ku 1939, Atanasov geus réngsé ngarancang komputer na. Ayeuna anjeunna peryogi jalma anu gaduh pangaweruh anu leres pikeun ngawangun éta. Anjeunna mendakan jalma sapertos kitu di lulusan rékayasa Iowa State Institute anu namina Clifford Berry. Nepi ka tungtun taun, Atanasov na Berry geus ngawangun prototipe leutik. Taun saterusna maranéhanana réngsé versi pinuh komputer kalawan tilu puluh koefisien. Dina taun 1960-an, saurang panulis anu ngali sajarahna nyebat Atanasoff-Berry Computer (ABC), sareng namina nyangkut. Sanajan kitu, sagala shortcomings teu bisa ngaleungitkeun. Khususna, ABC ngagaduhan kasalahan kira-kira hiji angka binér dina 10000, anu tiasa fatal pikeun itungan anu ageung.
Clifford Berry jeung ABC dina 1942
Sanajan kitu, dina Atanasov na ABC na bisa manggihan akar jeung sumber sadaya komputer modern. Naha anjeunna henteu nyiptakeun (kalayan bantosan Berry) komputer digital éléktronik binér munggaran? Sanes ieu ciri dasar tina milyaran alat anu ngawangun sareng ngajalankeun ékonomi, masarakat, sareng budaya di sakumna dunya?
Tapi hayu urang balik. Kecap sipat digital sareng binér sanés domain ABC. Salaku conto, Bell Complex Number Computer (CNC), dikembangkeun sakitar waktos anu sami, mangrupikeun komputer digital, binér, éléktromékanis anu tiasa ngitung dina pesawat kompléks. Ogé, ABC jeung CNC éta sarupa dina éta maranéhna direngsekeun masalah di wewengkon kawates, sarta teu bisa, kawas komputer modern, narima hiji urutan sawenang tina parentah.
Anu tetep nyaéta "éléktronik". Tapi sanajan jeroan matematik ABC éta éléktronik, éta dioperasikeun dina speeds electromechanical. Kusabab Atanasov sareng Berry sacara finansial henteu tiasa nganggo tabung vakum pikeun nyimpen rébuan digit binér, aranjeunna ngagunakeun komponén éléktromékanis pikeun ngalakukeunana. Sababaraha ratus triodes, ngajalankeun itungan matematik dasar, ieu dikurilingan ku puteran drum jeung whirring mesin punching, dimana nilai panengah sakabéh hambalan komputasi disimpen.
Atanasoff sareng Berry ngalakukeun padamelan anu heroik pikeun maca sareng nyerat data kana kartu anu ditinju kalayan kecepatan anu luar biasa ku ngaduruk aranjeunna nganggo listrik tibatan ngagentos sacara mékanis. Tapi ieu ngarah ka masalah sorangan: éta aparat ngaduruk jawab 1 kasalahan per 10000 angka. Leuwih ti éta, sanajan dina pangalusna maranéhanana, mesin teu bisa "punch" leuwih gancang ti hiji garis per detik, jadi ABC bisa ngalakonan ngan hiji itungan per detik kalayan tiap tina tilu puluh unit arithmetic na. Pikeun sesa waktu, tabung vakum diuk dianggurkeun, impatiently "drumming ramo maranéhanana dina méja" bari sakabeh mesin ieu revolved painfully lalaunan sabudeureun aranjeunna. Atanasov sareng Berry ngagantelkeun kuda asli kana karanjang jarami. (Pamimpin proyék pikeun nyieun deui ABC dina 1990s diperkirakeun laju maksimum mesin, nyokot kana akun sadaya waktu spent, kaasup karya operator dina nangtukeun tugas, dina lima tambahan atawa pangurangan per detik. Ieu, tangtu, leuwih gancang batan komputer manusa, tapi teu sarua speed , nu urang pakait sareng komputer éléktronik.)
diagram ABC. Drum disimpen input samentara sarta kaluaran dina kapasitor. Sirkuit punching kartu thyratron sareng pamaca kartu dirékam sareng maca hasil tina léngkah-léngkah algoritma (ngaleungitkeun salah sahiji variabel tina sistem persamaan).
Gawé dina ABC stalled dina pertengahan 1942 nalika Atanasoff na Berry ditandatanganan up pikeun mesin perang AS ngembang pesat, nu merlukeun brains ogé awak. Atanasov ditelepon ka Laboratorium Naval Ordnance di Washington pikeun mingpin tim ngembangkeun tambang akustik. Berry nikah ka sekretaris Atanasov sarta manggihan pakasaban di hiji pausahaan kontrak militér di California pikeun nyegah keur drafted kana perang. Atanasov nyobian pikeun sababaraha waktos patén ciptaan na di nagara bagian Iowa, tapi teu hasil. Saatos perang, anjeunna ngalih ka hal-hal anu sanés sareng henteu deui serius terlibat sareng komputer. Komputer sorangan dikirim ka TPA di 1948 pikeun nyieun rohangan di kantor pikeun lulusan anyar ti institut.
Panginten Atanasov ngan saukur ngamimitian damel teuing awal. Anjeunna ngandelkeun hibah universitas anu sederhana sareng ngan ukur tiasa nyéépkeun sababaraha rébu pérak pikeun nyiptakeun ABC, ku kituna ékonomi ngagentos sadaya masalah anu sanés dina proyék na. Upami anjeunna ngantosan dugi ka awal taun 1940-an, anjeunna panginten nampi hibah pamaréntah pikeun alat éléktronik anu lengkep. Sareng dina kaayaan ieu - dugi ka dianggo, sesah dikontrol, teu tiasa dipercaya, henteu gancang pisan - ABC sanés iklan anu ngajangjikeun pikeun kauntungan komputasi éléktronik. Mesin perang Amérika, sanajan sagala lapar komputasi na, ninggalkeun ABC karat di kota Ames, Iowa.
Mesin komputasi perang
Perang Dunya Kahiji nyiptakeun sareng ngaluncurkeun sistem investasi ageung dina sains sareng téknologi, sareng nyiapkeunna pikeun Perang Dunya Kadua. Dina ngan sababaraha taun, prakték perang di darat jeung laut switched kana pamakéan gas racun, tambang magnét, pangintipan hawa jeung bom, jeung saterusna. Teu aya pamimpin politik atanapi militér anu tiasa gagal perhatikeun parobahan gancang sapertos kitu. Éta gancang pisan sahingga panalungtikan dimimitian cukup awal tiasa tip skala dina hiji arah atanapi anu sanés.
Amérika Serikat ngagaduhan seueur bahan sareng otak (seueur anu ngungsi ka Jerman Hitler) sareng ngajauhan tina perang langsung pikeun salamet sareng dominasi anu mangaruhan nagara-nagara sanés. Ieu ngamungkinkeun nagara pikeun diajar pelajaran ieu sacara jelas. Ieu manifested dina kanyataan yén vast sumberdaya industri jeung intelektual anu devoted kana kreasi pakarang atom munggaran. Investasi anu kirang dikenal, tapi sami penting atanapi langkung alit nyaéta investasi dina téknologi radar anu dipuseurkeun di MIT's Rad Lab.
Jadi widang nascent tina komputasi otomatis narima bagian na waragad militér, sanajan dina skala leuwih leutik. Kami parantos nyatet rupa-rupa proyék komputasi éléktromékanis anu dihasilkeun ku perang. Potensi komputer basis relay ieu, rélatif diomongkeun, dipikawanoh, saprak bursa telepon jeung rébuan relays geus di operasi salila sababaraha taun ku waktu éta. Komponén éléktronik henteu acan ngabuktikeun kinerjana dina skala sapertos kitu. Paling ahli yakin yén hiji komputer éléktronik inevitably bakal dipercaya (ABC éta conto) atawa bakal nyandak lila teuing pikeun ngawangun. Sanajan panyaluran dadakan duit pamaréntah, proyék komputasi éléktronik militér éta saeutik tur tebih diantara. Ngan tilu diluncurkeun, sareng ngan dua di antarana nyababkeun mesin operasional.
Di Jerman, insinyur telekomunikasi Helmut Schreyer ngabuktikeun ka sobatna Konrad Zuse ajén mesin éléktronik dina éléktromékanis "V3" nu Zuse ngawangun pikeun industri aeronautika (engké katelah Z3). Zuse ahirna sapuk pikeun ngerjakeun proyék kadua sareng Schreyer, sareng Aeronautical Research Institute nawiskeun ngabiayaan prototipe 100-tube dina ahir 1941. Tapi dua lalaki éta mimiti nyandak padamelan perang anu prioritas anu langkung luhur, teras padamelan na kalem pisan ku karusakan bom, ngajantenkeun aranjeunna henteu tiasa ngajantenkeun mesinna tiasa dianggo kalayan aman.
Zuse (katuhu) sareng Schreyer (kénca) damel dina komputer éléktromékanis di apartemen Berlin kolotna Zuse.
Jeung komputer éléktronik munggaran nu ngalakukeun pagawean mangpaat dijieun dina laboratorium rusiah di Britania, dimana insinyur telekomunikasi ngusulkeun pendekatan anyar radikal kana cryptanalysis basis klep. Urang bakal nembongkeun carita ieu waktos salajengna.
Naon deui anu dibaca:
• Alice R. Burks jeung Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Lalaki anu nimukeun Komputer (2010)
sumber: www.habr.com