Мақолаҳои дигар дар силсила:
- Таърихи эстафета
- Таърихи компютерҳои электронӣ
- Таърихи транзистор
- Таърихи интернет
Чунон ки мо дар , инженерони радио ва телефон дар чустучуи куввахои пуриктидортар як сохаи нави технологиро кашф карданд, ки онро зуд электроника номиданд. Баландбардори электрониро ба осонӣ метавон ба коммутатори рақамӣ табдил дод, ки нисбат ба ҷияни электромеханикии худ, релеи телефонӣ бо суръати хеле баландтар кор мекунад. Азбаски қисмҳои механикӣ вуҷуд надоштанд, як найчаи вакуумӣ метавонад дар як микросония ё камтар фурӯзон ва хомӯш карда шавад, на даҳ миллисония ё бештар аз он, ки реле талаб мекунад.
Аз соли 1939 то соли 1945 бо истифода аз ин кисмхои нави электронй се компютер сохта шуд. Тасодуфй нест, ки мухлатхои сохтмони онхо ба давраи чанги дуйуми чахон рост меояд. Ин низоъ, ки дар таърих аз он чихат бемислу монанд аст, ки одамонро ба аробаи чанг кашид, — муносибатхои байни давлатхо ва илму техникаро абадй тагьир дод, инчунин ба чахон шумораи зиёди дастгоххои нав овард.
Ҳикояҳои се мошини аввалини электронии ҳисоббарор бо ҷанг алоқаманданд. Аввалин ба шифри паёмҳои олмонӣ бахшида шуда буд ва то солҳои 1970-ум дар зери пардаи махфӣ боқӣ монд, вақте ки он дигар ба ғайр аз таърихӣ манфиате надошт. Дуюме, ки аксари хонандагон бояд дар бораи он шуниданд, ENIAC, ҳисобкунаки ҳарбӣ буд, ки барои кӯмак дар ҷанг хеле дер анҷом ёфт. Аммо дар ин ҷо мо ба аввалини ин се мошин назар мекунем, ки офариниши он .
Атанасов
Дар соли 1930, Атанасов, писари амрикоии муҳоҷир аз , нихоят ба орзуи чавониаш расид ва физики назариявй шуд. Аммо, мисли аксари чунин орзуҳо, воқеият он чизе, ки ӯ интизор буд, набуд. Махсусан, ба мисли аксари донишчуёни фанхои техника ва физика дар нимаи аввали асри XNUMX ба Атанасов лозим омад, ки бори вазнини хисобу китоби доимиро аз cap гузаронад. Рисолаи ӯ дар Донишгоҳи Висконсин оид ба поляризатсияи гелий ҳашт ҳафта ҳисобҳои дилгиркунандаро бо истифода аз ҳисобкунаки механикии мизи корӣ талаб мекард.
Ҷон Атанасов дар ҷавонӣ
То соли 1935, ки аллакай вазифаи профессори Донишгоҳи Айоваро қабул кард, Атанасов тасмим гирифт, ки дар ин бори гарон коре кунад. Вай дар бораи роҳҳои имконпазири сохтани компютери нави пурқувваттар фикр кардан гирифт. Усулҳои аналогӣ (масалан, анализатори дифференсиалии MIT) бо сабабҳои маҳдудият ва номуайянӣ рад карда, ӯ тасмим гирифт, ки мошини рақамиро созад, ки бо рақамҳо на ҳамчун андозагирии доимӣ ҳамчун арзишҳои дискретӣ кор кунад. Вай аз овони ҷавониаш бо системаи шумораҳои дуӣ ошно буд ва фаҳмид, ки он ба сохтори фурӯзон/хомӯшкунии коммутатори рақамӣ нисбат ба ададҳои муқаррарии даҳӣ хеле беҳтар мувофиқат мекунад. Аз ин рӯ, ӯ тасмим гирифт, ки мошини бинарӣ созад. Ва ниҳоят, ӯ тасмим гирифт, ки барои зудтар ва чандиртарин будан, он бояд электронӣ бошад ва барои ҳисобҳо қубурҳои вакуумӣ истифода шавад.
Атанасов низ лозим омад, ки дар бораи фазой проблемавй карор гирад — компютери у ба кадом намуди хисобхо мувофик бошад? Дар натиҷа, ӯ қарор дод, ки бо ҳалли системаҳои муодилаҳои хатӣ, кам кардани онҳо ба як тағирёбанда (бо истифода аз )— хамон хисобхое, ки дар диссертацияи у бартарй доштанд. Он то сӣ муодиларо бо ҳар як то сӣ тағирёбанда дастгирӣ мекунад. Чунин компютер метавонад масъалаҳоеро ҳал кунад, ки барои олимон ва муҳандисон муҳиманд ва дар айни замон он ба таври бениҳоят мураккаб ба назар намерасад.
Кори санъат
То нимаи солҳои 1930-ум, технологияи электронӣ аз пайдоиши худ 25 сол пеш хеле гуногун шуд. Ба лоихаи Атанасов ду тачхизот махсусан мувофик буд: релеи триггер ва хисобчии электронй.
Аз асри 1918 инҷониб, муҳандисони телеграф ва телефон дастгоҳи қулайро доранд, ки коммутатор ном дорад. Гузариш як релеи бистабил аст, ки магнитҳои доимиро истифода мебарад, то онро дар ҳолате, ки шумо онро дар он гузоштаед - кушода ё пӯшида нигоҳ доред, то он даме, ки сигнали электрикӣ барои иваз кардани вазъро қабул кунад. Аммо қубурҳои вакуумӣ ба ин қодир набуданд. Онҳо ҷузъҳои механикӣ надоштанд ва метавонистанд "кушода" ё "пӯшанд" дар ҳоле ки қувваи барқ аз занҷир ҷорӣ буд ё не. Соли 1 ду физики бритониёӣ Уилям Эклс ва Фрэнк Ҷордан ду лампаро бо сим пайваст карда, «релеи триггер» - релеи электрониро, ки пас аз фурӯзон шудан бо импулси ибтидоӣ пайваста даргир мемонад, ба вуҷуд оварданд. Эклс ва Иордания системаи худро барои мақсадҳои телекоммуникатсионӣ барои адмиралтияи Бритониё дар охири Ҷанги Якуми Ҷаҳонӣ сохтанд. Аммо схемаи Eccles-Jordan, ки баъдтар ҳамчун триггер маълум шуд [Англисӣ. flip-flop] инчунин метавонад ҳамчун дастгоҳ барои нигоҳ доштани рақами дуӣ баррасӣ шавад - 0 агар сигнал интиқол дода шавад ва XNUMX дар акси ҳол. Бо ин роҳ, тавассути n флип-флоп метавон шумораи дуии n битро нишон дод.
Тақрибан даҳ сол пас аз триггер, дуввумин пешрафт дар электроника ба амал омад, ки бо ҷаҳони ҳисоббарорӣ бархӯрд кард: ҳисобкунакҳои электронӣ. Бори дигар, чунон ки аксар вақт дар таърихи аввали ҳисоббарорӣ рух медод, дилтангӣ модари ихтироъ гардид. Физикхое, ки партови заррачахои субатомиро меомузанд, бояд ё кликро мешунаванд ё соатхо барои омузиши сабтхои фотографи, хисоб кардани шумораи ошкоркунихо барои чен кардани суръати партоби заррахо аз моддахои гуногун машгул мешуданд. Ҳисобкунакҳои механикӣ ё электромеханикӣ як варианти ҷолиб барои осон кардани ин амалҳо буданд, аммо онҳо хеле суст ҳаракат мекарданд: онҳо ҳодисаҳои зиёдеро, ки дар тӯли миллисонияҳо аз ҳамдигар рух медиҳанд, сабт карда наметавонистанд.
Дар халли ин проблема симои асосй буд , ки зери Эрнест Рутерфорд дар лабораторияи Кавендиш дар Кембридж кор мекард. Вин-Уильямс дар соҳаи электроника маҳорати баланд дошт ва аллакай қубурҳоро (ё клапанҳоро, тавре ки онҳоро дар Бритониё меномиданд) барои эҷоди пурқувваткунанда истифода мебурд, ки имкон медод, ки бо зарраҳо чӣ рӯй дода истодааст. Дар ибтидои солҳои 1930-ум, ӯ фаҳмид, ки клапанҳоро барои сохтани ҳисобкунак истифода бурдан мумкин аст, ки вай онро "санҷкунандаи миқёси дуӣ" номидааст, яъне ҳисобкунаки бинарӣ. Аслан, ин маҷмӯи флип-флопҳо буд, ки метавонанд коммутаторҳоро ба занҷир интиқол диҳанд (дар амал, он истифода мешуд. , намудхои лампахое, ки дар таркибаш на вакуум, балки газ доранд, ки пас аз ионизатсияи пурраи газ метавонанд дар холати фаъол бимонанд).
Ҳисобкунаки Wynne-Williams зуд ба яке аз дастгоҳҳои зарурии лабораторӣ барои ҳар касе, ки бо физикаи зарраҳо машғул аст, табдил ёфт. Физикҳо ҳисобкунакҳои хеле хурд сохтанд, ки аксар вақт се рақамро дар бар мегиранд (яъне то ҳафт ҳисоб карда метавонанд). барои ҳисобкунаки механикии суст ва барои сабти ҳодисаҳое, ки аз як метр зудтар рух медиҳанд, бо қисмҳои механикии суст ҳаракаткунанда метавонистанд сабт кунанд.
Аммо дар назария, чунин ҳисобкунакҳоро метавон ба рақамҳои андозаи худсарона ё дақиқ дароз кард. Инхо, ба таври чиддй гуем, аввалин машинахои электронии хисоббарор буданд.
Атанасов-Компютери Берри
Атанасов бо ин вокеа шинос буд, ки вайро ба имкони-яти сохтани машинаи хисоббарори электронй бовар кунонд. Аммо вай бевосита ҳисобкунакҳои бинарӣ ё флип-флопҳоро истифода набурд. Дар аввал, барои асоси системаи ҳисоб, ӯ кӯшиш кард, ки ҳисобкунакҳои каме тағирёфтаро истифода барад - дар ниҳоят, илова кардан, агар ҳисобкунии такрорӣ набошад, чӣ гуна аст? Вале аз чй сабаб бошад, ки вай схемахои хисобкуниро ба кадри кофй эътимоднок карда натавонист ва ба вай лозим омад, ки схемахои илова ва зарбкуниро худаш кор кунад. Вай барои муваққатан нигоҳ доштани рақамҳои дуӣ аз флип-флопҳо истифода бурда наметавонист, зеро вай буҷаи маҳдуд ва ҳадафи шӯҳратпараст дар як вақт нигоҳ доштани сӣ коэффитсиентро дошт. Чунон ки ба наздикй мебинем, ин вазъият окибатхои чиддй дошт.
То соли 1939 Атанасов лоихаи компютери худро ба охир расонд. Акнун барои сохтани он касе лозим буд, ки дониши дуруст дошта бошад. Вай чунин шахсро дар як хатмкунандаи муҳандисии Донишкадаи давлатии Айова бо номи Клиффорд Берри пайдо кард. То охири сол Атанасов ва Берри прототипи хурде сохтанд. Соли дигар онхо версияи пурраи компютери дорои си коэффициентро анчом доданд. Дар солҳои 1960-ум, нависандае, ки таърихи онҳоро кофта буд, онро компютери Atanasoff-Berry (ABC) номид ва номаш часпидааст. Аммо хамаи камбудихоро бартараф кардан муяссар нашуд. Аз ҷумла, ABC хатогии тақрибан як рақами дуӣ дар 10000 дошт, ки барои ҳама гуна ҳисобҳои калон марговар хоҳад буд.
Клиффорд Берри ва ABC дар соли 1942
Бо вуҷуди ин, дар Атанасов ва ABC-и ӯ метавон реша ва манбаи ҳама компютерҳои муосирро пайдо кард. Магар вай (бо ёрии тавонои Берри) аввалин компютери бинарии электронии ракамиро наофаридааст? Оё инҳо хусусиятҳои асосии миллиардҳо дастгоҳҳое нестанд, ки иқтисодҳо, ҷомеаҳо ва фарҳангҳоро дар саросари ҷаҳон ташаккул медиҳанд ва пеш мебаранд?
Аммо биёед баргардем. Сифатҳои рақамӣ ва бинарӣ домени ABC нестанд. Масалан, компютери Bell Complex Number (CNC), ки тақрибан дар як вақт таҳия шуда буд, як компютери рақамӣ, дуӣ ва электромеханикӣ буд, ки қодир ба ҳисоббарорӣ дар ҳавопаймои мураккаб буд. Инчунин, ABC ва CNC бо он монанд буданд, ки онҳо масъалаҳоро дар як минтақаи маҳдуд ҳал мекарданд ва наметавонистанд, бар хилофи компютерҳои муосир, пайдарпайии худсаронаи дастурҳоро қабул кунанд.
Он чизе, ки боқимонда "электронӣ" аст. Аммо гарчанде ки даруни математикии ABC электронӣ буданд, он бо суръати электромеханикӣ кор мекард. Азбаски Атанасов ва Берри аз ҷиҳати молиявӣ қодир набуданд, ки қубурҳои вакуумиро барои нигоҳ доштани ҳазорон рақамҳои дуӣ истифода баранд, онҳо барои ин кор ҷузъҳои электромеханикиро истифода бурданд. Якчанд сад триодҳо, ки ҳисобҳои асосии математикиро иҷро мекунанд, бо барабанҳои даврзананда ва мошинҳои зарбазананда иҳота карда шуда буданд, ки дар онҳо арзишҳои мобайнии ҳамаи қадамҳои ҳисоббарорӣ нигоҳ дошта мешуданд.
Атанасов ва Берри дар хондан ва навиштан ба перфокартахо бо суръати нихоят калон кори кахрамонона нишон дода, онхоро бо кувваи электр сузондан, ба чои бо усули механикй задани онхо. Аммо ин ба мушкилоти худ оварда расонд: маҳз дастгоҳи сӯзишворӣ барои 1 хато барои 10000 рақам масъул буд. Гузашта аз ин, ҳатто дар беҳтаринаш, мошин наметавонист аз як сатр дар як сония тезтар "мушт" занад, аз ин рӯ, ABC метавонад бо ҳар як сӣ воҳиди арифметикии худ дар як сония танҳо як ҳисобро анҷом диҳад. Дар вакти бокимонда трубахои вакуумй бекор нишаста, бесаброна «ангуштони худро ба руи миз зада» мемонданд, дар холе ки хамаи ин техника дар атрофи онхо охиста-охиста дарднок давр мезад. Атанасов ва Берри аспи зотиро ба аробаи алаф савор карданд. (Роҳбари лоиҳаи аз нав сохтани ABC дар солҳои 1990-ум суръати максималии мошинро бо назардошти тамоми вақти сарфшуда, аз ҷумла кори оператор оид ба муайян кардани супориш дар як сония панҷ илова ё тарҳро ҳисоб карда буд. Ин, албатта, нисбат ба компютери инсонӣ тезтар аст, аммо ҳамон суръате нест, ки мо бо компютерҳои электронӣ алоқамандем.)
Диаграммаи ABC. Дар барабанҳо вуруд ва баромади муваққатиро дар конденсаторҳо нигоҳ медоштанд. Схемаи штампкунии корти тиратрон ва корти хонанда натиҷаҳои тамоми як қадами алгоритмро сабт ва хондааст (аз системаи муодилаҳо яке аз тағирёбандаҳоро нест мекунад).
Кор дар ABC дар миёнаҳои соли 1942 қатъ шуд, вақте ки Атанасофф ва Берри ба мошини ҷангии босуръат афзояндаи ИМА, ки майна ва ҷисмро талаб мекард, имзо карданд. Атанасовро ба лабораторияи асбобхои харбии бахрй дар Вашингтон даъват карданд, ки ба гурухи коркарди конхои акустикй рохбарй кунад. Берри бо котиби Атанасов издивоҷ кард ва дар як ширкати шартномавии ҳарбӣ дар Калифорния кор пайдо кард, то ба ҷанг даъват нашаванд. Атанасов чанд муддат кӯшиш кард, ки эҷоди худро дар иёлати Айова патент кунад, аммо бенатиҷа. Пас аз ҷанг, ӯ ба корҳои дигар гузашт ва дигар бо компютерҳо ҷиддӣ машғул набуд. Худи компютер дар соли 1948 ба партовгоҳ фиристода шуда буд, то дар кабинет барои хатмкардаи нави институт ҷой ҷудо кунад.
Шояд Атанасов хеле барвакт ба кор шуруъ карда бошад. Вай ба грантҳои хоксоронаи донишгоҳ такя мекард ва метавонист танҳо чанд ҳазор долларро барои эҷоди ABC сарф кунад, аз ин рӯ иқтисод ҳама нигарониҳои дигарро дар лоиҳаи худ иваз кард. Агар вай то ав-вали солхои 1940-ум мунтазир мебуд, шояд вай барои як дастгохи мукаммали электронй гранти давлатй мегирифт. Ва дар ин ҳолат - маҳдуди истифода, душвор назорат, беэътимод, на он қадар зуд - ABC таблиғи умедбахш барои манфиатҳои ҳисоббарории электронӣ набуд. Мошини ҷангии амрикоӣ, сарфи назар аз ҳама гуруснагии компютерии худ, ABC-ро дар шаҳри Амес, Айова занг зад.
Мошинҳои ҳисоббарории ҷанг
Чанги якуми чахон системаи маблаггузории азими илм ва техникаро ба вучуд овард ва ба рох монд ва онро ба чанги дуйуми чахон тайёр кард. Танхо дар давоми якчанд сол амалияи чанг дар хушкй ва бахрй ба истифодаи газхои захрдор, минахои магнитй, разведка ва бомбаборонкунии хавой ва гайра гузашт. Ягон рохбари сиёсй ва харбй чунин дигаргунихои тезро пайхас накунад. Онҳо чунон тез буданд, ки тадқиқот ба қадри кофӣ оғоз ёфт, ки тарозуро ба як самт ё дигар кӯчонд.
Иёлоти Муттаҳида мавод ва мағзи зиёде дошт (аксарияти онҳо аз Олмони Гитлерӣ гурехта буданд) ва аз набардҳои фаврӣ барои зинда мондан ва бартарӣ, ки ба дигар кишварҳо таъсир мерасонанд, дур буд. Ин ба мамлакат имконият дод, ки ин сабакро махсусан равшан омузад. Ин дар он зухур ёфт, ки барои ба вучуд овардани аввалин яроки атомй захирахои бузурги истехсолй ва интеллектуалй сарф карда шудаанд. Сармоягузории камтар маълум, вале ба қадри баробар муҳим ё хурдтар сармоягузорӣ ба технологияи радарӣ буд, ки дар маркази Rad Lab-и MIT ҷойгир аст.
Ҳамин тариқ, соҳаи нави ҳисоббарории автоматӣ ҳиссаи худро аз маблағгузории ҳарбӣ гирифт, ҳарчанд дар миқёси хеле хурдтар. Мо аллакай дар бораи гуногунии лоиҳаҳои ҳисоббарории электромеханикӣ, ки дар натиҷаи ҷанг ба вуҷуд омадаанд, қайд кардем. Потенсиали компютерҳои релеӣ, нисбатан маълум буд, зеро он вақт станцияҳои телефонии дорои ҳазорҳо релеҳо солҳои зиёд кор мекарданд. Компонентҳои электронӣ то ҳол кори худро дар чунин миқёс исбот накардаанд. Аксари коршиносон боварӣ доштанд, ки компютери электронӣ ногузир эътимоднок хоҳад буд (ABC мисол буд) ё сохтани он хеле тӯлонӣ хоҳад буд. Сарфи назар аз воридшавии ногаҳонии пули ҳукумат, лоиҳаҳои электронии ҳисоббарории ҳарбӣ хеле кам буданд. Факат сетоаш ба кор андохта шуд ва танхо дутои онхо машинахои коркунанда ба вучуд омаданд.
Дар Олмон муҳандиси телекоммуникатсия Ҳелмут Шрейер ба дӯсти худ Конрад Зузе арзиши мошини электрониро бар электромеханики "V3", ки Зузе барои саноати авиатсия (баъдтар бо номи Z3 маъруф аст) сохта буд, исбот кард. Дар ниҳоят Зузе розӣ шуд, ки дар лоиҳаи дуюм бо Шрейер кор кунад ва Институти тадқиқоти авиатсия пешниҳод кард, ки дар охири соли 100 прототипи 1941-тубро маблағгузорӣ кунад. Аммо ин ду мард аввал кори ҷангии афзалиятнокро ба даст оварданд ва сипас кори онҳо бо хисороти бомбгузорӣ ба таври ҷиддӣ суст шуд ва онҳо натавонистанд мошини худро ба таври эътимодбахш кор кунанд.
Зузе (аз рост) ва Шрейер (аз чап) дар як компютери электромеханикӣ дар хонаи волидони Зузе дар Берлин кор мекунанд
Ва аввалин компютери электронӣ, ки кори муфидро анҷом дод, дар як лабораторияи махфӣ дар Бритониё сохта шуд, ки дар он ҷо як муҳандиси телекоммуникатсионӣ як равиши нави радикалиро ба криптотализ дар асоси клапан пешниҳод кард. Мо ин ҳикояро дафъаи оянда ошкор хоҳем кард.
Боз чӣ бояд хонд:
• Элис Р. Беркс ва Артур В. Беркс, аввалин компютери электронӣ: Ҳикояи Атансоф (1988)
• Дэвид Ричи, Пешравони компютер (1986)
• Ҷейн Смайли, Марде, ки компютерро ихтироъ кардааст (2010)
Манбаъ: will.com