ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่

บทความอื่น ๆ ในซีรีส์:

ในปี 1938 หัวหน้าหน่วยข่าวกรองลับของอังกฤษได้ซื้อที่ดินขนาด 24 เฮคเตอร์อย่างเงียบๆ ซึ่งอยู่ห่างจากลอนดอน 80 ไมล์ ตั้งอยู่ที่ทางแยกของทางรถไฟจากลอนดอนไปทางเหนือ และจากอ็อกซ์ฟอร์ดทางตะวันตกไปจนถึงเคมบริดจ์ทางตะวันออก และเป็นสถานที่ในอุดมคติสำหรับองค์กรที่ไม่มีใครมองเห็นได้ แต่อยู่ไม่ไกลจากคนส่วนใหญ่ ของศูนย์ความรู้ที่สำคัญและทางการอังกฤษ ทรัพย์สินที่เรียกว่า เบล็ตช์ลีย์ พาร์คกลายเป็นศูนย์กลางการทำลายรหัสของอังกฤษในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง นี่อาจเป็นสถานที่แห่งเดียวในโลกที่รู้จักในเรื่องการเข้ารหัส

อุโมงค์

ในฤดูร้อนปี 1941 งานกำลังดำเนินการอยู่ที่ Bletchley เพื่อทำลายเครื่องเข้ารหัส Enigma อันโด่งดังที่ใช้โดยกองทัพและกองทัพเรือเยอรมัน หากคุณดูภาพยนตร์เกี่ยวกับผู้ถอดรหัสโค้ดของอังกฤษ พวกเขาพูดถึง Enigma แต่เราจะไม่พูดถึงมันที่นี่ - เพราะไม่นานหลังจากการรุกรานของสหภาพโซเวียต Bletchley ค้นพบการส่งข้อความด้วยการเข้ารหัสรูปแบบใหม่

ในไม่ช้านักเข้ารหัสลับก็ค้นพบลักษณะทั่วไปของเครื่องที่ใช้ในการส่งข้อความ ซึ่งพวกเขาตั้งชื่อเล่นว่า "Tunny"

ต่างจาก Enigma ที่ต้องถอดรหัสข้อความด้วยมือ Tunney เชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องโทรพิมพ์ โทรพิมพ์แปลงอักขระแต่ละตัวที่ป้อนโดยผู้ดำเนินการให้เป็นกระแสของจุดและกากบาท (คล้ายกับจุดและขีดกลางของรหัสมอร์ส) ตามมาตรฐาน รหัส Baudot โดยมีอักขระห้าตัวต่อตัวอักษร มันเป็นข้อความที่ไม่ได้เข้ารหัส ทันนีย์ใช้ล้อสิบสองล้อในแต่ละครั้งเพื่อสร้างกระแสจุดและกากบาทขนานของเธอเอง: กุญแจสำคัญ จากนั้นเธอก็เพิ่มกุญแจลงในข้อความ ทำให้เกิดข้อความไซเฟอร์เท็กซ์ที่ส่งผ่านทางอากาศ นอกจากนี้ดำเนินการในเลขคณิตไบนารีโดยที่จุดตรงกับศูนย์และกากบาทตรงกับจุด:

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 0

แทนนี่อีกคนที่อยู่ฝั่งผู้รับซึ่งมีการตั้งค่าเดียวกันจะสร้างคีย์เดียวกันและเพิ่มลงในข้อความที่เข้ารหัสเพื่อสร้างคีย์ต้นฉบับ ซึ่งพิมพ์บนกระดาษด้วยเครื่องโทรพิมพ์ของผู้รับ สมมติว่าเรามีข้อความ: "dot plus dot dot plus" ในตัวเลขจะเป็น 01001 มาเพิ่มคีย์สุ่ม: 11010 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0, 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1 ดังนั้นเราจึงได้ไซเฟอร์เท็กซ์ 10011 เมื่อเพิ่มรหัสอีกครั้ง คุณสามารถกู้คืนข้อความต้นฉบับได้ ตรวจสอบกัน: 1 + 1 = 0, 1 + 0 = 1, 0 + 0 = 0, 1 + 1 = 0, 0 + 1 = 1 เราได้ 01001

งานของ Parsing Tunney ง่ายขึ้นเนื่องจากในช่วงเดือนแรกของการใช้งาน ผู้ส่งได้ส่งต่อการตั้งค่าวงล้อเพื่อใช้ก่อนส่งข้อความ ต่อมา ชาวเยอรมันออกหนังสือรหัสที่มีการตั้งค่าวงล้อที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และผู้ส่งจะต้องส่งเพียงรหัสที่ผู้รับสามารถใช้เพื่อค้นหาการตั้งค่าวงล้อที่ถูกต้องในหนังสือเท่านั้น ในที่สุดพวกเขาก็เปลี่ยนสมุดโค้ดทุกวัน ซึ่งหมายความว่าเบล็ตช์ลีย์ต้องแฮ็กวงล้อโค้ดทุกเช้า

สิ่งที่น่าสนใจคือนักวิเคราะห์การเข้ารหัสได้แก้ไขฟังก์ชัน Tunny ตามตำแหน่งของสถานีส่งและรับ มันเชื่อมโยงศูนย์กลางประสาทของผู้บังคับบัญชาระดับสูงของเยอรมันกับกองทัพบกและผู้บัญชาการกลุ่มกองทัพในแนวรบต่างๆ ของยุโรป ตั้งแต่ฝรั่งเศสที่ถูกยึดครองไปจนถึงสเตปป์รัสเซีย มันเป็นงานที่น่าดึงดูด: การแฮ็ก Tunney สัญญาว่าจะเข้าถึงความตั้งใจและความสามารถระดับสูงสุดของศัตรูโดยตรง

จากนั้น ด้วยการผสมผสานระหว่างความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานชาวเยอรมัน ความมุ่งมั่นอันชาญฉลาดและแน่วแน่ของนักคณิตศาสตร์หนุ่ม วิลเลียม ทัต ไปไกลกว่าข้อสรุปง่ายๆ เกี่ยวกับงานของ Tunney โดยไม่เห็นตัวเครื่อง เขาจึงกำหนดโครงสร้างภายในของมันอย่างสมบูรณ์ เขาอนุมานตำแหน่งที่เป็นไปได้ของแต่ละล้ออย่างมีเหตุผล (ซึ่งแต่ละล้อมีหมายเลขเฉพาะของตัวเอง) และตำแหน่งของล้อที่สร้างกุญแจได้อย่างไร ด้วยข้อมูลนี้ เบล็ตชลีย์จึงสร้างแบบจำลองของทันนีย์ที่สามารถใช้เพื่อถอดรหัสข้อความ ทันทีที่มีการปรับล้ออย่างเหมาะสม

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
วงล้อกุญแจ 12 อันของเครื่องเข้ารหัส Lorenz ที่รู้จักกันในชื่อ Tanny

ฮีธ โรบินสัน

ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 1942 ทัตยังคงโจมตีแทนนีต่อไป โดยได้พัฒนากลยุทธ์พิเศษสำหรับสิ่งนี้ มันขึ้นอยู่กับแนวคิดของเดลต้า: ผลรวมแบบโมดูโล 2 ของสัญญาณหนึ่งในข้อความ (จุดหรือกากบาท 0 หรือ 1) กับสัญญาณถัดไป เขาตระหนักว่าเนื่องจากการเคลื่อนที่เป็นระยะๆ ของวงล้อ Tunney จึงมีความสัมพันธ์ระหว่างเดลต้าข้อความไซเฟอร์เท็กซ์และเดลต้าข้อความคีย์ โดยทั้งสองล้อต้องเปลี่ยนร่วมกัน ดังนั้น หากคุณเปรียบเทียบไซเฟอร์เท็กซ์กับคีย์เท็กซ์ที่สร้างจากการตั้งค่าวงล้อต่างๆ คุณสามารถคำนวณเดลต้าสำหรับแต่ละรายการและนับจำนวนรายการที่ตรงกันได้ อัตราการจับคู่ที่เกิน 50% ควรทำเครื่องหมายว่ามีโอกาสเป็นคีย์ข้อความจริง แนวคิดนี้ดีในทางทฤษฎี แต่ในทางปฏิบัติเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากต้องผ่าน 2400 ครั้งสำหรับแต่ละข้อความจึงจะตรวจสอบการตั้งค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมด

แททนำปัญหานี้ไปให้แม็กซ์ นิวแมน นักคณิตศาสตร์อีกคน ซึ่งเป็นหัวหน้าแผนกที่เบล็ตช์ลีย์ ซึ่งใครๆ ต่างก็เรียกว่า "นิวมาเนีย" เมื่อมองแวบแรก นิวแมนเป็นตัวเลือกที่ไม่น่าเป็นไปได้ในการเป็นผู้นำองค์กรข่าวกรองอังกฤษที่มีความละเอียดอ่อน เนื่องจากพ่อของเขามาจากเยอรมนี อย่างไรก็ตาม ดูไม่น่าเป็นไปได้ที่เขาจะสอดแนมฮิตเลอร์เนื่องจากครอบครัวของเขาเป็นชาวยิว เขากังวลมากเกี่ยวกับความก้าวหน้าของการครอบงำของฮิตเลอร์ในยุโรปจนเขาย้ายครอบครัวของเขาไปยังนิวยอร์กอย่างปลอดภัยไม่นานหลังจากการล่มสลายของฝรั่งเศสในปี พ.ศ. 1940 และในช่วงเวลาหนึ่งเขาเองก็คิดจะย้ายไปพรินซ์ตัน

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
แม็กซ์ นิวแมน

มันเกิดขึ้นที่นิวแมนมีแนวคิดเกี่ยวกับการคำนวณตามวิธีทาทาโดยการสร้างเครื่องจักร เบล็ตช์ลีย์คุ้นเคยกับการใช้เครื่องจักรสำหรับการวิเคราะห์การเข้ารหัสอยู่แล้ว นี่คือวิธีที่ Enigma แตก แต่นิวแมนได้คิดค้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางอย่างขึ้นมาเพื่อทำงานกับรหัสทันนีย์ ก่อนสงคราม เขาสอนที่เคมบริดจ์ (นักเรียนคนหนึ่งของเขาคืออลัน ทัวริง) และรู้เกี่ยวกับเคาน์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างโดย Wynne-Williams เพื่อนับอนุภาคที่คาเวนดิช แนวคิดก็คือ: หากคุณซิงโครไนซ์ภาพยนตร์สองเรื่องที่ปิดในลูป โดยเลื่อนด้วยความเร็วสูง โดยอันหนึ่งมีคีย์ และอีกอันเป็นข้อความที่เข้ารหัส และถือว่าแต่ละองค์ประกอบเป็นตัวประมวลผลที่นับเดลต้า จากนั้นตัวนับอิเล็กทรอนิกส์ก็สามารถทำได้ เพิ่มผลลัพธ์ โดยการอ่านคะแนนสุดท้ายเมื่อสิ้นสุดการวิ่งแต่ละครั้ง เราสามารถตัดสินใจได้ว่าคีย์นี้มีศักยภาพหรือไม่

ปรากฏว่ามีกลุ่มวิศวกรที่มีประสบการณ์เหมาะสมอยู่ หนึ่งในนั้นคือ Wynne-Williams เอง ทัวริงได้คัดเลือก Wynne-Williams จากห้องปฏิบัติการเรดาร์ Malvern เพื่อช่วยสร้างโรเตอร์ใหม่สำหรับเครื่อง Enigma โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการนับรอบ เขาได้รับความช่วยเหลือในเรื่องนี้และโครงการ Enigma อีกโครงการหนึ่งโดยวิศวกรสามคนจากสถานีวิจัยไปรษณีย์ที่ Dollis Hill: William Chandler, Sidney Broadhurst และ Tommy Flowers (ฉันขอเตือนคุณว่าที่ทำการไปรษณีย์ของอังกฤษเป็นองค์กรที่มีเทคโนโลยีขั้นสูง และไม่รับผิดชอบ สำหรับการส่งจดหมายทางไปรษณีย์เท่านั้น แต่สำหรับการโทรเลขและการโทรศัพท์) ทั้งสองโครงการล้มเหลวและคนทั้งสองถูกปล่อยให้ไม่ได้ใช้งาน นิวแมนรวบรวมพวกมัน เขาแต่งตั้งฟลาวเวอร์ให้เป็นผู้นำทีมที่สร้าง "อุปกรณ์รวม" ที่จะนับสันดอนและส่งผลลัพธ์ไปยังเคาน์เตอร์ที่วินน์-วิลเลียมส์กำลังดำเนินการอยู่

นิวแมนควบคุมวิศวกรด้วยการสร้างเครื่องจักร และแผนกสตรีแห่งราชนาวีก็ควบคุมเครื่องประมวลผลข้อความ รัฐบาลไว้วางใจเฉพาะผู้ชายที่มีตำแหน่งผู้นำระดับสูงเท่านั้น และผู้หญิงก็ทำหน้าที่เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการของ Bletchley ได้เป็นอย่างดี โดยจัดการทั้งการตั้งค่าการถอดข้อความและถอดรหัส พวกเขาสามารถย้ายจากงานเสมียนไปเป็นการดูแลเครื่องจักรที่ทำงานอัตโนมัติได้ด้วยตนเอง พวกเขาตั้งชื่อรถอย่างเหลาะแหละ "ฮีธ โรบินสัน"เทียบเท่ากับอังกฤษ รูบ โกลด์เบิร์ก [ทั้งคู่เป็นนักวาดภาพประกอบการ์ตูนที่วาดภาพอุปกรณ์ที่ซับซ้อน ใหญ่โต และซับซ้อนอย่างยิ่ง ซึ่งทำหน้าที่ที่เรียบง่ายมาก แปล].

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
รถ "Old Robinson" ซึ่งคล้ายกับรุ่นก่อนมากคือรถ "Heath Robinson"

แท้จริงแล้ว Heath Robinson แม้ว่าจะค่อนข้างน่าเชื่อถือในทางทฤษฎี แต่ก็ประสบปัญหาร้ายแรงในทางปฏิบัติ สิ่งสำคัญคือความจำเป็นในการซิงโครไนซ์ภาพยนตร์ทั้งสองเรื่องอย่างสมบูรณ์แบบ - ข้อความตัวเลขและข้อความสำคัญ การยืดหรือการเลื่อนของฟิล์มใดๆ ทำให้เนื้อเรื่องทั้งหมดใช้ไม่ได้ เพื่อลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาด เครื่องจักรจะประมวลผลไม่เกิน 2000 ตัวอักษรต่อวินาที แม้ว่าสายพานจะทำงานเร็วขึ้นก็ตาม ฟลาวเวอร์ซึ่งไม่เต็มใจเห็นด้วยกับงานของโครงการ Heath Robinson เชื่อว่ามีวิธีที่ดีกว่า: เครื่องจักรที่สร้างขึ้นจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด

ยักษ์ใหญ่

Thomas Flowers ทำงานเป็นวิศวกรในแผนกวิจัยของที่ทำการไปรษณีย์อังกฤษตั้งแต่ปี 1930 โดยเริ่มแรกเขาทำงานเกี่ยวกับการวิจัยเกี่ยวกับการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องและล้มเหลวในการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติแบบใหม่ สิ่งนี้ทำให้เขาคิดเกี่ยวกับวิธีการสร้างระบบโทรศัพท์เวอร์ชันปรับปรุง และในปี 1935 เขาเริ่มสนับสนุนการเปลี่ยนส่วนประกอบของระบบเครื่องกลไฟฟ้า เช่น รีเลย์ด้วยอิเล็กทรอนิกส์ เป้าหมายนี้กำหนดอาชีพในอนาคตทั้งหมดของเขา

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
ทอมมี่ ฟลาวเวอร์ ประมาณปี 1940

วิศวกรส่วนใหญ่วิพากษ์วิจารณ์ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ว่าไม่แน่นอนและไม่น่าเชื่อถือเมื่อใช้ในปริมาณมาก แต่ Flowers แสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้อย่างต่อเนื่องและมีกำลังต่ำกว่าการออกแบบ หลอดสุญญากาศจะมีอายุการใช้งานยาวนานอย่างน่าประหลาดใจ เขาพิสูจน์ความคิดของเขาด้วยการเปลี่ยนขั้วสัญญาณโทรศัพท์ทั้งหมดบนสวิตช์ 1000 บรรทัดเป็นท่อ มีทั้งหมด 3-4 พันคน ผลงานติดตั้งนี้เริ่มใช้งานจริงในปี พ.ศ. 1939 ในช่วงเวลาเดียวกัน เขาได้ทดลองเปลี่ยนรีจิสเตอร์รีเลย์ที่จัดเก็บหมายเลขโทรศัพท์ไว้ด้วยรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์

ดอกไม้เชื่อว่า Heath Robinson ที่เขาได้รับการว่าจ้างให้สร้างมีข้อบกพร่องร้ายแรง และเขาสามารถแก้ปัญหาได้ดีขึ้นมากโดยใช้ท่อมากขึ้นและชิ้นส่วนกลไกน้อยลง ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 1943 เขาได้นำการออกแบบทางเลือกสำหรับเครื่องจักรนี้ให้กับนิวแมน ดอกไม้เอาเทปคีย์ออกอย่างชาญฉลาด ขจัดปัญหาการซิงโครไนซ์ เครื่องจักรของเขาต้องสร้างข้อความสำคัญทันที เธอจะจำลองทันนีย์ทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยผ่านการตั้งค่าวงล้อทั้งหมด และเปรียบเทียบแต่ละอันกับไซเฟอร์เท็กซ์ เพื่อบันทึกการจับคู่ที่น่าจะตรงกัน เขาคาดการณ์ว่าวิธีนี้จะต้องใช้หลอดสุญญากาศประมาณ 1500 หลอด

นิวแมนและผู้บริหารคนอื่นๆ ของเบล็ตช์ลีย์ไม่เชื่อข้อเสนอนี้ เช่นเดียวกับผู้ร่วมสมัยของ Flowers ส่วนใหญ่ พวกเขาสงสัยว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานในระดับดังกล่าวได้หรือไม่ ยิ่งกว่านั้น แม้ว่าจะสามารถใช้งานได้ แต่พวกเขาก็สงสัยว่าเครื่องจักรดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นทันเวลาเพื่อนำไปใช้ในสงครามได้

หัวหน้าของ Flowers ที่ Dollis Hill ยอมให้เขารวบรวมทีมเพื่อสร้างสัตว์ประหลาดอิเล็กทรอนิกส์ตัวนี้ขึ้นมา - Flowers อาจไม่จริงใจเลยในการอธิบายให้เขาฟังว่าแนวคิดของเขาชอบที่ Bletchley มากแค่ไหน (อ้างอิงจาก Andrew Hodges ดอกไม้บอก กอร์ดอน แรดลีย์ เจ้านายของเขาว่าโปรเจ็กต์นี้เป็นงานสำคัญของเบล็ตช์ลีย์ และแรดลีย์ได้ยินจากเชอร์ชิลล์แล้วว่างานของเบล็ตช์ลีย์มีความสำคัญเป็นอันดับแรก) นอกจาก Flowers แล้ว Sidney Broadhurst และ William Chandler ยังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาระบบ และงานทั้งหมดจ้างพนักงานเกือบ 50 คน ซึ่งครึ่งหนึ่งของทรัพยากรของ Dollis Hill ทีมงานได้รับแรงบันดาลใจจากแบบอย่างที่ใช้ในระบบโทรศัพท์: มิเตอร์ ลอจิกสาขา อุปกรณ์สำหรับการกำหนดเส้นทางและการแปลสัญญาณ และอุปกรณ์สำหรับการวัดสถานะอุปกรณ์เป็นระยะ Broadhurst เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวงจรไฟฟ้าเครื่องกลดังกล่าว ส่วน Flowers และ Chandler เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้าใจวิธีถ่ายทอดแนวคิดจากโลกแห่งรีเลย์ไปยังโลกแห่งวาล์ว ในช่วงต้นปี 1944 ทีมงานได้นำเสนอแบบจำลองการทำงานให้กับเบล็ตช์ลีย์ เครื่องจักรขนาดยักษ์นี้ได้รับการขนานนามว่า "Colossus" และพิสูจน์ได้อย่างรวดเร็วว่าสามารถเอาชนะ Heath Robinson ได้ด้วยการประมวลผล 5000 ตัวอักษรต่อวินาทีอย่างน่าเชื่อถือ

นิวแมนและผู้บริหารคนอื่นๆ ของ Bletchley ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าพวกเขาทำผิดพลาดในการปฏิเสธ Flowers ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 1944 พวกเขาสั่ง Colossi อีก 12 ลำซึ่งควรจะปฏิบัติการได้ภายในวันที่ 1 มิถุนายนซึ่งเป็นวันที่วางแผนการบุกฝรั่งเศสแม้ว่าแน่นอนว่านี่จะไม่เป็นที่รู้จักของ Flowers ดอกไม้กล่าวอย่างตรงไปตรงมาว่านี่เป็นไปไม่ได้ แต่ด้วยความพยายามอย่างกล้าหาญ ทีมของเขาจึงสามารถส่งมอบรถคันที่สองได้ภายในวันที่ 31 พฤษภาคม ซึ่งสมาชิกใหม่ในทีม Alan Coombs ได้ทำการปรับปรุงหลายอย่าง

การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงใหม่หรือที่เรียกว่า Mark II ยังคงสานต่อความสำเร็จของรถคันแรก นอกจากระบบจ่ายฟิล์มแล้ว ยังประกอบด้วยหลอดไฟ 2400 ดวง สวิตช์หมุน 12 ตัว รีเลย์ 800 ตัว และเครื่องพิมพ์ดีดไฟฟ้า XNUMX เครื่อง

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
ยักษ์ใหญ่มาร์กที่ XNUMX

สามารถปรับแต่งได้และยืดหยุ่นพอที่จะรองรับงานต่างๆ ได้ หลังการติดตั้ง ทีมหญิงแต่ละทีมได้กำหนดค่า "Colossus" เพื่อแก้ไขปัญหาบางอย่าง จำเป็นต้องมีแผงแพทช์ซึ่งคล้ายกับแผงควบคุมของผู้ให้บริการโทรศัพท์เพื่อติดตั้งวงแหวนอิเล็กทรอนิกส์ที่จำลองล้อ Tunney ชุดสวิตช์อนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานกำหนดค่าอุปกรณ์การทำงานจำนวนเท่าใดก็ได้ที่ประมวลผลสตรีมข้อมูลสองสตรีม ได้แก่ ฟิล์มภายนอกและสัญญาณภายในที่สร้างโดยวงแหวน ด้วยการรวมชุดขององค์ประกอบลอจิกที่แตกต่างกัน Colossus สามารถคำนวณฟังก์ชันบูลีนตามอำเภอใจโดยยึดตามข้อมูล กล่าวคือ ฟังก์ชันที่จะสร้าง 0 หรือ 1 แต่ละหน่วยจะเพิ่มตัวนับ Colossus อุปกรณ์ควบคุมที่แยกต่างหากทำการตัดสินใจแยกสาขาตามสถานะของตัวนับ - ตัวอย่างเช่น หยุดและพิมพ์เอาต์พุตหากค่าตัวนับเกิน 1000

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
แผงสวิตช์สำหรับกำหนดค่า "Colossus"

สมมติว่า Colossus เป็นคอมพิวเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ทั่วไปในความหมายสมัยใหม่ มันสามารถรวมสตรีมข้อมูลสองรายการในเชิงตรรกะ รายการหนึ่งบนเทป และอีกรายการหนึ่งที่สร้างโดยตัวนับเสียงเรียกเข้า และนับจำนวน XNUMX วินาทีที่พบ ก็แค่นั้นแหละ "การเขียนโปรแกรม" ของ Colossus ส่วนใหญ่ทำบนกระดาษ โดยผู้ปฏิบัติงานดำเนินการตามแผนผังการตัดสินใจที่นักวิเคราะห์เตรียมไว้ เช่น "หากเอาต์พุตของระบบน้อยกว่า X ให้ตั้งค่าการกำหนดค่า B และทำ Y ไม่เช่นนั้นให้ทำ Z"

ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ตอนที่ 2: ยักษ์ใหญ่
แผนภาพบล็อกระดับสูงสำหรับ Colossus

อย่างไรก็ตาม "ยักษ์ใหญ่" ก็สามารถแก้ไขงานที่ได้รับมอบหมายได้ค่อนข้างดี แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ Atanasoff-Berry ตรงที่ Colossus ทำงานได้เร็วมาก โดยสามารถประมวลผลได้ 25000 อักขระต่อวินาที ซึ่งแต่ละตัวอาจต้องใช้การดำเนินการบูลีนหลายครั้ง Mark II เพิ่มความเร็วมากกว่า Mark I ถึงห้าเท่าโดยการอ่านและประมวลผลส่วนต่างๆ ของฟิล์มห้าส่วนพร้อมกัน มันปฏิเสธที่จะเชื่อมต่อทั้งระบบกับอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุตระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ช้า โดยใช้โฟโตเซลล์ (นำมาจากยานต่อต้านอากาศยาน) ฟิวส์วิทยุ) สำหรับการอ่านเทปที่เข้ามาและรีจิสเตอร์สำหรับการบัฟเฟอร์เอาท์พุทเครื่องพิมพ์ดีด หัวหน้าทีมที่บูรณะ Colossus ในปี 1990 แสดงให้เห็นว่าเขายังคงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Pentium ปี 1995 ในงานของเขาได้อย่างง่ายดาย

เครื่องประมวลผลคำอันทรงพลังนี้กลายเป็นศูนย์กลางของโครงการในการทำลายโค้ด Tunney Mark II ถูกสร้างขึ้นอีกสิบเครื่องก่อนสิ้นสุดสงคราม แผงซึ่งถูกปั่นออกในอัตราเดือนละหนึ่งครั้งโดยคนงานในโรงงานไปรษณีย์ในเบอร์มิงแฮม ซึ่งไม่รู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่ จากนั้นจึงประกอบที่เบล็ตชลีย์ . เจ้าหน้าที่คนหนึ่งจากกระทรวงอุปทานที่หงุดหงิด หลังจากได้รับคำขออีกครั้งสำหรับวาล์วพิเศษหนึ่งพันวาล์ว ถามว่าพนักงานไปรษณีย์กำลัง "ยิงพวกเขาใส่ชาวเยอรมัน" หรือไม่ ในทางอุตสาหกรรมนี้ แทนที่จะประกอบแต่ละโครงการด้วยมือ คอมพิวเตอร์เครื่องต่อไปจะไม่ถูกผลิตขึ้นจนกว่าจะถึงทศวรรษปี 1950 ภายใต้คำแนะนำของฟลาวเวอร์สในการปกป้องวาล์ว ยักษ์ใหญ่แต่ละตัวปฏิบัติการทั้งกลางวันและกลางคืนจนกระทั่งสิ้นสุดสงคราม พวกเขายืนอย่างเงียบๆ เรืองแสงในความมืด อุ่นเครื่องในฤดูหนาวอันเปียกชื้นของอังกฤษ และอดทนรอคำสั่งสอนจนกระทั่งถึงวันที่พวกเขาไม่ต้องการอีกต่อไป

ม่านแห่งความเงียบงัน

ความกระตือรือร้นตามธรรมชาติสำหรับดรามาที่น่าสนใจซึ่งเกิดขึ้นที่เบล็ตช์ลีย์นำไปสู่การกล่าวเกินจริงถึงความสำเร็จทางการทหารขององค์กร เป็นเรื่องไร้สาระอย่างยิ่งที่จะบอกเป็นนัยเหมือนกับที่หนังเรื่องนี้ทำเกมเลียนแบบ[เกมเลียนแบบ] ที่อารยธรรมอังกฤษจะยุติลงถ้าไม่ใช่เพราะอลัน ทัวริง เห็นได้ชัดว่า "ยักษ์ใหญ่" ไม่มีผลกระทบต่อสงครามในยุโรป ความสำเร็จที่ได้รับการประชาสัมพันธ์มากที่สุดของเขาคือการพิสูจน์ว่าการหลอกลวงการขึ้นฝั่งที่นอร์ม็องดีในปี พ.ศ. 1944 ได้ได้ผล ข้อความที่ได้รับผ่านทางแทนนีบ่งบอกว่าฝ่ายสัมพันธมิตรสามารถโน้มน้าวฮิตเลอร์ได้สำเร็จและคำสั่งของเขาที่ว่าการโจมตีที่แท้จริงจะเกิดขึ้นไกลออกไปทางทิศตะวันออกที่ปาสเดอกาเลส์ ข้อมูลสนับสนุน แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่การลดระดับคอร์ติซอลในเลือดของผู้บังคับบัญชาพันธมิตรจะช่วยให้ชนะสงครามได้

ในทางกลับกัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ Colossus นำเสนอนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ แต่โลกจะไม่รู้เรื่องนี้ในไม่ช้า เชอร์ชิลล์สั่งให้รื้อ "Colossi" ทั้งหมดที่มีอยู่เมื่อจบเกมออก และควรส่งความลับของการออกแบบไปที่หลุมฝังกลบพร้อมกับพวกเขา ยานพาหนะสองคันรอดพ้นจากโทษประหารชีวิต และยังคงอยู่ในหน่วยข่าวกรองของอังกฤษจนถึงทศวรรษ 1960 แต่ถึงกระนั้นรัฐบาลอังกฤษก็ไม่ได้ปิดบังความเงียบเกี่ยวกับงานที่เบล็ตช์ลีย์ มันเป็นเพียงในปี 1970 เท่านั้นที่การดำรงอยู่ของมันกลายเป็นความรู้สาธารณะ

การตัดสินใจสั่งห้ามการอภิปรายใดๆ เกี่ยวกับงานที่ Bletchley Park อย่างถาวร อาจเรียกได้ว่าเป็นการแสดงความระมัดระวังมากเกินไปของรัฐบาลอังกฤษ แต่สำหรับฟลาวเวอร์ มันเป็นโศกนาฏกรรมส่วนตัว เมื่อถอดเครดิตและศักดิ์ศรีของการเป็นผู้ประดิษฐ์ Colossus ออกไปแล้ว เขาต้องเผชิญกับความไม่พอใจและความคับข้องใจเนื่องจากความพยายามอย่างต่อเนื่องของเขาในการเปลี่ยนรีเลย์ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระบบโทรศัพท์ของอังกฤษถูกบล็อกอย่างต่อเนื่อง หากเขาสามารถแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จของเขาผ่านตัวอย่างของ "ยักษ์ใหญ่" เขาจะมีอิทธิพลที่จำเป็นในการบรรลุความฝันของเขา แต่เมื่อความสำเร็จของเขาเป็นที่รู้จัก Flowers ก็เกษียณไปนานแล้วและไม่สามารถมีอิทธิพลต่อสิ่งใดได้

ผู้ที่ชื่นชอบการใช้คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วโลกประสบปัญหาคล้ายคลึงกันซึ่งเกี่ยวข้องกับความลับที่อยู่รอบตัว Colossus และการขาดหลักฐานที่แสดงถึงความเป็นไปได้ของแนวทางนี้ คอมพิวเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าอาจยังคงเป็นกษัตริย์ต่อไปอีกระยะหนึ่ง แต่มีอีกโครงการหนึ่งที่จะปูทางให้คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เข้ามาเป็นศูนย์กลาง แม้ว่ามันจะเป็นผลมาจากพัฒนาการทางการทหารที่เป็นความลับ แต่ก็ไม่ได้ถูกซ่อนไว้หลังสงคราม แต่ในทางกลับกัน มันถูกเปิดเผยต่อโลกด้วยความมั่นใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ภายใต้ชื่อ ENIAC

สิ่งที่ควรอ่าน:

• แจ็ค โคปแลนด์, เอ็ด. Colossus: The Secrets of Bletchley Park's Codebreaking Computers (2006)
• Thomas H. Flowers, “The Design of Colossus,” Annals of the History of Computing, กรกฎาคม 1983
• แอนดรูว์ ฮอดจ์ส, Alan Turing: The Enigma (1983)

ที่มา: will.com

เพิ่มความคิดเห็น