บทความอื่น ๆ ในซีรีส์:
- ประวัติการถ่ายทอด
- ประวัติคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
- ประวัติของทรานซิสเตอร์
- ประวัติอินเทอร์เน็ต
โครงการที่สองเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งปรากฏเป็นผลจากสงครามเช่นเดียวกับ "ยักษ์ใหญ่" นั้นต้องใช้ความคิดและมือจำนวนมากในการนำไปใช้อย่างประสบผลสำเร็จ แต่ก็เช่นเดียวกับยักษ์ใหญ่ มันจะไม่เกิดขึ้นเลยถ้าคนๆ เดียวไม่ได้หมกมุ่นอยู่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในกรณีนี้ ชื่อของเขาคือ .
เรื่องราวของ Mauchly ผสมผสานอย่างลึกลับและน่าสงสัยกับเรื่องราวของ John Atanasoff อย่างที่คุณจำได้ เราออกจาก Atanasov และผู้ช่วยของเขา Claude Berry ในปี 1942 พวกเขาเลิกทำงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และหันไปทำโครงการทางทหารอื่นๆ Mouchly มีสิ่งที่เหมือนกันมากกับ Atanasov: พวกเขาทั้งคู่เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ในสถาบันที่คลุมเครือซึ่งมีเกียรติหรืออำนาจเพียงเล็กน้อยในชุมชนวิชาการที่กว้างขึ้น Mauchly อิดโรยในความโดดเดี่ยวในฐานะครูที่วิทยาลัย Ursinus เล็ก ๆ ในย่านชานเมืองฟิลาเดลเฟีย ซึ่งไม่มีแม้แต่ศักดิ์ศรีของรัฐไอโอวาที่ Atanasoff ทำงานอยู่ ไม่มีใครทำอะไรเพื่อให้ได้รับความสนใจจากกลุ่มชนชั้นนำของพวกเขาที่มหาวิทยาลัยชิคาโก อย่างไรก็ตาม ทั้งสองถูกนำไปใช้โดยความคิดนอกรีต: เพื่อสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์จากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนเดียวกับที่ใช้ทำวิทยุและเครื่องขยายสัญญาณโทรศัพท์
จอห์น เมาช์ลี
ทำนายสภาพอากาศ
ในบางครั้งชายสองคนนี้ได้สร้างความสัมพันธ์บางอย่าง พวกเขาพบกันในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 ที่การประชุม American Association for the Advancement Science (AAAS) ในฟิลาเดลเฟีย ที่นั่น Mouchli ได้นำเสนองานวิจัยของเขาเกี่ยวกับรูปแบบวัฏจักรในข้อมูลสภาพอากาศโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ฮาร์มอนิกอิเล็กทรอนิกส์ที่เขาพัฒนาขึ้นเอง มันเป็นคอมพิวเตอร์แบบอะนาล็อก (นั่นคือค่าที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบดิจิทัล แต่อยู่ในรูปของปริมาณทางกายภาพในกรณีนี้คือกระแส - ยิ่งปัจจุบันค่ายิ่งมากขึ้น) คล้ายกับการทำงานของเครื่องทำนายกระแสน้ำ พัฒนาโดยวิลเลียม ทอมสัน (ต่อมาคือลอร์ดเคลวิน) ในปี 1870
Atanasoff ซึ่งนั่งอยู่ในห้องโถงรู้ว่าเขาพบสหายคนหนึ่งที่เดินทางโดดเดี่ยวไปยังประเทศแห่งคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ และโดยไม่รอช้าก็เข้าหา Mouchli หลังจากรายงานของเขาเพื่อบอกเขาเกี่ยวกับเครื่องจักรที่เขาสร้างขึ้นใน Ames แต่เพื่อให้เข้าใจว่า Mauchly ขึ้นเวทีด้วยการนำเสนอคอมพิวเตอร์พยากรณ์อากาศแบบอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร คุณต้องกลับไปที่รากเหง้าของเขา
Mouchli เกิดในปี 1907 กับ Sebastian Mouchli นักฟิสิกส์ เช่นเดียวกับคนอื่นๆ ในรุ่นราวคราวเดียวกัน เมื่อยังเป็นเด็ก เขาเริ่มสนใจวิทยุและหลอดสุญญากาศ และลังเลระหว่างอาชีพวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์กับฟิสิกส์ ก่อนจะตัดสินใจมุ่งความสนใจไปที่อุตุนิยมวิทยาที่มหาวิทยาลัยจอห์น ฮอปกินส์ น่าเสียดายที่หลังจากเรียนจบ เขาตกอยู่ในเงื้อมมือของภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ และรู้สึกขอบคุณที่ได้งานที่ Ursinus ในปี 1934 ในฐานะสมาชิกเพียงคนเดียวของแผนกฟิสิกส์
วิทยาลัยเออร์ซินัส ในปี 1930
ใน Ursinus เขาเริ่มโครงการในฝัน - เพื่อไขความลับของวัฏจักรธรรมชาติของโลกที่ซ่อนอยู่ และเรียนรู้ที่จะทำนายสภาพอากาศไม่ใช่สำหรับวัน แต่เป็นเวลาหลายเดือนและหลายปีข้างหน้า เขาเชื่อมั่นว่าดวงอาทิตย์ควบคุมรูปแบบสภาพอากาศที่คงอยู่เป็นเวลาหลายปี ซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของดวงอาทิตย์และจุดดับบนดวงอาทิตย์ เขาต้องการแยกรูปแบบเหล่านี้ออกจากข้อมูลจำนวนมหาศาลที่สะสมโดย American Meteorological Bureau ด้วยความช่วยเหลือจากนักเรียนและชุดเครื่องคิดเลขตั้งโต๊ะที่ซื้อด้วยเงินเพนนีจากธนาคารที่ล้มละลาย
ในไม่ช้าก็เห็นได้ชัดว่ามีข้อมูลมากเกินไป เครื่องจักรไม่สามารถคำนวณได้เร็วพอ และข้อผิดพลาดของมนุษย์เริ่มปรากฏขึ้นเมื่อผลลัพธ์ขั้นกลางของเครื่องถูกคัดลอกลงบนกระดาษอย่างต่อเนื่อง Mauchly เริ่มคิดวิธีอื่น เขารู้เกี่ยวกับเครื่องนับหลอดสุญญากาศที่บุกเบิกโดย Charles Wynn-Williams ซึ่งเพื่อนนักฟิสิกส์ของเขาใช้ในการนับอนุภาคของอะตอม เนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถบันทึกและสะสมตัวเลขได้อย่างเห็นได้ชัด Mouchly จึงสงสัยว่าเหตุใดจึงไม่สามารถคำนวณที่ซับซ้อนกว่านี้ได้ เป็นเวลาหลายปีในเวลาว่าง เขาเล่นกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์: สวิตช์ เครื่องนับ เครื่องเข้ารหัสแทนที่ใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลผสมกัน และเครื่องวิเคราะห์ฮาร์มอนิกที่เขาใช้สำหรับโครงการพยากรณ์อากาศที่ดึงข้อมูลคล้ายกับสัปดาห์ - รูปแบบการผันผวนของปริมาณน้ำฝนที่ยาวนาน . การค้นพบนี้เองที่นำ Mouchli ไปสู่ AAAS ในปี 1940 และจากนั้น Atanasoff ก็มาถึง Mouchli
เยี่ยม
เหตุการณ์สำคัญในความสัมพันธ์ระหว่าง Mouchly และ Atanasoff เกิดขึ้นอีกหกเดือนต่อมาในต้นฤดูร้อนปี 1941 ในฟิลาเดลเฟีย Atanasoff เล่าให้ Mouchly ฟังเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่เขาสร้างขึ้นในไอโอวา และบอกว่ามันทำให้เขาเสียค่าใช้จ่ายในราคาถูกเพียงใด ในการติดต่อครั้งต่อๆ มา เขายังคงพาดพิงที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีการสร้างคอมพิวเตอร์ของเขา โดยมีค่าใช้จ่ายไม่เกิน 2 ดอลลาร์ต่อบิต Mauchly เริ่มสนใจและค่อนข้างประหลาดใจกับความสำเร็จนี้ เมื่อถึงเวลานั้น เขามีแผนอย่างจริงจังที่จะสร้างเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ แต่หากไม่มีการสนับสนุนจากวิทยาลัย เขาจะต้องควักกระเป๋าตัวเองเพื่อซื้ออุปกรณ์ทั้งหมด โดยปกติแล้วหลอดไฟหนึ่งหลอดจะมีราคา 4 ดอลลาร์ และต้องใช้หลอดไฟอย่างน้อย XNUMX ดวงเพื่อเก็บเลขฐานสองหนึ่งหลัก เขาคิดว่า Atanasov สามารถประหยัดเงินได้อย่างไร?
หลังจากหกเดือน ในที่สุดเขาก็มีเวลาเดินทางไปทางตะวันตกเพื่อสนองความอยากรู้อยากเห็นของเขา หลังจากนั่งรถไปได้หนึ่งพันห้าพันกิโลเมตร ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 1941 Mauchly และลูกชายของเขามาเยี่ยม Atanasov ใน Ames Mauchli กล่าวในภายหลังว่าเขาผิดหวัง การจัดเก็บข้อมูลราคาถูกของ Atanasoff ไม่ใช่ระบบอิเล็กทรอนิกส์เลย แต่ถูกกักเก็บไว้โดยประจุไฟฟ้าสถิตบนดรัมเชิงกล ด้วยเหตุนี้และชิ้นส่วนกลไกอื่น ๆ ดังที่เราได้เห็นแล้ว เขาจึงไม่สามารถคำนวณด้วยความเร็วใกล้เคียงกับที่ Mauchly ใฝ่ฝัน ต่อมาเขาเรียกมันว่า "ความสามารถพิเศษเชิงกลโดยใช้หลอดสุญญากาศหลายอัน" อย่างไรก็ตาม หลังจากการเยี่ยมชมไม่นาน เขาเขียนจดหมายยกย่องเครื่องของ Atanasov ซึ่งเขาเขียนว่ามันเป็น "ระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยเนื้อแท้ และแก้ไขระบบสมการเชิงเส้นใดๆ ที่มีตัวแปรไม่เกินสามสิบตัวในเวลาเพียงไม่กี่นาที" เขาแย้งว่ามันอาจเร็วกว่าและถูกกว่ากลไก พุ่มไม้
สามสิบปีต่อมา ความสัมพันธ์ของ Mouchly และ Atanasoff จะกลายเป็นกุญแจสำคัญในการฟ้องร้องคดีระหว่าง Honeywell v. Sperry Rand ซึ่งเป็นผลมาจากการยื่นขอจดสิทธิบัตรสำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างโดย Mouchly ถูกยกเลิก โดยไม่พูดอะไรเกี่ยวกับข้อดีของสิทธิบัตร แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่า Atanasoff จะเป็นวิศวกรที่มีประสบการณ์มากกว่า และด้วยความเห็นล้าหลังที่น่าสงสัยของ Mauchly เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ของ Atanasoff จึงไม่มีเหตุผลที่จะสงสัยว่า Mauchly ได้เรียนรู้หรือคัดลอกสิ่งที่สำคัญจากงานของ Atanasoff แต่ที่สำคัญกว่านั้น วงจร ENIAC ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ Atanasoff-Berry สิ่งที่สำคัญที่สุดก็คือ Atanasoff กระตุ้นความมั่นใจของ Mauchly ด้วยการพิสูจน์ความเป็นไปได้ที่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานได้
โรงเรียนมัวร์และอเบอร์ดีน
และในเวลานี้ Mauchly พบว่าตัวเองอยู่ในที่เดียวกับที่เขาเริ่มต้น ไม่มีกลอุบายสำหรับการจัดเก็บอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ราคาถูก และในขณะที่เขายังคงอยู่ใน Ursinus เขาไม่มีทางทำให้ความฝันของอิเล็กทรอนิกส์เป็นจริงได้ และแล้วเขาก็โชคดี ฤดูร้อนปีเดียวกันนั้นของปี 1941 เขาลงเรียนภาคฤดูร้อนด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่ Moore School of Engineering ที่มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย เมื่อถึงเวลานั้น ฝรั่งเศสถูกยึดครองแล้ว อังกฤษถูกปิดล้อม เรือดำน้ำไถพรวนมหาสมุทรแอตแลนติก และความสัมพันธ์ของอเมริกากับญี่ปุ่นที่ขยายอำนาจอย่างก้าวร้าวก็ทวีความรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็ว [และนาซีเยอรมนีโจมตีสหภาพโซเวียต / ประมาณ. แปล.]. แม้จะมีความรู้สึกโดดเดี่ยวในหมู่ประชากร แต่การแทรกแซงของอเมริกาดูเหมือนจะเป็นไปได้และอาจหลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับกลุ่มชนชั้นสูงจากสถานที่ต่างๆ เช่น มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย Moore School เสนอหลักสูตรทบทวนความรู้สำหรับวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์เพื่อเร่งการเตรียมความพร้อมสำหรับงานทางทหารที่เป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหัวข้อเทคโนโลยีเรดาร์ (เรดาร์มีคุณสมบัติคล้ายกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์: ใช้หลอดสุญญากาศในการสร้างและนับจำนวนความถี่สูง พัลส์และช่วงเวลาระหว่างกัน อย่างไรก็ตาม ภายหลัง Mouchli ปฏิเสธว่าไม่มีอิทธิพลร้ายแรงของเรดาร์ต่อการพัฒนา ENIAC)
โรงเรียนวิศวกรรมมัวร์
หลักสูตรนี้มีผลลัพธ์หลักสองประการสำหรับ Mouchly ประการแรก มันเชื่อมโยงเขากับ John Presper Eckert ชื่อเล่น Pres จากตระกูลเจ้าสัวอสังหาริมทรัพย์ในท้องถิ่น และพ่อมดอิเล็กทรอนิกส์หนุ่มผู้ใช้เวลาทั้งวันในห้องทดลองของผู้บุกเบิกรายการโทรทัศน์ . ภายหลัง Eckert จะแบ่งปันสิทธิบัตร (ซึ่งต่อมาจะเป็นโมฆะ) สำหรับ ENIAC กับ Mauchly ประการที่สอง มันทำให้ Mouchly ได้เข้าเรียนที่โรงเรียน Moore ซึ่งยุติความโดดเดี่ยวทางวิชาการอันยาวนานของเขาในหนองน้ำของวิทยาลัย Ursinus เห็นได้ชัดว่าสิ่งนี้ไม่ได้เกิดจากบุญพิเศษใด ๆ ของ Mouchly แต่เพียงเพราะโรงเรียนหมดหวังที่จะมีคนมาแทนที่นักวิทยาศาสตร์ที่ไปทำงานตามคำสั่งของทหาร
แต่ในปี 1942 โรงเรียนส่วนใหญ่ของมัวร์กำลังทำงานในโครงการทางทหาร: การคำนวณวิถีกระสุนผ่านกลไกและการทำงานด้วยมือ โครงการนี้เกิดขึ้นจากความเชื่อมโยงระหว่างโรงเรียนกับสนามทดสอบ Aberdeen Proving Ground ซึ่งอยู่ห่างออกไป 130 กม. ตามชายฝั่งในรัฐแมรี่แลนด์
พิสัยดังกล่าวก่อตั้งขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ XNUMX เพื่อทดสอบปืนใหญ่ แทนที่พิสัยเดิมที่แซนดี ฮุก รัฐนิวเจอร์ซีย์ นอกจากการยิงโดยตรงแล้ว งานของเขาคือการนับโต๊ะยิงที่ใช้โดยปืนใหญ่ในการรบ แรงต้านอากาศทำให้ไม่สามารถคำนวณตำแหน่งที่กระสุนปืนจะตกได้โดยการแก้สมการกำลังสอง อย่างไรก็ตามความแม่นยำสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการยิงปืนใหญ่เนื่องจากเป็นนัดแรกที่จบลงด้วยความพ่ายแพ้ครั้งใหญ่ที่สุดของกองกำลังศัตรู - หลังจากนั้นศัตรูก็หายไปใต้ดินอย่างรวดเร็ว
เพื่อให้ได้ความแม่นยำนี้ กองทัพสมัยใหม่ได้รวบรวมตารางรายละเอียดที่บอกผู้ยิงว่ากระสุนปืนของพวกเขาจะตกได้ไกลแค่ไหนหลังจากถูกยิงในมุมที่กำหนด คอมไพเลอร์ใช้ความเร็วเริ่มต้นและตำแหน่งของโพรเจกไทล์เพื่อคำนวณตำแหน่งและความเร็วหลังจากช่วงเวลาสั้นๆ จากนั้นจึงทำการคำนวณเดิมซ้ำสำหรับช่วงเวลาถัดไป เช่นนี้ไปเรื่อยๆ หลายร้อยหลายพันครั้ง สำหรับการรวมกันของปืนและโพรเจกไทล์แต่ละครั้ง จะต้องดำเนินการคำนวณดังกล่าวสำหรับมุมการยิงที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยคำนึงถึงสภาวะบรรยากาศต่างๆ ภาระการนับนั้นยิ่งใหญ่มากจนในอเบอร์ดีนพวกเขาทำการคำนวณตารางทั้งหมดซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่หนึ่งในปี 1936 เท่านั้น
เห็นได้ชัดว่าอเบอร์ดีนต้องการโซลูชันที่ดีกว่านี้ ในปี 1933 เขาได้ทำข้อตกลงกับ Moore School: กองทัพจะจ่ายเงินสำหรับการสร้างเครื่องวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ XNUMX เครื่อง ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์แอนะล็อก ซึ่งสร้างขึ้นตามโครงการจาก MIT ภายใต้การดูแลของ . หนึ่งจะถูกส่งไปที่อเบอร์ดีนและอีกอันจะยังคงอยู่ในการกำจัดของ Moore School และจะใช้ตามดุลยพินิจของตำแหน่งศาสตราจารย์ เครื่องวิเคราะห์สามารถสร้างเส้นทางโคจรได้ภายในสิบห้านาที ซึ่งต้องใช้เวลาหลายวันในการคำนวณ แม้ว่าความแม่นยำของการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์จะต่ำกว่าเล็กน้อยก็ตาม
การสาธิตปืนครกที่อเบอร์ดีน ค. 1942
อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 1940 หน่วยวิจัยซึ่งปัจจุบันเรียกว่า Ballistic Research Laboratory (BRL) ได้ร้องขอเครื่องจักรซึ่งอยู่ที่โรงเรียนของมัวร์ และเริ่มคำนวณตารางปืนใหญ่สำหรับสงครามที่กำลังจะเกิดขึ้น กลุ่มการนับของโรงเรียนยังถูกนำเข้ามาเพื่อสนับสนุนเครื่องด้วยความช่วยเหลือของเครื่องคิดเลขของมนุษย์ ในปี 1942 เครื่องคิดเลขหญิง 100 คนที่โรงเรียนทำงานหกวันต่อสัปดาห์ บดขยี้การคำนวณสำหรับสงคราม หนึ่งในนั้นคือ Mary ภรรยาของ Mouchley ซึ่งทำงานเกี่ยวกับตารางการยิงของ Aberdeen Mauchly ได้รับแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้ากลุ่มเครื่องคิดเลขอีกกลุ่มหนึ่งที่ทำงานเกี่ยวกับการคำนวณสำหรับเสาอากาศเรดาร์
ตั้งแต่วันที่เขามาถึงโรงเรียนของมัวร์ Mouchly ได้ส่งเสริมแนวคิดของเขาเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วทั้งคณะ เขาได้รับการสนับสนุนจำนวนมากในรูปแบบของ Presper Eckert และ ,คณาจารย์อาวุโส. Mauchly ให้ความคิด, Eckert แนวทางวิศวกรรม, Brainerd ความน่าเชื่อถือและความชอบธรรม ในฤดูใบไม้ผลิปี 1943 ทั้งสามคนตัดสินใจว่าถึงเวลาแล้วที่จะเผยแพร่แนวคิดที่ล่วงเลยมานานของ Mouchli ต่อเจ้าหน้าที่กองทัพ แต่ความลึกลับของสภาพอากาศซึ่งเขาพยายามแก้ไขมานานต้องรอ คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ควรจะตอบสนองความต้องการของเจ้าของใหม่: เพื่อติดตามไม่ใช่ไซน์ไซด์นิรันดร์ของวัฏจักรอุณหภูมิโลก แต่เป็นวิถีกระสุนของกระสุนปืนใหญ่
ENIAC
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 1943 Mauchly, Eckert และ Brainerd ได้ร่างรายงานเกี่ยวกับเครื่องวิเคราะห์ความแตกต่างทางอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนี้ดึงดูดพันธมิตรรายอื่นมาสู่อันดับของพวกเขา นักคณิตศาสตร์และนายทหารที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างอเบอร์ดีนและโรงเรียนมัวร์ ด้วยความช่วยเหลือของโกลด์สตีน กลุ่มนี้เสนอแนวคิดต่อคณะกรรมการที่ BRL และได้รับทุนทางทหาร โดยมีเบรนเนิร์ดเป็นผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของโครงการ พวกเขาต้องสร้างเครื่องให้เสร็จภายในเดือนกันยายน พ.ศ. 1944 ด้วยงบประมาณ 150 ดอลลาร์ ทีมงานเรียกโครงการว่า ENIAC: Electronic Numerical Integrator, Analyser and Computer (Electronic Numerical Integrator and Computer)
จากซ้ายไปขวา: จูเลียน บิจโลว์, เฮอร์แมน โกลด์สตีน, โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์, จอห์น ฟอน นอยมันน์ ภาพที่ถ่ายที่ Princeton Institute for Advanced Study หลังสงคราม ด้วยคอมพิวเตอร์รุ่นที่ใหม่กว่า
เช่นเดียวกับในกรณีของ Colossus ในอังกฤษ หน่วยงานด้านวิศวกรรมที่มีชื่อเสียงในสหรัฐอเมริกา เช่น National Defense Research Committee (NDRC) ต่างกังขาเกี่ยวกับโครงการ ENIAC โรงเรียนมัวร์ไม่ได้มีชื่อเสียงเทียบเท่าสถาบันการศึกษาชั้นนำ แต่เสนอที่จะสร้างสิ่งที่ไม่เคยได้ยินมาก่อน แม้แต่ยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมอย่าง RCA ก็ยังพยายามสร้างวงจรนับจำนวนอิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อนข้างง่าย นับประสาอะไรกับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับแต่งได้ George Stbitz สถาปนิกรีเลย์คอมพิวเตอร์ที่ Bell Labs ซึ่งขณะนั้นทำงานในโครงการ NDRC คิดว่า ENIAC จะใช้เวลานานเกินไปที่จะเป็นประโยชน์ในสงคราม
ในนี้เขาพูดถูก การสร้าง ENIAC จะใช้เวลาสองเท่าและใช้เงินมากกว่าแผนเดิมถึงสามเท่า มันทำลายทรัพยากรมนุษย์จำนวนมากของโรงเรียนมัวร์ การพัฒนาเพียงอย่างเดียวต้องการการมีส่วนร่วมของคนอีกเจ็ดคน นอกเหนือจากกลุ่มแรกอย่าง Mouchli, Eckert และ Brainerd เช่นเดียวกับ Colossus ENIAC นำเครื่องคำนวณของมนุษย์เข้ามาช่วยตั้งค่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทดแทน หนึ่งในนั้นคือ Adele ภรรยาของ Herman Goldstein และ Jean Jennings (ต่อมาคือ Bartik) ซึ่งต่อมามีงานสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ ตัวอักษร NI ในชื่อ ENIAC บ่งบอกว่าโรงเรียน Moore กำลังมอบเครื่องวิเคราะห์อนุพันธ์แบบดิจิตอลและอิเล็กทรอนิกส์ให้กับกองทัพ ซึ่งจะแก้ปัญหาปริพันธ์ของเส้นทางได้เร็วและแม่นยำกว่าเครื่องกลเชิงกลแบบอะนาล็อกรุ่นก่อน แต่เป็นผลให้พวกเขาได้รับอะไรมากขึ้น
แนวคิดการออกแบบบางส่วนอาจยืมมาจากข้อเสนอปี 1940 ของ Irven Travis ทราวิสเป็นผู้ที่เข้าร่วมในการลงนามในสัญญาสำหรับการใช้เครื่องวิเคราะห์โดยโรงเรียนมัวร์ในปี 1933 และในปี 1940 เขาได้เสนอเครื่องวิเคราะห์รุ่นปรับปรุง แม้ว่าจะไม่ใช่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ แต่ทำงานบนหลักการดิจิทัล เขาควรจะใช้มาตรกลแทนล้ออะนาล็อก ในปี 1943 เขาออกจากโรงเรียนมัวร์และเข้ารับตำแหน่งผู้บัญชาการกองทัพเรือในวอชิงตัน
พื้นฐานของความสามารถของ ENIAC เช่นเดียวกับ Colossus คือความหลากหลายของโมดูลการทำงาน ส่วนใหญ่มักใช้ตัวสะสมสำหรับการบวกและการนับ วงจรของพวกเขานำมาจากเครื่องนับอิเล็กทรอนิกส์ของ Wynn-Williams ที่นักฟิสิกส์ใช้ และพวกเขาก็ทำการบวกด้วยการนับตามวิธีที่เด็กก่อนวัยเรียนใช้นิ้วนับ โมดูลการทำงานอื่นๆ ได้แก่ ตัวคูณ ตัวสร้างฟังก์ชันที่ค้นหาข้อมูลในตาราง ซึ่งแทนที่การคำนวณฟังก์ชันที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ไซน์และโคไซน์ แต่ละโมดูลมีการตั้งค่าซอฟต์แวร์ของตัวเองโดยมีการตั้งค่าลำดับการทำงานเล็กน้อย เช่นเดียวกับ Colossus การเขียนโปรแกรมทำได้โดยใช้แผงสวิตช์และแผงคล้ายสวิตช์โทรศัพท์พร้อมแจ็ค
ENIAC มีชิ้นส่วนเครื่องกลไฟฟ้าหลายชิ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งรีจิสเตอร์รีเลย์ที่ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ระหว่างตัวสะสมอิเล็กทรอนิกส์กับเครื่องพันช์ของ IBM ที่ใช้สำหรับอินพุตและเอาต์พุต สถาปัตยกรรมนี้ชวนให้นึกถึงยักษ์ใหญ่ Sam Williams จาก Bell Labs ซึ่งร่วมมือกับ George Stbitz ในคอมพิวเตอร์รีเลย์ของ Bell ได้สร้างการลงทะเบียนสำหรับ ENIAC ด้วยเช่นกัน
ความแตกต่างที่สำคัญจาก "Colossus" ทำให้ ENIAC เป็นเครื่องจักรที่ยืดหยุ่นมากขึ้น: ความสามารถในการตั้งโปรแกรมการตั้งค่าหลัก อุปกรณ์หลักที่ตั้งโปรแกรมได้จะส่งพัลส์ไปยังโมดูลฟังก์ชัน ทำให้ลำดับที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเริ่มทำงาน และได้รับพัลส์ตอบสนองเมื่องานเสร็จสิ้น จากนั้นจึงย้ายไปยังการดำเนินการถัดไปในลำดับการควบคุมหลัก และสร้างการคำนวณที่ต้องการเป็นฟังก์ชันของลำดับที่เล็กกว่าจำนวนมาก อุปกรณ์ที่ตั้งโปรแกรมได้หลักสามารถตัดสินใจได้โดยใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์: ตัวนับวงแหวนที่กำหนดว่าเอาต์พุตใดในหกบรรทัดที่จะเปลี่ยนทิศทางพัลส์ ด้วยวิธีนี้ อุปกรณ์สามารถดำเนินการลำดับการทำงานที่แตกต่างกันได้ถึงหกลำดับ ขึ้นอยู่กับสถานะปัจจุบันของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ความยืดหยุ่นนี้จะช่วยให้ ENIAC สามารถรับมือกับงานที่ห่างไกลจากความเชี่ยวชาญด้านขีปนาวุธเดิม
การกำหนดค่า ENIAC ด้วยสวิตช์และสวิตช์
Eckert รับผิดชอบในการทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในสัตว์ประหลาดตัวนี้ส่งเสียงกระหึ่ม และตัวเขาเองก็คิดกลอุบายพื้นฐานแบบเดียวกับที่ Flower มีใน Bletchley นั่นคือ ตะเกียงควรทำงานที่กระแสต่ำกว่าปกติมาก และเครื่องไม่จำเป็นต้องใช้ ที่จะปิด แต่เนื่องจากใช้หลอดไฟจำนวนมาก จึงต้องใช้เคล็ดลับอื่น: โมดูลปลั๊กอินซึ่งแต่ละโมดูลติดตั้งหลอดไฟหลายโหล สามารถถอดและเปลี่ยนได้อย่างง่ายดายในกรณีที่เกิดความล้มเหลว จากนั้นเจ้าหน้าที่บริการพบและเปลี่ยนหลอดไฟที่เสียโดยไม่รีบร้อน และ ENIAC ก็พร้อมทำงานทันที และถึงแม้จะมีมาตรการป้องกันเหล่านี้ แต่ด้วยจำนวนหลอดไฟใน ENIAC เขาก็ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ตลอดสุดสัปดาห์หรือตลอดทั้งคืนเหมือนที่รีเลย์คอมพิวเตอร์ทำ เมื่อถึงจุดหนึ่งหลอดไฟก็ดับลง
ตัวอย่างของโคมไฟจำนวนมากใน ENIAC
บทวิจารณ์เกี่ยวกับ ENIAC มักจะกล่าวถึงขนาดที่ใหญ่โตของมัน แถวของชั้นวางโคมไฟ—ทั้งหมด 18 ดวง—พร้อมสวิตช์และแผงสวิตช์จะใช้พื้นที่ในบ้านในชนบทและสนามหญ้าหน้าบ้านทั่วไปในการบูต ขนาดของมันไม่ได้เกิดจากส่วนประกอบเท่านั้น (โคมไฟมีขนาดค่อนข้างใหญ่) แต่ยังรวมถึงสถาปัตยกรรมที่แปลกประหลาดด้วย และแม้ว่าคอมพิวเตอร์ในยุคกลางทุกเครื่องจะดูใหญ่ตามมาตรฐานในปัจจุบัน แต่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไปก็มีขนาดเล็กกว่า ENIAC มาก และมีความสามารถมากกว่าเมื่อใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หนึ่งในสิบ
ทัศนียภาพของ ENIAC ที่โรงเรียนของ Moore
ขนาดที่แปลกประหลาดของ ENIAC เกิดจากการตัดสินใจออกแบบที่สำคัญ 1948 ประการ คนแรกพยายามเพิ่มความเร็วที่เป็นไปได้โดยเสียค่าใช้จ่ายและความซับซ้อน หลังจากนั้น คอมพิวเตอร์เกือบทั้งหมดเก็บตัวเลขไว้ในรีจิสเตอร์ และประมวลผลเป็นหน่วยเลขคณิตแยกกัน แล้วเก็บผลลัพธ์อีกครั้งในรีจิสเตอร์ ENIAC ไม่ได้แยกหน่วยเก็บข้อมูลและโมดูลการประมวลผล โมดูลจัดเก็บตัวเลขแต่ละโมดูลยังเป็นโมดูลประมวลผลที่สามารถบวกและลบได้ ซึ่งต้องใช้หลอดไฟจำนวนมาก อาจถูกมองว่าเป็นรุ่นที่เร่งความเร็วอย่างมากของแผนกคอมพิวเตอร์มนุษย์ของโรงเรียนมัวร์ เนื่องจาก "สถาปัตยกรรมการคำนวณของมันคล้ายกับเครื่องคิดเลขของมนุษย์ XNUMX เครื่องที่ใช้เครื่องคิดเลขเดสก์ท็อปที่มีตัวเลข XNUMX หลัก โดยส่งผลลัพธ์กลับไปกลับมา" ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้ทำให้ ENIAC สามารถประมวลผลแบบขนานบนแบตเตอรี่หลายก้อนได้ แต่โอกาสนี้ไม่ค่อยมีใครใช้ และในปี XNUMX ก็ถูกยกเลิกไปโดยสิ้นเชิง
การตัดสินใจออกแบบครั้งที่สองนั้นยากที่จะพิสูจน์ ENIAC ไม่เหมือนกับเครื่องถ่ายทอดของ ABC หรือ Bell เนื่องจาก ENIAC ไม่ได้จัดเก็บตัวเลขเป็นเลขฐานสอง เขาแปลการคำนวณเชิงกลทศนิยมโดยตรงในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยมีทริกเกอร์สิบตัวสำหรับแต่ละหลัก - ถ้าตัวแรกเปิดอยู่ จะเป็นศูนย์ ตัวที่สองคือ 1 ตัวที่สามคือ 2 และอื่น ๆ นี่เป็นการทิ้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ราคาแพงจำนวนมาก (เช่น เพื่อแสดงเลข 1000 ในเลขฐานสองต้องใช้ฟลิปฟล็อป 10 ชิ้น หนึ่งชิ้นต่อเลขฐานสอง (1111101000) และในวงจร ENIAC ต้องใช้ฟลิปฟล็อป 40 ชิ้น สิบชิ้นต่อทศนิยม หลัก) ซึ่งเห็นได้ชัดว่าถูกจัดระเบียบเพราะกลัวความยากลำบากในการแปลงระหว่างระบบเลขฐานสองและระบบทศนิยม อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ Atanasoff-Berry, Colossus และเครื่องรีเลย์ของ Bell และ Zuse ใช้ระบบเลขฐานสอง และนักพัฒนาของพวกเขาไม่มีปัญหาในการแปลงระหว่างฐาน
ไม่มีใครจะทำซ้ำการตัดสินใจออกแบบดังกล่าว ในแง่นี้ ENIAC เป็นเหมือน ABC ซึ่งเป็นความอยากรู้อยากเห็นที่ไม่เหมือนใคร ไม่ใช่เทมเพลตสำหรับคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ทุกเครื่อง อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบของเขาคือเขาได้พิสูจน์ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ การทำงานที่มีประโยชน์ และการแก้ปัญหาที่แท้จริงด้วยความเร็วที่น่าแปลกใจสำหรับผู้อื่นอย่างไม่ต้องสงสัย
การพักฟื้น
ภายในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 1945 ENIAC เปิดให้บริการเต็มรูปแบบ มันไม่ได้อวดอ้างความน่าเชื่อถือเช่นเดียวกับเครื่องกลไฟฟ้าของญาติ แต่มันเชื่อถือได้มากพอที่จะใช้ประโยชน์จากความเร็วของมันหลายร้อยเท่า การคำนวณวิถีกระสุนซึ่งใช้เวลาสิบห้านาทีสำหรับเครื่องวิเคราะห์ความแตกต่าง ENIAC สามารถทำได้ภายในยี่สิบวินาที ซึ่งเร็วกว่ากระสุนปืนที่บินเอง และไม่เหมือนกับเครื่องวิเคราะห์ เขาสามารถทำได้ด้วยความแม่นยำเทียบเท่ากับเครื่องคิดเลขของมนุษย์โดยใช้เครื่องคิดเลขเชิงกล
อย่างไรก็ตาม ตามที่สติบิตซ์ได้ทำนายไว้ ENIAC มาช้าเกินไปที่จะช่วยในสงคราม และการจัดตารางก็ไม่จำเป็นอย่างเร่งด่วนอีกต่อไป แต่มีโครงการอาวุธลับที่ Los Alamos ใน New Mexico ซึ่งดำเนินต่อไปหลังสงคราม นอกจากนี้ยังต้องใช้การคำนวณจำนวนมาก หนึ่งในนักฟิสิกส์ของโครงการแมนฮัตตัน เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 1942 ถูกจุดไฟด้วยแนวคิดเรื่อง "อาวุธวิเศษ": ทำลายล้างได้มากกว่าที่ทิ้งในญี่ปุ่นในภายหลัง โดยพลังงานของการระเบิดมาจากฟิวชันของอะตอม และไม่ใช่จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เทลเลอร์คิดว่าเขาสามารถเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิวชันในของผสมระหว่างดิวทีเรียม (ไฮโดรเจนธรรมดากับนิวตรอนเกิน) และทริเทียม (ไฮโดรเจนธรรมดากับนิวตรอนพิเศษ XNUMX ตัว) แต่สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องได้รับไอโซโทปในปริมาณต่ำเนื่องจากหายากมาก
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จากลอสอาลามอสจึงนำการคำนวณมาที่โรงเรียนมัวร์เพื่อทดสอบ superweapons ซึ่งจำเป็นต้องคำนวณสมการเชิงอนุพันธ์ที่จำลองการจุดระเบิดของส่วนผสมของดิวทีเรียมและทริเทียมสำหรับไอโซโทปที่มีความเข้มข้นต่างๆ ไม่มีใครที่โรงเรียนของมัวร์ได้รับอนุญาตให้รู้ว่าการคำนวณเหล่านี้มีไว้เพื่ออะไร แต่พวกเขาก็ป้อนข้อมูลและสมการทั้งหมดที่นักวิทยาศาสตร์นำมาโดยหน้าที่ รายละเอียดของการคำนวณยังคงเป็นความลับจนถึงทุกวันนี้ (เช่นเดียวกับโปรแกรมทั้งหมดในการสร้างอาวุธวิเศษ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันดีในชื่อระเบิดไฮโดรเจน) แม้ว่าเราจะรู้ว่า Teller ถือว่าผลลัพธ์ของการคำนวณที่ได้รับในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 1946 เป็นการยืนยัน ความมีชีวิตของความคิดของเขา
ในเดือนเดียวกันนั้น โรงเรียนของมัวร์ได้เผยแพร่ ENIAC สู่สาธารณะ ในระหว่างพิธีเปิดต่อหน้าผู้ชุมนุมใหญ่และสื่อมวลชน ผู้ปฏิบัติงานแสร้งทำเป็นเปิดเครื่อง (แม้ว่าจะเปิดอยู่ตลอดเวลาก็ตาม) ทำการคำนวณตามพิธีการหลายครั้ง คำนวณวิถีกระสุนเพื่อแสดงให้เห็นถึงความเร็วที่ไม่เคยมีมาก่อนของ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์. หลังจากนั้นคนงานก็แจกบัตรเจาะจากการคำนวณเหล่านี้ให้กับทุกคนที่อยู่
ENIAC ยังคงแก้ปัญหาจริงอีกมากมายตลอดปี 1946: ชุดการคำนวณการไหลของของไหล (เช่น การไหลของปีกเครื่องบิน) สำหรับนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Douglas Hartree ชุดการคำนวณอีกชุดหนึ่งสำหรับการจำลองการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ การคำนวณวิถีกระสุนสำหรับปืนใหญ่ขนาด 1946 มม. ใหม่ที่อเบอร์ดีน จากนั้นเขาก็เงียบไปหนึ่งปีครึ่ง ในตอนท้ายของปี 1948 ภายใต้ข้อตกลงระหว่างโรงเรียน Moore และกองทัพ BRL ได้บรรจุรถและขนส่งไปยังสนามฝึก มันประสบปัญหาความน่าเชื่อถือที่นั่น และทีม BRL ไม่สามารถทำให้มันทำงานได้ดีพอที่จะทำงานที่มีประโยชน์ใดๆ ได้ จนกระทั่งการอัปเกรดครั้งใหญ่สิ้นสุดลงในเดือนมีนาคม XNUMX เราจะพูดถึงการอัปเกรดที่อัปเดต ENIAC อย่างสมบูรณ์ เพิ่มเติมใน ส่วนถัดไป
แต่มันก็ไม่สำคัญอีกต่อไป ไม่มีใครสนใจ ENIAC มีการแข่งขันเพื่อสร้างผู้สืบทอดแล้ว
มีอะไรให้อ่านอีก:
• พอล เซรุซซี, นักคำนวณ (1983)
• โทมัส ไฮ ฯลฯ อัล, Eniac in Action (2016)
• David Ritchie ผู้บุกเบิกคอมพิวเตอร์ (1986)
ที่มา: will.com