บทความอื่น ๆ ในซีรีส์:
- ประวัติการถ่ายทอด
- ประวัติคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
- ประวัติของทรานซิสเตอร์
- ประวัติอินเทอร์เน็ต
จนถึงตอนนี้ เราได้มองย้อนกลับไปที่ความพยายามสามครั้งแรกในการสร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัล ได้แก่ คอมพิวเตอร์ Atanasoff-Berry ABC ซึ่งคิดค้นโดย John Atanasoff; โครงการ British Colossus นำโดย Tommy Flowers และ ENIAC สร้างขึ้นที่ Moore School แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย โครงการทั้งหมดเหล่านี้ในความเป็นจริงแล้วเป็นอิสระ แม้ว่า John Mauchly ซึ่งเป็นแรงผลักดันหลักเบื้องหลังโครงการ ENIAC จะตระหนักถึงงานของ Atanasov แต่การออกแบบ ENIAC ก็ไม่ได้มีลักษณะคล้ายกับ ABC แต่อย่างใด หากมีบรรพบุรุษร่วมกันของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ นั่นคือเครื่องนับ Wynne-Williams ผู้ต่ำต้อย ซึ่งเป็นอุปกรณ์แรกที่ใช้หลอดสุญญากาศสำหรับการจัดเก็บข้อมูลดิจิทัล และกำหนด Atanasoff, Flowers และ Mauchly บนเส้นทางสู่การสร้างคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
อย่างไรก็ตาม มีเพียงหนึ่งในสามเครื่องเท่านั้นที่มีบทบาทในเหตุการณ์ที่ตามมา ABC ไม่เคยผลิตงานที่เป็นประโยชน์ใดๆ และโดยมากแล้ว มีเพียงไม่กี่คนที่รู้เรื่องนี้ก็ลืมมันไป เครื่องจักรสงครามทั้งสองเครื่องได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพเหนือกว่าคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่มีอยู่ แต่ Colossus ยังคงเป็นความลับแม้ว่าจะเอาชนะเยอรมนีและญี่ปุ่นได้แล้วก็ตาม มีเพียง ENIAC เท่านั้นที่เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง และดังนั้นจึงกลายเป็นผู้ถือครองมาตรฐานสำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ และตอนนี้ใครก็ตามที่ต้องการสร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์โดยใช้หลอดสุญญากาศสามารถชี้ไปที่ความสำเร็จของโรงเรียนของ Moore เพื่อยืนยันได้ ความสงสัยที่ฝังแน่นจากชุมชนวิศวกรรมที่ได้ต้อนรับโครงการดังกล่าวทั้งหมดก่อนปี 1945 ได้หายไป ผู้คลางแคลงใจเปลี่ยนใจหรือเงียบไป
รายงาน EDVAC
เอกสารนี้เผยแพร่ในปี 1945 ซึ่งอิงจากประสบการณ์ในการสร้างและใช้งาน ENIAC ซึ่งกำหนดทิศทางของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในโลกหลังสงครามโลกครั้งที่สอง มันถูกเรียกว่า "รายงานร่างฉบับแรกเกี่ยวกับ EDVAC" [Electronic Discrete Variable Automatic Computer] และจัดทำเทมเพลตสำหรับสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกๆ ที่สามารถตั้งโปรแกรมได้ในยุคสมัยใหม่ นั่นคือ การดำเนินการคำสั่งที่ดึงมาจากหน่วยความจำความเร็วสูง และแม้ว่าที่มาที่แท้จริงของแนวคิดที่ระบุไว้ในนั้นยังคงเป็นประเด็นถกเถียงอยู่ แต่ก็มีการลงนามด้วยชื่อของนักคณิตศาสตร์คนนั้น (เกิด ยาโนส ลาโฮส นอยมันน์) ตามแบบฉบับของจิตใจของนักคณิตศาสตร์ บทความนี้ยังได้พยายามครั้งแรกในการสรุปการออกแบบคอมพิวเตอร์จากข้อกำหนดของเครื่องเฉพาะ เขาพยายามแยกแก่นแท้ของโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ออกจากรูปแบบต่างๆ ที่น่าจะเป็นไปได้และสุ่ม
Von Neumann เกิดในฮังการี มาที่ ENIAC ผ่านทางเมืองพรินซ์ตัน (นิวเจอร์ซีย์) และลอส อลามอส (นิวเม็กซิโก) ในปี 1929 ในฐานะนักคณิตศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ประสบความสำเร็จและมีส่วนสำคัญในด้านทฤษฎีเซต กลศาสตร์ควอนตัม และทฤษฎีเกม เขาออกจากยุโรปเพื่อรับตำแหน่งที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน สี่ปีต่อมา สถาบันการศึกษาขั้นสูง (IAS) ที่อยู่ใกล้เคียงได้เสนอตำแหน่งตามวาระให้เขา เนื่องจากการผงาดขึ้นของลัทธินาซีในยุโรป ฟอน นอยมันน์จึงรีบคว้าโอกาสที่จะอยู่อีกฟากหนึ่งของมหาสมุทรแอตแลนติกอย่างมีความสุขอย่างไม่มีกำหนด และต่อมาได้กลายเป็นผู้ลี้ภัยทางปัญญาชาวยิวกลุ่มแรก ๆ จากยุโรปของฮิตเลอร์ หลังสงคราม เขาคร่ำครวญว่า “ความรู้สึกของฉันที่มีต่อยุโรปตรงกันข้ามกับความคิดถึง เพราะทุกมุมที่ฉันรู้จักทำให้ฉันนึกถึงโลกที่หายไปและซากปรักหักพังที่ไม่นำมาซึ่งความสะดวกสบาย” และเล่าถึง “ความผิดหวังโดยสิ้นเชิงต่อมนุษยชาติของผู้คนใน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 1933 ถึง พ.ศ. 1938”
ฟอน นอยมันน์รู้สึกรังเกียจยุโรปข้ามชาติที่สูญเสียไปในวัยเยาว์ จึงสั่งการให้สติปัญญาทั้งหมดของเขาช่วยเหลือเครื่องจักรสงครามที่เป็นของประเทศที่ให้ที่พักพิงแก่เขา ในอีกห้าปีข้างหน้า เขาเดินทางข้ามประเทศ โดยให้คำปรึกษาและให้คำปรึกษาเกี่ยวกับโครงการอาวุธใหม่ๆ มากมาย ขณะเดียวกันก็จัดการร่วมเขียนหนังสือเกี่ยวกับทฤษฎีเกมที่อุดมสมบูรณ์ด้วย งานที่เป็นความลับและสำคัญที่สุดของเขาในฐานะที่ปรึกษาคือตำแหน่งของเขาในโครงการแมนฮัตตัน - ความพยายามที่จะสร้างระเบิดปรมาณู - ทีมวิจัยซึ่งตั้งอยู่ในลอสอาลามอส (นิวเม็กซิโก) Robert Oppenheimer คัดเลือกเขาในฤดูร้อนปี 1943 เพื่อช่วยในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของโครงการ และการคำนวณของเขาทำให้คนที่เหลือในกลุ่มหันไปหาระเบิดที่ยิงเข้าใน การระเบิดดังกล่าวต้องขอบคุณวัตถุระเบิดที่เคลื่อนวัสดุที่ฟิชชันเข้าไปด้านใน จะทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ยั่งยืนในตัวเอง เป็นผลให้ต้องมีการคำนวณจำนวนมากเพื่อให้ได้การระเบิดทรงกลมที่สมบูรณ์แบบซึ่งพุ่งเข้าด้านในด้วยความดันที่ต้องการ - และข้อผิดพลาดใด ๆ จะนำไปสู่การหยุดชะงักของปฏิกิริยาลูกโซ่และความล้มเหลวของระเบิด
วอน นอยมันน์ ขณะทำงานที่ลอส อลามอส
ที่ลอส อลามอส มีเครื่องคิดเลขของมนุษย์กลุ่มละ 1944 เครื่องที่มีเครื่องคิดเลขแบบตั้งโต๊ะอยู่แต่ไม่สามารถรับมือกับภาระงานในการคำนวณได้ นักวิทยาศาสตร์มอบอุปกรณ์จาก IBM ให้พวกเขาทำงานกับบัตรเจาะ แต่ก็ยังตามไม่ทัน พวกเขาต้องการอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงจาก IBM ซึ่งได้รับมาในปี XNUMX แต่ก็ยังตามไม่ทัน
เมื่อถึงเวลานั้น ฟอน นอยมันน์ได้เพิ่มสถานที่อีกแห่งหนึ่งในการล่องเรือข้ามประเทศตามปกติของเขา: เขาได้ไปเยี่ยมชมสถานที่ที่มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทุกแห่งที่อาจเป็นประโยชน์ในลอสอลามอส เขาเขียนจดหมายถึง Warren Weaver หัวหน้าแผนกคณิตศาสตร์ประยุกต์ของคณะกรรมการวิจัยการป้องกันประเทศ (NDRC) และได้รับเบาะแสที่ดีหลายประการ เขาไปฮาร์วาร์ดเพื่อดูเรือ Mark I แต่งานของกองทัพเรือก็เต็มไปด้วยงานแล้ว เขาได้พูดคุยกับ George Stibitz และพิจารณาที่จะสั่งซื้อคอมพิวเตอร์รีเลย์ Bell สำหรับ Los Alamos แต่ล้มเลิกแนวคิดนี้ไปหลังจากรู้ว่าต้องใช้เวลานานเท่าใด เขาได้ไปเยี่ยมกลุ่มจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียที่ได้รวมคอมพิวเตอร์ IBM หลายเครื่องเข้ากับระบบอัตโนมัติขนาดใหญ่ภายใต้การดูแลของ Wallace Eckert แต่ไม่มีการปรับปรุงที่เห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์ IBM ที่ Los Alamos แล้ว
อย่างไรก็ตาม วีเวอร์ไม่ได้รวมโปรเจ็กต์หนึ่งไว้ในรายการที่เขามอบให้ฟอนนอยมันน์: ENIAC เขารู้เรื่องนี้อย่างแน่นอน ในตำแหน่งของเขาในฐานะผู้อำนวยการฝ่ายคณิตศาสตร์ประยุกต์ เขามีหน้าที่รับผิดชอบในการติดตามความคืบหน้าของโครงการด้านคอมพิวเตอร์ทั้งหมดของประเทศ Weaver และ NDRC อาจมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความมีชีวิตและจังหวะเวลาของ ENIAC อย่างแน่นอน แต่ก็ค่อนข้างน่าแปลกใจที่เขาไม่ได้เอ่ยถึงการมีอยู่ของมันด้วยซ้ำ
ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม ผลลัพธ์ก็คือ von Neumann ได้เรียนรู้เกี่ยวกับ ENIAC ผ่านการพบปะโดยบังเอิญบนชานชาลาทางรถไฟเท่านั้น เรื่องราวนี้เล่าโดย Herman Goldstein ซึ่งเป็นผู้ประสานงานในห้องปฏิบัติการทดสอบของ Moore School ซึ่งเป็นที่ซึ่ง ENIAC ถูกสร้างขึ้น โกลด์สตีนพบกับฟอน นอยมันน์ที่สถานีรถไฟอเบอร์ดีนในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 1944 ฟอนนอยมันน์กำลังจะออกไปรับคำปรึกษาครั้งหนึ่ง ซึ่งเขาให้ในฐานะสมาชิกของคณะกรรมการที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ห้องปฏิบัติการวิจัยขีปนาวุธอเบอร์ดีน โกลด์สตีนรู้จักชื่อเสียงของฟอน นอยมันน์ในฐานะชายผู้ยิ่งใหญ่และได้สนทนากับเขา ต้องการสร้างความประทับใจเขาอดไม่ได้ที่จะพูดถึงโครงการใหม่ที่น่าสนใจที่กำลังพัฒนาในฟิลาเดลเฟีย แนวทางของฟอน นอยมันน์เปลี่ยนจากเพื่อนร่วมงานที่พึงพอใจไปเป็นตัวควบคุมที่แข็งแกร่งทันที และเขาก็ถามคำถามที่เกี่ยวข้องกับรายละเอียดของคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่แก่โกลด์สตีน เขาค้นพบแหล่งพลังงานคอมพิวเตอร์แห่งใหม่ที่น่าสนใจสำหรับลอสอลามอส
Von Neumann ไปเยี่ยม Presper Eckert, John Mauchly และสมาชิกคนอื่นๆ ของทีม ENIAC ในเดือนกันยายน พ.ศ. 1944 เขาตกหลุมรักโครงการนี้ทันที และเพิ่มรายการอื่นลงในรายชื่อองค์กรจำนวนมากที่จะปรึกษา ทั้งสองฝ่ายได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้ เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าทำไม von Neumann ถึงสนใจศักยภาพของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูง ENIAC หรือเครื่องจักรที่คล้ายคลึงกัน มีความสามารถในการเอาชนะข้อจำกัดด้านคอมพิวเตอร์ทั้งหมดที่ขัดขวางความก้าวหน้าของโครงการแมนฮัตตันและโครงการอื่น ๆ ที่มีอยู่หรือที่มีศักยภาพ (อย่างไรก็ตาม กฎของเซย์ ยังคงบังคับใช้อยู่ในปัจจุบัน ทำให้มั่นใจได้ว่าการมาถึงของ ความสามารถในการประมวลผลจะสร้างความต้องการที่เท่าเทียมกันสำหรับพวกเขาในไม่ช้า) สำหรับโรงเรียนมัวร์ การให้พรจากผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับการยอมรับอย่างฟอน นอยมันน์ หมายถึงการยุติความกังขาต่อพวกเขา ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยสติปัญญาอันเฉียบแหลมและประสบการณ์ที่กว้างขวางทั่วประเทศ ความรู้ทั้งเชิงกว้างและเชิงลึกในด้านคอมพิวเตอร์อัตโนมัติของเขาจึงไม่มีใครเทียบได้
นี่คือวิธีที่ von Neumann เข้ามามีส่วนร่วมในแผนของ Eckert และ Mauchly ในการสร้างผู้สืบทอดของ ENIAC พวกเขาเริ่มร่างพารามิเตอร์สำหรับคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นที่สองร่วมกับ Herman Goldstein และนักคณิตศาสตร์ ENIAC อีกคน และ von Neumann ได้สรุปแนวคิดของกลุ่มนี้ไว้ในรายงาน "ฉบับร่างฉบับแรก" เครื่องจักรใหม่จะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น มีเส้นสายที่นุ่มนวลขึ้น และที่สำคัญที่สุดคือเอาชนะอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการใช้ ENIAC นั่นคือการตั้งค่าหลายชั่วโมงสำหรับงานใหม่แต่ละงาน ในระหว่างนั้นคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังและมีราคาแพงมากเครื่องนี้ก็ไม่ได้ใช้งาน ผู้ออกแบบเครื่องจักรระบบเครื่องกลไฟฟ้ารุ่นล่าสุดอย่าง Harvard Mark I และ Bell Relay Computer หลีกเลี่ยงสิ่งนี้โดยการป้อนคำสั่งลงในคอมพิวเตอร์โดยใช้เทปกระดาษที่มีการเจาะรูเพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเตรียมกระดาษในขณะที่เครื่องจักรทำงานอื่นได้ . อย่างไรก็ตาม การป้อนข้อมูลดังกล่าวจะลบล้างข้อได้เปรียบด้านความเร็วของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไม่มีกระดาษใดสามารถให้ข้อมูลได้เร็วเท่ากับที่ ENIAC สามารถรับได้ (“Colossus” ทำงานกับกระดาษโดยใช้โฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์และแต่ละโมดูลคอมพิวเตอร์ทั้งห้าโมดูลดูดซับข้อมูลด้วยความเร็ว 5000 ตัวอักษรต่อวินาที แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเลื่อนเทปกระดาษได้เร็วที่สุดเท่านั้น เทปต้องมีการหน่วงเวลา 0,5 วินาทีสำหรับทุก ๆ 5000 บรรทัด)
วิธีแก้ปัญหาตามที่อธิบายไว้ใน "ฉบับร่างแรก" คือการย้ายที่เก็บข้อมูลคำสั่งจาก "สื่อบันทึกภายนอก" ไปยัง "หน่วยความจำ" - คำนี้ถูกใช้เป็นครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ (von Neumann ใช้คำศัพท์นี้และคำศัพท์ทางชีววิทยาอื่น ๆ ในงานโดยเฉพาะ - เขาสนใจงานของสมองและกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ประสาทมาก) แนวคิดนี้ถูกเรียกว่า "พื้นที่จัดเก็บโปรแกรม" ในภายหลัง อย่างไรก็ตามสิ่งนี้นำไปสู่ปัญหาอื่นทันทีซึ่งทำให้ Atanasov งงงันด้วยราคาหลอดอิเล็กทรอนิกส์ที่สูงเกินไป "ร่างแรก" ประมาณการว่าคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานด้านคอมพิวเตอร์ได้หลากหลายจะต้องมีหน่วยความจำเลขฐานสอง 250 ตัวเพื่อจัดเก็บคำสั่งและข้อมูลชั่วคราว หน่วยความจำ Tube ขนาดนั้นอาจมีราคาหลายล้านดอลลาร์และไม่น่าเชื่อถือเลย
วิธีแก้ปัญหานี้เสนอโดย Eckert ซึ่งทำงานเกี่ยวกับการวิจัยเรดาร์ในช่วงต้นทศวรรษ 1940 ภายใต้สัญญาระหว่าง Moore School และ Rad Lab ของ MIT ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยกลางสำหรับเทคโนโลยีเรดาร์ในสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอคเคิร์ตกำลังทำงานกับระบบเรดาร์ที่เรียกว่า "ตัวบ่งชี้เป้าหมายที่กำลังเคลื่อนที่" (MTI) ซึ่งแก้ปัญหา "แสงแฟลร์บนพื้น": สัญญาณรบกวนใดๆ บนหน้าจอเรดาร์ที่เกิดจากอาคาร เนินเขา และวัตถุที่อยู่นิ่งอื่นๆ ที่ทำให้ยากต่อการมองเห็น ให้ผู้ปฏิบัติงานแยกข้อมูลสำคัญ ได้แก่ ขนาด ตำแหน่ง และความเร็วของเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่
MTI แก้ไขปัญหาแสงแฟลร์โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า . โดยแปลงพัลส์ไฟฟ้าของเรดาร์เป็นคลื่นเสียง จากนั้นส่งคลื่นเหล่านั้นลงไปตามท่อปรอทเพื่อให้เสียงไปถึงอีกด้านและแปลงกลับเป็นพัลส์ไฟฟ้าเมื่อเรดาร์สแกนจุดเดิมบนท้องฟ้าอีกครั้ง (เส้นหน่วงเวลา สื่ออื่นสามารถใช้เสียงได้: ของเหลวอื่น ๆ ผลึกแข็งและแม้แต่อากาศ (ตามแหล่งข้อมูลบางแห่งแนวคิดของพวกเขาถูกคิดค้นโดยนักฟิสิกส์ของ Bell Labs William Shockley ซึ่งต่อมาในภายหลัง) สัญญาณใด ๆ ที่มาจากเรดาร์พร้อมกับสัญญาณเหนือท่อถือเป็นสัญญาณจากวัตถุที่อยู่นิ่งและถูกลบออก
เอคเคิร์ตตระหนักว่าพัลส์เสียงในเส้นหน่วงเวลาถือได้ว่าเป็นเลขฐานสอง - 1 หมายถึงการมีอยู่ของเสียง, 0 หมายถึงไม่มีเสียง หลอดปรอทหนึ่งหลอดสามารถประกอบด้วยตัวเลขหลายร้อยหลัก โดยแต่ละหลักจะผ่านเส้นหลายครั้งทุกๆ มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะต้องรอสองสามร้อยไมโครวินาทีจึงจะเข้าถึงตัวเลขนั้นได้ ในกรณีนี้ การเข้าถึงตัวเลขต่อเนื่องกันในโทรศัพท์จะเร็วขึ้น เนื่องจากตัวเลขถูกคั่นด้วยเวลาเพียงสองสามไมโครวินาทีเท่านั้น
เส้นหน่วงเวลาของดาวพุธในคอมพิวเตอร์ EDSAC ของอังกฤษ
หลังจากแก้ไขปัญหาสำคัญเกี่ยวกับการออกแบบคอมพิวเตอร์แล้ว ฟอน นอยมันน์ได้รวบรวมแนวคิดของกลุ่มทั้งหมดลงในรายงาน "ร่างแรก" ความยาว 101 หน้าในฤดูใบไม้ผลิปี พ.ศ. 1945 และแจกจ่ายให้กับบุคคลสำคัญในโครงการ EDVAC รุ่นที่สอง ไม่นานเขาก็เจาะเข้าไปในแวดวงอื่น ตัวอย่างเช่น นักคณิตศาสตร์ Leslie Comrie นำสำเนากลับบ้านที่อังกฤษหลังจากไปเยี่ยมโรงเรียนของ Moore ในปี 1946 และแบ่งปันกับเพื่อนร่วมงาน การเผยแพร่รายงานดังกล่าวทำให้เอคเคิร์ตและมอชลีโกรธเคืองด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก ให้เครดิตมากกับฟอน นอยมันน์ ผู้เขียนร่างจดหมาย ประการที่สอง แนวคิดหลักทั้งหมดที่มีอยู่ในระบบ ในความเป็นจริงแล้ว ได้รับการตีพิมพ์จากมุมมองของสำนักงานสิทธิบัตร ซึ่งขัดขวางแผนการของพวกเขาในการทำการค้าคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
พื้นฐานของความไม่พอใจของ Eckert และ Mauchly ทำให้เกิดความขุ่นเคืองของนักคณิตศาสตร์: von Neumann, Goldstein และ Burks ในความเห็นของพวกเขา รายงานดังกล่าวเป็นความรู้ใหม่ที่สำคัญซึ่งจำเป็นต้องเผยแพร่อย่างกว้างขวางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยคำนึงถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ องค์กรทั้งหมดนี้ยังได้รับทุนจากรัฐบาล ดังนั้นจึงเป็นค่าใช้จ่ายของผู้เสียภาษีชาวอเมริกัน พวกเขาถูกรังเกียจโดยการค้าขายของ Eckert และความพยายามของ Mauchly ที่จะทำเงินจากสงคราม วอน นอยมันน์ เขียนว่า “ฉันไม่เคยรับตำแหน่งที่ปรึกษาของมหาวิทยาลัยทั้งๆ ที่รู้ว่าฉันกำลังให้คำปรึกษาแก่กลุ่มการค้า”
ทั้งสองฝ่ายแยกทางกันในปี พ.ศ. 1946: เอคเคิร์ตและมอชลีเปิดบริษัทของตนเองโดยใช้สิทธิบัตรที่ดูเหมือนจะปลอดภัยกว่าจากเทคโนโลยี ENIAC ในตอนแรกพวกเขาตั้งชื่อบริษัทว่า Electronic Control Company แต่ในปีต่อมาพวกเขาเปลี่ยนชื่อเป็น Eckert-Mauchly Computer Corporation Von Neumann กลับมาที่ IAS เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์โดยใช้ EDVAC และ Goldstein และ Burks เข้าร่วมด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้สถานการณ์ของ Eckert และ Mauchly เกิดขึ้นอีก พวกเขาตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรัพย์สินทางปัญญาทั้งหมดของโครงการใหม่กลายเป็นสาธารณสมบัติ
Von Neumann หน้าคอมพิวเตอร์ IAS สร้างขึ้นในปี 1951
สถานที่พักผ่อนที่อุทิศให้กับ Alan Turing
ในบรรดาผู้ที่เห็นรายงาน EDVAC ในวงเวียนคืออลัน ทัวริง นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ทัวริงไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกๆ ที่สร้างหรือจินตนาการถึงคอมพิวเตอร์อัตโนมัติ อิเล็กทรอนิกส์หรืออื่นๆ และนักเขียนบางคนได้พูดเกินจริงถึงบทบาทของเขาในประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์อย่างมาก อย่างไรก็ตาม เราต้องให้เครดิตเขาในการเป็นคนแรกที่ตระหนักว่าคอมพิวเตอร์สามารถทำได้มากกว่าแค่ "คำนวณ" บางสิ่งโดยการประมวลผลลำดับตัวเลขจำนวนมาก แนวคิดหลักของเขาคือข้อมูลที่ประมวลผลโดยจิตใจของมนุษย์สามารถแสดงเป็นตัวเลขได้ ดังนั้นกระบวนการทางจิตใดๆ ก็ตามจึงสามารถเปลี่ยนเป็นการคำนวณได้
อลัน ทัวริง ในปี 1951
ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 1945 ทัวริงตีพิมพ์รายงานของเขาเอง ซึ่งกล่าวถึงฟอน นอยมันน์ ซึ่งมีชื่อว่า "ข้อเสนอสำหรับเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์" และมีไว้สำหรับห้องปฏิบัติการกายภาพแห่งชาติของอังกฤษ (NPL) เขาไม่ได้เจาะลึกรายละเอียดเฉพาะของการออกแบบคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสนออย่างลึกซึ้งมากนัก แผนภาพของเขาสะท้อนถึงจิตใจของนักตรรกวิทยา มันไม่ได้มีวัตถุประสงค์ที่จะมีฮาร์ดแวร์พิเศษสำหรับฟังก์ชันระดับสูง เนื่องจากอาจประกอบด้วยฮาร์ดแวร์พื้นฐานระดับต่ำ มันจะเป็นการเติบโตที่น่าเกลียดกับความสมมาตรที่สวยงามของรถ ทัวริงไม่ได้จัดสรรหน่วยความจำเชิงเส้นใดๆ ให้กับโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ข้อมูลและคำสั่งสามารถอยู่ร่วมกันในหน่วยความจำได้เนื่องจากเป็นเพียงตัวเลข คำสั่งก็จะกลายเป็นคำสั่งก็ต่อเมื่อมีการตีความเช่นนั้น (รายงานของทัวริงในปี 1936 เรื่อง "เกี่ยวกับตัวเลขที่คำนวณได้" ได้สำรวจความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลคงที่และคำสั่งไดนามิกแล้ว เขาบรรยายถึงสิ่งที่ต่อมาถูกเรียกว่า "เครื่องจักรทัวริง" และแสดงให้เห็นว่าคำสั่งนั้นเป็นอย่างไร สามารถเปลี่ยนเป็นตัวเลขและป้อนเป็นอินพุตไปยังเครื่องทัวริงสากลที่สามารถตีความและดำเนินการเครื่องทัวริงอื่น ๆ ได้) เนื่องจากทัวริงรู้ว่าตัวเลขสามารถเป็นตัวแทนของข้อมูลที่ระบุอย่างประณีตทุกรูปแบบ เขาจึงรวมไว้ในรายการปัญหาที่ต้องแก้ไขบนคอมพิวเตอร์เครื่องนี้ ไม่เพียงแต่การสร้างตารางปืนใหญ่และการแก้ระบบสมการเชิงเส้นเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการแก้ปริศนาและ การศึกษาหมากรุก
เครื่องยนต์ทัวริงอัตโนมัติ (ACE) ไม่เคยถูกสร้างขึ้นในรูปแบบดั้งเดิม มันช้าเกินไปและต้องแข่งขันกับโปรเจ็กต์คอมพิวเตอร์ของอังกฤษที่กระตือรือร้นมากขึ้นเพื่อผู้ที่มีความสามารถที่ดีที่สุด โครงการนี้ต้องชะงักไปหลายปี จากนั้นทัวริงก็หมดความสนใจไป ในปี 1950 NPL ได้สร้าง Pilot ACE ซึ่งเป็นเครื่องจักรขนาดเล็กที่มีการออกแบบแตกต่างออกไปเล็กน้อย และการออกแบบคอมพิวเตอร์อื่นๆ อีกหลายอย่างได้รับแรงบันดาลใจจากสถาปัตยกรรม ACE ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 แต่เธอล้มเหลวในการขยายอิทธิพลของเธอ และเธอก็จางหายไปอย่างรวดเร็ว
แต่ทั้งหมดนี้ไม่ได้ทำให้ข้อดีของทัวริงลดน้อยลง เพียงแต่ช่วยให้เขาอยู่ในบริบทที่ถูกต้องเท่านั้น ความสำคัญของอิทธิพลของเขาที่มีต่อประวัติศาสตร์ของคอมพิวเตอร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการออกแบบคอมพิวเตอร์ในช่วงทศวรรษ 1950 แต่บนพื้นฐานทางทฤษฎีที่เขาจัดเตรียมไว้สำหรับวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่เกิดขึ้นในทศวรรษ 1960 ผลงานในช่วงแรกของเขาเกี่ยวกับตรรกศาสตร์ทางคณิตศาสตร์ ซึ่งสำรวจขอบเขตของความสามารถในการคำนวณและที่ไม่สามารถคำนวณได้ กลายเป็นตำราพื้นฐานของระเบียบวินัยใหม่
การปฏิวัติที่ช้า
เมื่อข่าวของ ENIAC และรายงาน EDVAC แพร่ออกไป โรงเรียนของมัวร์ก็กลายเป็นสถานที่แสวงบุญ ผู้เยี่ยมชมจำนวนมากมาเรียนรู้จากปรมาจารย์โดยเฉพาะจากสหรัฐอเมริกาและอังกฤษ เพื่อปรับปรุงการไหลของผู้สมัคร คณบดีโรงเรียนในปี พ.ศ. 1946 จึงต้องจัดตั้งโรงเรียนภาคฤดูร้อนโดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์อัตโนมัติโดยทำงานตามคำเชิญ บรรยายโดยผู้ทรงคุณวุฒิเช่น Eckert, Mauchly, von Neumann, Burks, Goldstein และ Howard Aiken (ผู้พัฒนาคอมพิวเตอร์เครื่องกลไฟฟ้า Harvard Mark I)
ในปัจจุบัน เกือบทุกคนต้องการสร้างเครื่องจักรตามคำแนะนำจากรายงาน EDVAC (น่าแปลกที่เครื่องแรกที่รันโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำคือ ENIAC เอง ซึ่งในปี 1948 ได้ถูกแปลงให้ใช้คำสั่งที่เก็บไว้ในหน่วยความจำ จากนั้นจึงเริ่มทำ ประสบความสำเร็จในบ้านใหม่ Aberdeen Proving Ground) แม้แต่ชื่อของการออกแบบคอมพิวเตอร์ใหม่ที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1940 และ 50 ก็ได้รับอิทธิพลจาก ENIAC และ EDVAC แม้ว่าคุณจะไม่คำนึงถึง UNIVAC และ BINAC (สร้างขึ้นในบริษัทใหม่ของ Eckert และ Mauchly) และ EDVAC เอง (เสร็จสิ้นที่ Moore School หลังจากที่ผู้ก่อตั้งจากไป) ก็ยังมี AVIDAC, CSIRAC, EDSAC, FLAC, อิลเลียค, จอห์นเนียค, ออร์ดแวค, ซีแอค, ซิลเลียค, สแวค และไวแซก หลายคนคัดลอกการออกแบบ IAS ที่เผยแพร่โดยเสรีโดยตรง (โดยมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย) โดยใช้ประโยชน์จากนโยบายการเปิดกว้างเกี่ยวกับทรัพย์สินทางปัญญาของ von Neumann
อย่างไรก็ตาม การปฏิวัติทางอิเล็กทรอนิกส์พัฒนาขึ้นทีละน้อย โดยเปลี่ยนลำดับที่มีอยู่ทีละขั้นตอน เครื่องจักรสไตล์ EDVAC เครื่องแรกไม่ปรากฏจนกระทั่งปี 1948 และเป็นเพียงโครงการพิสูจน์แนวคิดเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งเป็น "เด็กน้อย" ของแมนเชสเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อพิสูจน์ความสามารถในการจดจำ (คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่เปลี่ยนจากหลอดปรอทไปเป็นหน่วยความจำประเภทอื่น ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากเทคโนโลยีเรดาร์ มีเพียงจอ CRT แทนที่จะเป็นหลอดเท่านั้น วิศวกรชาวอังกฤษ เฟรเดอริก วิลเลียมส์ เป็นคนแรกที่คิดวิธีแก้ปัญหาด้วย ความเสถียรของหน่วยความจำนี้อันเป็นผลมาจากการที่ไดรฟ์ได้รับชื่อของเขา) ในปี พ.ศ. 1949 มีการสร้างเครื่องจักรเพิ่มอีกสี่เครื่อง ได้แก่ เครื่อง Manchester Mark I ขนาดเต็ม, EDSAC ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, CSIRAC ในซิดนีย์ (ออสเตรเลีย) และ BINAC ของอเมริกา - แม้ว่าเครื่องหลังนี้จะไม่เคยใช้งานก็ตาม เล็กแต่มั่นคง ต่อเนื่องไปอีกห้าปี
ผู้เขียนบางคนบรรยายถึง ENIAC ราวกับว่ามันปิดบังอดีต และนำเราเข้าสู่ยุคของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในทันที ด้วยเหตุนี้ หลักฐานที่แท้จริงจึงถูกบิดเบือนอย่างมาก “การถือกำเนิดของ ENIAC แบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดทำให้ Mark I ล้าสมัยเกือบจะในทันที (แม้ว่าจะยังคงใช้งานได้สำเร็จต่อไปอีกสิบห้าปีหลังจากนั้น)” Katherine Davis Fishman, The Computer Measuringment (1982) เขียน ข้อความนี้ขัดแย้งในตัวเองอย่างเห็นได้ชัดจนใครๆ ก็คิดว่ามือซ้ายของนางสาวฟิชแมนไม่รู้ว่ามือขวาของเธอกำลังทำอะไร แน่นอนคุณสามารถระบุคุณลักษณะนี้ว่าเป็นบันทึกของนักข่าวธรรมดา ๆ ได้ อย่างไรก็ตาม เราพบนักประวัติศาสตร์ที่แท้จริงสองสามคนเลือก Mark I เป็นเด็กวิบากอีกครั้ง โดยเขียนว่า "Harvard Mark I ไม่เพียงแต่เป็นจุดจบทางเทคนิคเท่านั้น มันไม่ได้มีประโยชน์อะไรเลยตลอดระยะเวลา XNUMX ปีของการดำเนินงาน มีการใช้ในโครงการของกองทัพเรือหลายโครงการ และเครื่องพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์เพียงพอสำหรับกองทัพเรือในการสั่งซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์เพิ่มเติมสำหรับ Aiken Lab" [Aspray และ Campbell-Kelly] ย้อนแย้งกันชัดๆ อีกครั้ง
ในความเป็นจริง คอมพิวเตอร์รีเลย์มีข้อดีและยังคงทำงานร่วมกับลูกพี่ลูกน้องทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาต่อไป คอมพิวเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าใหม่หลายเครื่องถูกสร้างขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่สอง และแม้กระทั่งในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ในญี่ปุ่น เครื่องรีเลย์ออกแบบ สร้าง และบำรุงรักษาได้ง่ายกว่า และไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าและเครื่องปรับอากาศมากนัก (เพื่อกระจายความร้อนจำนวนมหาศาลที่ปล่อยออกมาจากหลอดสุญญากาศหลายพันหลอด) ENIAC ใช้ไฟฟ้า 150 กิโลวัตต์ โดย 20 กิโลวัตต์ใช้เพื่อทำให้เย็นลง
กองทัพสหรัฐฯ ยังคงเป็นผู้บริโภคพลังการประมวลผลหลัก และไม่ได้ละเลยโมเดลระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ "ล้าสมัย" ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 กองทัพบกมีคอมพิวเตอร์รีเลย์สี่เครื่อง และกองทัพเรือมีคอมพิวเตอร์ห้าเครื่อง ห้องปฏิบัติการวิจัย Ballistics ในอเบอร์ดีนเป็นแหล่งรวมพลังการประมวลผลที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมี ENIAC เครื่องคำนวณแบบรีเลย์จาก Bell และ IBM และเครื่องวิเคราะห์ดิฟเฟอเรนเชียลรุ่นเก่า ในรายงานเดือนกันยายน พ.ศ. 1949 แต่ละรายงานมีจุดยืน: ENIAC ทำงานได้ดีที่สุดด้วยการคำนวณที่ยาวและเรียบง่าย เครื่องคิดเลข Model V ของ Bell ประมวลผลการคำนวณที่ซับซ้อนได้ดีกว่า เนื่องจากมีเทปคำสั่งที่มีความยาวไม่จำกัดและความสามารถด้านเลขทศนิยม และ IBM ก็สามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมากที่จัดเก็บไว้ในการ์ดเจาะได้ ในขณะเดียวกัน การดำเนินการบางอย่าง เช่น การรูทคิวบ์ ยังคงทำได้ง่ายกว่าด้วยตนเอง (โดยใช้สเปรดชีตและเครื่องคำนวณบนเดสก์ท็อปรวมกัน) และประหยัดเวลาของเครื่อง
เครื่องหมายที่ดีที่สุดสำหรับการสิ้นสุดการปฏิวัติคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่ปี 1945 เมื่อ ENIAC ถือกำเนิด แต่เป็นปี 1954 เมื่อคอมพิวเตอร์ IBM 650 และ 704 ปรากฏขึ้น คอมพิวเตอร์เหล่านี้ไม่ใช่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เชิงพาณิชย์เครื่องแรก แต่เป็นเครื่องแรกที่ผลิตใน นับร้อยและตัดสินการครอบงำของ IBM ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์มาเป็นเวลาสามสิบปี ในคำศัพท์ คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่ความผิดปกติที่แปลกประหลาดของปี 1940 อีกต่อไป แต่มีอยู่ในความฝันของคนนอกรีตเช่น Atanasov และ Mauchly เท่านั้น พวกเขากลายเป็นวิทยาศาสตร์ปกติไปแล้ว
หนึ่งในคอมพิวเตอร์ IBM 650 จำนวนมาก ในกรณีนี้คือตัวอย่างของมหาวิทยาลัย Texas A&M หน่วยความจำดรัมแม่เหล็ก (ด้านล่าง) ทำให้ค่อนข้างช้า แต่ก็มีราคาไม่แพงนัก
ออกจากรัง
ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 วงจรและการออกแบบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ดิจิทัลได้แยกออกจากต้นกำเนิดในสวิตช์แอนะล็อกและแอมพลิฟายเออร์ การออกแบบคอมพิวเตอร์ในช่วงทศวรรษที่ 1930 และต้นทศวรรษที่ 40 ขึ้นอยู่กับแนวคิดจากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์และเรดาร์เป็นอย่างมาก และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง แนวคิดจากวิศวกรโทรคมนาคมและแผนกวิจัย ขณะนี้คอมพิวเตอร์ได้จัดสาขาของตนเองแล้ว และผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ก็กำลังพัฒนาแนวคิด คำศัพท์ และเครื่องมือของตนเองในการแก้ปัญหาของตนเอง
คอมพิวเตอร์ปรากฏในความหมายที่ทันสมัยและด้วยเหตุนี้เรา กำลังจะสิ้นสุดลง อย่างไรก็ตาม โลกของโทรคมนาคมก็มีข้อดีอีกอย่างหนึ่งที่น่าสนใจ หลอดสุญญากาศแซงหน้ารีเลย์โดยไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ และการถ่ายทอดครั้งสุดท้ายในประวัติศาสตร์ของเรามีข้อได้เปรียบตรงที่ไม่มีชิ้นส่วนภายในเลย ก้อนสสารที่ดูไร้พิษภัยซึ่งมีสายไฟสองสามเส้นยื่นออกมาได้เกิดขึ้นแล้ว ต้องขอบคุณอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สาขาใหม่ที่เรียกว่า "โซลิดสเตต"
แม้ว่าหลอดสุญญากาศจะเร็ว แต่ก็ยังมีราคาแพง ใหญ่ ร้อน และไม่น่าเชื่อถือเป็นพิเศษ พูดแล็ปท็อปกับพวกเขาเป็นไปไม่ได้ ฟอน นอยมันน์เขียนไว้ในปี 1948 ว่า "ไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะสามารถมีสวิตช์เกิน 10 ตัว (หรืออาจเป็นหลายหมื่นสวิตช์) ตราบใดที่เราถูกบังคับให้ใช้เทคโนโลยีและปรัชญาในปัจจุบัน" โซลิดสเตตรีเลย์ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดเหล่านี้ครั้งแล้วครั้งเล่า โดยทำลายมันซ้ำแล้วซ้ำเล่า เข้ามาใช้ในธุรกิจขนาดเล็ก โรงเรียน บ้าน เครื่องใช้ในครัวเรือน และใส่ลงในกระเป๋าเสื้อได้ เพื่อสร้างดินแดนดิจิทัลมหัศจรรย์ที่แทรกซึมการดำรงอยู่ของเราในปัจจุบัน และเพื่อค้นหาต้นกำเนิดของมัน เราต้องย้อนเวลากลับไปเมื่อห้าสิบปีก่อน และย้อนกลับไปในยุคแรก ๆ ที่น่าสนใจของเทคโนโลยีไร้สาย
มีอะไรให้อ่านอีก:
- David Anderson, “Was the Manchester Baby ตั้งครรภ์ที่ Bletchley Park?”, British Computer Society (4 มิถุนายน 2004)
- William Aspray, John von Neumann และต้นกำเนิดของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ (1990)
- Martin Campbell-Kelly และ William Aspray คอมพิวเตอร์: ประวัติความเป็นมาของเครื่องข้อมูล (1996)
- โธมัส เฮก ฯลฯ อัล Eniac in Action (2016)
- John von Neumann “ร่างแรกของรายงานเกี่ยวกับ EDVAC” (1945)
- อลัน ทัวริง “เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ที่เสนอ” (1945)
ที่มา: will.com