Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
Tulad ng nakita namin sa , ang mga inhinyero ng radyo at telepono sa paghahanap ng mas malalakas na amplifier ay nakatuklas ng bagong teknolohikal na larangan na mabilis na tinawag na electronics. Ang electronic amplifier ay madaling ma-convert sa isang digital switch, na tumatakbo sa mas mataas na bilis kaysa sa electromechanical na pinsan nito, ang relay ng telepono. Dahil walang mga mekanikal na bahagi, ang isang vacuum tube ay maaaring i-on at i-off sa isang microsecond o mas kaunti, sa halip na sampung millisecond o higit pa na kinakailangan ng isang relay.
Mula 1939 hanggang 1945, tatlong kompyuter ang nilikha gamit ang mga bagong elektronikong sangkap na ito. Ito ay hindi nagkataon na ang mga petsa ng kanilang pagtatayo ay nag-tutugma sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Ang salungatan na ito - walang kapantay sa kasaysayan sa paraan ng pagpasok nito sa mga tao sa karwahe ng digmaan - magpakailanman ay nagbago ng relasyon sa pagitan ng mga estado at sa pagitan ng agham at teknolohiya, at nagdala din ng malaking bilang ng mga bagong aparato sa mundo.
Ang mga kuwento ng tatlong unang electronic computer ay magkakaugnay sa digmaan. Ang una ay nakatuon sa pag-decipher ng mga mensahe ng Aleman, at nanatili sa ilalim ng takip ng lihim hanggang sa 1970s, nang wala na itong interes maliban sa kasaysayan. Ang pangalawa na dapat narinig ng karamihan sa mga mambabasa ay ang ENIAC, isang calculator ng militar na huli na nakumpleto upang tumulong sa digmaan. Ngunit dito tinitingnan natin ang pinakauna sa tatlong makinang ito, ang ideya ng .
Atanasov
Noong 1930, si Atanasov, ang anak na ipinanganak sa Amerika ng isang emigrante mula sa , sa wakas ay nakamit ang kanyang pangarap sa kabataan at naging isang theoretical physicist. Ngunit, tulad ng karamihan sa gayong mga hangarin, ang katotohanan ay hindi ang kanyang inaasahan. Sa partikular, tulad ng karamihan sa mga mag-aaral ng engineering at pisikal na agham sa unang kalahati ng ika-XNUMX siglo, kinailangan ni Atanasov na magdusa ng masakit na pasanin ng patuloy na mga kalkulasyon. Ang kanyang disertasyon sa Unibersidad ng Wisconsin sa polariseysyon ng helium ay nangangailangan ng walong linggo ng nakakapagod na mga kalkulasyon gamit ang isang mechanical desk calculator.
John Atanasov sa kanyang kabataan
Noong 1935, na tinanggap na ang isang posisyon bilang isang propesor sa Unibersidad ng Iowa, nagpasya si Atanasov na gumawa ng isang bagay tungkol sa pasanin na ito. Nagsimula siyang mag-isip tungkol sa mga posibleng paraan upang makabuo ng bago, mas malakas na computer. Ang pagtanggi sa mga analog na pamamaraan (tulad ng MIT differential analyzer) para sa mga kadahilanan ng limitasyon at imprecision, nagpasya siyang bumuo ng isang digital machine na nakikitungo sa mga numero bilang discrete values sa halip na bilang tuloy-tuloy na mga sukat. Mula sa kanyang kabataan, pamilyar siya sa sistema ng binary na numero at naunawaan na mas angkop ito sa on/off na istraktura ng digital switch kaysa sa karaniwang mga decimal na numero. Kaya nagpasya siyang gumawa ng binary machine. At sa wakas, nagpasya siya na upang ito ay maging ang pinakamabilis at pinaka-kakayahang umangkop, ito ay dapat na electronic, at gumamit ng mga vacuum tubes para sa mga kalkulasyon.
Kailangan din ni Atanasov na magpasya sa espasyo ng problema - anong uri ng mga kalkulasyon ang dapat na angkop sa kanyang computer? Bilang resulta, nagpasya siyang haharapin niya ang paglutas ng mga sistema ng mga linear na equation, na gagawing iisang variable (gamit ang )—ang parehong mga kalkulasyon na nangibabaw sa kanyang disertasyon. Susuportahan nito ang hanggang tatlumpung equation, na may hanggang tatlumpung variable bawat isa. Ang ganitong computer ay maaaring malutas ang mga problema na mahalaga sa mga siyentipiko at inhinyero, at sa parehong oras ay hindi ito mukhang hindi kapani-paniwalang kumplikado.
Piraso ng sining
Noong kalagitnaan ng 1930s, ang elektronikong teknolohiya ay naging lubhang sari-sari mula sa mga pinagmulan nito 25 taon na ang nakalilipas. Dalawang pag-unlad ang partikular na nababagay sa proyekto ni Atanasov: isang trigger relay at isang electronic meter.
Mula noong ika-1918 na siglo, ang mga inhinyero ng telegrapo at telepono ay may magagamit na kagamitan na tinatawag na switch. Ang switch ay isang bistable relay na gumagamit ng mga permanenteng magnet para hawakan ito sa estado kung saan mo ito iniwan—bukas o sarado—hanggang makatanggap ito ng electrical signal para lumipat ng state. Ngunit ang mga vacuum tube ay hindi kaya nito. Wala silang mekanikal na bahagi at maaaring "bukas" o "sarado" habang ang kuryente ay dumadaloy o hindi sa circuit. Noong 1, dalawang British physicist, William Eccles at Frank Jordan, ang nagkonekta ng dalawang lamp na may mga wire upang lumikha ng isang "trigger relay" - isang electronic relay na nananatiling patuloy na naka-on pagkatapos na i-on ng isang paunang impulse. Nilikha ng Eccles at Jordan ang kanilang sistema para sa mga layunin ng telekomunikasyon para sa British Admiralty sa pagtatapos ng Unang Digmaang Pandaigdig. Ngunit ang Eccles-Jordan circuit, na nang maglaon ay naging kilala bilang trigger [Ingles. flip-flop] ay maaari ding ituring bilang isang aparato para sa pag-iimbak ng binary digit - 0 kung ang signal ay ipinadala, at XNUMX kung hindi. Sa ganitong paraan, sa pamamagitan ng n flip-flops posible na kumatawan sa isang binary na bilang ng n bits.
Humigit-kumulang sampung taon pagkatapos ng pag-trigger, naganap ang pangalawang pangunahing tagumpay sa electronics, na nagbanggaan sa mundo ng computing: electronic meter. Muli, tulad ng madalas na nangyari sa unang bahagi ng kasaysayan ng pag-compute, ang pagkabagot ay naging ina ng imbensyon. Ang mga physicist na nag-aaral ng emission ng subatomic particle ay kailangang makinig sa mga click o gumugol ng oras sa pag-aaral ng mga photographic record, binibilang ang bilang ng mga detection upang masukat ang rate ng particle emission mula sa iba't ibang substance. Ang mga mekanikal o electromechanical na metro ay isang mapang-akit na opsyon upang mapadali ang mga pagkilos na ito, ngunit napakabagal ng mga ito: hindi nila mairehistro ang maraming mga kaganapan na naganap sa loob ng millisecond ng bawat isa.
Ang pangunahing pigura sa paglutas ng problemang ito ay , na nagtrabaho sa ilalim ni Ernest Rutherford sa Cavendish Laboratory sa Cambridge. Si Wynne-Williams ay may talento sa electronics, at gumamit na ng mga tubo (o mga balbula, gaya ng tawag sa kanila sa Britain) upang lumikha ng mga amplifier na naging posible upang marinig kung ano ang nangyayari sa mga particle. Noong unang bahagi ng 1930s, napagtanto niya na ang mga balbula ay maaaring gamitin upang lumikha ng isang counter, na tinawag niyang "binary scale counter"—iyon ay, isang binary counter. Sa esensya, ito ay isang set ng mga flip-flop na maaaring magpadala ng mga switch pataas sa chain (sa pagsasagawa, ginamit nito , mga uri ng lamp na naglalaman ng hindi isang vacuum, ngunit isang gas, na maaaring manatili sa posisyong naka-on pagkatapos ng kumpletong ionization ng gas).
Ang counter ng Wynne-Williams ay mabilis na naging isa sa mga kinakailangang kagamitan sa laboratoryo para sa sinumang kasangkot sa pisika ng particle. Ang mga physicist ay nagtayo ng napakaliit na mga counter, kadalasang naglalaman ng tatlong digit (iyon ay, may kakayahang magbilang ng hanggang pito). para sa isang mabagal na mekanikal na metro, at para sa pagre-record ng mga kaganapan na nagaganap nang mas mabilis kaysa sa isang metro na may mabagal na paggalaw ng mga mekanikal na bahagi ay maaaring magtala.
Ngunit sa teorya, ang mga naturang counter ay maaaring palawigin sa mga bilang ng di-makatwirang laki o katumpakan. Ang mga ito ay, mahigpit na pagsasalita, ang unang digital electronic calculating machine.
Atanasov-Berry computer
Pamilyar si Atanasov sa kuwentong ito, na nakumbinsi sa kanya ang posibilidad na bumuo ng isang elektronikong computer. Ngunit hindi siya direktang gumamit ng binary counters o flip-flops. Sa una, para sa batayan ng sistema ng pagbibilang, sinubukan niyang gumamit ng bahagyang binagong mga counter - pagkatapos ng lahat, ano ang karagdagan kung hindi paulit-ulit na pagbibilang? Ngunit sa ilang kadahilanan ay hindi niya magawang sapat na maaasahan ang mga circuit ng pagbibilang, at kailangan niyang bumuo ng sarili niyang mga karagdagan at multiplication circuit. Hindi siya maaaring gumamit ng mga flip-flop upang pansamantalang mag-imbak ng mga binary na numero dahil siya ay may limitadong badyet at isang ambisyosong layunin na mag-imbak ng tatlumpung coefficient sa isang pagkakataon. Tulad ng makikita natin sa lalong madaling panahon, ang sitwasyong ito ay may malubhang kahihinatnan.
Noong 1939, natapos na ni Atanasov ang pagdidisenyo ng kanyang computer. Ngayon kailangan niya ng isang tao na may tamang kaalaman upang bumuo nito. Natagpuan niya ang gayong tao sa isang nagtapos sa engineering ng Iowa State Institute na nagngangalang Clifford Berry. Sa pagtatapos ng taon, nagtayo sina Atanasov at Berry ng isang maliit na prototype. Nang sumunod na taon, nakumpleto nila ang isang buong bersyon ng computer na may tatlumpung coefficient. Noong 1960s, tinawag itong Atanasoff-Berry Computer (ABC) ng isang manunulat na naghukay ng kanilang kasaysayan, at ang pangalan ay natigil. Gayunpaman, ang lahat ng mga pagkukulang ay hindi maaaring alisin. Sa partikular, ang ABC ay nagkaroon ng error na humigit-kumulang isang binary digit sa 10000, na magiging nakamamatay para sa anumang malaking kalkulasyon.
Clifford Berry at ABC noong 1942
Gayunpaman, sa Atanasov at sa kanyang ABC mahahanap ang mga ugat at pinagmulan ng lahat ng mga modernong computer. Hindi ba niya nilikha (sa tulong ni Berry) ang unang binary electronic digital computer? Hindi ba ito ang mga pangunahing katangian ng bilyun-bilyong aparato na humuhubog at nagtutulak sa mga ekonomiya, lipunan, at kultura sa buong mundo?
Pero balik tayo. Ang mga adjectives na digital at binary ay hindi domain ng ABC. Halimbawa, ang Bell Complex Number Computer (CNC), na binuo sa parehong oras, ay isang digital, binary, electromechanical computer na may kakayahang mag-compute sa kumplikadong eroplano. Gayundin, ang ABC at CNC ay magkatulad sa na nalutas nila ang mga problema sa isang limitadong lugar, at hindi maaaring, hindi tulad ng mga modernong computer, tumanggap ng isang arbitrary na pagkakasunud-sunod ng mga tagubilin.
Ang natitira ay "electronic". Ngunit bagama't elektroniko ang mathematical innards ng ABC, umaandar ito sa bilis ng electromechanical. Dahil sina Atanasov at Berry ay hindi makagamit ng mga vacuum tube sa pananalapi upang mag-imbak ng libu-libong binary digit, gumamit sila ng mga electromechanical na bahagi upang gawin ito. Ilang daang triode, na gumaganap ng mga pangunahing kalkulasyon sa matematika, ay napapalibutan ng mga umiikot na drum at whirring punching machine, kung saan nakaimbak ang mga intermediate na halaga ng lahat ng computational na hakbang.
Ginawa nina Atanasov at Berry ang isang magiting na trabaho sa pagbabasa at pagsulat ng data sa mga punched card sa napakabilis na bilis sa pamamagitan ng pagsunog sa mga ito ng kuryente sa halip na pagsuntok sa kanila nang mekanikal. Ngunit ito ay humantong sa sarili nitong mga problema: ito ay ang nasusunog na kagamitan na responsable para sa 1 error sa bawat 10000 na numero. Higit pa rito, kahit na sa kanilang makakaya, ang makina ay hindi maaaring "masuntok" nang mas mabilis kaysa sa isang linya bawat segundo, kaya ang ABC ay maaaring magsagawa lamang ng isang pagkalkula bawat segundo sa bawat isa sa tatlumpung yunit ng aritmetika nito. Sa nalalabing oras, ang mga vacuum tube ay nakaupo nang walang tigil, walang pasensya na "nag-drum ang kanilang mga daliri sa mesa" habang ang lahat ng makinarya na ito ay umiikot nang masakit sa paligid nila. Sina Atanasov at Berry ay nakabitin ang thoroughbred na kabayo sa hay cart. (Ang pinuno ng proyektong muling likhain ang ABC noong 1990s ay tinantiya ang pinakamataas na bilis ng makina, na isinasaalang-alang ang lahat ng oras na ginugol, kabilang ang trabaho ng operator sa pagtukoy sa gawain, sa limang pagdaragdag o pagbabawas bawat segundo. Ito, siyempre, ay mas mabilis kaysa sa computer ng tao, ngunit hindi katulad ng bilis , na iniuugnay namin sa mga electronic na computer.)
ABC diagram. Ang mga drum ay nag-imbak ng pansamantalang input at output sa mga capacitor. Ang thyratron card punching circuit at card reader ay naitala at binasa ang mga resulta ng isang buong hakbang ng algorithm (inaalis ang isa sa mga variable mula sa sistema ng mga equation).
Natigil ang trabaho sa ABC noong kalagitnaan ng 1942 nang mag-sign up sina Atanasoff at Berry para sa mabilis na lumalagong makinang pangdigma sa US, na nangangailangan ng mga utak pati na rin ng mga katawan. Si Atanasov ay tinawag sa Naval Ordnance Laboratory sa Washington upang pamunuan ang isang pangkat na bumubuo ng mga acoustic mine. Ikinasal si Berry sa sekretarya ni Atanasov at nakahanap ng trabaho sa isang kumpanya ng kontratang militar sa California upang maiwasang ma-draft sa digmaan. Sinubukan ni Atanasov nang ilang oras na patente ang kanyang nilikha sa estado ng Iowa, ngunit hindi nagtagumpay. Pagkatapos ng digmaan, lumipat siya sa iba pang mga bagay at hindi na seryosong kasangkot sa mga computer. Ang computer mismo ay ipinadala sa isang landfill noong 1948 upang magbigay ng puwang sa opisina para sa isang bagong nagtapos mula sa institute.
Marahil si Atanasov ay nagsimulang magtrabaho nang maaga. Siya ay umasa sa katamtamang mga gawad sa unibersidad at maaaring gumastos lamang ng ilang libong dolyar upang lumikha ng ABC, kaya napalitan ng ekonomiya ang lahat ng iba pang alalahanin sa kanyang proyekto. Kung naghintay siya hanggang sa unang bahagi ng 1940s, maaaring nakatanggap siya ng grant ng gobyerno para sa isang ganap na electronic device. At sa ganitong estado - limitado sa paggamit, mahirap kontrolin, hindi mapagkakatiwalaan, hindi masyadong mabilis - ang ABC ay hindi isang promising advertisement para sa mga benepisyo ng electronic computing. Ang American war machine, sa kabila ng lahat ng computing gutom nito, ay iniwan ang ABC upang kalawangin sa bayan ng Ames, Iowa.
Computing machine ng digmaan
Ang Unang Digmaang Pandaigdig ay lumikha at naglunsad ng isang sistema ng napakalaking pamumuhunan sa agham at teknolohiya, at inihanda ito para sa Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Sa loob lamang ng ilang taon, ang pagsasagawa ng pakikidigma sa lupa at dagat ay lumipat sa paggamit ng mga poison gas, magnetic mine, aerial reconnaissance at pambobomba, at iba pa. Walang pinunong pulitikal o militar ang maaaring hindi makapansin ng ganoong kabilis na pagbabago. Ang mga ito ay napakabilis na ang pananaliksik ay nagsimula nang maaga ay maaaring mag-tip sa mga kaliskis sa isang direksyon o sa iba pa.
Ang Estados Unidos ay may maraming materyales at utak (marami sa kanila ay tumakas sa Germany ni Hitler) at malayo sa mga kagyat na labanan para sa kaligtasan at pangingibabaw na nakakaapekto sa ibang mga bansa. Ito ay nagbigay-daan sa bansa na matutuhan ang araling ito nang malinaw. Ito ay ipinakita sa katotohanan na ang malawak na pang-industriya at intelektwal na mapagkukunan ay nakatuon sa paglikha ng unang atomic na sandata. Ang isang hindi gaanong kilala, ngunit parehong mahalaga o mas maliit na pamumuhunan ay ang pamumuhunan sa teknolohiya ng radar na nakasentro sa Rad Lab ng MIT.
Kaya ang nascent field ng automatic computing ay nakatanggap ng bahagi nito sa pagpopondo ng militar, kahit na sa mas maliit na sukat. Napansin na natin ang iba't ibang mga proyektong electromechanical computing na nabuo ng digmaan. Ang potensyal ng mga computer na nakabatay sa relay ay, medyo nagsasalita, kilala, dahil ang mga palitan ng telepono na may libu-libong mga relay ay gumagana nang maraming taon sa oras na iyon. Ang mga elektronikong sangkap ay hindi pa napatunayan ang kanilang pagganap sa gayong sukat. Karamihan sa mga eksperto ay naniniwala na ang isang elektronikong computer ay hindi maiiwasang hindi mapagkakatiwalaan (ang ABC ay isang halimbawa) o tatagal ng masyadong mahaba upang mabuo. Sa kabila ng biglaang pag-agos ng pera ng gobyerno, ang mga proyekto ng electronic computing ng militar ay kakaunti at malayo sa pagitan. Tatlo lamang ang inilunsad, at dalawa lamang sa kanila ang nagresulta sa pagpapatakbo ng mga makina.
Sa Germany, pinatunayan ng inhinyero ng telekomunikasyon na si Helmut Schreyer sa kanyang kaibigan na si Konrad Zuse ang halaga ng elektronikong makina kaysa sa electromechanical na "V3" na itinayo ni Zuse para sa aeronautical industry (na kalaunan ay kilala bilang Z3). Sa kalaunan ay pumayag si Zuse na magtrabaho sa isang pangalawang proyekto kasama si Schreyer, at ang Aeronautical Research Institute ay nag-alok na tustusan ang isang 100-tube na prototype noong huling bahagi ng 1941. Ngunit ang dalawang lalaki ay unang kumuha ng mas mataas na priyoridad na gawain sa digmaan at pagkatapos ay ang kanilang trabaho ay lubhang pinabagal ng pinsala sa pambobomba, na nag-iiwan sa kanila na hindi mapaandar ang kanilang makina nang mapagkakatiwalaan.
Sina Zuse (kanan) at Schreyer (kaliwa) ay nagtatrabaho sa isang electromechanical computer sa apartment ng Berlin ng mga magulang ni Zuse
At ang unang electronic computer na gumawa ng kapaki-pakinabang na trabaho ay nilikha sa isang lihim na laboratoryo sa Britain, kung saan iminungkahi ng isang telecommunications engineer ang isang radikal na bagong diskarte sa valve-based cryptanalysis. Ibubunyag natin ang kwentong ito sa susunod.
Ano pa ang dapat basahin:
• Alice R. Burks at Arthur W. Burks, The First Electronic Computer: The Atansoff Story (1988)
• David Ritchie, The Computer Pioneers (1986)
• Jane Smiley, Ang taong Nag-imbento ng Computer (2010)
Pinagmulan: www.habr.com