Seriyadagi boshqa maqolalar:
- Estafeta tarixi
- Elektron kompyuterlar tarixi
- Transistorlar tarixi
- Internet tarixi
Biz ko'rganimizdek , radio va telefon muhandislari kuchliroq kuchaytirgichlarni qidirib, tezda elektronika deb nomlangan yangi texnologik sohani kashf etdilar. Elektron kuchaytirgichni osongina raqamli kalitga aylantirish mumkin, u o'zining elektromexanik qarindoshi telefon relesiga qaraganda ancha yuqori tezlikda ishlaydi. Mexanik qismlar yo'qligi sababli, vakuum trubkasi o'rni talab qiladigan o'n millisekund yoki undan ko'p emas, balki mikrosekundda yoki undan kamroq vaqt ichida yoqilishi va o'chirilishi mumkin edi.
1939 yildan 1945 yilgacha ushbu yangi elektron komponentlar yordamida uchta kompyuter yaratildi. Ularning qurilish sanalari Ikkinchi jahon urushi davriga to'g'ri kelishi bejiz emas. Bu to'qnashuv - tarixda misli ko'rilmagan, odamlarni urush aravalariga bog'lagan - davlatlar o'rtasidagi, fan va texnologiya o'rtasidagi munosabatlarni abadiy o'zgartirdi, shuningdek, dunyoga ko'plab yangi qurilmalarni olib keldi.
Uchta birinchi elektron kompyuterlarning hikoyalari urush bilan bog'liq. Birinchisi nemis xabarlarini ochishga bag'ishlangan bo'lib, 1970-yillarga qadar maxfiylik ostida qoldi, endi u tarixiydan boshqa hech qanday qiziqish uyg'otmaydi. Ko'pchilik o'quvchilar eshitishi kerak bo'lgan ikkinchisi ENIAC, urushda yordam berish uchun juda kech tugagan harbiy kalkulyator edi. Ammo bu erda biz ushbu uchta mashinadan eng qadimgisini ko'rib chiqamiz .
Atanasov
1930 yilda Atanasov, amerikalik muhojirning o'g'li , nihoyat yoshlik orzusiga erishdi va nazariy fizik bo‘ldi. Ammo, ko'pchilik bunday intilishlarda bo'lgani kabi, haqiqat u kutgandek emas edi. Xususan, XNUMX-asrning birinchi yarmida muhandislik va fizika fanlari talabalarining ko'pchiligi kabi, Atanasov ham doimiy hisob-kitoblarning og'riqli yuklarini boshdan kechirishga majbur bo'ldi. Uning Viskonsin universitetida geliyning qutblanishi haqidagi dissertatsiyasi mexanik stol kalkulyatori yordamida sakkiz haftalik zerikarli hisob-kitoblarni talab qildi.
Jon Atanasov yoshligida
1935 yilga kelib, Ayova universiteti professori lavozimini qabul qilib, Atanasov bu yukni engishga qaror qildi. U yangi, kuchliroq kompyuterni yaratishning mumkin bo'lgan usullari haqida o'ylay boshladi. Cheklanganlik va noaniqlik sababli analog usullarni (masalan, MIT differentsial analizatori) rad etib, u raqamlar bilan uzluksiz o'lchovlar emas, balki diskret qiymatlar sifatida ishlovchi raqamli mashinani yaratishga qaror qildi. Yoshligidan u ikkilik sanoq sistemasi bilan tanish edi va u raqamli kalitning yoqish/o‘chirish tuzilishiga odatdagi o‘nlik sonlarga qaraganda ancha yaxshi mos kelishini tushundi. Shuning uchun u ikkilik mashina yasashga qaror qildi. Va nihoyat, u eng tez va eng moslashuvchan bo'lishi uchun u elektron bo'lishi va hisob-kitoblar uchun vakuum naychalaridan foydalanishi kerak degan qarorga keldi.
Atanasov ham muammoli maydonni tanlashi kerak edi - uning kompyuteri qanday hisob-kitoblarga mos kelishi kerak? Natijada, u chiziqli tenglamalar tizimini yechish, ularni bitta o'zgaruvchiga qisqartirish bilan shug'ullanishga qaror qildi. )—uning dissertatsiyasida ustunlik qilgan bir xil hisob-kitoblar. U har biri o'ttiztagacha o'zgaruvchiga ega bo'lgan o'ttiztagacha tenglamani qo'llab-quvvatlaydi. Bunday kompyuter olimlar va muhandislar uchun muhim bo'lgan muammolarni hal qila oladi va shu bilan birga u aql bovar qilmaydigan darajada murakkab bo'lib tuyulmaydi.
San'at asari
1930-yillarning o'rtalariga kelib, elektron texnologiya 25 yil oldin paydo bo'lganidan juda xilma-xil bo'ldi. Atanasovning loyihasiga ikkita ishlanma ayniqsa mos keldi: tetik rölesi va elektron hisoblagich.
1918-asrdan beri telegraf va telefon muhandislari o'zlarining ixtiyorida kalit deb ataladigan qulay qurilmaga ega edilar. Kommutator ikki stabil o'rni bo'lib, doimiy magnitlardan foydalanib, siz uni ochiq yoki yopiq holda qoldirgan holatda, holatni almashtirish uchun elektr signalini olguncha ushlab turadi. Ammo vakuum quvurlari bunga qodir emas edi. Ularning mexanik komponenti yo'q edi va elektr zanjir bo'ylab oqayotgan yoki o'tmagan paytda "ochiq" yoki "yopiq" bo'lishi mumkin edi. 1 yilda ikki ingliz fizigi Uilyam Ekkls va Frenk Jordan ikkita chiroqni simlar bilan bog'lab, "tetik o'rni" - dastlabki impuls bilan yoqilgandan keyin doimiy ravishda yonib turuvchi elektron o'rni yaratishdi. Ekkls va Iordaniya Birinchi jahon urushi oxirida Britaniya Admiralti uchun telekommunikatsiya maqsadlarida o'z tizimini yaratdilar. Ammo keyinchalik trigger sifatida tanilgan Ekkls-Iordaniya sxemasi [ingliz. flip-flop] ikkilik raqamni saqlash uchun qurilma sifatida ham ko'rib chiqilishi mumkin - agar signal uzatilsa 0, aks holda XNUMX. Shunday qilib, n ta flip-flop orqali n bitdan iborat ikkilik sonni ifodalash mumkin edi.
Triggerdan taxminan o'n yil o'tgach, elektronikada ikkinchi yirik yutuq bo'lib, hisoblash dunyosi bilan to'qnashdi: elektron hisoblagichlar. Yana bir bor, hisoblashning dastlabki tarixida tez-tez sodir bo'lganidek, zerikish ixtironing onasi bo'ldi. Subatomik zarrachalar emissiyasini o'rganayotgan fiziklar yo chertishlarni tinglashlari yoki turli moddalardan zarrachalar chiqarish tezligini o'lchash uchun aniqlashlar sonini hisoblab, fotografik yozuvlarni o'rganish uchun soatlab sarflashlari kerak edi. Mexanik yoki elektromexanik hisoblagichlar bu harakatlarni engillashtirish uchun jozibali variant edi, lekin ular juda sekin harakat qildilar: ular bir-biridan millisekundlarda sodir bo'lgan ko'plab hodisalarni qayd eta olmadilar.
Ushbu muammoni hal qilishda asosiy shaxs edi Kembrijdagi Kavendish laboratoriyasida Ernest Ruterford qo'l ostida ishlagan. Wynne-Williams elektronikaga iqtidorga ega edi va zarrachalar bilan nima sodir bo'layotganini eshitish imkonini beradigan kuchaytirgichlarni yaratish uchun quvurlardan (yoki Buyuk Britaniyada shunday atalgan valflardan) foydalangan edi. 1930-yillarning boshlarida u klapanlardan hisoblagich yaratish uchun ishlatilishi mumkinligini tushundi, uni "ikkilik o'lchovli hisoblagich" deb ataydi, ya'ni ikkilik hisoblagich. Aslida, bu zanjir bo'ylab kalitlarni uzatishi mumkin bo'lgan flip-floplar to'plami edi (amalda u ishlatilgan , vakuum emas, balki gazni o'z ichiga olgan lampalar turlari, gazni to'liq ionlashdan keyin yoqilgan holatda qolishi mumkin).
Wynne-Williams hisoblagichi tezda zarrachalar fizikasi bilan shug'ullanadigan har bir kishi uchun kerakli laboratoriya qurilmalaridan biriga aylandi. Fiziklar ko'pincha uchta raqamni o'z ichiga olgan (ya'ni ettitagacha sanashga qodir) juda kichik hisoblagichlar qurdilar. sekin mexanik o'lchagich uchun va sekin harakatlanuvchi mexanik qismlarga ega bo'lgan metrdan tezroq sodir bo'lgan hodisalarni yozib olish uchun.
Ammo nazariy jihatdan bunday hisoblagichlar o'zboshimchalik o'lchami yoki aniqlik raqamlariga kengaytirilishi mumkin. Bular, aniq aytganda, birinchi raqamli elektron hisoblash mashinalari edi.
Atanasov-Berry kompyuteri
Atanasov bu voqea bilan tanish edi, bu esa uni elektron kompyuterni qurish imkoniyatiga ishontirdi. Ammo u to'g'ridan-to'g'ri ikkilik hisoblagichlar yoki flip-floplardan foydalanmadi. Dastlab, sanoq tizimining asosi uchun u biroz o'zgartirilgan hisoblagichlardan foydalanishga harakat qildi - axir, agar takroriy sanalmasa, qo'shish nima? Lekin negadir u hisoblash sxemalarini yetarlicha ishonchli qilib bera olmadi va o‘zining qo‘shish va ko‘paytirish sxemalarini ishlab chiqishiga to‘g‘ri keldi. U ikkilik raqamlarni vaqtincha saqlash uchun flip-floplardan foydalana olmadi, chunki u cheklangan byudjet va bir vaqtning o'zida o'ttizta koeffitsientni saqlashni maqsad qilgan. Tez orada ko'rib turganimizdek, bu holat jiddiy oqibatlarga olib keldi.
1939 yilga kelib Atanasov kompyuterini loyihalashni tugatdi. Endi uni qurish uchun to'g'ri bilimga ega bo'lgan odam kerak edi. U shunday odamni Ayova shtati institutining muhandislik bo'yicha bitiruvchisi Klifford Berrida topdi. Yil oxiriga kelib, Atanasov va Berri kichik prototipni qurishdi. Keyingi yili ular o'ttiz koeffitsientli kompyuterning to'liq versiyasini tugatdilar. 1960-yillarda ularning tarixini o'rgangan yozuvchi uni Atanasoff-Berry Computer (ABC) deb atagan va bu nom saqlanib qolgan. Biroq, barcha kamchiliklarni bartaraf etib bo'lmadi. Xususan, ABC-da 10000 XNUMXda taxminan bitta ikkilik raqam xatosi bor edi, bu har qanday katta hisob-kitob uchun halokatli bo'lar edi.
Clifford Berry va ABC 1942 yilda
Biroq, Atanasov va uning ABC-da barcha zamonaviy kompyuterlarning ildizlari va manbalarini topish mumkin. U (Beri yordami bilan) birinchi ikkilik elektron raqamli kompyuterni yaratmaganmi? Bu butun dunyo bo'ylab iqtisodiyotlar, jamiyatlar va madaniyatlarni shakllantiradigan va harakatga keltiruvchi milliardlab qurilmalarning asosiy xususiyatlari emasmi?
Ammo qaytaylik. Raqamli va ikkilik sifatlar ABC domeni emas. Misol uchun, bir vaqtning o'zida ishlab chiqilgan Bell Complex Number Computer (CNC) raqamli, ikkilik, murakkab tekislikda hisoblash qobiliyatiga ega elektromexanik kompyuter edi. Bundan tashqari, ABC va CNC cheklangan hududdagi muammolarni hal qilishlari bilan o'xshash edi va zamonaviy kompyuterlardan farqli o'laroq, ko'rsatmalarning o'zboshimchalik ketma-ketligini qabul qila olmadi.
Qolgan narsa "elektron". Ammo ABC ning matematik ichki qismlari elektron bo'lsa ham, u elektromexanik tezlikda ishladi. Atanasov va Berri minglab ikkilik raqamlarni saqlash uchun vakuum naychalaridan moliyaviy jihatdan foydalana olmagani uchun ular buning uchun elektromexanik komponentlardan foydalanganlar. Asosiy matematik hisob-kitoblarni amalga oshiradigan bir necha yuz triodlar barcha hisoblash bosqichlarining oraliq qiymatlari saqlanadigan aylanuvchi barabanlar va tebranadigan mashinalar bilan o'ralgan edi.
Atanasov va Berri perfokartalarga ma'lumotlarni mexanik ravishda urish o'rniga ularni elektr toki bilan yoqish orqali katta tezlikda o'qish va yozishda qahramonlik ko'rsatdi. Ammo bu o'z muammolariga olib keldi: bu 1 10000 raqam uchun 1990 xato uchun javobgar bo'lgan yonish apparati edi. Bundan tashqari, hatto eng yaxshi holatda ham, mashina sekundiga bir chiziqdan tezroq "zarba" qila olmadi, shuning uchun ABC o'zining o'ttiz arifmetik birligining har biri bilan soniyada faqat bitta hisobni amalga oshirishi mumkin edi. Qolgan vaqtlarda vakuum naychalari ishlamay o'tirdi va sabrsizlik bilan "barmoqlarini stolga urdi" va bu mexanizmlarning barchasi ular atrofida og'riqli sekin aylanardi. Atanasov va Berri zotdor otni pichan aravasiga olib kelishdi. (XNUMX-yillarda ABC-ni qayta yaratish loyihasi rahbari mashinaning maksimal tezligini barcha sarflangan vaqtni, shu jumladan operatorning vazifani belgilash bo'yicha ishini hisobga olgan holda, soniyada beshta qo'shish yoki ayirish bilan baholagan. Bu, albatta, Bu inson kompyuteridan tezroq, lekin biz elektron kompyuterlar bilan bir xil tezlikda emas.)
ABC diagrammasi. Barabanlar vaqtinchalik kirish va chiqishni kondansatkichlarda saqlagan. Tiratron karta zarb qilish sxemasi va kartani o'quvchi algoritmning butun bir bosqichi natijalarini yozib oldi va o'qidi (tenglamalar tizimidan o'zgaruvchilardan birini yo'q qilish).
1942 yil o'rtalarida Atanasoff va Berri tez o'sib borayotgan AQSh urush mashinasiga yozilishganda, ABCdagi ish to'xtab qoldi, bu esa miya va tanalarni talab qiladi. Atanasov Vashingtondagi dengiz qurollari laboratoriyasiga akustik minalarni ishlab chiquvchi guruhni boshqarish uchun chaqirilgan. Berri Atanasovning kotibiga turmushga chiqdi va urushga chaqirilmaslik uchun Kaliforniyadagi harbiy shartnoma kompaniyasida ish topdi. Atanasov bir muncha vaqt Ayova shtatida o'z ijodini patentlashga harakat qildi, ammo natija bo'lmadi. Urushdan keyin u boshqa ishlarga o'tdi va endi kompyuterlar bilan jiddiy shug'ullanmadi. Kompyuterning o'zi 1948 yilda institutning yangi bitiruvchisi uchun ofisda joy bo'shatish uchun poligonga yuborilgan.
Ehtimol, Atanasov juda erta ishga kirishgandir. U kamtarona universitet grantlariga tayangan va ABCni yaratish uchun bor-yo'g'i bir necha ming dollar sarflashi mumkin edi, shuning uchun iqtisod uning loyihasidagi boshqa barcha tashvishlarni o'rnini bosdi. Agar u 1940-yillarning boshlariga qadar kutganida, u to'liq elektron qurilma uchun davlat grantini olgan bo'lishi mumkin edi. Va bu holatda - foydalanish cheklangan, nazorat qilish qiyin, ishonchsiz, juda tez emas - ABC elektron hisoblashning afzalliklari uchun istiqbolli reklama emas edi. Amerika urush mashinasi, barcha hisoblash ochligiga qaramay, Ayova shtatidagi Ames shahrida zanglab ketish uchun ABCni tark etdi.
Urushning hisoblash mashinalari
Birinchi jahon urushi fan va texnikaga katta sarmoya kiritish tizimini yaratdi va ishga tushirdi va uni Ikkinchi jahon urushiga tayyorladi. Bir necha yil ichida quruqlik va dengizdagi urush amaliyoti zaharli gazlar, magnit minalar, havodan razvedka va bombardimon qilish va hokazolardan foydalanishga o'tdi. Hech bir siyosiy yoki harbiy rahbar bunday tez o'zgarishlarni sezmay qolishi mumkin emas. Ular shu qadar tez ediki, erta boshlangan tadqiqot tarozilarni bir yo'nalishda yoki boshqa tomonga burib yuborishi mumkin edi.
Qo'shma Shtatlarda juda ko'p materiallar va miyalar bor edi (ularning ko'pchiligi Gitler Germaniyasidan qochib ketgan) va boshqa mamlakatlarga ta'sir qiladigan omon qolish va hukmronlik uchun bevosita janglardan chetda edi. Bu mamlakatga ushbu saboqni ayniqsa aniq o'rganish imkonini berdi. Bu birinchi atom qurolini yaratishga ulkan sanoat va intellektual resurslar sarflanganida namoyon bo'ldi. Kamroq ma'lum bo'lgan, ammo bir xil darajada muhim yoki kichikroq sarmoya MITning Rad Lab markazida joylashgan radar texnologiyasiga investitsiya edi.
Shunday qilib, yangi paydo bo'lgan avtomatik hisoblash sohasi juda kichikroq bo'lsa ham, harbiy mablag'lardan o'z ulushini oldi. Biz allaqachon urush natijasida yaratilgan turli xil elektromexanik hisoblash loyihalarini qayd etgan edik. Releyli kompyuterlarning imkoniyatlari, nisbatan ma'lum edi, chunki minglab releli telefon stansiyalari o'sha paytga qadar ko'p yillar davomida ishlagan. Elektron komponentlar hali bunday miqyosda o'z ish faoliyatini isbotlamagan. Aksariyat mutaxassislar elektron kompyuter muqarrar ravishda ishonchsiz bo'ladi (ABC misol bo'la oladi) yoki uni qurish juda uzoq vaqt talab qiladi, deb hisoblashgan. Hukumat pullarining to'satdan kirib kelishiga qaramay, harbiy elektron hisoblash loyihalari juda kam edi. Faqat uchtasi ishga tushirildi va ulardan faqat ikkitasi ishlaydigan mashinalarga olib keldi.
Germaniyada telekommunikatsiya muhandisi Helmut Shrayer o'zining do'sti Konrad Zuzega Zuse aviatsiya sanoati uchun (keyinchalik Z3 nomi bilan tanilgan) qurayotgan elektromexanik "V3" ga nisbatan elektron mashinaning qiymatini isbotladi. Oxir-oqibat Zuse Shreyer bilan ikkinchi loyiha ustida ishlashga rozi bo'ldi va Aeronavtika tadqiqot instituti 100 yil oxirida 1941 trubkali prototipni moliyalashtirishni taklif qildi. Ammo bu ikki kishi birinchi navbatda muhim ahamiyatga ega bo'lgan urush ishlarini olib borishdi, keyin esa ularning ishlari bombardimon tufayli jiddiy sekinlashdi va ular mashinalarini ishonchli ishlay olmadilar.
Zuse (o'ngda) va Shreyer (chapda) Zuzening ota-onasining Berlindagi kvartirasida elektromexanik kompyuterda ishlaydi.
Va foydali ish qilgan birinchi elektron kompyuter Britaniyadagi maxfiy laboratoriyada yaratildi, u erda telekommunikatsiya muhandisi klapanga asoslangan kriptoanalizga tubdan yangi yondashuvni taklif qildi. Bu voqeani keyingi safar ochib beramiz.
Yana nimani o'qish kerak:
• Elis R. Burks va Artur V. Burks, Birinchi elektron kompyuter: Atansoff hikoyasi (1988)
• Devid Ritchi, kompyuter kashshoflari (1986)
• Jeyn Smayli, kompyuterni ixtiro qilgan odam (2010)
Manba: www.habr.com