被遺忘的一代中繼計算機

被遺忘的一代中繼計算機

在我們的 上一篇文章 描述了由繼電器電路控制的自動電話交換機的興起。這次我們想告訴你,科學家和工程師是如何在第一代(現已被遺忘的)數位計算機中開發繼電器電路的。

在天頂接力賽

如果你還記得,繼電器的原理很簡單:電磁鐵驅動金屬開關。繼電器的概念是由幾位自然科學家和電報企業家在1830世紀XNUMX年代獨立提出的。到了XNUMX世紀中葉,發明家和機械師們將繼電器變成了電報網絡中可靠且不可或缺的組成部分。正是在這個領域,繼電器達到了頂峰:它被小型化,一代又一代接受過正規數學和物理訓練的工程師們創造了無數的設計。

1870世紀初,不僅自動交換系統,幾乎所有電話網路設備都包含某種類型的繼電器。繼電器在電話通訊中最早的應用之一可以追溯到XNUMX世紀XNUMX年代的手動交換機。當使用者旋轉電話手把(磁電機把手)時,會向電話交換器發送訊號,從而開啟「blenker」(接通/關閉)繼電器。當觸發此繼電器時,金屬擋板會落在電話接線員的接線台上,指示有來電。然後,接線員將插頭插入插孔,繼電器復位,之後可以再次抬起擋板,擋板由電磁鐵保持在此位置。

兩位貝爾工程師寫道,到1924年,一個典型的人工電話交換機服務大約10名用戶。其設備包含40到65個繼電器,這些繼電器的總磁力「足以舉起10噸重物」。在配備機械交換器的大型交換器中,這些特性甚至加倍。整個美國電話系統使用了數百萬個繼電器,隨著交換機自動化的發展,繼電器的數量還在增加。單一電話連接可能需要幾個到幾百個繼電器,具體取決於所涉及的交換機的數量和設備。

貝爾公司製造部門 Western Electric 的工廠生產了種類繁多的繼電器。工程師們對繼電器進行瞭如此多的修改,甚至連最老練的養狗人或養鴿人都會羨慕這種多樣性。繼電器的操作速度和靈敏度得到了最佳化,尺寸也減少了。 1921 年,Western Electric 生產了近 5 萬個繼電器,涵蓋 3 種基本類型。最常見的是通用 E 型繼電器,它是一種扁平的近乎矩形的設備,重幾十克。它主要由沖壓金屬零件製成,這意味著它在生產過程中採用了先進的技術。外殼可以保護觸點免受灰塵和鄰近設備感應電流的影響:繼電器通常彼此靠近安裝,機架上裝有數百個繼電器。總共開發了 XNUMX 種 E 型繼電器,每種繼電器的繞組和接點配置各不相同。

很快地這些繼電器就開始用於最複雜的開關。

座標開關

1910年,瑞典皇家電信公司(Royal Telegrafverket)的工程師戈特希爾夫·貝圖蘭德(Gotthilf Betulander)萌生了一個想法。這家國有企業控制著瑞典大部分(數十年來幾乎全部)的電話市場。他相信,透過建構完全基於繼電器的自動交換系統,可以大幅提高瑞典電信公司的營運效率。更具體地說,就是繼電器矩陣:將鋼棒網格連接到電話線上,並在鋼棒交叉處安裝繼電器。與基於滑動或旋轉觸點的系統相比,這種交換器速度更快、更可靠,也更易於維護。

此外,貝圖蘭德也提出了一個想法,將系統中負責選擇和連接的部分分離到獨立的中繼電路中。系統的其餘部分應該僅用於建立語音通道,然後釋放出來用於處理其他通話。這就是貝圖蘭德後來被稱為「公共控制」的想法。

他將儲存來電號碼的電路稱為「記錄器」(另一個術語是暫存器)。將發現並「標記」網格中可用連接的電路稱為「標記器」。作者為他的系統申請了專利。斯德哥爾摩和倫敦出現了幾個這樣的站點。 1918年,貝圖蘭德了解到一項美國發明:縱橫交換機,由貝爾工程師約翰·雷諾茲於五年前發明。這種交換器與貝圖蘭德的設計非常相似,但它使用了 n +米 維護用繼電器 n +米 矩陣節點,這大大方便了電話交換機的進一步擴展。連接建立後,固定桿會夾住鋼琴線“手指”,選擇桿會沿著矩陣移動,從而連接到另一個呼叫。隔年,貝圖蘭德將這個理念融入他的交換機設計中。

但大多數工程師認為貝圖蘭德的發明很奇怪,而且太複雜。當瑞典電信管理局(Telegrafverket)需要選擇一個交換系統來自動化瑞典最大城市的網路時,他們選擇了愛立信開發的設計。貝圖蘭德的交換機僅用於農村地區的小型電話交換機:它們的繼電器比愛立信交換機的電動自動化系統更可靠,而且不需要每個交換機都配備維修技術人員。

然而,美國電話工程師卻抱持不同的看法。 1930年,貝爾實驗室的專家訪問瑞典,對「縱橫制交換模組的效能印象深刻」。回國後,美國人立即著手研發後來被稱為「縱橫系統1號」的裝置,取代了大城市中的面板交換機。到1938年,紐約市已安裝了兩套這樣的系統。它們很快就成為城市電話交換機的標準設備,直到30多年後電子交換機佔據主導地位。

1號縱橫制交換器最有趣的組件是貝爾公司開發的全新、更複雜的標記器。它旨在透過多個可連接在一起建立電話連接的縱橫制模組,找到從呼叫者到被叫者的空閒路徑。標記器也會測試每個連線的忙/閒狀態。這需要條件邏輯。正如歷史學家羅伯特·查普伊斯(Robert Chapuis)所寫:

這種選擇是有條件的,因為只有當一個自由連接能夠存取一個座標條,而該座標條的輸出是通往下一層的自由連接時,該自由連接才會被保留。如果有多組連接滿足所需條件,那麼「優先邏輯」會從最少的[現有]連接中選擇一組…

縱橫開關是技術理念相互融合的絕佳範例。 Betulander 設計了他的全繼電器開關,並用雷諾開關矩陣對其進行了改進,並證明了最終的設計有效。 AT&T 的工程師後來重新設計並改進了這種混合開關,最終創建了縱橫開關係統 #1。該系統後來成為兩台早期計算機的組件,其中一台如今被譽為計算機史上的里程碑。

數學計算(數學勞動)

為了理解繼電器及其電子「表親」如何以及為何推動了計算領域的革命,我們需要快速回顧一下數學計算的世界。之後,我們就能理解為什麼存在著計算過程最佳化的潛在需求。

到20世紀初,整個現代科學和工程體係都建立在成千上萬的人進行數學計算的基礎上。他們被稱為 電腦 (電腦)[為了避免混淆,該術語將在文中進一步使用 計算機.——譯者註。早在1820世紀XNUMX年代,查爾斯‧巴貝奇就發明了 差分機 (儘管他的裝置在意識形態上也有先例)。它的主要任務是自動建立數學表格,例如用於導航(透過0度、0,01度、0,02度等的多項式近似計算三角函數)。天文學對數學計算的需求也很大:需要處理在天球固定區域(取決於觀測的時間和日期)的望遠鏡觀測的原始結果,或確定新物體的軌道(例如哈雷彗星)。

自巴貝奇時代以來,對電腦的需求呈指數級增長。電力公司需要了解傳輸系統及其高度複雜的動態特性。貝塞麥鋼槍可以將彈體拋射到地平線以外(因此不再需要直接觀察目標進行瞄準),因此需要越來越精確的彈道表。涉及大量數學計算的新型統計工具(例如最小二乘法)在科學界和日益壯大的政府機構中得到越來越廣泛的應用。大學、政府機構和工業企業開始設立計算部門,其中通常由女性擔任。

機械計算器只是簡化了計算任務,卻未能真正解決問題。計算器加快了算術運算的速度,但任何複雜的科學或工程任務都需要數百甚至數千次運算,而每一次運算都必須由計算機手動完成,並仔細記錄所有中間結果。

多種因素促成了解決數學計算問題的新方法的出現。年輕的科學家和工程師曾經在夜裡痛苦地計算問題,現在他們想讓自己的手和眼睛休息。專案經理被迫為眾多計算人員支付更多工資,尤其是在第一次世界大戰後。最後,許多先進的科學和工程問題很難手動計算。所有這些因素促成了一系列電腦的誕生,這些電腦的研發工作由麻省理工學院 (MIT) 的電氣工程師萬尼瓦爾·布希 (Vannevar Bush) 指導。

微分分析儀

到目前為止,歷史往往不帶個人色彩,但現在我們將開始更多地談論個人。面板開關、E型繼電器和座標標記電路的發明者早已名聲遠播。甚至連關於他們的傳記軼事都留存了下來。關於他們生平唯一的公開證據,就是他們所創造的機器的化石殘骸。

如今,我們可以更深入地了解這些人及其背景。但我們再也見不到那些在自家閣樓和工作室辛勤工作的人了——莫爾斯和維爾,貝爾和沃森。第一次世界大戰結束時,英雄發明家的時代幾乎終結。湯瑪斯愛迪生可以被視為一個過渡人物:職業生涯初期,他是一名受僱發明家;職業生涯末期,他成為了一家「發明工廠」的老闆。那時,最重要的新技術的發展已成為一些組織的專屬——大學、企業研究部門、政府實驗室。本節中我們將要討論的人物正是這些組織的成員。

以萬尼瓦爾·布希為例。 1919年,29歲的他進入麻省理工學院。僅僅二十多年後,他成為影響美國參與二戰的重要人物之一,並幫助擴大了政府的資助,永遠改變了政府、學術界和科技發展之間的關係。但就本文而言,我們感興趣的是布希實驗室自20年代中期開始研發的一系列機器,這些機器旨在解決數學計算問題。

麻省理工學院(MIT)最近從波士頓市中心遷至劍橋查爾斯河畔,與工業界的需求緊密相連。布希本人除了教授職位外,還在多家電子企業擁有財務利益。因此,促使布希和他的學生研發新型電腦的問題出現在電力產業也就不足為奇了:模擬尖峰負荷下輸電線路的行為。顯然,這只是電腦眾多潛在應用之一:繁瑣的數學計算無所不在。

布希和他的同事首先建造了兩台機器,他們稱之為積積機。但麻省理工學院最著名、最成功的機器卻是另一台: 微分分析儀,於1931年完成。它解決了電力傳輸問題,計算了電子軌道、宇宙射線在地球磁場中的軌跡等等。在1930年代,世界各地需要運算能力的研究人員創建了數十個微分分析儀的複製品和變體。有些人甚至使用了Meccano(美國兒童建築套裝的英國版本) 組裝套件).

微分分析儀是一種模擬計算機。數學函數透過旋轉的金屬桿計算,每個金屬桿的轉速反映出一些定量值。一台馬達驅動一根獨立的桿-一個變數(通常代表時間),該桿又透過機械連接帶動其他桿(不同的微分變數)旋轉,並根據輸入的轉速計算出一個函數。計算結果以曲線形式繪製在紙上。其中最重要的部件是積分器——旋轉圓盤的輪子。積分器可以計算曲線的積分,而無需繁瑣的手動計算。

被遺忘的一代中繼計算機
微分分析儀。整合模組-蓋子打開,視窗一側是顯示計算結果的表格,中間是一組計算桿

分析儀中的所有組件均不含分立開關繼電器或任何數位開關。那麼,我們為什麼要討論這個設備呢?答案是 第四 家用車。

1930年代初,布希開始爭取洛克斐勒基金會的資助,以進一步發展這台分析儀。基金會自然科學部門負責人沃倫‧韋弗起初並不買賬,因為工程學並非他的專長。但布希大力宣揚這台新機器在科學應用上的無限潛力,尤其是在韋弗鍾愛的數學生物學領域。布希也承諾將對這台分析儀進行多項改進,包括「能夠像電話交換機一樣,快速地從一個問題切換到另一個問題」。 1936年,他的努力獲得了85萬美元的資助,用於製造一台後來被稱為洛克菲勒微分分析儀的新設備。

作為一台實用型計算機,這台分析儀不算是突破。布希後來擔任麻省理工學院副校長兼工程系主任,無法投入太多時間管理研發工作。事實上,他很快就退出了,轉而擔任華盛頓卡內基研究所的主席。布希預感到戰爭即將來臨,他有一些科學和工業理念可以滿足軍隊的需求。也就是說,他希望更接近權力中心,以便更有效地影響各種問題的決策。

同時,實驗室人員正在解決新設計帶來的技術問題,並很快將其用於軍事任務。洛克斐勒機器直到1942年才完成。軍方發現它可用於大量生產火砲彈道表。但很快,這款裝置就被純粹的 西弗羅夫耶 計算機-數字並非以物理量的形式表示,而是透過開關位置進行抽象表示。事實上,洛克斐勒的分析儀本身就使用了不少這樣的開關,它們是由繼電器電路組成。

香農

1936年,克勞德·香農年僅20歲,但已從密西根大學畢業,獲得電機工程和數學學士學位。他被一張貼在公告欄上的傳單吸引到麻省理工學院。萬尼瓦爾·布希當時正在尋找一位新的助手來研究一台微分分析儀。香農毫不猶豫地申請了職位,並很快開始著手解決新的問題,而新設備也才開始逐漸成形。

香農與布希截然不同。他既不是商人,也不是學術帝國的締造者,更不是行政官員。他一生熱愛遊戲、解謎和各種消遣:西洋棋、雜耍、迷宮、密碼。與同時代的許多人一樣,香農在戰爭期間全身心投入到嚴肅的工作中:在貝爾實驗室獲得了一份政府合約工作,這讓他孱弱的身體得以免於服兵役。在此期間,他對槍械控制和密碼學的研究,最終促成了資訊理論領域的開創性著作(我們在此不再贅述)。 1950年代,戰爭及其後果逐漸平息後,香農回到麻省理工學院任教,將閒暇時間用於各種消遣:他發明了一種只能使用羅馬數字的計算器;一種啟動後會伸出機械臂關閉機器的機器。

香農遇到的洛克斐勒機器在邏輯上與1931年的分析儀相同,但它們的物理部件卻截然不同。布希意識到,老式機器中的桿和機械齒輪會降低效率:要進行計算,必須先安裝好機器,這需要熟練的機械師投入大量工時。

新型分析儀克服了這項缺陷。它的設計並非基於帶桿的桌子,而是基於貝爾實驗室捐贈的備用原型機——縱橫制交換機。每個整合模組不再透過中心軸傳輸電力,而是由電動馬達獨立驅動。設定機器執行新任務時,只需在縱橫制矩陣中配置繼電器,以所需順序連接積分器即可。一台穿孔紙帶讀取器(借用自另一種電信設備——捲式電傳打字機)讀取機器的配置,然後繼電器電路將紙帶上的信號轉換為矩陣的控制信號——這就像在積分器之間建立一系列電話通話一樣。

這台新機器不僅設定起來更快更容易,而且比上一代機器更快更精確。它能夠解決更複雜的問題。如今,這台電腦或許被認為原始,甚至有些怪異,但在當時,在觀察者看來,它就像某種偉大——或許是可怕的——頭腦在運作:

它本質上是一個數學機器人。一個電動自動裝置,設計目的不僅是減輕人類大腦繁重計算和分析的負擔,更是為了解決人類大腦無法解決的數學問題。

香農專注於將紙帶上的資料轉換成「大腦」的指令,這項操作由繼電器電路完成。他注意到電路結構與布林代數的數學結構之間存在對應關係,而布林代數是他在密西根大學本科學習過的。布林代數的操作數是 真理與謬誤,並且運算符是 與、或、非 等等。對應於邏輯語句的代數。

1937 年夏天,香農在曼哈頓貝爾實驗室(研究繼電器電路的理想場所)工作後,撰寫了他的碩士論文《繼電器和開關電路的符號分析》。這篇論文與艾倫·圖靈在前一年的工作一起,構成了計算科學的基礎。

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在 1940 年代和 1950 年代,香農建造了幾台計算/邏輯機器:THROBAC(羅馬數字計算器)、國際象棋殘局機和 Theseus(由機電滑鼠導航的迷宮)(如圖所示)

香農發現,命題邏輯的方程組可以直接機械地轉換為繼電器開關的物理電路。他總結道:「事實上,任何可以用有限步驟用文字描述的操作, 如果、並且、或 等,可以透過繼電器自動執行。 」例如,兩個受控繼電器開關串聯形成一個邏輯 И:只有當兩個電磁鐵都啟動並閉合開關時,電流才會流過主線。同時,兩個並聯的繼電器形成 OR:電流流過主電路,由其中一個電磁鐵啟動。這種邏輯電路的輸出可以反過來控制其他繼電器的電磁鐵,以實現更複雜的邏輯運算,例如(A И B)或(B) И G)。

香農在論文的附錄中總結了幾個用他的方法建構的電路範例。由於布林代數的運算與二進制中的算術運算非常相似(即使用二進制數),他展示瞭如何用繼電器構建一個“二進制電子加法器”——我們稱之為二進制加法器。幾個月後,貝爾實驗室的一位科學家在自家的餐桌上製作了這樣一個加法器。

史蒂比茨

1937年XNUMX月一個漆黑的夜晚,貝爾實驗室曼哈頓總部數學系的研究員喬治·斯蒂比茨(George Stibitz)帶回了一套奇怪的設備:乾電池、兩個控制面板用的小燈泡,以及一對從垃圾桶裡撿來的扁平U型繼電器。他用一些電線和一些零碎物品組裝了一個裝置,可以將兩個個位數的二進制數(用輸入電壓的有無表示)相加,並通過燈泡輸出一個兩位數:XNUMX表示開,XNUMX表示關。

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二進位 Stibitz 加法器

史蒂比茨是一位物理學家,他被要求評估繼電器磁鐵的物理特性。他之前沒有繼電器的經驗,所以他從研究繼電器在貝爾電話電路中的應用入手。喬治很快就注意到一些電路與二進位運算有相似之處。他對此很感興趣,於是在廚房餐桌上開始了這項業餘研究。

起初,史蒂比茨對繼電器的涉獵並沒有引起貝爾實驗室管理階層的興趣。但在1938年,研究小組負責人問喬治,他的計算器是否可以用來對複數進行算術運算(例如, a+bi哪裡 i ——負數的平方根)。事實證明,貝爾實驗室的幾個計算部門早已對這類數字的不斷乘除感到苦惱。乘以複數需要在桌上型計算機上進行四次算術運算;除法則需要16次運算。史蒂比茨表示他可以解決這個問題,並設計了一台機器來進行計算。

最終的設計由電話工程師塞繆爾·威廉姆斯用金屬打造,被稱為複數計算機(Complex Number Computer,簡稱“複數計算機”),並於1940年投入運行。它使用了450個繼電器進行計算,並由XNUMX個縱橫制交換器儲存中間結果。資料透過一台滾筒式電傳打字機輸入和接收。貝爾實驗室各部門安裝了三台這樣的電傳打字機,顯示當時對運算能力的需求龐大。繼電器、矩陣、電傳打字機——從各方面來看,它都是貝爾系統的產物。

複雜計算機的重大突破發生在11年1940月400日。史蒂比茨在達特茅斯學院舉行的美國數學學會會議上提交了一份關於這台電腦的報告。他安排在那裡安裝了一台電傳打字機,並透過電報連接到XNUMX英里外曼哈頓的複雜電腦。任何人都可以走到機器前,輸入一道題,然後看著機器在不到一分鐘的時間內神奇地列印出結果。約翰·莫奇利和約翰·馮·諾依曼都曾嘗試過這台機器,他們兩人後來在我們故事的後續發展中扮演了重要角色。

與會者們瞥見了未來世界的一瞥。後來,電腦變得如此昂貴,管理員再也無法承受讓它們閒置,而使用者則在控制台前摸索著下巴,琢磨著接下來該輸入些什麼。在接下來的20年裡,科學家找到了製造通用計算機的方法,這種計算機可以隨時等待你輸入數據,即使你正在處理其他事情。而這種互動式計算模式又過了20年才成為常態。

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1960 世紀 1964 年代,史蒂比茨在達特茅斯互動終端前。達特茅斯學院是互動計算領域的先驅。史蒂比茨於 XNUMX 年成為該學院的教授。

令人驚訝的是,儘管它解決了許多問題,但以今天的標準來看,這台複雜計算機並非真正的計算機。它可以進行複數運算,或許還能解決其他相關問題,但無法處理通用問題。它不可編程,無法以任何順序或重複執行運算。它只是一台計算器,但某些運算能力遠超前輩。

在第二次世界大戰爆發後,貝爾在史蒂比茲的指導下,開發了一系列計算機,分別被稱為「二型」、「三型」和「四型」(複雜計算機因此被稱為「一型」)。這些計算機大部分是應國防研究委員會的要求製造的,而該委員會的負責人正是萬尼瓦爾·布希。史蒂比茨改進了這些計算機的設計,使其功能更加多樣化,可編程性更強。

例如,為了滿足防空砲火控制系統的需求,人們開發了彈道計算器(後來的三型)。它於1944年在德克薩斯州的布利斯堡投入使用。該裝置包含1400個繼電器,可以執行由循環紙帶上的指令序列確定的數學運算程序。紙帶上的輸入資料和表格資料分別單獨送入。這使得人們能夠快速找到三角函數等函數的值,而無需實際計算。貝爾工程師開發了特殊的搜尋電路,可以正向/反向掃描紙帶,並找到所需表格值的位址,而不管計算結果如何。史蒂比茨發現,他的三型電腦日夜不停地按下繼電器,取代了25到40台計算器。

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Bell Model III 中繼架

V型計算機沒能服役。它變得更加多功能和強大。就其取代的計算機數量而言,它大約是III型計算機的十倍。多個配備9個繼電器的計算模組可以從多個工作站接收輸入數據,使用者在這些工作站輸入不同任務的條件。每個工作站都有一個磁帶讀取器用於資料輸入,五個用於指令。這使得在從主磁帶計算任務時可以呼叫各種子程序。主控制模組(本質上類似於作業系統)根據計算模組的可用性將指令分發給它們,程式可以執行條件轉換。它不再只是一個計算器。

奇蹟之年:1937年

1937年可以說是電腦歷史上的轉捩點。那一年,香農和史蒂比茨注意到了繼電器電路和數學函數之間的相似之處。這些發現促使貝爾實驗室建構了一系列重要的數位機器。這是一種 擴展適應 ——甚至是替代品——當不起眼的電話中繼器在不改變其物理形式的情況下成為抽象數學和邏輯的體現時。

同年,在一月號上 倫敦數學會會刊 英國數學家阿蘭圖靈的文章《論可計算數與 解析度問題»(《論可計算數及其在判定問題中的應用》)。書中描述了一種通用計算機器:作者聲稱它可以執行與人類計算機邏輯上等價的操作。圖靈去年進入普林斯頓大學研究所,也對繼電器電路很感興趣。和布希一樣,他也擔心與德國日益增長的戰爭威脅。因此,他接手了一個密碼學方面的副業:一個可用於加密軍事資訊的二進位乘法器。圖靈利用大學機械車間收集的繼電器製造了這個乘法器。

同樣在1937年,霍華德·艾肯(Howard Aiken)正在構思一種自動計算機器。艾肯是哈佛大學電機工程專業的研究生,他用機械計算器和印有數學表格的紙本書完成了大量計算。他提出了一種可以消除這種繁瑣程序的設計。與現有的計算設備不同,這種計算機器可以自動循環地處理各種進程,並將上一次計算的結果作為下一次計算的輸入。

同時,在日本電氣公司,電信工程師中島彰 (Akira Nakashima) 自 1935 年以來一直在研究繼電器電路和數學之間的關聯。最終,在 1938 年,他獨立證明了繼電器電路與布林代數的等價性,而布爾代數是香農在前一年發現的。

在柏林,前飛機工程師康拉德·楚澤(Konrad Zuse)厭倦了工作中無休止的計算,正在尋找資金來製造第二台電腦。他的第一台機械裝置V1未能可靠地運行,因此他想製造一台繼電器計算機,並和他的朋友、電信工程師赫爾穆特·施雷爾(Helmut Schreyer)共同開發了這台繼電器計算機。

電話中繼的普遍性、關於數理邏輯的結論、聰明才智者擺脫枯燥工作的願望——所有這一切交織在一起,導致了新型邏輯機器思想的出現。

被遺忘的一代

1937年的發現和發展的成果需要數年才能成熟。戰爭被證明是最強大的肥料,隨著戰爭的到來,繼電器電腦開始出現在任何擁有必要技術專長的地方。數理邏輯成為電機工程藤蔓的支架。新型可程式計算機器應運而生-現代電腦的雛形由此誕生。

除了史蒂比茨(Stibitz)機器之外,到1944年,美國還擁有哈佛大學Mark I/IBM自動序列控制計算器(ASCC),這是艾肯(Aiken)提案的成果。這個計算器的雙重名稱源自於學術界和工業界之間關係的惡化:每個人都聲稱自己擁有該設備。 Mark I/ASCC使用繼電器控制電路,但其主要運算模組是基於IBM機械計算器的架構建構的。該計算器是為了滿足美國船舶局(US Bureau of Ships)的需求而研發的。它的繼任者Mark II於1948年開始在海軍試驗場運行,其所有操作都完全基於繼電器——使用了13個繼電器。

戰爭期間,祖澤建造了一系列日益複雜的繼電器計算機,最終形成了V4。它與貝爾V型機一樣,包含子程序呼叫設定和條件跳轉指令。由於日本物資短缺,中島及其同胞的設計直到國家從戰爭中恢復後才得以付諸實踐。 1950年代,新成立的通商產業省出資建造了兩台繼電器機,其中第二台是一個擁有20萬個繼電器的龐然大物。富士通參與了這兩台繼電器機的建造,並自行開發了商用產品。

如今,這些機器幾乎已被徹底遺忘。只有一個名字留存在人們的記憶中:ENIAC。它們被遺忘的原因與其複雜性、效能或速度無關。科學家和研究人員發現,繼電器的計算和邏輯特性適用於任何可以充當開關的設備。而且,當時恰巧還有另一種類似的設備: 電子 一個比繼電器運轉速度快數百倍的開關。

第二次世界大戰在電腦史上的重要性如今已不言而喻。這場最慘烈的戰爭推動了電子計算機的發展。它的爆發釋放了克服電子交換器明顯缺陷所需的資源。機電計算機的統治地位是短暫的。如同昔日的巨頭,它們最終被子孫後代所取代。如同繼電器一樣,電子交換器的出現源自於電信業的需求。要探索它的起源,我們必須追溯到無線電時代的黎明。

來源: www.habr.com

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