najsłynniejszy komputer
Nazwa tej maszyny została już tutaj wspomniana i to w najbardziej niepochlebnym kontekście: jako komputer, który niezasłużenie cieszy się sławą bycia pierwszym na świecie. Fakt, że inni go wyprzedzili? w tym tajne brytyjskie kolosy i maszyny Conrada Zusiego; Pisałam już o nich tutaj. Oddajmy mu jednak cześć; tym bardziej zbliża się do pięknej okrągłej rocznicy swojego 65-lecia. Nie ma znaczenia, że od wielu lat jest na emeryturze. ENIAK.
Od czasu budowy tej maszyny świat stał się zupełnie innym miejscem. Chyba nikt nie spodziewał się takich konsekwencji z tym urządzeniem, które obserwujemy dzisiaj. Być może tylko… sensacyjni dziennikarze, którzy nazwali tę maszynę „elektronicznym mózgiem”. A propos, oddali ją i? Poważnie? Informatyka wyrządza niedźwiedzią przysługę, wywołując tym terminem ostrą krytykę zarówno ze strony ortodoksyjnych materialistów (którzy uważają życie za białkową formę istnienia), jak i fideistów, oburzonych jedną wskazówką, że człowiek może stworzyć jakąkolwiek formę inteligencji...
Tym samym w 1946 roku oficjalnie rozpoczęła się era komputerów. Dokładna data jest trudna do ustalenia: czy mógł to być 15 lutego 1946 r., kiedy opinia publiczna została poinformowana o istnieniu ENIAC? Być może 30 czerwca tego samego roku, kiedy zakończono okres obliczeń doświadczalnych i samochód przekazano właścicielowi, tj. Armia USA? A może trzeba cofnąć się kilka miesięcy do listopada 1945 roku, kiedy ENIAC wystawił swoje pierwsze faktury?
Jakkolwiek podejmiemy decyzję, jedno jest pewne: sześćdziesiąt pięć lat minęło.
ELEKTRONICZNE MONSTRUM
Kiedy ENIAC został pokazany dziennikarzom, było oczywiste, że nikt nigdy nie zbudował takiego potwora, przynajmniej w dziedzinie elektroniki. Ułożone w prostokącie o wymiarach 12 m na 6 m w kształcie litery U, czterdzieści dwie szafy z pomalowanej na czarno stalowej blachy stalowej – każda o wysokości 3 m, szerokości 60 cm i głębokości 30 cm – zostały wypełnione 18 800 lampami próżniowymi szesnastu typów; zawierały one również 6000 1500 przełączników, 50 000 przekaźników i 0.5 30 rezystorów. Do tego wszystkiego, według przedstawicieli prasy, potrzebnych było 140 milionów spoin, które trzeba było wykonać ręcznie. Potwór ważył 24 tony i zużywał 48 kW mocy. W jego system wentylacyjny wbudowane były dwa silniki Chryslera o łącznej mocy XNUMX koni mechanicznych; każda szafka była wyposażona w ręcznie obsługiwany nawilżacz, a termostat przerywał wszelkie „potworne” działanie, jeśli temperatura w jakiejkolwiek jej części przekraczała XNUMX°F. Dalej w pomieszczeniu przeznaczonym na samochód znalazły się trzy dodatkowe – również wypchane elektroniką – jeszcze większe od pozostałych, przesuwne szafy na kółkach, mocowane według potrzeb w odpowiednim miejscu do zestawu. Uzupełnieniem był czytnik i perforatory do kart perforowanych.
Co on myślał?
ENIAC() obliczał - w przeciwieństwie do współczesnych komputerów - w systemie dziesiętnym, operując na liczbach dziesięciocyfrowych, dodatnich lub ujemnych, ze stałą pozycją kropki dziesiętnej. Jego prędkość, zawrotna dla ówczesnych naukowców i zupełnie niewyobrażalna dla przeciętnego człowieka tamtych czasów, wyrażała się pięcioma tysiącami dodawania takich liczb na sekundę; i pomyśleć, że komputery osobiste, uważane dziś za niezbyt szybkie, są tysiące razy szybsze! W razie potrzeby maszyna mogłaby pracować z liczbami?Podwójna precyzja? (dwudziestocyfrowy) ze zmienną pozycją kropki dziesiętnej; oczywiście w tym przypadku był wolniejszy, a jego zużycie pamięci odpowiednio się zmniejszyło.
ENIAC miał typową budowę modułową. Jak mówi Roberta Ligoniera w swojej książce o historii informatyki jego architektura opierała się na systemach hierarchicznych o różnym stopniu złożoności. Wewnątrz wspomnianych szafek znajdowały się stosunkowo łatwo wymienne panele zawierające różne zestawy podzespołów elektronicznych. Takim typowym panelem była np. „dekada”, która potrafiła rejestrować liczby od 0 do 9 i generować sygnał przeniesienia po dodaniu do kolejnego takiego układu – jest to swego rodzaju elektroniczny odpowiednik cyfrowych kręgów z sumatora Pascala XVII wiek. Głównymi elementami maszyny były „baterie”, które potrafiły „pamiętać?”. liczby dziesiętne, dodaj je i przekaż dalej; każda z tych baterii zawierała 550 lamp. Numer przechowywany w danej baterii można było odczytać po umieszczeniu neonów na froncie odpowiedniej szafki.
Rodowód
Pomysł na ENIAC zrodził się z potrzeb wojny obliczeniowej. Jednym z typowych problemów księgowych XX wieku było przygotowanie tabel balistycznych dla artylerii. Taka tabela to po prostu zbiór współrzędnych toru lotu pocisku, pozwalający żołnierzowi na prawidłowe ustawienie (wycelowanie) pocisku, biorąc pod uwagę jego rodzaj, model pocisku, skład chemiczny i wielkość ładunku miotającego, temperaturę powietrza, siłę wiatru i kierunek. , ciśnienie atmosferyczne i kilka innych podobnych parametrów.
Z matematycznego punktu widzenia zestawienie takich tablic jest rozwiązaniem numerycznym pewnego rodzaju tzw. hiperboliczne równania różniczkowe w dwóch zmiennych. W praktyce tor obliczano wówczas dla 50 punktów pośrednich. Aby uzyskać odpowiednie wartości w jednym z nich, należało wykonać 15 mnożeń, co oznaczało, że obliczenia wzdłuż jednej trajektorii zajmowały 10-20 minut pracy dla najbardziej zaawansowanego wówczas technicznie komputera specjalistycznego, jakim był analizator różnicowy. Biorąc pod uwagę inne środki wymagane do zestawienia tabeli działań - jedna kompletna tablica wymagała 1000-2000 godzin obliczeniowych, tj. 6-12 tygodni. A takich tablic trzeba było budować dziesiątki tysięcy! Gdybyśmy zastosowali w tym celu najbardziej zaawansowany mnożnik firmy IBM, zajęłoby to kolejny rok pracy!
Twórcy
Historia tego, jak armia amerykańska próbowała uporać się z tym potwornym problemem, zasługuje na film science fiction. Zrekrutowany z Princeton przez lidera projektu, wybitnego, choć niezbyt młodego, norweskiego matematyka Oswalda Vebelenaktóry przeprowadził podobne obliczenia w 1917 r.; ponadto pracowało jeszcze 7 matematyków, 8 fizyków i 2 astronomów. Ich doradcą był genialny Węgier, Johna (Janosa) von Neumanna.
Około 100 młodych matematyków powołano do wojska w charakterze kalkulatorów, skonfiskowano dla wojska cały nadający się do użytku sprzęt komputerowy... Wiadomo było jednak, że potrzeby artylerii nie zostaną w ten sposób całkowicie zaspokojone. Na szczęście – trochę przez przypadek – to właśnie w tym czasie zbiegły się drogi życiowe trójki młodych ludzi. Byli to: dr. Johna Mauchly’ego (ur. 1907), inżynier elektronik Johna Prespera Eckerta (ur. 1919) i doktor matematyki, porucznik armii amerykańskiej German Heine Goldstein (ur. 1913).
J. Mauchly już w 1940 roku mówił o możliwości wykorzystania elektroniki do budowy maszyny liczącej; wpadł na ten pomysł ze względu na ogromne obliczenia, które musiał wykonać, gdy zainteresował się zastosowaniem statystyki matematycznej w meteorologii. Zapisując się na specjalne kursy na Uniwersytecie Pensylwanii, które kształcą wysoko wykwalifikowanych specjalistów dla wojska, poznał J.P. Eckerta. Ten z kolei był typowym „złotą rączką”, genialnym projektantem i wykonawcą: już w wieku 8 lat potrafił zbudować miniaturowy odbiornik radiowy, który umieścił… na końcu ołówka; w wieku 12 lat zbudował miniaturowy statek sterowany radiowo, dwa lata później zaprojektował i wyprodukował profesjonalne nagłośnienie dla swojej szkoły. Obydwaj studenci bardzo się polubili... i w wolnych chwilach zaprojektowali ogromny kalkulator, uniwersalną maszynę liczącą.
Jednak ten projekt prawie nigdy nie ujrzał światła dziennego. Obaj naukowcy formalnie przedłożyli go, w formie odpowiedniego pięciostronicowego memorandum, niejakiemu JG Brainerdowi, członkowi zarządu Uniwersytetu Pensylwanii odpowiedzialnemu za stosunki z rządem USA. Ten jednak wepchnął dokument do swojego biurka (został tam znaleziony 20 lat później - był nienaruszony) i zamknąłby sprawę, gdyby nie trzeci?Ojciec? ENIAC, Doktor G. G. Goldstein.
Doktor Goldstein pracował we wspomnianym już Centrum Obliczeniowym Armii USA () i szybko szukał rozwiązania znanego już problemu siatek balistycznych. Na szczęście podczas rutynowej kontroli wojskowego centrum komputerowego Uniwersytetu Pensylwanii opowiedział studentowi o swoich problemach. Memorandum znał uczeń Mauchly’ego… Goldstein zrozumiał znaczenie nowego pomysłu.
Stało się to w marcu 1943 r. Kilkanaście dni później Goldstein i Mauchly zostali przejęci przez kierownictwo BRL. Oswald Vebelen nie miał wątpliwości: nakazał natychmiastowe przeznaczenie niezbędnych pieniędzy na budowę maszyny. Ostatniego dnia maja 1943 roku ustalono nazwę ENIAC. 150 czerwca podpisano ściśle tajny „Projekt PX”, którego koszt ustalono na 486 804 USD (właściwie 22 USD). Oficjalnie prace rozpoczęto w lipcu 1 r., pierwsze dwie baterie oddano do użytku w czerwcu następnego roku, całą maszynę poddano badaniom laboratoryjnym jesienią 1945 r., Pierwsze obliczenia doświadczalne wykonano w listopadzie 1945 r. Jak już powiedzieliśmy, 30 czerwca ENIAC został przekazany wojsku, co potwierdziło otrzymanie „Projektu PX”.
Dlatego ENIAC nie brał udziału w wojnie. Co więcej, jego aktywizacja przez wojsko trwała do 29 lipca 1947 roku. Ale raz wystrzelony i po bardzo fundamentalnych poprawkach oddany do użytku - pod kierunkiem von Neumanna - dość długo służył w wojsku, obliczając nie tylko tablice balistyczne, ale także analizując opcje budowy bomby wodorowej, projektując taktyczną broń jądrową broń, badanie promieni kosmicznych, projektowanie tuneli aerodynamicznych czy wreszcie zupełnie „cywilne”? – poprzez obliczenie wartości liczby do tysiąca miejsc po przecinku. Zakończył służbę 2 października 1955 roku o godzinie 23.45:XNUMX, kiedy to został ostatecznie odłączony od sieci i zaczęto go rozbierać.
Miał zostać sprzedany na złom; ale naukowcy, którzy go używali, zaprotestowali i duże części maszyny zostały uratowane. Największy z nich znajduje się dziś w Smithsonian Institution w Waszyngtonie.
Tym samym w ciągu 148 miesięcy ENIAC przeszedł od deski kreślarskiej projektanta do muzeum techniki, rozpoczynając tym samym erę ogromnych osiągnięć w rozwoju technologii komputerowej. I nie ma znaczenia, że przed nim na miano komputera zapracowały maszyny zaprojektowane przez genialnego Niemca Konrada Zuse, a także – jak się okazało po otwarciu tajnych brytyjskich archiwów w 1975 roku – angielskie komputery z serii Colossus.
W 1946 roku świat poznał ENIAC-a i zawsze będzie on pierwszy dla publiczności...
