Самый известный компьютер
Имя этой машины здесь уже упоминалось, причем в самом нелестном контексте: как компьютер, незаслуженно пользующийся славой первого в мире. Факт, другие обогнали его? в том числе секретные британские колоссы и машины Конрада Зуси; Я уже писал о них здесь. Однако воздадим ему честь; тем более приближается к прекрасному круглому юбилею своего 65-летия. И неважно, что он уже много лет на пенсии. ЭНИАК.
С момента постройки этой машины мир стал совсем другим. Наверное, никто не ожидал таких последствий с этим устройством, какие мы наблюдаем сегодня. Пожалуй, только… журналисты-любители сенсаций, назвавшие эту машину “электронным мозгом”. Кстати, они ее выдали и?Серьезно? информатика оказывает медвежью услугу, вызывая этим термином ожесточенную критику как со стороны ортодоксальных материалистов (относящихся к жизни как форме белкового существования), так и, возмущенных одним намеком на то, что человек может создать любую форму интеллекта, фидеистов…
Таким образом, в 1946 году официально началась эра компьютеров. Точную дату установить сложно: может быть, это было 15 февраля 1946 года, когда общественность была проинформирована о существовании ENIAC? Может 30 июня того же года, когда период экспериментальных расчетов был закрыт и машина была передана ее владельцу, т.е. армии США? Или, может быть, вам нужно вернуться на несколько месяцев назад, к ноябрю 1945 года, когда ENIAC выпустил свои первые счета?
Как бы мы ни решили, одно несомненно: шестьдесят пять лет позади.
ЭЛЕКТРОННЫЙ МОНСТРУМ
Когда ENIAC показали журналистам, было очевидно, что подобного монстра еще никто не строил, по крайней мере, в области электроники. Расположенные в виде U-образного прямоугольника 12 на 6 м, сорок два шкафа из окрашенной в черный цвет стальной листовой стали – каждый высотой 3 м, шириной 60 см и глубиной 30 см – были заполнены 18 800 электронными лампами шестнадцати типов; они также содержали 6000 1500 коммутаторов, 50 000 реле и 0.5 30 резисторов. Для всего этого, как сообщили представителям прессы, потребовалось 140 миллиона сварных швов, которые нужно было сделать вручную. Монстр весил 24 тонн и потреблял 48 кВт мощности. В его систему вентиляции были встроены два двигателя Chrysler общей мощностью XNUMX л.с.; каждый шкаф был оборудован увлажнителем с ручным управлением, а термостат останавливал всю «чудовищную» работу, если температура внутри какой-либо его части превышала XNUMX °C. Далее, в помещении, предназначенном для машины, находились три дополнительных – тоже напичканных электроникой – еще больших, чем остальные, шкафов-купе на колесиках, прикреплявшихся по мере надобности в нужном месте к набору. Их дополняли ридер и перфораторы для перфорированных карт.
Как он считал?
ENIAC() вычислял – в отличие от современных компьютеров – в десятичной системе, оперируя десятизначными числами, положительными или отрицательными, с фиксированным положением десятичной точки. Его скорость, головокружительная для ученых того времени и совершенно невообразимая для среднего человека того времени, выражалась пятью тысячами сложений таких чисел в секунду; и подумать, что персональные компьютеры, считающиеся сегодня не очень быстрыми, в тысячи раз быстрее! При необходимости машина могла бы работать с числами?Двойной точности? (двадцатизначный) с переменным положением десятичной точки; конечно, в этом случае он был медленнее, и его объем памяти соответственно уменьшился.
ENIAC имел типичную модульную структуру. Как он говорит Роберт Лигоньер в своей книге по истории информатики его архитектура была основана на иерархических системах различной сложности. Внутри упомянутых выше шкафов находились относительно легко заменяемые панели, содержащие различные наборы электронных компонентов. Такой типичной панелью была, например, «декада», которая могла записывать цифры от 0 до 9 и генерировать сигнал переноса при добавлении к следующей такой системе — это своего рода электронный эквивалент цифровых кругов из сумматор Паскаля XVII века. Основными элементами машины были «аккумуляторы», которые могли «запоминать?». десятичные числа, сложите их и передайте дальше; каждая из этих батарей содержала 550 ламп. Номер, хранящийся в данной батарее, можно было прочитать по расположению неоновых огней на передней части соответствующего шкафа.
Родословная
Идея ENIAC родилась из нужд вычислительной войны. Одной из типичных бухгалтерских проблем XNUMX-х годов была подготовка баллистических таблиц для артиллерии. Такая таблица представляет собой просто набор координат траектории полета снаряда, позволяющий военнослужащему правильно установить (навести) снаряд с учетом его типа, модели снаряда, химического состава и размера метательного заряда, температуры воздуха, силы и направления ветра. , атмосферное давление и некоторые другие подобные параметры.
С математической точки зрения составление таких таблиц представляет собой численное решение определенного вида т.н. гиперболические дифференциальные уравнения с двумя переменными. На практике трек тогда рассчитывался для 50 промежуточных точек. Для того, чтобы получить соответствующие значения в одном из них, нужно было произвести 15 умножений, а это означало, что расчеты по одной траектории занимали 10-20 минут работы самой технически совершенной на тот момент специализированной вычислительной машины, коей была дифференциальный анализатор. С учетом других мер, необходимых для составления таблицы действий – одна полная таблица требовала 1000-2000 вычислительных часов, т.е. 6-12 недель. И таких досок нужно было построить десятки тысяч! Если бы мы использовали для этой цели самый современный умножитель от IBM, на это ушли бы еще годы работы!
Творцы
История о том, как американские военные пытались справиться с этой чудовищной проблемой, достойна фантастического фильма. Привлеченный из Принстона руководителем проекта выдающийся, хотя и не первой молодости, норвежский математик Освальда Вебеленакто проводил аналогичные расчеты в 1917 г.; кроме того, работали еще 7 математиков, 8 физиков и 2 астронома. Их советником был блестящий венгр, Джон (Янос) фон Нейман.
Около 100 молодых математиков были призваны в армию в качестве вычислителей, вся пригодная к использованию вычислительная техника была конфискована для армии… Было ясно, однако, что потребности артиллерии таким образом не будут полностью удовлетворены. К счастью — несколько случайно — именно в это время сошлись жизненные пути троих молодых людей. Это были: доктор физ. Джон Мочли (род. 1907), инженер-электронщик Джон Преспер Экерт (род. 1919) и доктор математики, лейтенант армии США Герман Хайне Голдстайн (род. 1913).
Дж. Мочли еще в 1940 г. говорил о возможности использования электроники для построения счетной машины; он пришел к этой идее из-за огромных вычислений, которые ему пришлось сделать, когда он заинтересовался приложениями математической статистики в метеорологии. Поступив на специальные курсы Пенсильванского университета, готовящие высококлассных специалистов для армии, он познакомился с Дж. П. Эккертом. Этот, в свою очередь, был типичным «разнорабочим», гениальным конструктором и исполнителем: в 8 лет он смог построить миниатюрный радиоприемник, который поместил… на конце карандаша; в 12 лет построил миниатюрный радиоуправляемый корабль, через два года спроектировал и изготовил профессиональную звуковую систему для своей школы. Оба студента безмерно понравились друг другу… и в свободные минуты сконструировали огромный калькулятор, универсальную счетную машину.
Однако этот проект был близок к тому, чтобы никогда не увидеть свет. Оба ученых передали его официально, в виде соответствующего пятистраничного меморандума, некоему Дж. Г. Брейнерду, члену совета директоров Пенсильванского университета, отвечающему за отношения с правительством США. Последний, однако, сунул документ в свой письменный стол (его нашли там спустя 20 лет – он был цел) и закрыл бы дело, если бы не третий?Отец? ЭНИАК, доктор Г. Г. Голдстайн.
Доктор Голдстайн работал в вышеупомянутом Вычислительном центре армии США () и быстро искал решение уже известной проблемы баллистических решеток. К счастью, проводя обычную инспекцию военного вычислительного центра Пенсильванского университета, он рассказал студенту о своих проблемах. Это был ученик Мочли, который знал меморандум… Голдстайн понял смысл новой идеи.
Произошло это в марте 1943 года. Примерно через дюжину дней Голдстайн и Мочли были приняты руководством BRL. Освальд Вебелен не сомневался: он приказал немедленно выделить необходимые деньги для постройки машины. В последний день мая 1943 года было установлено название ENIAC. 150 июня был подписан сверхсекретный «Проект PX», стоимость которого была установлена в размере 486 804. долларов (на самом деле $22 1 1945 цента). Работы официально начались 1945 июля, первые две батареи были введены в строй в июне следующего года, вся машина была поставлена на лабораторные испытания осенью 30 года, первые экспериментальные расчеты были проведены в ноябре 1946 года. Как мы уже говорили , XNUMX июня XNUMX года ENIAC был передан армии, которая подтвердила получение “PX Project”.
Поэтому ENIAC не принимал участия в войне. Причем активация его армией продолжалась до 29 июля 1947 года. Но однажды запущенный и после очень принципиальных корректировок, введенный в его эксплуатацию – по указанию фон Неймана – он довольно долго служил в армии, рассчитывая не только баллистические таблицы, но и анализируя варианты построения водородной бомбы, проектируя тактические ядерные оружия, изучая космические лучи, проектируя аэродинамические туннели или, наконец, — полностью «гражданские»? – путем вычисления значения числа с точностью до тысячи знаков после запятой. Закончил службу 2 октября 1955 года в 23.45:XNUMX, когда его окончательно отключили от сети и начали демонтаж.
Его должны были продать на металлолом; но использовавшие его ученые выразили протест, и большие части машины были спасены. Крупнейший из них сегодня находится в Смитсоновском институте в Вашингтоне.
Таким образом, за 148 месяцев ENIAC проделал путь от чертежной доски конструктора до музея техники, положив тем самым начало эре колоссальных достижений в развитии вычислительной техники. И неважно, что до него имя компьютера заслужили машины, сконструированные гениальным немцем Конрадом Цузе, а также — как выяснилось после вскрытия секретных британских архивов в 1975 году — английские компьютеры из серии «Колосс».
В 1946 году мир познакомился с ENIAC и он всегда будет Первым для публики…
