Как назывался первый компьютерный цифровой интегратор и калькулятор общего назначения

Обновлено: 21.11.2024

Иллюстрированная история компьютеров
Часть 4

Название праотца современных полностью электронных цифровых компьютеров обычно присуждается ENIAC, что расшифровывается как Electronic Numerical Integrator and Calculator. ENIAC был построен в Пенсильванском университете между 1943 и 1945 годами двумя профессорами, Джоном Мокли и 24-летним Дж. Преспером Эккертом, которые получили финансирование от военного ведомства, пообещав, что смогут построить машину, которая заменит все «компьютеры». , имея в виду женщин, которые рассчитывали таблицы стрельбы для армейских артиллерийских орудий. В тот день, когда Мочли и Эккерт увидели первую небольшую часть работы ENIAC, люди, которых они побежали привести в свою лабораторию, чтобы продемонстрировать свои успехи, были одними из этих женщин-компьютерщиков (одна из них заметила: «Я была поражена, что потребовалось столько времени). оборудование для умножения 5 на 1000").

ENIAC заполнил помещение размером 20 на 40 футов, весил 30 тонн и использовал более 18 000 вакуумных ламп. Как и в Mark I, в ENIAC использовались считыватели бумажных карт, полученные от IBM (они были обычным продуктом для IBM, поскольку они были давно зарекомендовавшей себя частью бухгалтерских машин, сильной стороной IBM). Во время работы ENIAC был тихим, но вы знали, что он включен, так как 18 000 вакуумных ламп, каждая из которых выделяла отработанное тепло, как лампочка, и все это тепло (174 000 ватт тепла) означало, что компьютер можно было эксплуатировать только в специально спроектированной комнате с собственная мощная система кондиционирования воздуха. На первом изображении видна только левая половина ENIAC, правая половина была в основном зеркальным отражением того, что видно.

Два вида ENIAC: «Электронный числовой интегратор и калькулятор» (обратите внимание, что ему даже не дали название компьютера, поскольку «компьютеры» были людьми) [U.S. Армейское фото]

Чтобы перепрограммировать ENIAC, вам пришлось переставить патч-корды, которые вы видите слева на предыдущей фотографии, и настройки 3000 переключателей, которые вы можете наблюдать справа. Чтобы запрограммировать современный компьютер, вы набираете программу с такими утверждениями, как:

Чтобы выполнить это вычисление на ENIAC, вам пришлось переставить большое количество патч-кордов, а затем найти три конкретных ручки на этой огромной стене ручек и установить для них значения 3, 1 и 4.

Перепрограммирование ENIAC включало поход [U.S. Армейское фото]

После того как армия согласилась финансировать ENIAC, Мочли и Эккерт работали круглосуточно, семь дней в неделю, надеясь закончить машину вовремя, чтобы внести свой вклад в войну. Их усилия во время войны были настолько интенсивными, что почти все дни они ели все 3 раза в компании армейского капитана, который был их связующим звеном с их военными спонсорами. Им разрешили небольшой штат сотрудников, но вскоре они заметили, что могут нанимать только самых младших сотрудников Пенсильванского университета, потому что более опытные преподаватели знали, что предложенная ими машина никогда не заработает.

Одна из наиболее очевидных проблем заключалась в том, что для одновременной работы требовалось 18 000 электронных ламп. Вакуумные лампы были настолько заведомо ненадежны, что даже двадцать лет спустя многие соседние аптеки предоставили «тестер ламп», который позволял домовладельцам приносить электронные лампы от своих телевизоров и определять, какая из ламп вызывала отказ их телевизора. А телевизоры включали всего около 30 электронных ламп. Устройством, в котором использовалось наибольшее количество электронных ламп, был электронный орган: в нем было 160 ламп. Идея о том, что 18 000 ламп могут работать вместе, считалась настолько маловероятной, что доминирующий поставщик электронных ламп того времени, RCA, отказался присоединиться к проекту (но поставлял лампы в интересах «сотрудничества во время войны»). Эккерт решил проблему надежности ламп за счет чрезвычайно тщательной разработки схемы. Он был настолько дотошным, что прежде чем выбрать тип проволочного кабеля, который он будет использовать в ENIAC, он сначала провел эксперимент, в котором он морил лабораторных крыс голодом в течение нескольких дней, а затем дал им образцы всех доступных типов кабелей, чтобы определить, какой из них им нравится меньше всего. кушать. Вот небольшое количество электронных ламп в ENIAC:

Даже с 18 000 электронных ламп ENIAC мог одновременно хранить только 20 чисел. Однако благодаря устранению движущихся частей он работал намного быстрее, чем Mark I: умножение, которое требовало 6 секунд на Mark I, могло быть выполнено на ENIAC за 2,8 тысячных секунды. Базовая тактовая частота ENIAC составляла 100 000 циклов в секунду. Современные домашние компьютеры работают с тактовой частотой 1 000 000 000 циклов в секунду. Построенный на 500 000 долларов от армии США, ENIAC первой задачей было вычислить, возможно ли построить водородную бомбу (атомная бомба была создана во время войны и, следовательно, старше, чем ENIAC). Самый первый запуск задачи на ENIAC требовал всего 20 секунд и сверялся с ответом, полученным после сорока часов работы с механическим калькулятором.После жевания полумиллиона перфокарт в течение шести недель ENIAC не оказал человечеству никакой пользы, объявив о возможности создания водородной бомбы. Эта первая программа ENIAC остается засекреченной даже сегодня.

После того, как ENIAC был закончен и доказал, что стоит затрат на его разработку, его разработчики приступили к устранению неприятного факта, что перепрограммирование компьютера требовало физической модификации всех коммутационных шнуров и переключателей. Потребовалось несколько дней, чтобы изменить программу ENIAC. Затем Эккерт и Мочли объединились с математиком Джоном фон Нейманом для разработки EDVAC, которая стала пионером хранимой программы. Поскольку он был первым, кто опубликовал описание этого нового компьютера, фон Нейману часто ошибочно приписывают понимание того, что программа (то есть последовательность вычислительных шагов) может быть представлена в электронном виде точно так же, как данные. Но этот крупный прорыв можно найти в заметках Эккерта задолго до того, как он начал работать с фон Нейманом. Эккерт не был ленивым: в старших классах школы Эккерт получил второй по величине результат SAT по математике во всей стране.

После ENIAC и EDVAC появились другие компьютеры с шутливыми именами, такими как ILLIAC, JOHNNIAC и, конечно же, MANIAC. ILLIAC был построен в Университете Иллинойса в Шампейн-Урбане, вероятно, поэтому писатель-фантаст Артур Кларк решил, что компьютер HAL из его знаменитой книги «2001: Космическая одиссея» родился в Шампейн-Урбане. Вы когда-нибудь замечали, что можно сдвинуть каждую из букв IBM назад на одну позицию в алфавите и получить HAL?

ILLIAC II, созданный в Университете Иллинойса (хорошо, что компьютеры были единственными в своем роде творениями в те дни, можете ли вы представить, что вас попросили воспроизвести это?)

HAL из фильма "2001: Космическая одиссея". Посмотрите на предыдущую картинку, чтобы понять, почему создатели фильма в 1968 году предполагали, что компьютеры будущего — это то, что вы увидите.

JOHNNIAC был отсылкой к Джону фон Нейману, который, несомненно, был гением. В 6 лет он мог рассказывать анекдоты на классическом греческом языке. К 8 он занимался вычислениями. Он мог дословно пересказывать книги, которые читал много лет назад. Он мог прочитать страницу телефонного справочника, а затем пересказать ее в обратном порядке. Однажды фон Нейману понадобилось всего 6 минут, чтобы решить в уме задачу, на решение которой другой профессор потратил часы с помощью механического калькулятора. Фон Нейман, пожалуй, наиболее известен (печально известен?) как человек, который разработал сложный метод, необходимый для взрыва атомной бомбы.

После того как компьютерная программа была представлена в электронном виде, модификации этой программы могли происходить так быстро, как только компьютер мог выполнять вычисления. На самом деле компьютерные программы теперь могли модифицировать себя во время работы (такие программы называются самомодифицирующимися программами). Это представило новый способ отказа программы: ошибочная логика в программе могла привести к ее повреждению. Это один из источников общей ошибки защиты, известной в MS-DOS, и синего экрана смерти, известного в Windows.

создание спецэффектов для фильмов,
сжатие музыки, чтобы позволить большему количеству минут музыки поместиться в ограниченную память MP3-плеера,
наблюдение за вращением автомобильных шин для обнаружения и предотвращения заносов в антиблокировочной тормозной системе (ABS),
анализ стиля письма в произведениях Шекспира с целью доказать, действительно ли один человек был ответственен за все эти произведения.

К концу 1950-х годов компьютеры уже не были единственными в своем роде устройствами ручной сборки, которыми владели только университеты и государственные исследовательские лаборатории. Эккерт и Мочли покинули Пенсильванский университет из-за спора о том, кому принадлежат патенты на их изобретение. Они решили создать свою компанию. Их первым продуктом стал знаменитый компьютер UNIVAC, первый коммерческий (то есть массовый) компьютер. В 50-х годах UNIVAC (сокращение от «Универсальный автоматический компьютер») было нарицательным для обозначения «компьютера», так же как «Kleenex» для «ткани». Первый UNIVAC был продан, как и следовало ожидать, Бюро переписи населения. UNIVAC также был первым компьютером, использующим магнитную ленту. Многие до сих пор путают изображение катушечного магнитофона с изображением мейнфрейма.

Катушечный ленточный накопитель [фото предоставлено The Computer Museum]

ENIAC, несомненно, был прародителем коммерческой компьютерной индустрии США, но его изобретатели, Мочли и Эккерт, так и не разбогатели на своей работе, а их компания столкнулась с финансовыми проблемами и была продана с убытком. К 1955 году IBM продавала больше компьютеров, чем UNIVAC, а к 1960-м годам группа из восьми компаний, продающих компьютеры, была известна как «IBM и семь гномов». IBM стала настолько доминирующей, что федеральное правительство возбудило против них антитрестовские разбирательства с 1969 по 1982 год (обратите внимание на скорость развития правовой системы в нашей стране). Вы можете задаться вопросом, какое событие требуется, чтобы сместить тяжеловеса отрасли.В случае с IBM это было их собственное решение нанять неизвестную, но агрессивную фирму под названием Microsoft для предоставления программного обеспечения для их персонального компьютера (ПК). Этот выгодный контракт позволил Microsoft занять такое доминирующее положение, что к 2000 году их рыночная капитализация (общая стоимость их акций) была вдвое выше, чем у IBM, и они были осуждены Федеральным судом за управление незаконной монополией.

Если вы изучали компьютерное программирование в 1970-х годах, вы имели дело с тем, что сегодня называется мейнфреймом , таким как IBM 7090 (показан ниже), IBM 360 или IBM 370.

IBM 7094, типичный мейнфрейм [фото предоставлено IBM]

Существовало 2 способа взаимодействия с мейнфреймом. Первый назывался разделением времени, потому что компьютер давал каждому пользователю крошечный отрезок времени в циклическом режиме. Возможно, 100 пользователей одновременно вошли бы в систему, и каждый печатал бы на телетайпе, например следующее:

Телетайп был стандартным механизмом, используемым для взаимодействия с компьютером с разделением времени

Телетайп — это пишущая машинка с электроприводом, которая могла передавать нажатия клавиш на мэйнфрейм, а затем печатать ответ компьютера на рулоне бумаги. Вы набрали одну строку текста, нажали кнопку возврата каретки и дождались, пока телетайп начнет шумно печатать ответ компьютера (со скоростью 10 символов в секунду). Слева от телетайпа на предыдущем изображении вы можете наблюдать устройство чтения и записи бумажной ленты (то есть перфоратор). Вот крупный план бумажной ленты:

Три вида бумажной ленты

Посмотрев на дырки в бумажной ленте, становится очевидно, почему все компьютеры используют двоичные числа для представления данных: двоичный бит (то есть одна цифра двоичного числа) может иметь значение только 0 или 1 (так же, как десятичная цифра может иметь значение только от 0 до 9). Что-то, что может принимать только два состояния, очень легко изготовить, контролировать и ощущать. В случае с бумажной лентой отверстие либо пробито, либо нет. Электромеханические компьютеры, такие как Mark I, использовали реле для представления данных, потому что реле (которое представляет собой просто переключатель с приводом от двигателя) может быть только разомкнуто или замкнуто. Самые ранние полностью электронные компьютеры использовали электронные лампы в качестве переключателей: они тоже были либо разомкнуты, либо замкнуты. Транзисторы заменили электронные лампы, потому что они тоже могли действовать как переключатели, но были меньше, дешевле и потребляли меньше энергии.

Бумажная лента также имеет долгую историю. Впервые он был использован в качестве носителя информации сэром Чарльзом Уитстоном, который использовал его для хранения азбуки Морзе, прибывавшей через недавно изобретенный телеграф (между прочим, Уитстон был также изобретателем аккордеона).

Альтернативой разделению времени была обработка в пакетном режиме, когда компьютер уделяет все свое внимание вашей программе. В обмен на полное внимание компьютера во время выполнения вы должны были согласиться подготовить свою программу в автономном режиме на перфомашине, которая генерировала перфокарты.

Машина IBM Key Punch, которая работает как пишущая машинка, за исключением того, что она печатает перфокарты, а не печатный лист бумаги

Студенты университета в 1970-х годах покупали пустые карточки по линейному футу за раз в университетском книжном магазине. Каждая карта может содержать только 1 оператор программы. Чтобы отправить свою программу на мэйнфрейм, вы поместили стопку карт в лоток устройства чтения карт. Ваша программа будет запускаться всякий раз, когда компьютер будет делать это так далеко. Вы часто сдавали свою колоду, а затем шли ужинать или ложиться спать и возвращались позже, надеясь увидеть успешную распечатку, показывающую ваши результаты. Очевидно, что программа, работающая в пакетном режиме, не может быть интерактивной.

Но все быстро изменилось. К 1990-м годам студент университета, как правило, владел собственным компьютером и мог пользоваться им исключительно в своей комнате в общежитии.

Первоначальный персональный компьютер (ПК) IBM

Это преобразование произошло в результате изобретения микропроцессора. Микропроцессор (МП) — это компьютер, выполненный на интегральной схеме (ИС). Компьютеры существовали за 20 лет до того, как в 1971 году в Intel был разработан первый микропроцессор. Слово «микро» в названии «микропроцессор» указывает на физический размер. Интел не изобретал электронный компьютер. Но они были первыми, кому удалось втиснуть весь компьютер в один чип (ИС). Intel была основана в 1968 году и первоначально производила только полупроводниковую память (Intel изобрела как DRAM, так и EPROM, две технологии памяти, которые до сих пор сильны). В 1969 году к ним обратился Busicom, японский производитель высокопроизводительных калькуляторов (это были устройства размером с пишущую машинку, первым научным калькулятором размером с карман рубашки был Hewlett-Packard HP35, представленный в 1972 году). Busicom хотел, чтобы Intel произвела 12 специализированных чипов калькулятора: один чип для клавиатуры, другой чип для дисплея, еще один для принтера и т. д.Но интегральные схемы были (и остаются) дорогими в разработке, и такой подход потребовал бы от Busicom полного покрытия расходов на разработку 12 новых чипов, поскольку эти 12 чипов были бы полезны только им.

Типичный настольный калькулятор Busicom

Но новый сотрудник Intel (Тед Хофф) убедил Busicom вместо этого принять компьютерный чип общего назначения, который, как и все компьютеры, можно было перепрограммировать для выполнения множества различных задач (например, для управления клавиатурой, дисплеем, принтером и т. д.). . Intel утверждала, что, поскольку чип можно перепрограммировать для альтернативных целей, стоимость его разработки может быть распределена между большим количеством пользователей и, следовательно, будет дешевле для каждого пользователя. Компьютер общего назначения адаптируется к каждой новой цели путем написания программы, которая представляет собой последовательность инструкций, хранящихся в памяти (что оказалось сильной стороной Intel). Busicom согласился заплатить Intel за разработку чипа общего назначения и получить скидку в цене, поскольку это позволило бы Intel продавать полученный чип другим. Но разработка чипа заняла больше времени, чем ожидалось, и Busicom вышла из проекта. К тому моменту Intel знала, что у нее есть победитель, и с радостью возместила все инвестиции Busicom только для того, чтобы получить исключительные права на устройство, которое они закончили самостоятельно.

Так появился Intel 4004, первый микропроцессор (uP). 4004 состоял из 2300 транзисторов и работал на частоте 108 кГц (т. е. 108 000 раз в секунду). Сравните это с 42 миллионами транзисторов и тактовой частотой 2 ГГц (т. е. 2 000 000 000 раз в секунду), используемыми в Pentium 4. Один из чипов Intel 4004 все еще работает на борту космического корабля Pioneer 10, который в настоящее время является искусственным объектом, наиболее удаленным от Земли. Земля. Любопытно, что компания Busicom обанкротилась и так и не стала использовать новаторский микропроцессор.

Intel последовала за 4004 с 8008 и 8080. Intel оценила микропроцессор 8080 в 360 долларов США как оскорбление знаменитого мейнфрейма IBM 360, который стоит миллионы долларов. 8080 использовался в компьютере MITS Altair, который был первым в мире персональным компьютером (ПК). Это было личное все в порядке: вы должны были собрать его самостоятельно из набора деталей, который пришел по почте. В этот комплект даже не входил корпус, поэтому устройство, показанное ниже, не соответствует изображению на обложке журнала.

Altair 8800, первый ПК

Первокурсник Гарварда по имени Билл Гейтс решил бросить колледж, чтобы посвятить все свое время написанию программ для этого компьютера. Этот ранний опыт привел Билла Гейтса в нужное место в нужное время, когда IBM решила стандартизировать микропроцессоры Intel для своей линейки ПК в 1981 году. Intel Pentium 4, используемый в современных ПК, по-прежнему совместим с Intel 8088, используемым в первом ПК.

"ENIAC: триумфы и трагедии первого в мире компьютера", Скотт Маккартни.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

ENIAC, полностью электронный числовой интегратор и компьютер, первый программируемый электронный цифровой компьютер общего назначения, построенный во время Второй мировой войны Соединенными Штатами. Американский физик Джон Мочли, американский инженер Дж. Преспер Эккерт-младший и их коллеги из Школы электротехники Мура Пенсильванского университета возглавили финансируемый государством проект по созданию полностью электронного компьютера. По контракту с армией и под руководством Германа Голдстайна в начале 1943 года началась работа над ENIAC. В следующем году математик Джон фон Нейман начал частые консультации с группой.

ENIAC был чем-то меньшим, чем мечта об универсальном компьютере. Разработанный специально для расчета значений для таблиц дальности стрельбы, ему не хватало некоторых функций, которые сделали бы его более полезной машиной. Он использовал коммутационные панели для передачи инструкций машине; это имело то преимущество, что после того, как инструкции были таким образом «запрограммированы», машина работала с электронной скоростью. Инструкции, считанные с устройства чтения карт или другого медленного механического устройства, не смогли бы угнаться за полностью электронным ENIAC. Недостатком было то, что на переналадку машины для каждой новой проблемы уходили дни. Это была такая ответственность, что только с некоторой долей великодушия ее можно было назвать программируемой.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

Тем не менее, ENIAC был самым мощным вычислительным устройством, созданным на сегодняшний день. Это был первый программируемый электронный цифровой компьютер общего назначения. Подобно аналитической машине Чарльза Бэббиджа (19 век) и британскому компьютеру времен Второй мировой войны Colossus, он имел условное ветвление, то есть мог выполнять разные инструкции или изменять порядок выполнения инструкций в зависимости от значения некоторых данных. (Например, IF X>5 THEN GO TO LINE 23.) Это дало ENIAC большую гибкость и означало, что, хотя он был создан для определенной цели, его можно было использовать для более широкого круга задач.

ENIAC был огромным. Он занимал подвал школы Мура размером 50 на 30 футов (15 на 9 метров), где его 40 панелей были расположены U-образно вдоль трех стен. Каждая панель была около 2 футов в ширину, 2 фута в глубину и 8 футов в высоту (0,6 метра на 0,6 метра на 2,4 метра). С более чем 17 000 вакуумных ламп, 70 000 резисторов, 10 000 конденсаторов, 6 000 переключателей и 1 500 реле это была самая сложная электронная система, созданная на тот момент. ENIAC работал непрерывно (отчасти для продления срока службы ламп), вырабатывая 174 киловатта тепла и, таким образом, требуя собственной системы кондиционирования воздуха. Он мог выполнять до 5000 дополнений в секунду, что на несколько порядков быстрее, чем его электромеханические предшественники. Этот и последующие компьютеры, использующие электронные лампы, известны как компьютеры первого поколения. (С 1500 механическими реле ENIAC все еще был переходным этапом к более поздним, полностью электронным компьютерам.)

Завершенный к февралю 1946 года ENIAC обошелся правительству в 400 000 долларов, и война, для победы в которой он был разработан, закончилась. Его первой задачей были расчеты конструкции водородной бомбы. Часть машины выставлена в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия.

Программисты ENIAC Фрэнсис Билас (позже Фрэнсис Спенс) и Бетти Джин Дженнингс (позже Джин Бартик) стоят у главных панелей управления. Оба имели степень по математике. Билас работал с дифференциальным анализатором школы Мура до того, как присоединился к проекту ENIAC.

ЭНИАК

В 1942 году физик Джон Мочли предложил полностью электронную вычислительную машину. Тем временем армии США нужно было рассчитать сложные баллистические таблицы военного времени. Предложение встретило покровителя.

В результате появился ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), созданный между 1943 и 1945 годами. Это был первый крупномасштабный компьютер, работавший с электронной скоростью без замедления механическими частями. За десять лет, до удара молнии в 1955 году, ENIAC, возможно, выполнил больше вычислений, чем все человечество до этого момента.

ENIAC настраивается

Разработка правильной конфигурации для каждой новой проблемы, а затем подключение проводов и установка переключателей заняли много дней.

Рекламное фото ENIAC

После Второй мировой войны ENIAC был рассекречен и получил широкую огласку. За работой машины на этом фото капрал. Ирвин Гольдштейн, первый рядовой Гомер Спенс, Бетти Джин Дженнингс и Фрэнсис Билас.

Замена трубки ENIAC

ENIAC терял по одной вакуумной лампе примерно каждый день или два. При наличии почти 18 000 трубок найти и заменить неисправную было непросто. Однако со временем команда технического обслуживания научилась устранять проблему всего за 15 минут.

Жан Бартик: программисты ENIAC

ENIAC настраивается

Инженер и программист ENIAC проверяют конфигурацию возле стоек умножителей. Его основными функциональными единицами были 20 аккумуляторов одиночных чисел, но ENIAC также имел специальные единицы для умножения, деления и извлечения квадратного корня.

18 000 шансов на провал

ENIAC блистал беспрецедентным количеством электронных ламп — 18 000. Как у вас получается так много работать одновременно?

Инженеры разработали строгие правила проектирования схем для обеспечения максимальной надежности. Они провели всесторонние испытания компонентов и избегали доведения их до предела, в том числе для продления срока службы электронных ламп, работающих при значительно более низком максимальном напряжении.

В июне 1941 г. Дж.Преспер Эккерт и Джон Мочли встретились в Школе электротехники Мура, ныне являющейся частью Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета, и начали обсуждение электронных вычислений. В августе 1942 года Мочли написал конфиденциальный меморандум «Использование высокоскоростных ламповых устройств для вычислений», который распространялся в частном порядке. Это было после того, как он посетил Джона Атанасова в Айове.

С целью ускорить расчет таблиц артиллерийского огня 8 апреля 1943 г. Эккерт и Мочли представили предложение в Лабораторию баллистических исследований на Абердинском испытательном полигоне, недалеко от Абердина, штат Мэриленд. Их предложение было озаглавлено Отчет об электронном анализаторе разностей. Назвав свое предложенное устройство электронным анализатором разностей, Эккерт и Мочли попытались провести различие между электромеханическим аналоговым дифференциальным анализатором, который использовала армия Соединенных Штатов, и новая электронная цифровая машина, которая будет разработана. Предложение было представлено армейскому артиллерийскому отделу в мае.

Когда были подписаны первые контракты между армией США и школой Мура, название машины было изменено на «Электронный числовой интегратор». Поскольку Мокли подчеркивал, что машину можно использовать для решения более общих задач, устройство назвали «электронным числовым интегратором и компьютером (ENIAC)». Эккерт был назначен руководителем лаборатории и главным инженером проекта. Мочли вместе с Эккертом был назначен ответственным за проектирование и испытания. 31 мая 1943 года в школе Мура началось строительство ENIAC. Фактический контракт между школой Мура и армией не вступил в силу до 1 июля. Из соображений безопасности понятный слух о том, что проект был «белым слоном», скорее продвигался, чем опровергался.

В июле 1944 года у Эккерта было два работающих аккумулятора ENIAC.

Примерно в мае 1945 года ENIAC был завершен и испытан в школе Мура. ENIAC с восемнадцатью тысячами электронных ламп и весом в тридцать тонн был примерно в тысячу раз быстрее, чем Harvard Mark I, и в 10 000 раз быстрее человеческого компьютера, выполняющего вычисления. Программирование ENIAC было выполнено путем трудоемкого подключения патч-кордов от шин к панелям для каждой отдельной проблемы.

30 ноября 1945 г. Эккерт, Мочли, Джон Брейнерд и Герман Голдстайн выпустили первый конфиденциальный опубликованный отчет о завершенном ENIAC, в котором обсуждались принципы его работы и методы его программирования: Описание ENIAC и Комментарии к электронным цифровым вычислительным машинам.Отчет был опубликован под эгидой группы по прикладной математике Национального исследовательского комитета обороны. Весной 1945 года Национальный исследовательский комитет обороны (NDRC) очень заинтересовался электронными компьютерами, и математик Уоррен Уивер, глава группы прикладной математики NDRC, попросил Джона фон Неймана написать отчет о проектах ENIAC и EDVAC Школы Мура. . Фон Нейман не смог выполнить просьбу Уивера, поэтому Уивер поручил эту задачу Джону Гристу Брейнерду, директору проекта ENIAC. Брейнерд очень хотел, чтобы отчет был опубликован под его именем, но Эккерт и Мочли возражали, поскольку Брейнерд был в значительной степени незнаком с научными аспектами проекта. После некоторого внутреннего спора было решено, что авторы отчета должны быть указаны в названии как Эккерт, Мочли, Голдстайн и Брейнерд. Отчет был выпущен с грифом «Для служебного пользования», и 91 копия была роздана военным, Управлению научных исследований и разработок и персоналу NDRC, как указано в списке рассылки на внутренней стороне обложки.

Хотя в 1944 году были выпущены конфиденциальные отчеты о ходе работы над ENIAC, этот отчет от 30 ноября 1945 года был первым отчетом о завершенной машине. Как указано в заголовке, отчет содержал подробное описание ENIAC, первого в мире крупномасштабного электронного цифрового компьютера общего назначения, а также главы о необходимости быстродействующих вычислительных машин, преимуществах электронных цифровых машин, конструкции принципы для высокоскоростных вычислительных машин, а также надежность и проверка. В конце находятся три приложения, в которых обсуждаются арифметические операции ENIAC, методы программирования и общие данные построения. Возможно, это был самый ранний опубликованный отчет о том, как был запрограммирован первый электронный цифровой компьютер. Несмотря на то, что ENIAC не был компьютером с хранимой в памяти программой, его конструкция и режим работы включали многочисленные новшества в программировании. В отчете также была представлена информация о запланированной хранимой программе EDVAC, которая тогда находилась на ранней стадии разработки. В течение трех лет, с мая 1945 года по июнь 1948 года, ENIAC оставался единственным работающим электронным цифровым компьютером общего назначения в мире, пока в 1948 году не заработал недолговечный прототип Manchester Baby.

14 февраля 1946 года ENIAC был публично представлен в Филадельфии.

15 июля 1946 г. Эккерт читал лекцию в школе Мура на тему «Предварительный просмотр цифровой вычислительной машины». Он предложил заменить три различных типа памяти, используемых в ENIAC (триггеры в аккумуляторах, функциональные таблицы [постоянная память] и соединительные кабели с переключателями) одной стираемой высокоскоростной памятью — ртутной памятью с линией задержки, которая он изобрел для этой цели. Это был ключевой шаг в разработке компьютера с хранимой в памяти программой. В 1947 году ENIAC был преобразован в элементарный компьютер с хранимой в памяти программой с помощью таблиц функций.

В 23:45 2 октября 1955 года, примерно после десяти лет непрерывной работы, на Абердинском испытательном полигоне в последний раз отключили питание ENIAC, и машина была списана. Было подсчитано, что эта единственная машина за десять лет своей работы выполнила больше вычислений, чем все человечество до момента ее изобретения.

Хук и Норман, Происхождение киберпространства (2002 г.) № 1107 и другие статьи.

Гай Биллаут

Школьникам Филадельфии внушают имена выдающихся граждан. Уильям Пенн. Бенджамин Франклин. Бетси Росс. Но в течение всех лет бэби-бумеров, когда я посещал школы в Городе братской любви, ни один из моих учителей не упоминал Дж. Преспера Эккерта-младшего. прозвище — я писал его каждый месяц на чеке за аренду однокомнатной квартиры в районе Джермантаун города. Только когда несколько лет спустя я стал писать о технологиях, я понял, что мой арендодатель изобрел компьютер.

В начале 1940-х годов Джон Преспер «Прес» Эккерт-младший был аспирантом Инженерной школы Мура (при Пенсильванском университете). Профессор Джон У. Мочли распространил несколько заметок о том, как мощный электронный калькулятор нового типа может принести пользу военным усилиям в таких областях, как установка траекторий боеприпасов. Когда армейская лаборатория артиллерийско-баллистических исследований одобрила проект, Эккерт стал движущей силой того, что эксперты теперь считают первым в мире цифровым компьютером общего назначения. Как резюмировал Герман Голдстайн, современник-новатор, «вклад Эккерта. превосходил все остальные. Как главный инженер он был главной пружиной всего механизма».

В то время в воздухе витала идея огромных вычислительных машин. В конце 1939 года профессор Гарварда Говард Эйкен создавал гигантский калькулятор Mark 1. В Блетчли-парке в Англии криптографы будут наблюдать за созданием специальной машины для взлома кодов под названием Colossus. В 1941 году сам Мокли обсуждал эту область с профессором штата Айова по имени Джон В. Атанасов, у которого были планы построить свою собственную огромную вычислительную машину (но так и не выполнил задачу). Что отличало Eniac от других, так это то, что работающая машина, выполняющая тысячи вычислений в секунду, могла быть легко перепрограммирована для различных задач. Это было захватывающее дух предприятие. Первоначальная смета расходов в размере 150 000 долларов вырастет до 400 000 долларов. U-образная конструкция весом 30 тонн заполнила комнату площадью 1500 квадратных футов. Его 40 шкафов высотой девять футов каждый были заполнены 18 000 вакуумных ламп, 10 000 конденсаторов, 6 000 переключателей и 1 500 реле. Глядя на консоли, наблюдатели могли видеть клубок патч-кордов, который напоминал им телефонную станцию.

Но к тому времени, когда Eniac был завершен, война уже закончилась. Машина не запускалась до ноября 1945 года, когда 300 неоновых ламп, прикрепленных к аккумуляторам, осветили подвальную комнату в школе Мура. Два 20-сильных вентилятора выдували прохладный воздух, чтобы Eniac не расплавился.

14 февраля 1946 года правительство освободило Eniac от покрова секретности. «О новой машине, которая, как ожидается, произведет революцию в инженерной математике и изменит многие из наших методов промышленного проектирования, сегодня объявило военное министерство», — говорится в армейском пресс-релизе. В нем описывался «математический робот», работающий с «феноменальной» скоростью, который «освобождает научную мысль от рутинной длительной вычислительной работы».

Последующие годы не были добры к изобретателям. Мочли и Эккерт основали первую коммерческую компьютерную корпорацию, построив преемника Eniac. Но их фирма столкнулась с трудностями, и пара продала компанию Sperry Rand. Хуже того, конкурирующая компания Honeywell процитировала работу Джона Атанасова в попытке аннулировать патент Eniac.Хотя так и не законченный компьютер Айована не был машиной общего назначения и ему не хватало многих новаторских атрибутов Eniac (таких как «часы», которые регулировали время вычислительных событий), Honeywell начала судебную тяжбу, в результате которой судья признал Атанасова истинным изобретатель компьютера. Этот удар навсегда преследовал Мочли и Эккерта.

Тем временем сам Eniac распался, и его части были выставлены в Пенсильвании и Смитсоновском институте. Наконец, он получил свое законное признание в 1996 году, через пятьдесят лет после того, как правительство объявило о его существовании. В городе Филадельфия, наконец осознав тот факт, что он может претендовать на звание колыбели не только Конституции, но и вычислений, устроили торжества (в том числе первый показательный матч между потомком Eniac, компьютером IBM Deep Blue и мировым чемпион по шахматам Гарри Каспаров). В Пенсильвании сохранилось достаточное количество Eniac, чтобы выполнить какую-то работу: вице-президент Эл Гор щелкнул выключателем, и из оставшихся кусочков выпало решение задачи на сложение.

Теперь такие вычисления происходят миллиарды раз в секунду на устройствах, которые помещаются в наши карманы. Эккерт шутил по поводу этого явления: «Как бы вы хотели, чтобы большая часть работы вашей жизни оказалась на квадратном сантиметре кремния?» Но вопрос легко можно было бы поставить и по-другому: как бы вы хотели изобрести машину, изменившую ход цивилизации?

Мне не удалось задать этот вопрос человеку, чье имя я писал на квитанциях об аренде жилья. Прес Эккерт умер от лейкемии менее чем за год до празднования 50-летия Eniac. Однако там я встретил его вдову. Джуди Эккерт сказала мне, что многоквартирный дом в Джермантауне принадлежит семье.

Редактор Wired Стивен Леви дал определение тому, что стало известно как «хакерская этика», в своей основополагающей книге 1984 года «Хакеры: герои компьютерной революции».

Читайте также: