15. februāris: Pensilvānijas universitātē ir pasludināts par pasaulē pirmo universālo digitālo elektronisko datoru

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Šī diena vēsturē: 1946. gada 15. februārī

Par šo dienu vēsturē, 1946. gadā, Pensilvānijas universitātē tika veltīts pirmais universālais digitālais elektroniskais dators. Mašīnu sauca par ENIAC (elektronisko skaitlisko integratoru un datoru). Tas maksāja vairāk nekā 500 000 ASV dolāru (aptuveni 6 miljonus USD šodien), sver aptuveni 57 000 mārciņas un aizņēma 1800 kvadrātpēdas. Turklāt tajā bija 17468 vakuuma lampas, 70 000 rezistori, 7200 diodes, 10 000 kondensatori un viss iespaidīgākais no tiem bija apmēram 5 miljoni savienojumu, kas bija jāuzliek ar roku. Lai to paveiktu, bija jāpanāk 150 kilovatku elektrības. Tas ir pietiekami, lai varētu uzturēt aptuveni 114 mājas ASV.

ENIAC bija vairāku dažādu cilvēku, jo īpaši John Mauchly un J. Presper Eckert, vārdnīca. Četrus gadus pirms ENIAC labvēlīgā debija Mauchly uzrakstīja piezīmi, kurā izklāstīts neticamais ātruma palielinājums, kādu varētu iegūt, ja, nevis atsaukties uz mehāniskām kustīgām daļām, dators tika izstrādāts, lai izmantotu tikai digitālo elektroniku. Šī piezīme nonāca pie ASV armijas leitnanta Hermana Goldstina, kurš pēc tam lūdza Mauchly izveidot oficiālu priekšlikumu Goldstinei piešķirt armijai. Mauchly to izdarīja, un armija noslēdza līgumu ar viņu un J. Presper Eckert 1943. gada 5. jūnijā, lai izveidotu mašīnu zem koda nosaukuma "Project PX".

Jau šajā laikā jau bija pieejami vairāki citi citi datori, taču tie netika būvēti kā "vispārējie mērķi" vai arī tika izmantotas elektromehāniskās detaļas, kas būtiski samazināja ātrumu, kādā tie varēja veikt aprēķinus. ENIAC bija gan vispārējs mērķis, gan pilnīgi digitāls elektroniskais dators. Viens no tā iespaidīgākajiem atribūtiem bija tā spēja veikt aptuveni 5000 papildinājumu sekundē vai 357 reizināšanas sekundē, kas bija apmēram 1000 reižu ātrāk nekā citas dienas mašīnas. Papildus pamata matemātikas aprēķiniem (pievienot / atņemt / sadalīt / vairākkārtīgi / kvadrāts saknes), tas arī spēja veikt nosacītas filiāles, cilpas un ieejas / izejas. Vissvarīgākais, tā bija Tīringa komplekta mašīna, kas vienkārši nozīmē, ka tā spēj kaut ko paveikt teorētiskā Tinings mašīna ar vienu lentu. Tiem, kuri nav pazīstami, kāpēc tas ir svarīgi, lajs nozīmē, ka tas nozīmē, ka to var pamatīgi izmantot, lai atrisinātu jebkuru atrisināmu skaitļošanas problēmu (teorētiski, lai gan tas nav praksē, jo sistēmas resursu reālās pasaules robežas).

Tās pirmais uzdevums bija veikt aprēķinus, kas palīdzētu attīstīt ūdeņraža bumbu. Šim vienam uzdevumam tika izveidotas vairāk nekā viena miljona I / O kartītes, kas galu galā izrādījās veiksmīgs izmēģinājuma brauciens. Šis uzdevums tika izpildīts pēc matemātiķa Džona fon Neimana (John von Neumann), kas strādāja pie Manhetenas projekta un kurš pēc tam nejauši aizdeva savu vārdu uz datora "Von Neimann arhitektūru", kurš šodien joprojām tiek plaši izmantots.

ENIAC ilga aptuveni 9 mēnešus taisni pirms slēgšanas atjaunināšanai atmiņas sistēmā. Pēc tam septiņas mēnešus pēc tam to pārcēla un atdod atpakaļ, turpinot izmantot nākamos 8 gadus, tos nepārtraukti lietojot, veicot dažādus uzdevumus, piemēram, aprēķinot militārās artilērijas galdus un veicot dažādus aprēķinus aeronautikas, meteoroloģijas, utt.

Jāatzīmē, ka von Neumanna īpašā datora arhitektūra bija kļūdaini nosaukta pēc viņa paša sakarā ar viņa rakstīto piezīmi EDVAC ziņojuma pirmais projekts 1945. gada 30. jūnijā (EDVAC ir ENIAC pēctecis, kas izveidots tajā pašā skolā, kurā ENIAC bija beigu posmā, un ar daudziem no tiem pašiem cilvēkiem, kuri strādā pie projekta, strādājot pie ENIAC, ieskaitot Eckert un Mauchly). Papīrs būtībā bija konspektors, kas tika uzrakstīts, izmantojot formālu loģiku, izklāstot idejas, kuras grupa bija apspriedusi par vispārēja nolūka glabātā programmas datora izveidi. Tā kā tas bija domāts vairāk kā piezīme, nevis publicēts darbs, viņš nekad nav pieminējis visu to cilvēku vārdus, kuri palīdzēja attīstīt arhitektūru, un patiešām jau bija izdarījuši lielāko daļu no projekta, pirms von Neumann kļuva par konsultantu par projektu (īpaši Eckert un Mauchly).

Kad viņš nosūtīja savas rokas rakstiskas piezīmes atpakaļ Philadelphia, leitnants Herman Goldstine bija tos ierakstījis un sadalīts 24 cilvēkiem, kas iesaistīti EDVAC projektā, uzskaitot von Neumann kā vienīgo autoru, jo tas nebija paredzēts izplatīt ārpus tiem, kas strādā par projektu. Tomēr sakarā ar plaši izplatīto interesi par ziņojumu viņš to nokopēja un nosūtīja dažādām citām izglītības un valsts iestādēm, kur tas tika tālāk kopēts un izplatīts visā pasaulē, un von Neumann beidzot saņem lielāko daļu no kredīta, lai gan viņš nebija 't lielākā daļa no šī projekta. Tieši to mēs šobrīd saucam par "Von Neimannu arhitektūru", lai gan tā patiešām nebija viņa dizains un, iespējams, tā būtu precīzāk saukta par Eckert-Mauchly arhitektūru.

Tas neaizņem neko no von Neumann, kurš bija patiešām pārsteidzošs cilvēks, kurš ievērojami ietekmēja dažādas jomas, tostarp kvantu mehāniku, datorzinātni, ekonomiku, ģeometriju un daudz ko citu. (Pilns saraksts ir pārsteidzoši ilgs.) Viņš bija viens no spilgtākajiem cilvēkiem pasaulē, 53 gadu laikā viņš dzīvoja pārsteidzoši. Viņš nomira no vēža, iespējams, pateicoties radiācijas iedarbībai, strādājot pie Manhetenas projekta. Isreal Halperins, matemātiķis, kurš ar viņu strādāja, sacīja: "Nepalaidība ar viņu bija neiespējama. Sajūta bija tad, ja jūs atradāt triciklu, kurš sacenšas par sacīkšu automašīnu. "Viens no Von Neimann profesoriem Džordžs Polujs, kurš pats bija gluži iespaidīgs, arī teica:" Džonijs bija vienīgais students, par kuru es jebkad baidījos. Ja lekcijas laikā es norādīju neatrisinātu problēmu. Lekcijas noslēgumā viņš nāc pie manis ar pilnīgu risinājumu, kas uzrakstīts uz papīra papīra."

Von Neumannam bija arī patiesa fotografēšanas atmiņa. Kā atzīmēja Goldstine:

"Viena no viņa izcilajām spējām bija viņa pilnīgas atsaukšanas spēks. Cik es varētu teikt, von Neumann vienreiz varēja lasīt grāmatu vai rakstu, lai to nekavējoties citētu; turklāt viņš to varēja izdarīt daudzus gadus bez vilcināšanās. Viņš arī var tulkot to bez ātruma samazināšanas no tā oriģinālvalodas uz angļu valodu. Vienā reizē es pārbaudīju viņa spējas, lūdzot man pateikt, kā sākās "Divu pilsētu stāsts". Tāpēc, bez jebkādas pauzes, viņš nekavējoties sāka sarunāt pirmo nodaļu un turpināja, līdz lūdza apstāties pēc desmit vai piecpadsmit minūtēm."

Kad viņš mirst slimnīcā, von Neumann, kā arī ziņots, atdod stundas kopā ar savu brāli, spēlējot spēli no atmiņas atkārtot, katras spēles pirmās daļas Faust pirmajās rindās.

Ja jūs interesē vairāk par fon Neimannu, es ieteiktu uzzināt viņa biogrāfiju: John Van Neumann: zinātniskais Dženijs, kas mūsdienās dators, spēļu teorija, kodolieroču novēršana un daudz ko citu ieviesa Norman MacRae. Tas nav labākais biogrāfija pasaulē, kā autors to uzrakstīja, bet aizraujošs lasījums tomēr un, iespējams, vispilnīgākā grāmata par fonu Neimannu.

Bonus fakti:

• Viens vienkāršs von Neimann ģēnija piemērs bija, kad viņam tika piedāvāta šāda problēma: "Divas riteņbraucēji sākas divdesmit jūdžu attālumā un virzās viens pret otru, katrs braucot ar vienmērīgu ātrumu 10 mph. Tajā pašā laikā lidojums, kas pārvietojas ar vienmērīgu 15 mph, sākas no riteņbraucēja riteņa priekšējā riteņa un lido uz priekšu no ziemeļrietumu riteņa, pēc tam pagriežas un lido uz priekšu no dienvidu virziena, atkal un turpina tādā veidā, līdz viņš ir sasmalcināts starp diviem priekšējiem riteņiem. Jautājums: kāds kopējais attālums bija lidojuma segums? "Šim risinājumam ir vienkāršs triks, bet von Neimann to darīja sarežģīti … savā galā … dažu sekunžu laikā. Būtībā viņš uzņēma bezgalīgas sērijas summu savā galā un izslīdēja atbildi pēc dažām sekām pēc jautājuma uzdošanas.
• Ja jūs interesē, vienkāršā atbilde patiešām ir diezgan vienkārša, un tikai ikvienam, kas redz triks, jāspēj to atbildēt dažu sekunžu laikā, nevajag ģēniju … * spoileris uz priekšu *: vienkāršs risinājums ir tikai saprast, ka divi velosipēdi ceļo tieši uz vienu stundu (divdesmit jūdžu attālumā, braucot taisni viens otram ar ātrumu 10 mph). Tādējādi, ja lidojums virzās uz priekšu un atpakaļ starp tām ar ātrumu 15 jūdzes stundā, tam vajadzēja apmeklēt tieši 15 jūdzes šajā stundā. Fakts, ka tas gāja tālāk un tālāk, nav būtisks. Acīmredzot to var atrisināt arī tas, kā to darīja von Neumann, taču es nedomāju, ka esmu kādreiz tikusies ar ikvienu, kas to varētu darīt pāris sekundēs viņu galvas laikā, un esmu satiku vairākus patiesus ģēnijus. Acīmredzot, salīdzinājumā ar parastajiem cilvēkiem, ir ģēnijs, tad ir von Neumann ģēnijs, kurš salīdzinājumā ar ģēnijiem bija ģēnijs. ℘
• Von Neimannam izdevās iegūt gan ķīmijas tehnoloģijas grādu federālajā tehnoloģiskajā institūtā Cīrihē, gan Ph.D. Budapeštā universitātē matemātikā … tajā pašā laikā, sākot no 17 gadu vecuma un beidzot ar 22 gadu vecumu, neskatoties uz to, ka tā bija divas dažādas jomas, un universitātes bija apmēram 600 jūdžu attālumā.
• Vēl viens interesants, mazliet glaimojošs Factoid par von Neumann bija tas, ka viņš bija diezgan sieviešu vīrs, un ne vienmēr labā veidā. Piemēram, viņš bija ieradies mēģināt meklēt dažādu sekretāru svārkus, kuri strādā Los Alamos II pasaules kara laikā, kad viņi sēdēja atklātās priekštelpās. Rezultātā sekretāri ieviesa kartonu, lai bloķētu atveri savos rakstāmgaldos. Šī "meiteņu gawking" acīmredzot bija viņa ieradums, kuru viņš bieži izrādīja.
• Grupa, kas iesaistījās EDVAC veidošanā, vēl vairāk tika apgrūtināta EDVAC ziņojuma pirmais projekts kas tika plaši izsūtīts kā oficiāla publikācija, jo šis dokuments tagad padarīja to par EDVAC dizaina nepatentējamu. Tas arī galu galā palīdzēja iegūt ENIAC patentu nederīgu apmēram 27 gadus vēlāk, jo tā arhitektūra bija ļoti līdzīga EDVAC. Es domāju, ka Goldstine nebija vispopulārākais grupas dalībnieks pēc tam, kad bija ierakstījis un izplatījis von Neumann piezīmes.
• Viena no ENIAC galvenajām kritikām, kad tā tika uzbūvēta, bija no skeptiķiem, kuri uzskatīja, ka, lai gan teorētiski tā bija lieliska ideja, tas nebūtu praktiski, jo vakuuma lampas pastāvīgi izstumtu, padarot to dārgu, lai saglabātu un prasītu mašīna nav pieejama aprēķiniem ilgu laiku, dienas un nakts laikā, kamēr mēģenes tika nomainītas. Tomēr patiesībā tā patiešām nebija problēma, jo lielākajai daļai cauruļu, kas gatavojas iziet ātri, bija tendence to darīt, kad tā iedarbināja vai nomāca. Lai novērstu šo problēmu, viņi vienkārši pameta datoru visu laiku. Tas bija dārgi (150 kW un visi), bet cauruļu atteices ātrums samazinājās tikai apmēram 15 mēnesī, un nepareizi darbojošās caurules atrašanai un nomaiņai bija nepieciešamas tikai aptuveni 15 minūtes. Ņemot vērā to, cik mazu datoru bija pasaulē un ka tas bija viens no visstraujāk augošajiem šajā laikā, vienmēr tam bija jāstrādā, tāpēc nebija sēžot dīkstāvē, izšķērdējot naudu par elektrību.
• Vislielākais laiks starp vakuuma caurules neveiksmēm bija 4 dienas un 20 stundas.
• Kopumā, lai izveidotu ENIAC, vajadzēja apmēram 200 000 cilvēku stundas.
• Bez palīdzības arī ENIAC un EDVAC projektēšanai līdz šim un palīdzot projektēt visveiksmīgākās universālā datora arhitektūras (von Neumann arhitektūru), Dr. Mauchly arī nodibināja Computing Machinery (ACM) asociāciju, kurā diezgan daudz iesaistīts ikviens Datorzinātne ir jāzina; šodien tā ir pasaulē lielākā izglītojošo datoru sabiedrība. Viņš arī palīdzēja atrast Rūpniecības un lietišķās matemātikas biedrību (SIAM).
• Dr Mauchly un Dr. Eckert arī uzsāka pirmo pasaules komerciālo datoru kompāniju, Eckert-Mauchly Computer Corporation.
• ENIAC programmu plānošanas process bija garš un garlaicīgs, jo to galvenokārt veica sešas sievietes, kuras vēlāk ieguva starptautisko sieviešu tehnoloģiju slavas zālē. Šīs sievietes bija: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas un Ruth Lichterman.
• Pirmais datorprogrammētājs bija arī sieviete Ada Lovelace. 104 gadus pirms ENIAC debašu viņa kļuva par pirmo pasaules datoru programmētāju pasaulē. Jūs varat uzzināt vairāk par to šeit: 1842. gadā Ada Lovelace sarakstīja pirmo pasaules datorprogrammu