V roku 1936 americký fyzik Howard Aiken, budúci výrobca počítača "Mark 1", začal vytvárať plány pre automatizované počítačové zariadenie. K zmene došlo vtedy, keď študoval na svoju dizertačnú prácu. Predmetom diplomovej práce bol priestorový poplatok. Čoskoro jeho disertačná práca spočívala predovšetkým v riešení nelineárnych (diferenciálnych) rovníc. Jedinými dostupnými metódami pre numerické riešenie problémov boli vývoj vytvorenia elektromagnetických desktopových kalkulačiek. Článok sa bude zaoberať rokom, v ktorom sa objavil prvý počítač a kto by sa mal poďakovať za základ súčasnej technológie.
História zariadenia
Vzhľadom k tomu, Aiken plne vedomý toho, že vytvorenie takéhoto počítača potrebuje veľa peňazí, rozhodol sa ísť do jedného z najväčších výrobcov mechanických a elektromechanických kalkulačiek v USA - Monroe Výpočet Machine Company. 22.dubna 1937, predstavil hlavný inžinier Chase plány s automatickým výpočtom v nasledujúcich oblastiach:
"Štyri pravidlá aritmetiky";
prednastavená kontrola sekvencie;
, skladovanie a pamäť nastaviť alebo vypočítané hodnoty;
, regulačné sekvencie, ktoré môžu automaticky reagovať na vypočítaných výsledkov alebo znakov s tlačený záznam všetkého, čo sa deje v automobile;
zaznamenáva všetky vypočítané výsledky.
Aiken bol inšpirovaný energickou podporou Chase. Šiel do svojho vedenia "Monroe" robil všetko v jeho silách, aby ich presvedčil o správnosti svojej voľby a nápadov Aiken. Chase ubezpečil, že projekt "bude strieľať", hoci bude vyžadovať značné výdavky na realizáciu tejto myšlienky. Mal nejaké nahliadnutie a predvídavosť uznať, že navrhovaná stroj budú neoceniteľné v podnikaní v najbližších rokoch. Napriek presvedčeniu bolo vytvorenie auta odmietnuté.
Podpora projektov a neschopnosť myšlienku
Rozhodnutie "Monroe" nepodporoval projekt Aiken iste bola rana, ale vedec bol inšpirovaný Chase nadšenie pre nové myšlienky. Okrem toho Chase ponúkol právnik požiadať o pomoc profesora Theodora Browna, Harvard, blízkym spolupracovníkom J. Thomas. Watson, prezident spoločnosti IBM.
Aiken tak vytvoril úspešný kontakt s IBM. Brown odporúča Aiken Senior Engineer spoločnosti IBM, Bryce, ktorý schválil jeho projekt a odporúčaný ako robiť počítač a postaviť auto svojich snov. Bryceova myšlienka bola kritická pre IBM a vedec získal podporu prezidenta Watsona na vytvorenie projektu Harvard.
Vývoj počítačovej technológie
Aiken pripravil oficiálny návrh s názvom "Navrhovaný automatický počítačový počítač". Obývalo 22 vytlačených stránok s dvojitým odstupom. Začalo to s diskusiou krátky dokument histórie pomôcky výpočtovej mechanizmy Babbage, odkazy na rozdiel Shoytsa mechanizmov,Vieber a Grant. Stručne povedané vynález tabuľkovo dierne štítky, počítanie a aritmetické triediče. Je známe, že Henry Babbage, Charles Babbage syn, dohromady asi šesť malú demonštráciu možností automobilových motorov - takto to bude vykonávať sekvenčné operácie a prácu. Poslal jedného z nich na Harvard. Aiken tiež poznamenal, že stroje vyrábané spoločnosťou IBM, nechá každý deň v účtovníctve priemyslu po celom svete, čo Babbage chcel dosiahnuť dávno. Potom Ayken prejaví potrebu účinnejších metód na výpočet matematických vied. Opísal región vo verejnom používaní počítača - teoretická fyzika, rozhlasové a televízne, astronómia, teória relativity a dokonca aj rýchlo sa rozvíjajúce vedy matematické ekonómie a sociológie.
Čo potrebuje veda?
Achen identifikované štyri konštrukčné prvky, ktoré odlišujú bežné mechanizmy pre záznam dierne štítky a počítacie stroje, ako je požadované v oblasti vedy:
Stroj je určený pre math by mal byť schopný zvládnuť kladné aj záporné hodnoty, zatiaľ čo účtovné vybavenie je takmer výlučne určené na úlohy s pozitívnymi číslami.
Computer Science pre matematické účely by mala poskytnúť a používať mnoho druhov transcendentných funkcií (napríklad trigonometria), eliptické, Bessel funkcie a rysy pravdepodobnosti.
Pre matematiku musí byť počítač plne automatický.Pri výpočte hodnoty funkcie v jeho expanziu v rade, vyhodnocovacia vzorec alebo číselných integrácie (pri riešení diferenciálnych rovníc) proces, akonáhle je vytvorený, by mala pokračovať neobmedzene dlho, až je pokrytý radom nezávislých premenných.
Počítače určené pre math by mal byť schopný vypočítať riadkov namiesto stĺpca, ako sa často v numerickom riešení diferenciálnych rovníc pre výpočet hodnoty závisí na vyššie uvedených hodnôt. Je to v skutočnosti považovať za opačný spôsob, ktorým môžu existujúce výpočtové zariadenia vyhodnotenie funkcie fázy.
Prvými dvoma úlohami kladenými na nový stroj boli výpočty určitých integrálov a tabuliek.
Vývoj a implementácia pomôcok na vojenské účely
V roku 1944 bolo auto prenesené do vojny počas vojny. Potom sa stalo oficiálnym zariadením v divízii "Predsedníctvo lodí" pod vedením Aiken. V auguste, počítač "Mark 1" pracoval s veľkou námornej personál, vrátane radu dôstojníkov, vrátane Milosti Hopper a Richard Bloch. Stali sa hlavnými programátormi. Bol to zábavný príbeh o tom, čo Milosti Hopper zaoberá počítačový programovací Mark I, našiel prvý počítač "bug": mŕtva mora, ktorá zasiahla Mark I, ktorej krídla zablokoval čítaní dier v papierovej pásky. Slovo "chyba" sa používa na opis závady najmenej od roku 1889, ale Hopper je pripočítaný so slovom"Ladenie", aby opísal prácu na odstránení programových chýb.
V rokoch 1944 a 1945 počítač "Mark 1" pracoval takmer nepretržite 24 hodín denne, sedem dní v týždni. Problémy vojny, ktoré automobil musel vyriešiť, zahŕňali štúdium magnetických polí súvisiacich s ochranou lodí pred magnetickým baním, ako aj matematické aspekty navrhovania a používania radaru. Nepochybne najdôležitejším problémom vojny bol súbor výpočtov na implozii, ktoré priniesli z Los Alamos do Johna von Neumanna. O rok neskôr sa zamestnanci dozvedeli, že tieto výpočty boli vykonané v súvislosti s vývojom atómovej bomby. Vynikajúci úspech a oneskorenie v práci na počítači viedlo k tomu, že námorníctvo požiadalo Ayken na začiatku roka 1945, aby navrhol a postavil druhé takéto auto. Aiken to urobil. Počítač sa stal známym ako Mark II.
Charakteristiky prvého zariadenia
Počítač Mark 1 bol obrovský - až 25 metrov vysoký. Dĺžka - 16 m a hĺbka takmer 1 m. Takéto veľkosti prvých počítačov nikoho nijako neprekvapili, naopak, kvôli možnostiam, instilovali svoju moc druhým:
On vážil päť ton.
Obsahovalo 760000 podrobností.
Použité 530 míľ drôtov.
3000000 drôtových pripojení.
3500 viacnásobné relé s 35000 kontaktmi.
2225 metrov.
1484 desaťpólové prepínače.
Na základe technológie, ktorú vyvinula IBM v roku 1944, tradičné a obchodné obchodné stroje používali tradičné komponenty IBM, ako naprelektromagnetické relé, počítadlá, vačkové kontakty, perforátory a elektrické písacie stroje. Taktiež boli prítomné prvky nového dizajnu vrátane relé a počítadiel, ktoré sa predtým nepoužili v automobile IBM.
Boli menšie a rýchlejšie. Vstupné pozostával z pásky a víkendy boli série dierne štítky alebo tlačiť pomocou štandardnej elektrický písací stroj IBM. Počítač bol zavedený dlho, horizontálne, plynule otočný hriadeľ, ktorý dal hučanie, hluk je opísaný ako obrie šijacieho stroja. Hriadeľ nesie asi 3 otáčky za sekundu. Zariadenia na skladovanie a výpočtu danej dĺžka slova 23 desatinných miest a dvacátýčtvrtý bol vyhradený pre znamienko. Výpočty sa vykonali v desatinných číslach s pevnou desatinnou čiarkou.
Aké bolo auto minulého storočia?
Zariadenie sa skladá zo siedmich základných modulov, usporiadaných zľava doprava:
Obidva úseky 60 registrov na vstup číselných dát (konštanty, ktoré sa objavujú v každom algebraický alebo diferenciálne rovnice), z ktorých každá obsahovali 24 spínača príslušných 23 číslic a 1 pre znamienko (plus /mínus). Umiestnenie každej z 60 registrov bolo pridelené číslo, ktoré ľudia môžu používať toto miesto ako réžia identifikačným číslom volal počas výpočtu. Pri akomkoľvek probléme musia byť nainštalované manuálne.
Sedem častí obsahujúcich 72 dodatočných registrov (tzv. Akumulátory, pretožemôže nielen ukladať čísla, ale aj kompilovať a odčítať; skutočné odčítanie sa vykonáva pridaním).
Každý register pozostával z 24 elektromagnetických protiprúdov a opäť poskytoval kapacitu pre 23-ciferné čísla s jedným miestom vyhradeným pre označenie. Táto druhá sada panelov zahŕňa ako úložisko, tak aj jednotku na spracovanie údajov. Ak chcete pridať a odčítať, potrebujete 1 cyklus stroja (asi 330 ms).
70 univerzálnych batérií, 2 - špeciálne. Veľmi zaujímavá je posledná batéria, s ktorou môžete urobiť niečo ako reprezentáciu podmieneného signálu operátora (po porovnaní dvoch čísel).
Napriek tomu bol k programovateľnému počítaču pridaný silnejší signál po roku 1945, kedy bola postavená druhá čítačka kariet pre tímy.
Na pravej časti sa nachádzajú elektrické písacie stroje, čítačka magnetických pások pre tímy a kladivo. Písací stroj vytlačil konečné riešenie problému. Perforovaná karta automaticky rozbije karty s údajmi. Páska má 24 stĺpcov (24 otvorov v rade). Jeden riadok údajov vyžaduje 4 riadky (23 číselných položiek a 1 pre znak pre každé číslo, každá pozícia vyžaduje 4 otvory, 24 x 4 = 96).
Hlavné funkcie zariadenia
Prvá generácia počítačov bola vybavená štyrmi čítačmi. Jedna bola použitá na výcvik auta a ďalšie tri obsahovala tabuľku funkcií a mohla poskytnúť hodnotu podľa potreby. Rovnako bola poskytnutá interpolácia hodnôt uvedených na stužkách. totopostavený-way "rutiny" (ako sa nazývajú Aiken), ktoré poskytujú čísla konverzií pomocou niektoré vstavané (ako je sinus, exponent, logaritmy alebo umocňovanie). Charakteristiky značky "Mark 1" predpokladajú, že auto bude trvať približne 10 rokov. Naďalej však pôsobila v Harvarde 14 rokov po vojne a vykonávala užitočnú prácu. A až do roku 1959 zariadenie nakoniec "odišlo". Počas tejto doby on tiež slúžil ako predmet praktickej výučby na niekoľko študentov na Harvarde, kde Aiken vytvorila inovatívny program, ktorý bol neskôr nazvaný veda - s kurzami pre vysokoškoláka a postgraduálnych študentov ísť do magisterského štúdia alebo PhD. Mnohé dôležité osobnosti v počítačovom svete boli prezentované na túto tému o Harvarde a Markovi I.
pokrok dopredu technológia - vznik nových "chytrých" vozidiel
Pri pohľade späť sa dá povedať, v ktorom roku sa prvý počítač skutočne objavil. Najväčšia hodnota značky "Mark I" však bola skutočnosť, že ide o prvý plne automatický počítač, ktorý nevyžaduje ľudský zásah do pracovného postupu, vykonáva automatickú postupnosť výpočtov v súlade s programom a robí to bez akýchkoľvek chýb. Howard Eiken pokračoval v práci na tvorbe nových počítačov. Pre počítačové "Mark 1" vľavo "Mark II», potom v roku 1949 "Mark III /ADEC», av roku 1952 - "Mark IV". Spoločnosť IBM začala vytvoriť nový počítačový SSEC sú bez Howard H. Aiken.
Zlepšenie technológií a inovácií v práci
Od prvej počítačovej mechanickej a reléovej techniky bola práca veľmi pomalá. Nová "značka" priniesla výsledky rýchlejšie ako konvenčné výpočtové techniky, ale nie tak rýchlo ako stroje, ktoré boli čoskoro zavedené do sveta. Medzi nimi boli napríklad ENIAC. Ak chcete pridať alebo odčítať, potrebujete jeden cyklus stroja, ktorý trvá asi 03 sekúnd. Násobenie si vyžaduje 20 cyklov alebo 6 sekúnd a rozdelenie môže trvať až 51 cyklov alebo viac ako 15 sekúnd. Z tohto dôvodu v neskorších modeloch bolo rozdelenie nahradené násobením vzájomných množstiev. Hoci bol Mark I. pomalý, bol nielen naprogramovaný na konkrétnu operáciu, ale aj univerzálnu. Zatiaľ čo ENIAC bol v pôvodnom návrhu obmedzený misiou výpočtu balistických tabuliek, značka "Mark I" sa dokázala prispôsobiť väčšiemu počtu zabudovaných aplikácií.
