V roce 1936, americký fyzik Howard H. Aiken, budoucí tvůrce počítače „Mark 1“ začal stavět plány pro automatické výpočetním zařízení. Změna nastala, když studoval za svou dizertaci. Předmětem diplomové práce byl prostorový poplatek. Brzy jeho dizertační práce spočívala většinou v řešení nelineárních (diferenciálních) rovnic. Jedinými metodami k numerickému řešení problémů byly vývoj tvorby elektromagnetických stolních kalkulaček. Tento článek se bude diskutovat o tom, co rok byl první počítač a kdo by měl být vděčný za založení současné technologie.

Historie zařízení

Vzhledem k tomu, Aiken plně vědom toho, že vytvoření takového počítače potřebuje hodně peněz, rozhodl se jít do jednoho z největších výrobců mechanických a elektromechanických kalkulaček v USA - Monroe Výpočet Machine Company. 22.dubna 1937, představil hlavní inženýr Chase plány s automatickým výpočtem v následujících oblastech:

„Čtyři pravidla aritmetiky“;

přednastavená kontrola sekvence;

8. skladování a paměť ustavených nebo vypočtených hodnot;

, regulační sekvence, které mohou automaticky reagovat na vypočtených výsledků nebo znaků s tištěný záznam všeho, co se děje v automobilu;

zaznamenávají všechny vypočtené výsledky.

Aiken se inspiroval energickou podporou Chase. Šel do svého vedení v Monroe a udělal vše, co je v jeho silách, aby je přesvědčil o správnosti své volby a myšlenkách Aiken. Chase ujistil, že projekt "vystřelí", i když bude vyžadovat značné náklady na realizaci tohoto nápadu. Měl nějaký náhled a vizi, aby si uvědomil, že navrhované auto bude mít v nadcházejících letech neocenitelnou hodnotu ve firmě. Navzdory přesvědčení bylo vytvoření automobilu zamítnuto.

Projektová podpora a neúspěch myšlenek

Rozhodnutí Monroe nepodporovat projekt Aikena bylo určitě ranou, ale učitel se inspiroval Chaseovým nadšením pro nový nápad. Navíc sám Chase pozval právníka, aby požádal o pomoc profesora Theodora Browna z Harvarda, blízkého spolupracovnice prezidenta IBM Thomase J. Watsona. Aiken tak vytvořil úspěšný kontakt s IBM. Brown doporučil Aikenovi staršímu inženýrovi společnosti IBM, Bryce, který svůj projekt schválil a doporučil, jak vytvořit počítač a postavit auto pro své sny. Bryceho myšlenka byla kritická pro IBM a vědec získal podporu prezidenta Watsona k vytvoření projektu Harvard.

Vývoj počítačové techniky

Aiken připravil oficiální návrh nazvaný "Navržený automatický počítačový počítač". Obývalo 22 tištěných dvojitých stránek. Byl vytvořen krátký historický papír pomocných prostředků pro výpočty, diskuse o mechanismech Babbage, odkazy na Shoieckovy rozdílové mechanismy.Vieber a Grant. Stručný popis vynálezu děrovačů děrování, počítání, třídění a aritmetických strojů.
Je známo, že Henry Babbage, syn Charlesa Babbage, shromáždil asi šest malých demonstračních variant pro motor auta - jak bude provádět postupné operace a práci. Poslal jednoho z nich na Harvard. Aiken také poukazuje na to, že stroje vyráběné společností IBM umožnily každý den provádět účetnictví průmyslových podniků po celém světě, jak to Babbage chtěl dosáhnout dávno. Pak se Ayken obrací na potřebu silnějších metod pro výpočet matematických věd. Vyjadřoval obecně používání počítače - teoretickou fyziku, rozhlas a televizi, astronomii, teorii relativity a dokonce i rychle rostoucí vědu matematické ekonomie a sociologie.

Co věda potřebuje?

Achen identifikovány čtyři konstrukční prvky, které odlišují běžné mechanismy pro záznam děrné štítky a počítací stroje, jak je požadováno v oblasti vědy:

Stroj je určen pro math by měl být schopen zvládnout kladné i záporné hodnoty, zatímco účetní zařízení je téměř zcela určeno pro úkoly s pozitivními čísly.

Computer Science pro matematické účely by měla poskytnout a používat mnoho druhů transcendentních funkcí (například trigonometrie), eliptické, Besselovy funkce a rysy pravděpodobnosti.

matematického počítače musí být plně automatický provoz.Při výpočtu hodnoty funkce v jeho expanzi v řadě, vyhodnocovací vzorec nebo numerická integrace (při řešení diferenciálních rovnic) proces, jakmile je vytvořen, by měla pokračovat neomezeně dlouho, až je pokryt řadou nezávislých proměnných.

Počítače určené pro math by měl být schopen vypočítat řádků namísto sloupce, jak se často v numerickém řešení diferenciálních rovnic pro výpočet hodnoty závisí na výše uvedených hodnot. Je to ve skutečnosti považovat za opačný způsob, kterým mohou stávající výpočetní zařízení vyhodnocení funkce fáze.

Prvním dvěma úkoly kladenými na nový stroj byly výpočty určitých integrálů a tabulek.

Vývoj a implementace prostředků pro vojenské účely

V roce 1944 bylo auto během války převeleno do námořnictva. Poté se stal oficiálním nástrojem být uvedena v sekci „Bureau of lodí“ pod velením Aiken. V srpnu, počítač „Mark 1“ pracoval s velkou námořní personál, včetně řady důstojníků, včetně Milosti Hopper a Richard Bloch. Stali se hlavními programátory. Byl to legrační příběh, že Grace Hopper, programátor na počítači Mark I., našel první "chybu" v počítači: mrtvého molu, který se dostal do Marka I., jehož křídla blokovaly čtení otvoru v papírové kazetě. Slovo „chyba“ se používá k popisu závady nejméně od roku 1889, ale Hopper je připočítán se slovem"Debugging" popisuje práci na odstranění chyb programu.

V letech 1944 a 1945 počítač "Mark 1" pracoval téměř nepřetržitě 24 hodin denně, sedm dní v týdnu. Problémy válečné doby, které automobil musel řešit, zahrnovaly studium magnetických polí spojených s ochranou lodí před magnetickými minami a matematické aspekty navrhování a používání radaru. Nepochybně nejdůležitějším problémem válečné doby byl soubor výpočtů pro implozivy přinesené z Los Alamos k Johnu von Neumannovi. O rok později se zaměstnanci dozvěděli, že tyto výpočty byly provedeny v souvislosti s vývojem atomové bomby. Výjimečný úspěch a zpoždění v práci na počítači vedlo k tomu, že námořnictvo požádalo Ayken na začátku roku 1945, aby navrhl a postavil druhé takové vozidlo. Aiken to udělal. Počítač se stal známým jako Mark II.

Charakteristiky prvního zařízení

Počítač Mark 1 byl obrovský - až 25 metrů vysoký. Délka - 16 m, a téměř 1 m hloubka. Velikost prvního počítače překvapen nikoho, naopak, díky příležitostem, které inspirují své síly s ostatními:

vážil pět tun.

Obsahovalo 760000 podrobností.

Použité 530 mil drátek.

3000000 drátové připojení.

3500 více relé s 35000 kontakty.

2225 metrů.

1484 desetpólových přepínačů.

na technologii vyvinuté společností IBM v roce 1944, což představuje pro statistické a obchodní stroje používané tradiční složky IBM, jako jsou založenéelektromagnetické relé, čítače, vačkové kontakty, perforátory a elektrické psací stroje. Také byly přítomny prvky nového designu, včetně relé a čítačů, které nebyly dříve používány v automobilu IBM.
Byli menší a rychlejší. Vstupní data sestávala z páskové pásky a výstup byl sérií děrovaných karet nebo výtisků ze standardního elektrického stroje IBM. Počítač byl zaveden dlouho, horizontální, plynule otočný hřídel, který dal hučení, hluk je popsán jako obří šicího stroje. Hřídel nesl asi 3 otáčky za sekundu. Zařízení pro skladování a výpočtu dané délka slova 23 desetinných míst a dvacátýčtvrtý byl vyhrazen pro znaménko. Výpočty byly provedeny v desítkových číslech s pevnou desetinnou čárkou.

Jaké bylo auto minulého století?

Zařízení se skládá ze sedmi základních modulů, uspořádaných zleva doprava:

Oba úseky 60 registrů na vstup číselných dat (konstanty, které se objevují v každém algebraický nebo diferenciální rovnice), z nichž každá obsahovaly 24 spínače odpovídající 23 číslic a 1 pro znaménko (plus /minus). Umístění každé z 60 registrů bylo přiděleno číslo, které lidé mohou používat toto místo jako režie identifikačním číslem volal během výpočtu. V případě jakéhokoli problému je třeba je nainstalovat ručně.

Sedm oddílů obsahujících 72 dodatečných registrů (tzv. Akumulátory, protožemůže nejen ukládat čísla, ale také kompilovat a odečítat; skutečné odečtení se provádí přidáním).

Každý registr sestával z 24 elektromagnetických protiklesí, což opět poskytovalo kapacitu pro 23 číslic s jedním místem vyhrazeným pro označení. Tato druhá sada panelů zahrnuje jak repozitář, tak jednotku zpracování dat. Chcete-li přidat a odečíst, potřebujete 1 cyklus stroje (asi 330 ms).

​​

70 baterií pro všeobecné použití, 2 - pro speciální účely. Velmi zajímavá je poslední baterie, s níž můžete udělat něco podobného reprezentaci podmíněného signálu operátora (po porovnání dvou čísel).

Nicméně k programovatelnému počítači byl přidán silnější signál po roce 1945, kdy byla postavena druhá čtečka karet pro týmy. V pravé části se jedná o elektrické psací stroje, čtečku magnetických pásek pro týmy a kladivo. Psací stroj vytiskl konečné řešení problému. Děrovací karta automaticky přeruší karty s daty. Páska má 24 sloupců (to je 24 otvorů v řadě). Jeden řádek dat vyžaduje 4 řádky (23 číselných položek a 1 znak pro každé číslo, každá pozice vyžaduje 4 otvory, 24 x 4 = 96).

Hlavní funkce zařízení

První generace počítačů byla vybavena čtyřmi čtečkami. Jeden byl zvyklý instruovat auto, a další tři obsahovaly tabulku funkcí a mohli poskytnout hodnotu podle potřeby. Rovněž byla poskytnuta interpolace hodnot uvedených na pásech. Takževestavěné "podprogramy" (nazývané Aiken), které zahrnují transformaci čísla s nějakou vestavěnou funkcí (např. sinus, exponent, logaritmus nebo sčítání). Charakteristiky značky "Mark 1" předpokládaly, že auto bude trvat asi 10 let. Nicméně, 14 let po válce pokračovala ve svém působení na Harvardě a vykonávala užitečnou práci. A až do roku 1959 zařízení nakonec "odešlo". Během této doby on také sloužil jako předmět praktické výuky na několik studentů na Harvardu, kde Aiken vytvořila inovativní program, který byl později nazvaný věda - s kurzy pro vysokoškoláka a postgraduální studenty jít do magisterského studia nebo PhD. Mnoho důležitých osobností v počítačovém světě bylo prezentováno na toto téma o Harvardovi a Markovi I.

Pokrok před technologií - vznik nových "inteligentních" automobilů

Při pohledu zpět se dá říci, v jakém roce se skutečně objevil první počítač. Ale největší hodnota značky "Mark I" spočívala v tom, že se jednalo o první plně automatický počítač, který nevyžadoval lidský zásah do pracovního postupu, provádí automatickou sekvenci výpočtů v souladu s programem a činí tak bez jakýchkoli chyb. Howard Eiken pokračoval v práci na vytváření nových počítačů. Mark 1 následoval Mark II, poté v březnu 1949 Mark III /ADEC a v roce 1952 Mark IV. IBM začala vytvářet nový počítač SSEC bez účasti Howard Ayken.

Zlepšení technologie a inovace v práci

Od první počítačové mechanické a reléové techniky byla práce velmi pomalá. Nový produkt "Mark" produkoval výsledky rychleji než běžné výpočetní techniky, ale ne tak rychlé jako stroje, které byly brzy zavedeny do světa později. Mezi nimi byly například ENIAC. Chcete-li přidat nebo odečíst, potřebujete jeden cyklus stroje, který trvá asi 03 sekund. Vynásobení vyžadovalo 20 cyklů nebo 6 sekund a rozdělení mohlo trvat až 51 cyklů nebo více než 15 sekund. Protože v pozdějších modelech bylo rozdělení nahrazeno násobením vzájemných veličin. I když byl Mark I. pomalý, byl nejen naprogramován pro určitou operaci, ale i univerzální. Zatímco ENIAC byl v původním návrhu limitován misí výpočtu balistických tabulek, značka "Mark I" se dokázala přizpůsobit většímu počtu vestavěných aplikací.