15. februar: Prvi svetovni digitalni elektronski računalnik za splošno uporabo je namenjen univerzi v Pennsylvaniji

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Ta dan v zgodovini: 15. februar 1946

Na ta dan v zgodovini leta 1946 je bil na univerzitetni univerzi Pennsylvania namenjen prvi digitalni elektronski računalnik s splošnim namenom. Stroj je bil imenovan ENIAC (elektronski numerični integrator in računalnik). Stalo je več kot 500.000 dolarjev (približno 6 milijonov dolarjev), tehtalo okoli 57.000 funtov in zasedlo 1800 kvadratnih metrov. Poleg tega je bilo na voljo 17.468 vakuumskih cevi, 70.000 uporov, 7.200 diod, 10.000 kondenzatorjev in najbolj impresivno od vseh je bilo okoli 5 milijonov sklepov, ki jih je bilo treba spajkati ročno. Da bi to izkoristili, je porabil ogromno 150 kW električne energije. To je dovolj za napajanje okoli 114 domov v ZDA.

ENIAC je bil zamisel več različnih ljudi, predvsem John Mauchly in J. Presper Eckert. Štiri leta pred prvenstvom ENIAC-a je Mauchly napisal obvestilo, ki opisuje neverjetno hitrostno povečanje, ki bi ga lahko dobil, če bi se namesto, da bi se zanašal na mehanske gibljive dele, računalnik uporabljal samo digitalno elektroniko. Ta sporoćilo je opozoril poveljnik Herman Goldstine iz ameriśke vojske, ki je nato Mauchly pozval, naj oblikuje uradni predlog za Goldstine, ki ga bo dala vojski. Mauchly je to storil in vojska se je z njim in J. Presperjem Eckertom dogovorila 5. junija 1943, da bi ustvarila stroj pod kodnim imenom "Project PX".

V tem času je bilo že na voljo več različnih računalnikov, vendar pa niso bile zgrajene kot "splošni namen" ali se sklicujejo na elektromehanske dele, kar je drastično zmanjšalo hitrost, v kateri bi lahko opravljali izračune. ENIAC je bil splošen namen in je bil popolnoma digitalni elektronski računalnik. Eden od njegovih bolj impresivnih lastnosti je bila njegova sposobnost opraviti približno 5.000 dodatkov na sekundo ali 357 množenj na sekundo, kar je približno 1000 krat hitreje kot drugi stroji dneva. Poleg osnovnih izračunov matematike (dodajanje / odštevanje / deljenje / večkratno / kvadratni koren) je bil sposoben opravljati tudi pogojne veje, zanke in vhod / izhod. Najpomembneje je, da je bil Turingov kompletni stroj, kar pomeni, da je zmožen narediti vse, kar lahko naredi teoretični stroj s Turingom. Za tiste, ki niso seznanjeni, zakaj je to pomembno v laični uporabi, pomeni, da se lahko v osnovi uporablja za reševanje morebitnega računskega problema, ki je rešljiv (teoretično, čeprav v praksi zaradi realnih limitov na sistemskih virih).

Njena prva naloga je bila opraviti izračune, ki pomagajo pri razvoju vodikove bombe. Za to eno nalogo je bilo izdelanih več kot milijon kartic I / O, kar se je na koncu izkazalo za uspešno preskusno vožnjo. To nalogo je vodil po nalogu matematikov Johna von Neumanna, ki je delal na projektu Manhattan in kasneje po nesreči posodil njegovo ime v arhitekturo "Von Neumann" računalnikov, ki se še danes pogosto uporabljajo.

ENIAC je trajal približno 9 mesecev pred zaprtjem za nadgradnje v pomnilniški sistem. Nato je bil nato premaknjen in se vrnil skupaj in se vrnil nazaj sedem mesecev kasneje in ostal v naslednjih 8 letih, ki se uporablja neprekinjeno, opravlja različne naloge, kot so izračun artiljerijskih miz za vojaško in različne izračune za aeronavtiko, meteorologijo, itd.

Treba je opozoriti, da je von Neumann imel to posebno računalniško arhitekturo nepravilno imenovan po sebi zaradi sporočila, ki ga je napisal Prvi osnutek poročila o EDVAC 30. junija 1945 (EDVAC je naslednik ENIAC, ki je bil zasnovan na isti šoli, kjer je bil ENIAC v zaključni fazi zaključka, in z mnogimi istimi osebami, ki so sodelovale pri projektu, kot so delale na ENIAC, vključno z Eckertom in Mauchly). Prispevek je bil v osnovi sinopsis, napisan z uporabo formalne logike, ki je predstavil ideje, o katerih je skupina razpravljala o ustvarjanju računalnika s splošnim namenom shranjenega programa. Ker je bil namenjen večji opombi in ne objavljenem dokumentu, ni nikoli omenil imen vseh ljudi, ki so pomagali pri razvoju arhitekture, in dejansko so že večino zasnovali, preden je von Neumann postal svetovalec o projektu (zlasti Eckert in Mauchly).

Ko je poslal svoje pisne opombe nazaj v Philadelphia, jih je poveljnik Herman Goldstine natipkal in razdelil 24 osebam, ki so sodelovali v projektu EDVAC, pri čemer je navedel von Neumann kot edinega avtorja, ker ni bil namenjen distribuciji izven tistih delovnih o projektu. Vendar je zaradi velikega zanimanja za poročilo prepisal in poslal v različne druge izobraževalne in vladne ustanove, kjer je bil nadalje kopiran in razširjen po vsem svetu, pri čemer je von Neumann končal z večino kredita, čeprav ni večji del tega projekta. Kot taka ga zdaj imenujemo "Arhitektura Von Neumann", čeprav ni bila resnično njegova zasnova in bi se verjetno bolj natančno imenovala Eckert-Mauchly Architecture.

To ne pomeni nič od von von Neumann, ki je bil resnično čudovit posameznik, ki je imel pomemben vpliv na številna področja, kot so kvantna mehanika, računalništvo, ekonomija, geometrija in še veliko več. (Celoten seznam je presenetljivo dolg.) Bil je eden najsvetlejših ljudi na svetu, ki je dosegel neverjetno količino v 53 letih, ko je živel. Umrl je zaradi raka, verjetno zaradi izpostavljenosti sevanju med delom na projektu Manhattan. Isreal Halperin, matematik, ki je delal z njim, je dejal: "Nadaljevanje z njim je bilo nemogoče. Občutek je bil, da ste bili na triciklu, ki je lovil dirkalni avto. «Eden od profesorjev von Neumann George Pólya, ki je imel tudi zelo impresivno življenje, je tudi izjavil:» Johnny je bil edini študent, ki sem se me kdajkoli bojil. Če sem med predavanjem navedel nerešeno težavo. Na koncu predavanja je prišel k meni, s popolno rešitev, pisanega na papirju."

Von Neumann je imel tudi resničen fotografski spomin. Kot je zapisal Goldstine:

"Ena od njegovih izjemnih zmožnosti je bila njegova moč absolutnega odpoklica. Kolikor sem lahko povedal, je von Neumann lahko enkrat prebral knjigo ali članek, da ga je dobesedno citiral; poleg tega je lahko to naredil leta brez oklevanja. Lahko bi tudi prevajal brez hitrega zmanjševanja hitrosti od prvotnega jezika v angleščino. Nekoč sem testiral svojo sposobnost, tako da sem ga prosil, naj mi pove, kako se je začela zgodba o dveh mestih. Potem, brez premora, je takoj začel preštevilčiti prvo poglavje in nadaljeval, dokler ga ne bi pozabil prenehati po približno desetih ali petnajstih minutah."

Ko je umrl v bolnišnici, je von Neumann prav tako poročal o časih s svojim bratom, ko je igral igro spomina na prvih nekaj vrsticah vsake strani igre, Fausta.

Če vas zanima več o von Neumannu, bi priporočil, da si vzamete njegov biografski podatek: John Von Neumann: znanstveni genij, ki je bil pionir sodobnega računalnika, teorije iger, jedrske odvračilnosti in še veliko več, Norman MacRae. To ni najboljša biografija na svetu, glede na to, kako jo je avtor napisal, a kljub temu fascinantno berljivo in verjetno najbolj popolno eno knjigo o von Neumannu.

Bonus Dejstva:

• Eden preprostih primerov genija von Neumann je bil takrat, ko mu je bil predstavljen naslednji problem: "Dva kolesarja začeta dvajset kilometrov narazen in se premikajo ena proti drugemu, pri čemer je vsak enakomeren hitrost 10 mph. Hkrati se muha, ki potuje s stabilnim 15 mph, začne s sprednjega kolesa na južnem kolesu in leti proti sprednjemu kolesu na severu, nato pa se obrne in leti pred sprednjim kolesom proti jugu in nadaljuje na ta način, dokler ni zdrobljen med dvema sprednjima kolesoma. Vprašanje: kakšna skupna razdalja je pokrivala letalo? "Za rešitev tega je preprost trik, vendar je von Neumann to počel zapleten način … v glavi … v nekaj sekundah. V bistvu je vzel vsoto neskončne serije v glavo in pljunil odgovor v nekaj sekundah po vprašanju.
• Če ste radovedni, je preprost odgovor res precej preprost in skoraj vsak, ki vidi trik, bi moral biti sposoben odgovoriti v nekaj sekundah, noben genij ni potreben … * spojler vnaprej *: preprosta rešitev je samo, da to ugotovite dve kolesi potujejo natančno eno uro (dvajset kilometrov narazen, gredo naravnost drug na drugega s hitrostjo 10 mph). Tako, če se muha potuje naprej in nazaj med njimi s hitrostjo 15 km / h, je morala potovati točno 15 milj v tej uri. Dejstvo, da je šlo naprej in nazaj, je nepomembno. Očitno je mogoče rešiti tudi način, kako von Neumann to počne, vendar mislim, da nikoli nisem srečal nikogar, ki bi to lahko naredil v nekaj sekundah v glavi, in spoznal sem nekaj resničnih genijev. Očitno je, da obstaja genij, v primerjavi z običajnimi ljudmi, potem je von Neumann genij, ki je bil genij v primerjavi z geniji. 😉
• Von Neumann je prav tako uspel pridobiti diplomo kemijskega inženirstva na Zveznem inštitutu za tehnologijo v Zürichu in doktoratu znanosti. v matematiki na Univerzi v Budimpešti … hkrati, se je začela pri 17 letih in končala pri 22 letih, kljub dejstvu, da sta bila na dveh različnih področjih, univerze pa so bile oddaljene približno 600 kilometrov.
• Še ena zanimiva, nekoliko manj laskava dejstva o vonju Neumannu je bila, da je bil zelo ženski človek in ne vedno na dober način. Na primer, imel je navado poskušati pogledati krila različnih sekretarjev, ki so delali v Los Alamosu med drugo svetovno vojno, ko so sedeli na svojih odprti sprednji mizi. Zaradi tega so sekretarji postavili karton, da bi blokirali odprtino v njihovih pisalnih mizah. Ta "dekleta-gawking" je očitno navada njegovega, ki ga je pogosto privoščil.
• Skupino, ki je sodelovala pri izdelavi EDVAC, je še dodatno vznemirila Prvi osnutek poročila o EDVAC saj je bil ta dokument objavljen tako, da je oblikovanje modela EDVAC nepatentibilno. Prav tako je končno pomagal, da je patent ENIAC razveljavil 27 let kasneje, saj je bila njegova arhitektura zelo podobna EDVAC-u. Predpostavljam, da Goldstine ni bil najbolj priljubljen član skupine po tem, ko je von Neumann napisal in razdelil beležke.
• Ena glavnih kritik ENIAC-a, ko je bila zgrajena, je prišla od skeptikov, ki so menili, da medtem ko je v teoriji to bila odlična ideja, to ne bi bilo praktično, ker bi se vakuumske cevi nenehno izpuščale, zaradi česar bi bilo drago, da naprava ni na voljo za izračune za daljše časovno obdobje skozi dan in noč, ko so bile cevi zamenjane. V resnici pa to ni bilo resnično težava, saj je večina cevi, ki so se šele odhajale, hitro počele, ko so se napajale ali se napajale. Če želite odpraviti to težavo, so preprosto pustili računalnik ves čas. To je bilo draga (150 kW in vse), vendar je stopnjo okvare cevi zmanjšala na približno 15 na mesec, potrebovali pa so le približno 15 minut, da bi poiskali in zamenjali okvarjeno cev. Glede na to, kako na svetu je bilo nekaj računalnikov in da je bil to eden od najhitreje v tistem času, je za to vedno delovalo, zato ni sedel v prostem teku in zapravljal denar za električno energijo.
• Najdaljši čas med okvarami vakuumske cevi je bil 4 dni in 20 ur.
• Za izdelavo ENIAC-a je bilo potrebnih približno 200.000 delovnih ur.
• Poleg tega, da je med drugim pomagal pri oblikovanju ENIAC-a in EDVAC-a ter pomagal pri načrtovanju najuspešnejših računalniških arhitektur splošnega namena (arhitektura von Neumann), je dr. Mauchly ustanovil tudi Združenje računalniških strojev (ACM), ki je precej kdorkoli vpleten v Računalništvo mora biti seznanjeno z; danes je največja svetovna izobraževalna računalniška družba. Pomagal je tudi pri ustanovitvi Društva za industrijsko in uporabno matematiko (SIAM).
• Dr. Mauchly in dr. Eckert sta začela tudi prvo komercialno računalniško podjetje na svetu, Eckert-Mauchly Computer Corporation.
• Proces programiranja ENIAC-a je bil dolg in dolgočasen, predvsem ga je izvedlo šest žensk, ki so se kasneje vključile v mednarodno dvorano slavnih žensk v tehnologiji. Te ženske so bile: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas in Ruth Lichterman.
• Prvi računalniški programer je bila tudi žena, Ada Lovelace. Ona je postala prvi svetovni računalniški programer 104 let, preden je ENIAC prvenec. Več o tem lahko preberete tukaj: Leta 1842 je Ada Lovelace napisala prvi svetovni računalniški program