stringtranslate.com

ЭНИАК

Гленн А. Бек (на заднем плане) и Бетти Снайдер (на переднем плане) программируют ENIAC в здании BRL 328. (Фото армии США, ок. 1947–1955 гг.)

ENIAC ( / ˈ ɛ n i æ k / ; Электронный числовой интегратор и вычислитель ) [1] [2] был первым программируемым электронным цифровым компьютером общего назначения , завершенным в 1945 году. [3] [4] Другие компьютеры имели некоторые из этих функций, но ENIAC был первым , у кого были все. Он был полным по Тьюрингу и мог решать «большой класс числовых задач» путем перепрограммирования. [5] [6]

ENIAC был разработан Джоном Мочли и Дж. Преспером Экертом для расчета таблиц артиллерийской стрельбы для Баллистической исследовательской лаборатории армии США (которая позже стала частью Армейской исследовательской лаборатории ). [7] [8] Однако его первой программой было исследование осуществимости термоядерного оружия . [9] [10]

ENIAC был завершён в 1945 году и впервые применён в практических целях 10 декабря 1945 года. [11]

ENIAC был официально представлен в Университете Пенсильвании 15 февраля 1946 года, его стоимость составила 487 000 долларов (что эквивалентно 6 900 000 долларов в ценах 2023 года), а пресса назвала его «Гигантским мозгом». [12] Его скорость была примерно в тысячу раз выше, чем у электромеханических машин. [13]

ENIAC был официально принят на вооружение Артиллерийским корпусом армии США в июле 1946 года. В 1947 году его перевезли на Абердинский испытательный полигон в Абердине, штат Мэриленд , где он непрерывно эксплуатировался до 1955 года.

Разработка и дизайн

Проектирование и строительство ENIAC финансировалось армией США, артиллерийским корпусом, командованием по исследованиям и разработкам под руководством генерал-майора Гладеона М. Барнса . Общая стоимость составила около 487 000 долларов, что эквивалентно 6 900 000 долларов в 2023 году. [14] Концепция ENIAC началась в 1941 году, когда калькуляторы Фридена и дифференциальные анализаторы использовались артиллерийским департаментом армии США для вычисления таблиц стрельбы артиллерии, что было сделано аспирантами под руководством Джона Мокли. Мокли начал задаваться вопросом, можно ли применить электронику к математике для более быстрых вычислений. Он объединился с научным сотрудником Дж. Преспером Экертом , поскольку Мокли не был экспертом в области электроники, чтобы разработать электронный компьютер, который мог бы работать с отличной скоростью. В 1942 году Мокли предложил полностью электронную вычислительную машину, которая могла бы помочь армии США рассчитывать сложные баллистические таблицы. [15] Артиллерийское управление армии США приняло их план, предоставив Университету Пенсильвании шестимесячный исследовательский контракт на сумму 61 ​​700 долларов. [16] Контракт на строительство был подписан 5 июня 1943 года; работа над компьютером началась тайно в Школе электротехники Мура Университета Пенсильвании [17] в следующем месяце под кодовым названием «Проект PX», с Джоном Гристом Брейнердом в качестве главного исследователя. Герман Х. Голдстайн убедил армию финансировать проект, что поставило его ответственным за надзор за ним для них. [18] Сборка компьютера началась в июне 1944 года. [16]

ENIAC был разработан профессором физики колледжа Урсинус Джоном Мочли и Дж. Преспером Экертом из Пенсильванского университета, США [19] В команду инженеров-конструкторов, помогавших в разработке, входили Роберт Ф. Шоу (таблицы функций), Джеффри Чуан Чу (делитель/квадратный корень), Томас Кайт Шарплесс (главный программист), Фрэнк Мурал (главный программист), Артур Беркс (множитель), Гарри Хаски (считыватель/принтер) и Джек Дэвис (аккумуляторы). [20] Значительная работа по разработке была проделана женщинами-математиками, которые занимались основной частью программирования ENIAC: Джин Дженнингс , Марлин Вескофф , Рут Лихтерман , Бетти Снайдер , Фрэнсис Билас и Кей МакНалти . [21] В 1946 году исследователи ушли из Пенсильванского университета и основали корпорацию Eckert–Mauchly Computer Corporation .

ENIAC был большим модульным компьютером, состоящим из отдельных панелей для выполнения различных функций. Двадцать из этих модулей были аккумуляторами, которые могли не только складывать и вычитать, но и хранить десятизначное десятичное число в памяти. Числа передавались между этими блоками по нескольким шинам общего назначения (или лоткам , как их называли). Чтобы достичь его высокой скорости, панели должны были отправлять и получать числа, вычислять, сохранять ответ и запускать следующую операцию, и все это без каких-либо движущихся частей. Ключом к его универсальности была способность к ветвлению ; он мог запускать различные операции в зависимости от знака вычисленного результата.

Компоненты

К концу своей работы в 1956 году ENIAC содержал 18 000 электронных ламп , 7 200 кристаллических диодов , 1 500 реле , 70 000 резисторов , 10 000 конденсаторов и приблизительно 5 000 000 спаянных вручную соединений. Он весил более 30 коротких тонн (27 т), был примерно 8 футов (2 м) в высоту, 3 фута (1 м) в глубину и 100 футов (30 м) в длину, занимал площадь 300 кв. футов (28 м 2 ) и потреблял 150 кВт электроэнергии. [22] [23] Ввод был возможен с устройства чтения карт IBM , а для вывода использовался перфоратор карт IBM . Эти карты можно было использовать для печати в автономном режиме с помощью бухгалтерской машины IBM , такой как IBM 405 . Хотя в начале у ENIAC не было системы для хранения памяти, эти перфокарты могли использоваться для внешнего хранения памяти. [24] В 1953 году к ENIAC была добавлена ​​память на магнитных сердечниках на 100 слов , созданная Burroughs Corporation . [25]

ENIAC использовал десятипозиционные кольцевые счетчики для хранения цифр; каждая цифра требовала 36 вакуумных ламп, 10 из которых были двойными триодами, составляющими триггеры кольцевого счетчика. Арифметика выполнялась путем «подсчета» импульсов с помощью кольцевых счетчиков и генерации импульсов переноса, если счетчик «переворачивался», идея состояла в том, чтобы электронно эмулировать работу цифровых колес механической арифмометрической машины . [ 26]

ENIAC имел 20 десятизначных знаковых аккумуляторов , которые использовали представление в виде дополнения к десяткам и могли выполнять 5000 простых операций сложения или вычитания между любым из них и источником (например, другим аккумулятором или постоянным передатчиком) в секунду. Было возможно подключить несколько аккумуляторов для одновременной работы, поэтому пиковая скорость работы была потенциально намного выше из-за параллельной работы. [27] [28]

Капрал Ирвин Голдштейн (на переднем плане) устанавливает переключатели на одном из функциональных столов ENIAC в Школе электротехники Мура. (Фото армии США) [29]

Можно было подключить перенос одного аккумулятора в другой аккумулятор для выполнения арифметических действий с удвоенной точностью, но синхронизация схемы переноса аккумулятора не позволяла подключить три или более для еще большей точности. ENIAC использовал четыре аккумулятора (управляемых специальным множителем) для выполнения до 385 операций умножения в секунду; пять аккумуляторов управлялись специальным делителем/квадратным корнем для выполнения до 40 операций деления в секунду или трех операций квадратного корня в секунду.

Остальные девять блоков в ENIAC были инициирующим блоком (запускал и останавливал машину), циклическим блоком (использовался для синхронизации других блоков), главным программистом (управлял последовательностью циклов), считывателем (управлял считывателем перфокарт IBM), принтером (управлял перфоратором IBM), постоянным передатчиком и тремя таблицами функций. [30] [31]

Время работы

В ссылках Рохаса и Хашагена (или Уилкса) [19] приводятся более подробные сведения о времени проведения операций, которые несколько отличаются от приведенных выше.

Базовый машинный цикл составлял 200 микросекунд (20 циклов 100 кГц тактовой частоты в циклическом блоке), или 5000 циклов в секунду для операций с 10-значными числами. За один из этих циклов ENIAC мог записать число в регистр, прочитать число из регистра или сложить/вычесть два числа.

Умножение 10-значного числа на d -значное число (для d до 10) заняло d +4 цикла, поэтому умножение 10-значного числа на 10-значное число заняло 14 циклов или 2800 микросекунд — скорость 357 в секунду. Если одно из чисел имело менее 10 цифр, операция выполнялась быстрее.

Деление и извлечение квадратных корней заняли 13( d +1) циклов, где d — количество цифр в результате (частное или квадратный корень). Таким образом, деление или извлечение квадратного корня заняло до 143 циклов или 28 600 микросекунд — скорость 35 в секунду. (Wilkes 1956:20 [19] утверждает, что деление с 10-значным частным потребовало 6 миллисекунд.) Если результат имел менее десяти цифр, он был получен быстрее.

ENIAC способен обрабатывать около 500 FLOPS [32] , что сопоставимо с вычислительной мощностью современных суперкомпьютеров петафлопсного и эксафлопсного масштаба .

Надежность

ENIAC использовал обычные восьмеричные радиолампы того времени; десятичные аккумуляторы были сделаны из триггеров 6SN7 , в то время как 6L7, 6SJ7, 6SA7 и 6AC7 использовались в логических функциях. [33] Многочисленные 6L6 и 6V6 служили в качестве линейных драйверов для передачи импульсов по кабелям между стойками.

Несколько ламп сгорали почти каждый день, оставляя ENIAC неработоспособным примерно половину времени. Специальные высоконадежные лампы не были доступны до 1948 года. Однако большинство этих отказов произошло во время периодов прогрева и охлаждения, когда нагреватели и катоды ламп находились под наибольшей тепловой нагрузкой. Инженеры сократили отказы ламп ENIAC до более приемлемого уровня — одна лампа каждые два дня. Согласно интервью в 1989 году с Эккертом, «У нас выходила из строя трубка примерно каждые два дня, и мы могли локализовать проблему в течение 15 минут». [34] В 1954 году самый длительный непрерывный период работы без сбоев составил 116 часов — почти пять дней.

Программирование

ENIAC можно было запрограммировать на выполнение сложных последовательностей операций, включая циклы, ветвления и подпрограммы. Однако вместо компьютеров с хранимой программой , которые существуют сегодня, ENIAC был просто большим набором арифметических машин, в которых изначально программы были установлены в машине [35] с помощью комбинации коммутационной панели и трех переносных таблиц функций (содержащих 1200 десятипозиционных переключателей каждая). [36] Задача взятия проблемы и отображения ее на машине была сложной и обычно занимала недели. Из-за сложности отображения программ на машине программы изменялись только после огромного количества тестов текущей программы. [37] После того, как программа была просчитана на бумаге, процесс помещения программы в ENIAC путем манипулирования ее переключателями и кабелями мог занять несколько дней. За этим следовал период проверки и отладки, чему способствовала возможность выполнять программу шаг за шагом. Учебное пособие по программированию для функции modulo с использованием симулятора ENIAC дает представление о том, как выглядела программа на ENIAC. [38] [39] [40]

Шесть основных программистов ENIAC, Кей МакНалти , Бетти Дженнингс , Бетти Снайдер , Марлин Вескофф , Фрэн Билас и Рут Лихтерман , не только определили, как вводить программы ENIAC, но и развили понимание внутренней работы ENIAC. [41] [42] Программисты часто могли сузить круг ошибок до отдельной неисправной лампы, на которую мог указать техник для замены. [43]

Программисты

Программисты Бетти Джин Дженнингс (слева) и Фрэн Билас (справа) работают с главной панелью управления ENIAC в Школе электротехники Мура , около 1945 г. (фото армии США из архива Технической библиотеки ARL)
Программисты ENIAC (рассказ главного технического директора США Меган Смит)
Проблемы с воспроизведением этого файла? Смотрите справку по медиа .

Во время Второй мировой войны , когда армии США требовалось вычислять баллистические траектории, многие женщины были опрошены для этой задачи. По меньшей мере 200 женщин были наняты Инженерной школой Мура для работы в качестве « компьютеров » [21] , и шесть из них были выбраны в качестве программистов ENIAC. Бетти Холбертон , Кей МакНалти , Марлин Вескофф , Рут Лихтерман , Бетти Джин Дженнингс и Фрэн Билас запрограммировали ENIAC для выполнения расчетов баллистических траекторий в электронном виде для Армейской баллистической исследовательской лаборатории . [44] В то время как мужчины, имеющие такое же образование и опыт, были обозначены как «профессионалы», эти женщины были необоснованно обозначены как «субпрофессионалы», хотя они имели профессиональные степени по математике и были высококвалифицированными математиками. [44]

Эти женщины не были «холодильницами», то есть моделями, позирующими перед машиной для пресс-фотографий, как обнаружила в своем собственном исследовании тогдашняя студентка-компьютерщик Кэтрин Клейман, в отличие от того, что ей рассказал историк в области вычислительной техники. [45] Однако некоторые из женщин не получили признания за свою работу над ENIAC за всю свою жизнь. [21] После окончания войны женщины продолжили работать над ENIAC. Их опыт делал их должности трудно заменяемыми вернувшимися солдатами. [46] Позже, в 1990-х годах, Клейман узнала, что большинство программистов ENIAC не были приглашены на празднование 50-летия ENIAC. Поэтому она поставила перед собой задачу разыскать их и записать их устные истории. Документальный фильм был призван вдохновить молодых женщин и мужчин заняться программированием. «Они были шокированы тем, что их обнаружили», — говорит Клейман. «Они были взволнованы тем, что их признали, но у них были смешанные впечатления о том, как они себя чувствовали, оставаясь без внимания в течение столь длительного времени». [45] Клейман выпустила книгу о шести женщинах-программистах ENIAC в 2022 году. [47]

Эти ранние программисты были набраны из группы примерно из двухсот женщин, работающих в качестве вычислителей в Школе электротехники Мура в Университете Пенсильвании. Работа компьютеров заключалась в том, чтобы выдавать числовой результат математических формул, необходимых для научного исследования или инженерного проекта. Обычно они делали это с помощью механического калькулятора. Женщины изучали логику машины, физическую структуру, работу и схемы, чтобы не только понять математику вычислений, но и саму машину. [21] Это была одна из немногих технических категорий работ, доступных женщинам в то время. [48] Бетти Холбертон (урожденная Снайдер) продолжила помогать писать первую генеративную систему программирования ( SORT/MERGE ) и помогать проектировать первые коммерческие электронные компьютеры UNIVAC и BINAC вместе с Джин Дженнингс. [49] МакНалти разработала использование подпрограмм , чтобы помочь увеличить вычислительные возможности ENIAC. [50]

Герман Голдстайн выбрал программистов, которых он назвал операторами, из компьютеров, которые вычисляли баллистические таблицы с помощью механических настольных калькуляторов и дифференциального анализатора до и во время разработки ENIAC. [21] Под руководством Германа и Адель Голдстайн компьютеры изучали чертежи и физическую структуру ENIAC, чтобы определить, как манипулировать его переключателями и кабелями, поскольку языки программирования еще не существовали. Хотя современники считали программирование канцелярской задачей и публично не признавали влияние программистов на успешную работу и объявление ENIAC, [21] МакНалти, Дженнингс, Снайдер, Вескофф, Билас и Лихтерман с тех пор были признаны за их вклад в вычислительную технику. [51] [52] [53] Три из нынешних (2020) армейских суперкомпьютеров Джин , Кей и Бетти названы в честь Джин Бартик (Бетти Дженнингс), Кей МакНалти и Бетти Снайдер соответственно. [54]

Первоначально должности «программист» и «оператор» не считались профессиями, подходящими для женщин. Нехватка рабочей силы, вызванная Второй мировой войной, помогла женщинам войти в эту сферу. [21] Однако сфера не считалась престижной, и привлечение женщин рассматривалось как способ освободить мужчин для более квалифицированной работы. По сути, женщины рассматривались как средство удовлетворения потребности во временном кризисе. [21] Например, Национальный консультативный комитет по аэронавтике заявил в 1942 году: «Считается, что достаточно большая отдача получается, если освободить инженеров от расчета деталей, чтобы покрыть любые возросшие расходы на зарплаты компьютеров. Инженеры сами признают, что девушки-компьютеры выполняют работу быстрее и точнее, чем они. Это во многом связано с тем, что среди инженеров бытует мнение, что их опыт обучения в колледже и на производстве тратится впустую и сводится на нет простыми повторяющимися расчетами». [21]

После первоначальных шести программистов была набрана расширенная команда из ста ученых для продолжения работы над ENIAC. Среди них было несколько женщин, включая Глорию Рут Гордон . [55] Адель Голдстайн написала оригинальное техническое описание ENIAC. [56]

Языки программирования

Для описания программ для ENIAC было разработано несколько языковых систем, в том числе:

Роль в водородной бомбе

Хотя Лаборатория баллистических исследований была спонсором ENIAC, через год после начала этого трехлетнего проекта Джон фон Нейман , математик, работавший над водородной бомбой в Лос-Аламосской национальной лаборатории , узнал об ENIAC. [59] В декабре 1945 года ENIAC использовался для расчета термоядерных реакций с использованием уравнений . Данные использовались для поддержки исследований по созданию водородной бомбы. [60] [61]

Роль в развитии методов Монте-Карло

Связанная с ролью ENIAC в водородной бомбе, его роль в популярности метода Монте-Карло . Ученые, участвовавшие в разработке оригинальной ядерной бомбы, использовали огромные группы людей, выполнявших огромное количество вычислений («компьютеры» в терминологии того времени), чтобы исследовать расстояние, которое нейтроны, вероятно, пройдут через различные материалы. Джон фон Нейман и Станислав Улам поняли, что скорость ENIAC позволит выполнять эти вычисления гораздо быстрее. [62] Успех этого проекта показал ценность методов Монте-Карло в науке. [63]

Дальнейшие события

Пресс-конференция состоялась 1 февраля 1946 года [21] , а завершенная машина была представлена ​​публике вечером 14 февраля 1946 года [64] , на которой были продемонстрированы ее возможности. Элизабет Снайдер и Бетти Джин Дженнингс отвечали за разработку программы демонстрационной траектории, хотя Герман и Адель Голдстайн присвоили себе эту заслугу. [21] Машина была официально открыта на следующий день [65] в Университете Пенсильвании. Ни одна из женщин, участвовавших в программировании машины или создании демонстрации, не была приглашена ни на официальное открытие, ни на праздничный ужин, состоявшийся после этого. [66]

Первоначальная сумма контракта составляла 61 700 долларов; окончательная стоимость составила почти 500 000 долларов (приблизительно эквивалентно 9 000 000 долларов в 2023 году). Он был официально принят Корпусом артиллерийского вооружения армии США в июле 1946 года. ENIAC был выключен 9 ноября 1946 года для ремонта и обновления памяти и был передан на Абердинский испытательный полигон , штат Мэриленд , в 1947 году. Там, 29 июля 1947 года, он был включен и находился в непрерывной работе до 23:45 2 октября 1955 года, когда он был выведен из эксплуатации в пользу более эффективных компьютеров EDVAC и ORDVAC . [2]

Роль в развитии EDVAC

Через несколько месяцев после презентации ENIAC летом 1946 года, в рамках «чрезвычайных усилий по стимулированию исследований в этой области» [67] Пентагон пригласил «лучших специалистов в области электроники и математики из Соединенных Штатов и Великобритании» [67] на серию из сорока восьми лекций, прочитанных в Филадельфии, штат Пенсильвания; все вместе они назывались «Теория и методы проектирования цифровых компьютеров» — чаще их называли лекциями школы Мура . [67] Половина этих лекций была прочитана изобретателями ENIAC. [68]

ENIAC был уникальным проектом и никогда не повторялся. Заморозка проекта в 1943 году означала, что в нем не было некоторых инноваций, которые вскоре стали хорошо развитыми, в частности, возможности хранить программу. Экерт и Мочли начали работу над новым проектом, который позже был назван EDVAC , который был бы и проще, и мощнее. В частности, в 1944 году Экерт написал свое описание блока памяти (ртутной линии задержки ), который мог бы хранить как данные, так и программу. Джон фон Нейман, который консультировал школу Мура по EDVAC, присутствовал на собраниях школы Мура, на которых разрабатывалась концепция хранимой программы. Фон Нейман написал неполный набор заметок ( Первый черновик отчета по EDVAC ), которые предназначались для использования в качестве внутреннего меморандума — описания, уточнения и изложения на формальном логическом языке идей, разработанных на собраниях. Администратор ENIAC и сотрудник службы безопасности Герман Голдстайн распространил копии этого первого черновика среди ряда правительственных и образовательных учреждений, что вызвало широкий интерес к созданию нового поколения электронных вычислительных машин, включая электронный автоматический калькулятор с задержкой хранения (EDSAC) в Кембриджском университете в Англии и SEAC в Бюро стандартов США. [69]

Улучшения

После 1947 года в ENIAC был внесен ряд усовершенствований, включая примитивный механизм программирования, доступный только для чтения, с использованием таблиц функций в качестве ПЗУ программ , [69] [70] [71] [72] [73] [74] после чего программирование осуществлялось путем установки переключателей. [75] Идея была разработана в нескольких вариантах Ричардом Клиппингером и его группой, с одной стороны, и Голдстайнами, с другой, [76] и была включена в патент ENIAC. [77] Клиппингер консультировался с фон Нейманом по поводу того, какой набор инструкций реализовать. [69] [78] [79] Клиппингер думал о трехадресной архитектуре, в то время как фон Нейман предложил одноадресную архитектуру, потому что ее было проще реализовать. Три разряда одного аккумулятора (#6) использовались в качестве счетчика программ, другой аккумулятор (#15) использовался в качестве основного аккумулятора, третий аккумулятор (#8) использовался в качестве указателя адреса для чтения данных из таблиц функций, а большинство других аккумуляторов (1–5, 7, 9–14, 17–19) использовались для памяти данных.

В марте 1948 года был установлен блок преобразователя, [80] что сделало возможным программирование через считыватель со стандартных карт IBM. [81] [82] «Первый производственный запуск» новых методов кодирования по проблеме Монте-Карло последовал в апреле. [80] [83] После переезда ENIAC в Абердин была также сконструирована регистровая панель для памяти, но она не работала. Также был добавлен небольшой главный блок управления для включения и выключения машины. [84]

Программирование хранимой программы для ENIAC было выполнено Бетти Дженнингс, Клиппингером, Адель Голдстайн и другими. [85] [86] [70] [69] Впервые он был продемонстрирован как компьютер с хранимой программой в апреле 1948 года, [87] запустив программу Адель Голдстайн для Джона фон Неймана. Эта модификация снизила скорость ENIAC в 6 раз и исключила возможность параллельных вычислений, но поскольку она также сократила время перепрограммирования [79] [69] до часов вместо дней, это было сочтено оправданным потерей производительности. Также анализ показал, что из-за различий между электронной скоростью вычислений и электромеханической скоростью ввода-вывода почти любая реальная проблема была полностью ограничена вводом-выводом , даже без использования параллелизма исходной машины. Большинство вычислений все еще были бы ограничены вводом-выводом, даже после снижения скорости, вызванного этой модификацией.

В начале 1952 года был добавлен высокоскоростной переключатель, который увеличил скорость переключения в пять раз. В июле 1953 года в систему была добавлена ​​100-словная расширенная основная память , использующая двоично-десятичное представление чисел с избытком 3. Для поддержки этой расширенной памяти ENIAC был оснащен новым селектором таблицы функций, селектором адреса памяти, схемами формирования импульсов, а в механизм программирования были добавлены три новых порядка. [69]

Сравнение с другими ранними компьютерами

Исторический маркер штата Пенсильвания на кампусе Пенсильванского университета в Филадельфии

Механические вычислительные машины существуют со времен Архимеда (см.: Антикитерский механизм ), но началом современной компьютерной эры считаются 1930-е и 1940-е годы.

ENIAC, как и IBM Harvard Mark I и немецкий Z3 , мог выполнять произвольную последовательность математических операций, но не считывал их с ленты. Как и британский Colossus , он программировался с помощью коммутационной панели и переключателей. ENIAC сочетал полную, полную по Тьюрингу программируемость с электронной скоростью. В компьютерах Атанасова–Берри (ABC), ENIAC и Colossus использовались термоэлектронные лампы (вакуумные трубки) . Регистры ENIAC выполняли десятичную арифметику, а не двоичную, как в Z3, ABC и Colossus.

Как и Colossus, ENIAC требовал перепрограммирования до апреля 1948 года. [88] В июне 1948 года Manchester Baby запустил свою первую программу и получил звание первого электронного компьютера с хранимой программой . [89] [90] [91] Хотя идея компьютера с хранимой программой и объединенной памятью для программы и данных возникла во время разработки ENIAC, изначально она не была реализована в ENIAC, поскольку приоритеты Второй мировой войны требовали быстрого завершения работы над машиной, а 20 ячеек памяти ENIAC были бы слишком малы для хранения данных и программ.

Общественные знания

Z3 и Colossus были разработаны независимо друг от друга, а также от ABC и ENIAC во время Второй мировой войны. Работа над ABC в Университете штата Айова была остановлена ​​в 1942 году после того, как Джон Атанасов был вызван в Вашингтон, округ Колумбия , для проведения физических исследований для ВМС США, и впоследствии он был демонтирован. [92] Z3 был уничтожен бомбардировками Берлина союзниками в 1943 году. Поскольку десять машин Colossus были частью военных усилий Великобритании, их существование оставалось секретным до конца 1970-х годов, хотя знание об их возможностях оставалось среди их британского персонала и приглашенных американцев. ENIAC, напротив, был представлен прессе в 1946 году «и захватил воображение мира». Поэтому более старые истории вычислений могут быть неполными в своем освещении и анализе этого периода. Все машины Colossus, за исключением двух, были демонтированы в 1945 году; оставшиеся два использовались для расшифровки советских сообщений Центром правительственной связи до 1960-х годов. [93] [94] Публичная демонстрация ENIAC была разработана Снайдером и Дженнингсом, которые создали демо-версию, которая могла вычислить траекторию ракеты за 15 секунд, задача, на которую у человеческого компьютера ушло бы несколько недель . [50]

Патент

По разным причинам, включая экспертизу Мокли в июне 1941 года компьютера Атанасова–Берри (ABC), прототип которого был создан в 1939 году Джоном Атанасовом и Клиффордом Берри  , патент США 3 120 606 на ENIAC, заявка на который была подана в 1947 году и выдан в 1964 году, был аннулирован решением 1973 года [95] по знаменательному делу федерального суда Honeywell, Inc. против Sperry Rand Corp. Решение включало: что изобретатели ENIAC заимствовали предмет электронного цифрового компьютера у Атанасова; дали юридическое признание Атанасову как изобретателю первого электронного цифрового компьютера; и сделали изобретение электронного цифрового компьютера общественным достоянием .

Основные части

Днища трех аккумуляторов в Форт-Силл, Оклахома, США.
Таблица функций от ENIAC, представленная в музее Абердинского испытательного полигона

Основными частями были 40 панелей и три переносных функциональных стола (названных A, B и C). Расположение панелей было (по часовой стрелке, начиная с левой стены):

Левая стена
Задняя стенка
Правая стена

Кардридер IBM был подключен к панели постоянного передатчика 3, а перфоратор IBM был подключен к панели принтера 2. Переносные функциональные таблицы могли быть подключены к функциональным таблицам 1, 2 и 3. [96]

Детали на дисплее

Деталь задней части секции ENIAC, показывающая электронные лампы.

Части ENIAC хранятся в следующих учреждениях:

Признание

В 1987 году ENIAC был назван важной вехой IEEE. [102]

ENIAC на чипе, Университет Пенсильвании (1995) - Музей истории компьютеров

В 1996 году в честь 50-летия ENIAC Пенсильванский университет спонсировал проект под названием "ENIAC-on-a-Chip", в рамках которого был построен очень маленький кремниевый компьютерный чип размером 7,44 мм на 5,29 мм с той же функциональностью, что и ENIAC. Хотя этот чип с частотой 20 МГц был во много раз быстрее ENIAC, он имел лишь часть скорости современных ему микропроцессоров в конце 1990-х годов. [103] [104] [105]

В 1997 году шесть женщин, которые выполнили большую часть программирования ENIAC, были включены в Международный зал славы технологий . [51] [106] Роль программистов ENIAC рассматривается в документальном фильме 2010 года под названием « Совершенно секретные розочки: женские «компьютеры» Второй мировой войны» ЛиЭнн Эриксон. [52] Документальный короткометражный фильм 2014 года «Компьютеры » Кейт Макмахон рассказывает историю шести программистов; это результат 20-летних исследований Кэтрин Клейман и ее команды в рамках проекта «Программисты ENIAC». [53] [107] В 2022 году издательство Grand Central Publishing выпустило книгу «Испытательный полигон» Кэти Клейман — биографию в твердом переплете о шести программистах ENIAC и их усилиях по переводу блок-схем и электронных схем ENIAC, находившегося тогда в стадии разработки, в программы, которые можно было бы загрузить и запустить на ENIAC, как только он станет доступен для использования. [108]

В 2011 году в честь 65-й годовщины открытия ENIAC город Филадельфия объявил 15 февраля Днем ENIAC. [109] [110] [111]

15 февраля 2016 года ENIAC отпраздновал свое 70-летие. [112]

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Экерт-младший, Джон Преспер и Мочли, Джон У.; Электронный числовой интегратор и компьютер, Патентное ведомство США, патент США 3,120,606, подан 26.06.1947, выдан 4.02.1964; признан недействительным 19.10.1973 после решения суда по делу Honeywell против Sperry Rand .
  2. ^ ab Weik, Martin H. "The ENIAC Story". Ordnance (январь–февраль 1961 г.). Вашингтон, округ Колумбия: Американская артиллерийская ассоциация. Архивировано из оригинала 14 августа 2011 г. Получено 29 марта 2015 г.
  3. ^ "3.2 Электронные компьютеры первого поколения (1937-1953)". www.phy.ornl.gov . Архивировано из оригинала 8 марта 2012 года.
  4. ^ "ENIAC на испытании – 1. Публичное использование". www.ushistory.org . Поиск 1945 . Архивировано из оригинала 9 февраля 2019 г. . Получено 16 мая 2018 г. Машина ENIAC [...] была доведена до практики не позднее даты начала использования машины для вычислений в Лос-Аламосе, 10 декабря 1945 г.
  5. ↑ Голдстайн и Голдстайн 1946, стр. 97
  6. ^ Шуркин, Джоэл (1996). Двигатели разума: эволюция компьютера от мэйнфреймов до микропроцессоров . Нью-Йорк: Norton. ISBN 978-0-393-31471-7.
  7. ^ Moye, William T. (январь 1996). "ENIAC: The Army-Sponsored Revolution". Исследовательская лаборатория армии США. Архивировано из оригинала 21 мая 2017 года . Получено 29 марта 2015 года .
  8. ^ Голдстайн 1993, стр. 214.
  9. ↑ Rhodes 1995, стр. 251, глава 13: Первой задачей, поставленной перед первым в мире работающим электронным цифровым компьютером, была водородная бомба. […] ENIAC выполнил первую грубую версию термоядерных расчетов в течение шести недель в декабре 1945 года и январе 1946 года.
  10. ↑ Маккартни 1999, стр. 103: «ENIAC правильно показал, что схема Теллера не будет работать, но результаты побудили Теллера и Улама совместно разработать другую конструкцию».
  11. ^ * «ENIAC на испытании – 1. Публичное использование». www.ushistory.org . Поиск по запросу 1945 . Получено 16 мая 2018 г. Машина ENIAC […] была доведена до практического применения не позднее даты начала использования машины для вычислений в Лос-Аламосе, 10 декабря 1945 г.
  12. ^ «'ENIAC': создание гигантского мозга и отсутствие признания». The New York Times .
  13. ^ "ENIAC USA 1946". История проекта вычислений . История фонда вычислений. 13 марта 2013 г. Архивировано из оригинала 4 января 2021 г.
  14. ^ Далаков, Георгий. "ENIAC". История компьютеров . Георгий Далаков . Получено 23 мая 2016 г.
  15. ^ "ENIAC - CHM Revolution". Музей истории компьютеров . Получено 9 ноября 2024 г.
  16. ^ ab Computer History Museum (15 августа 2008 г.). UNIVAC — Информационный век: тогда и сейчас. YouTube . Получено 6 ноября 2024 г.{{cite AV media}}: CS1 maint: url-status ( ссылка )
  17. ^ Голдстайн и Голдстайн 1946
  18. ↑ Гейл Ронан Симс (22 июня 2004 г.). «Герман Гейне Голдстайн». The Philadelphia Inquirer . Архивировано из оригинала 30 ноября 2015 г. Получено 15 апреля 2017 г. – через www.princeton.edu.
  19. ^ abc Wilkes, MV (1956). Автоматические цифровые вычислительные машины . Нью-Йорк: John Wiley & Sons . QA76.W5 1956.
  20. ^ "ENIAC на суде". USHistory.org . Independence Hall Association. Архивировано из оригинала 12 августа 2019 года . Получено 9 ноября 2020 года .
  21. ^ abcdefghijkl Свет 1999.
  22. ^ "ENIAC". Бесплатный словарь . Получено 29 марта 2015 г.
  23. ^ Weik, Martin H. (декабрь 1955 г.). Отчет баллистических исследовательских лабораторий № 971: обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем. Абердинский испытательный полигон, Мэриленд: Министерство торговли США, Управление технических служб. стр. 41. Получено 29 марта 2015 г.
  24. ^ "ENIAC in Action: What it Was and How it Worked". ENIAC: Celebrating Penn Engineering History . Университет Пенсильвании . Получено 17 мая 2016 г. .
  25. ^ Мартин, Джейсон (17 декабря 1998 г.). «Прошлые и будущие разработки в области проектирования памяти». Прошлые и будущие разработки в области проектирования памяти . Мэрилендский университет . Получено 17 мая 2016 г.
  26. ^ Педди, Джон (13 июня 2013 г.). История визуальной магии в компьютерах: как создаются прекрасные изображения в CAD, 3D, VR и AR. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4471-4932-3.
  27. ↑ Голдстайн и Голдстайн 1946.
  28. ^ Игараси, Ёсихидэ; Альтман, Том; Фунада, Марико; Камияма, Барбара (27 мая 2014 г.). Вычислительная техника: историческая и техническая перспектива. CRC Press. ISBN 978-1-4822-2741-3.
  29. ↑ Оригинальное фото можно увидеть в статье: Rose, Allen (апрель 1946 г.). «Молния поражает математику». Popular Science : 83–86 . Получено 29 марта 2015 г.
  30. ↑ Клиппингер 1948, Раздел I: Общее описание ENIAC – Таблицы функций.
  31. ↑ Голдстайн 1946.
  32. ^ «Невероятная эволюция мощности суперкомпьютеров с 1946 года по сегодняшний день». Popular Science . 18 марта 2019 г. Получено 8 февраля 2022 г.
  33. ↑ Беркс 1947, стр. 756–767.
  34. ^ Рэндалл, Александр 5-й (14 февраля 2006 г.). «Потерянное интервью с соавтором ENIAC Дж. Преспером Экертом». Computer World . Получено 29 марта 2015 г.
  35. ↑ Гриер, Дэвид (июль–сентябрь 2004 г.). «Из редакционного стола». IEEE Annals of the History of Computing . 26 (3): 2–3. doi :10.1109/MAHC.2004.9. S2CID  7822223.
  36. ^ Cruz, Frank (9 ноября 2013 г.). "Программирование ENIAC". Программирование ENIAC . Колумбийский университет . Получено 16 мая 2016 г. .
  37. ^ Альт, Франц (июль 1972 г.). «Археология компьютеров: воспоминания, 1945-1947». Сообщения ACM . 15 (7): 693–694. doi : 10.1145/361454.361528 . S2CID  28565286.
  38. ^ Шапранов, Матье-П. (1 июня 2006 г.). "Учебник ENIAC - функция modulo". Архивировано из оригинала 7 января 2014 г. Получено 4 марта 2017 г.
  39. ^ Описание программы Лемера, вычисляющей показатель степени простого числа по модулю 2
  40. ^ Де Мол и Буллинк 2008
  41. ^ "Проект программистов ENIAC". eniacprogrammers.org . Получено 29 марта 2015 г. .
  42. ↑ Дональдсон Джеймс, Сьюзан (4 декабря 2007 г.). «Первые компьютерные программисты вдохновляют документальный фильм». ABC News . Получено 29 марта 2015 г.
  43. ^ Фриц, В. Баркли (1996). «Женщины ENIAC» (PDF) . IEEE Annals of the History of Computing . 18 (3): 13–28. doi :10.1109/85.511940. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 12 апреля 2015 г. .
  44. ^ ab McCabe, Seabright (3 июня 2019 г.). «Пионеры программирования ENIAC». All Together . № Весна 2019. Общество женщин-инженеров. Архивировано из оригинала 25 декабря 2023 г. Получено 8 июля 2020 г.
  45. ^ ab «Познакомьтесь с „холодильными дамами“, которые программировали ENIAC». Mental Floss . 13 октября 2013 г. Получено 30 мая 2024 г.
  46. ^ "Программисты ENIAC: История женщин в вычислительной технике". Atomic Spin . 31 июля 2016 г.
  47. ^ Клейман, Кэти (2022). Proving Ground . Лондон: Hurst. ISBN 9781787388628.
  48. ^ Грир, Дэвид (2007). Когда компьютеры были людьми. Princeton University Press. ISBN 9781400849369. Получено 24 ноября 2016 г. .
  49. ^ Бейер, Курт (2012). Грейс Хоппер и изобретение информационной эпохи . Лондон, Кембридж: MIT Press. стр. 198. ISBN 9780262517263.
  50. ^ ab Isaacson, Walter (18 сентября 2014 г.). «Walter Isaacson on the Women of ENIAC». Fortune . Архивировано из оригинала 12 декабря 2018 г. . Получено 14 декабря 2018 г. .
  51. ^ ab "Невидимые компьютеры: нерассказанная история программистов ENIAC". Witi.com . Получено 10 марта 2015 г.
  52. ^ ab Gumbrecht, Jamie (февраль 2011 г.). «Повторное открытие женских «компьютеров» Второй мировой войны». CNN . Получено 15 февраля 2011 г.
  53. ^ ab "Festival 2014: The Computers". SIFF . Архивировано из оригинала 10 августа 2014 г. Получено 12 марта 2015 г.
  54. ^ "Армейские исследователи приобретают два новых суперкомпьютера". US Army DEVCOM Army Research Laboratory Public Affairs . 28 декабря 2020 г. Получено 1 марта 2021 г.
  55. ↑ Салливан, Патрисия (26 июля 2009 г.). «Глория Гордон Болотски, 87 лет; программист, работавший над историческим компьютером ENIAC». The Washington Post . Получено 19 августа 2015 г.
  56. ^ "История вычислений ARL | Исследовательская лаборатория армии США". Arl.army.mil . Получено 29 июня 2019 г. .
  57. ^ Бут, Кэтлин. «Машинный язык для автоматического релейного компьютера». Вычислительная лаборатория колледжа Биркбек . Лондонский университет.
  58. ^ Кэмпбелл-Келли, Мартин «Развитие компьютерного программирования в Великобритании (1945–1955)», The Birkbeck College Machines, в (1982) Annals of the History of Computing 4(2) Апрель 1982 IEEE
  59. ^ Голдстайн 1993, стр. 182
  60. ^ Йост, Джеффри Р. (2017). Making IT Work: A History of the Computer Services Industry . MIT Press. стр. 19. ISBN 9780262036726.
  61. ^ Родс 1995, глава 2
  62. ^ Маждраков, Методи; Бенов, Добриян; Валканов, Николай (2018). Метод Монте-Карло. Инженерные приложения. Академическое издательство АКМО. п. 250. ИСБН 978-619-90684-3-4.
  63. ^ Кин, Сэм (2010). Исчезающая ложка . Нью-Йорк: Little, Brown and Company. С. 109–111. ISBN 978-0-316-05163-7.
  64. ↑ Кеннеди, Т. Р. Младший (15 февраля 1946 г.). «Электронный компьютер выдает ответы». New York Times . Архивировано из оригинала 10 июля 2015 г. Получено 29 марта 2015 г.
  65. ^ Honeywell, Inc. против Sperry Rand Corp. , 180 USPQ (BNA) 673, стр. 20, вывод 1.1.3 (Окружной суд США по округу Миннесота, Четвертое отделение, 1973 г.) («Машина ENIAC, которая воплощала «изобретение», заявленное в патенте ENIAC, находилась в общественном использовании и не использовалась в экспериментальных целях для следующих целей, а также в периоды до критической даты: ... Официальное посвящение использования 15 февраля 1946 г. ...»).
  66. ^ Эванс, Клэр Л. (6 марта 2018 г.). Broad Band: The Untold Story of the Women Who Create the Internet. Penguin. стр. 51. ISBN 9780735211766.
  67. ^ abc Маккартни 1999, стр. 140
  68. ↑ Маккартни 1999, стр. 140: «Эккерт прочитал одиннадцать лекций, Мокли прочитал шесть, Голдстайн прочитал шесть. Фон Нейман, который должен был прочитать одну лекцию, не явился; остальные 24 были распределены между различными приглашенными учеными и военными чиновниками».
  69. ^ abcdef "Эниак". Эпическая технология для великого правосудия . Получено 28 января 2017 г.
  70. ^ ab Goldstine 1947.
  71. ^ Goldstine 1993, стр. 233–234, 270, строка поиска: «eniac Adele 1947»
  72. ↑ К июлю 1947 года фон Нейман писал: «Я очень признателен Адель за ее письма. Мы с Ником работаем с ее новым кодом, и он кажется превосходным».
  73. ↑ Клиппингер 1948, Раздел IV: Краткое изложение приказов.
  74. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2014b, стр. 44–48
  75. ^ Pugh, Emerson W. (1995). "Примечания к страницам 132-135". Building IBM: Shaping an Industry and Its Technology . MIT Press. стр. 353. ISBN 9780262161473.
  76. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2014b, стр. 44–45.
  77. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2014b, стр. 44.
  78. ^ Клиппингер 1948, ВВЕДЕНИЕ.
  79. ^ ab Goldstine 1993, 233-234, 270; строка поиска: eniac Adele 1947 .
  80. ^ ab Haigh, Priestley & Rope 2014b, стр. 47–48.
  81. ^ Clippinger 1948, Раздел VIII: Модифицированный ENIAC.
  82. ^ Фриц, В. Баркли (1949). «Описание и использование кода преобразователя ENIAC». Техническое примечание (141). Раздел 1. – Введение, стр. 1. В настоящее время он управляется кодом, который включает в себя блок, называемый преобразователем, как основную часть его работы, отсюда и название «код преобразователя ENIAC». Эти цифры кода вводятся в машину либо через считыватель со стандартных карт IBM*, либо из таблиц функций (...). (...) *Метод управления картой в работе используется в основном для тестирования и выполнения коротких высоко итеративных задач и не обсуждается в этом отчете.
  83. ^ Хейг, Томас; Пристли, Марк; Роуп, Криспин (июль–сентябрь 2014c). «Лос-Аламос делает ставку на ENIAC: ядерное Монте-Карло-симуляция 1947-48». IEEE Annals of the History of Computing . 36 (3): 42–63. doi :10.1109/MAHC.2014.40. S2CID  17470931. Получено 13 ноября 2018 г.
  84. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2016, стр. 113–114.
  85. ^ Клиппингер 1948, ВВЕДЕНИЕ
  86. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2014b, стр. 44
  87. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2016, стр. 153.
  88. ^ См. #Улучшения
  89. ^ "Программирование ENIAC: пример того, почему история компьютеров сложна | Блог @CHM". Музей истории компьютеров . 18 мая 2016 г.
  90. ^ Хейг, Томас; Пристли, Марк; Роуп, Криспин (январь–март 2014a). «Пересмотр концепции хранимых программ». IEEE Annals of the History of Computing . 36 (1): 9–10. doi :10.1109/mahc.2013.56. S2CID  18827916.
  91. ^ Хейг, Пристли и Роуп 2014b, стр. 48–54.
  92. ^ Коупленд 2006, стр. 106.
  93. ^ Коупленд 2006, стр. 2.
  94. ↑ Уорд, Марк (5 мая 2014 г.), «Как GCHQ построило колоссальный секрет», BBC News
  95. ^ "Atanasoff-Berry Computer Court Case" . Получено 1 сентября 2022 г. .
  96. ^ abcdefg Haigh, Priestley & Rope 2016, стр. 46, 264.
  97. ^ "Дисплей ENIAC". Университет Мочагана] . Получено 14 июня 2024 г.
  98. ^ Meador, Mitch (29 октября 2014 г.). «ENIAC: First Generation Of Computation Should Be A Big Attraction At Sill». The Lawton Constitution . Архивировано из оригинала 6 апреля 2015 г. Получено 8 апреля 2015 г.
  99. ^ Хейг и др. перечисляют аккумуляторы 7, 8, 13 и 17, но на фотографиях 2018 года показаны 7, 8, 11 и 17. [ необходима полная цитата ]
  100. ^ «Встречайте 30-тонного предка iPhone: внутри проекта по восстановлению одного из первых компьютеров». TechRepublic . 23 ноября 2016 г. Возвращение Eniac к жизни.
  101. ^ "ENIAC – Модель первого компьютера на электронных лампах в натуральную величину". Германия: Музей Хайнца Никсдорфа. Архивировано из оригинала 5 ноября 2016 г. Получено 1 марта 2021 г.
  102. ^ "Вехи: Электронный числовой интегратор и компьютер, 1946". IEEE Global History Network . IEEE . Получено 3 августа 2011 г.
  103. ^ «Взгляд назад на ENIAC: чествование полувека компьютеров в системе рецензирования». Журнал Scientist .
  104. ^ Ван дер Шпигель, Ян (1996). "ENIAC-on-a-Chip". PENN PRINTOUT . Том 12, № 4. Пенсильванский университет. Архивировано из оригинала 11 октября 2012 г. Получено 17 октября 2016 г.
  105. ↑ Van Der Spiegel, Jan (9 мая 1995 г.). «ENIAC-on-a-Chip». Университет Пенсильвании . Получено 4 сентября 2009 г.
  106. ↑ Браун, Джанель (8 мая 1997 г.). «Wired: Женщины-протопрограммисты получают справедливое вознаграждение» . Получено 10 марта 2015 г.
  107. ^ "Проект программистов ENIAC". Проект программистов ENIAC . Получено 25 ноября 2021 г.
  108. ^ Клейман, Кэти (июль 2022 г.). Испытательный полигон: нерассказанная история шести женщин, которые запрограммировали первый в мире современный компьютер . Grand Central Publishing. ISBN 978-1-5387-1828-5.
  109. ^ "Резолюция № 110062: Объявление 15 февраля "Днем электронного числового интегратора и компьютера (ENIAC)" в Филадельфии и чествование Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета" (PDF) . 10 февраля 2011 г. . Получено 13 августа 2014 г. .
  110. ^ "Philly Post: Trending: Philly Vs. Iowa for the Soul of the Computer". 28 января 2011 г. Архивировано из оригинала 19 февраля 2014 г. Получено 12 февраля 2014 г.
  111. ^ "День ENIAC в честь открытия исторического компьютера Пенна". 10 февраля 2011 г. Архивировано из оригинала 22 февраля 2014 г. Получено 14 февраля 2014 г.
  112. ^ Ким, Мири (11 февраля 2016 г.). «70 лет назад шесть женщин из Филадельфии стали первыми в мире программистами цифровых компьютеров» . Получено 17 октября 2016 г. – через www.phillyvoice.com.

Ссылки

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме ENIAC.