Джордж Роберт Стибиц (30 апреля 1904 г. [1] – 31 января 1995 г.) [2] был американским исследователем из Bell Labs , признанным во всем мире как один из отцов современного цифрового компьютера. Он был известен своими работами в 1930-х и 1940-х годах по реализации цифровых схем булевой логики с использованием электромеханических реле в качестве переключающего элемента.
Стибиц родился в Йорке, штат Пенсильвания , в семье Милдред Мерфи, учительницы математики, и Джорджа Стибица, немецкого реформатского священника и профессора теологии. На протяжении всего своего детства Стибиц любил собирать устройства и системы, работая с такими разнообразными материалами, как игрушечный набор конструкторов или электрическая проводка в семейном доме. [3] Он получил степень бакалавра математики в Университете Денисона в Гранвилле, штат Огайо , степень магистра физики в Юнион-колледже в 1927 году и докторскую степень. Степень бакалавра математической физики в Корнелльском университете в 1930 году [4] с диссертацией на тему «Колебания неплоской мембраны». [5]
После получения докторской степени Стибиц начал работать в Bell Labs , где он оставался до 1941 года. [6] В ноябре 1937 года он завершил работу над релейным сумматором, который позже назвал « Модель К » [7] (в честь своего кухонного стола, на котором якобы был собран), который рассчитывался с помощью двоичного сложения . [8] Реплики «Модели К» теперь находятся в Музее истории компьютеров , Смитсоновском институте , Библиотеке Уильяма Говарда Доана в Университете Денисона и Американском музее компьютеров и робототехники в Бозмане, штат Монтана .
Впоследствии в конце 1938 года Bell Labs санкционировала полноценную исследовательскую программу под руководством Стибитца. Он руководил разработкой калькулятора комплексных чисел (ЧПУ), завершенной в ноябре 1939 года и введенной в эксплуатацию в 1940 году. Используя для своих операций двоичные цепи электромагнитных реле, а не подсчитывая колеса или шестерни, машина выполняла вычисления над комплексными числами . [9] На демонстрации на собраниях Американского математического общества и Математической ассоциации Америки в Дартмутском колледже в сентябре 1940 года Стибиц использовал модифицированный телетайп для отправки команд по телеграфным линиям в ЧПУ в Нью-Йорке. [10] [11] Это было первое удаленное использование вычислительной машины в реальном времени. [12]
После того, как Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну в декабре 1941 года, Bell Labs стала активно заниматься разработкой устройств управления огнем для вооруженных сил США. Самым известным изобретением Лаборатории было устройство управления пушкой М-9, [13] гениальное аналоговое устройство , которое направляло зенитный огонь с поразительной точностью. [14] Стибиц перешел в Национальный комитет оборонных исследований , консультативный орган правительства, но сохранил тесные связи с Bell Labs. В течение следующих нескольких лет (1941–1945) [6] под его руководством в лабораториях разрабатывались релейные компьютеры все более совершенных. Первый из них использовался для испытаний «Директора пушки» М-9. Более поздние модели имели более сложные возможности. У них были специализированные названия, но позже Bell Labs переименовала их в «Модель II», «Модель III» и т. д., а Комплексный компьютер был переименован в «Модель I». Все использовали телефонные реле для логики и бумажную ленту для управления и управления. « Модель V » была завершена в 1946 году и представляла собой полностью программируемый компьютер общего назначения, хотя его релейная технология делала его медленнее, чем полностью электронные компьютеры, разрабатывавшиеся в то время. [15]
Применение математики с помощью машины было выдающимся достижением Стибитца и Клода Шеннона , и его легко недооценить. Десятичные числа кодировались группами из двух и пяти реле, что-то вроде бусинок на китайских счетах. Этот двоичный код позволял проводить тщательную проверку ошибок, что гарантировало, что машина остановится и предупредит оператора, прежде чем выдаст неправильный ответ. Релейные компьютеры, в отличие от своих электронных аналогов, должны были иметь схемы обнаружения ошибок, потому что реле может время от времени выходить из строя, обычно когда кусок пыли мешает нескольким циклам контакта, прежде чем сместиться. Такие периодические ошибки было бы практически невозможно обнаружить без какой-либо внутренней избыточности. Напротив, электронные лампы вышли из строя катастрофически, в результате чего компьютерный сбой был очевиден для его операторов. См. https://dl.acm.org/doi/pdf/10.5555/1074100.1074162 Даже сегодня ИИ Искусственный интеллект совершает много ошибок, называемых «неопределенными рассуждениями», и обнаружение ошибок очень необходимо. Компьютеры Bell Labs были мощными, надежными и сбалансированными машинами. Они часто превосходили своих современников на электронных лампах в решении задач, для которых более низкая скорость не имела решающего значения. Но как только идеи компьютерной архитектуры, вдохновленные фон Нейманом, стали известны и приняты, это преимущество было потеряно, поскольку конструкторы в других местах научились создавать электронные компьютеры без каких-либо архитектурных недостатков, присущих машинам, подобным ENIAC. Таким образом, машины Bell Labs представляют собой эволюционный тупик, хотя их вклад в основную историю цифровых вычислений был огромен.
В конце войны Стибиц не вернулся в Bell Labs, а занялся частной консалтинговой деятельностью. [16] [6] С 1964 года и до выхода на пенсию в 1974 году Стибиц был научным сотрудником по физиологии в медицинской школе Дартмутского колледжа .
В апреле 1942 года Стибиц присутствовал на совещании подразделения Управления научных исследований и разработок (OSRD), которому было поручено оценить различные предложения по устройствам управления огнем, которые будут использоваться против сил Оси во время Второй мировой войны. Стибиц отметил, что предложения делятся на две широкие категории: «аналоговые» и «импульсные». В записке, написанной после встречи, он предложил использовать термин « цифровой » вместо «импульсного», поскольку, по его мнению, последний термин недостаточно описывает природу происходящих процессов. [ нужен лучший источник ] [17] В тот же момент он также указал на пределы этой оппозиции между аналоговым и цифровым. Он представил это как скорее теоретическую оппозицию, не имеющую практического применения, поскольку большинство компьютеров того времени состояло как из аналоговых, так и из цифровых механизмов.
Стибиц имел 38 патентов, помимо тех, которые он получил в Bell Labs. В 1964 году он стал преподавателем Дартмутского колледжа, чтобы наводить мосты между областями информатики и медицины, и ушел из исследований в 1983 году.
В более поздние годы Стибиц «обратился к невербальному использованию компьютера». В частности, он использовал Commodore-Amiga для создания компьютерного искусства. В письме 1990 года, написанном заведующему кафедрой математики и информатики Университета Денисона, он сказал:
Я обратился к невербальному использованию компьютера и продемонстрировал компьютерное «искусство». Цитаты обязательны, поскольку результатом моих усилий является не создание важного искусства, а демонстрация того, что это занятие доставляет удовольствие, так же, как создание компьютеров было пятьдесят лет назад.
Факультет математики и информатики Университета Денисона расширил и представил некоторые из его работ.
После завершения разработки модели V я ушел из Bell Labs, чтобы заняться независимой консультационной работой.
{{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )CS1 maint: другие ( ссылка )