ENIAC

ENIAC
ENIAC Penn1.jpg
Cztery panele ENIAC i jedna z trzech tabel funkcyjnych na wystawie w School of Engineering and Applied Science na University of Pennsylvania
Lokalizacja University of Pennsylvania Department of Computer and Information Science, 3330 Walnut Street, Filadelfia , Pensylwania , Stany Zjednoczone
Współrzędne Współrzędne :
Zbudowany / założony 1945
dedykowany PHMC czwartek, 15 czerwca 2000 r
Glenn A. Beck (tło) i Betty Snyder (pierwszy plan) program ENIAC w budynku BRL 328. (zdjęcie US Army, ok. 1947–1955)

ENIAC ( / wszystkie ɛ n i æ k / ; Electronic Numerical Integrator and Computer ) był pierwszym programowalnym , elektronicznym komputerem cyfrowym ogólnego przeznaczenia , ukończonym w 1945 r. Były inne komputery, które miały te funkcje, ale ENIAC miał je w jednym opakowaniu. Był kompletny w stylu Turinga i był w stanie rozwiązać „dużą klasę problemów numerycznych” poprzez przeprogramowanie.

Chociaż ENIAC został zaprojektowany i używany głównie do obliczania tabel wypalania artylerii dla Laboratorium Badań Balistycznych Armii Stanów Zjednoczonych (które później stało się częścią Laboratorium Badawczego Armii ), jego pierwszym programem było badanie wykonalności broni termojądrowej .

ENIAC został ukończony w 1945 roku i po raz pierwszy oddany do użytku praktycznego 10 grudnia 1945 roku.

ENIAC został formalnie poświęcony na Uniwersytecie Pensylwanii 15 lutego 1946 r., Kosztując 487 000 USD (równowartość 6 200 000 USD w 2021 r.) I nazwany przez prasę „gigantycznym mózgiem”. [ potrzebne źródło ] Miał prędkość rzędu tysiąca razy większą niż prędkość maszyn elektromechanicznych ; ta moc obliczeniowa w połączeniu z programowalnością ogólnego przeznaczenia ekscytowała zarówno naukowców, jak i przemysłowców. Połączenie szybkości i programowalności pozwoliło na tysiące dodatkowych obliczeń problemów.

ENIAC został formalnie przyjęty przez US Army Ordnance Corps w lipcu 1946. Został przeniesiony do Aberdeen Proving Ground w stanie Maryland w 1947, gdzie działał nieprzerwanie do 1955.

Rozwój i projektowanie

Projekt i budowa ENIAC została sfinansowana przez Armię Stanów Zjednoczonych, Korpus Ordnance, Dowództwo Badań i Rozwoju, kierowane przez generała dywizji Gladeona M. Barnesa . Całkowity koszt wyniósł około 487 000 USD, co stanowi równowartość 6 190 000 USD w 2021 r. Kontrakt na budowę podpisano 5 czerwca 1943 r.; prace nad komputerem rozpoczęły się potajemnie w Moore School of Electrical Engineering na Uniwersytecie Pensylwanii w następnym miesiącu pod kryptonimem „Projekt PX”, z Johnem Gristem Brainerdem jako głównym badaczem. Herman H. Goldstine przekonał armię do sfinansowania projektu, co powierzyło mu nadzorowanie go w ich imieniu.

ENIAC został zaprojektowany przez profesora fizyki z Ursinus College , Johna Mauchly'ego i J. Prespera Eckerta z University of Pennsylvania w USA. , Thomas Kite Sharpless (główny programista), Frank Mural (główny programista), Arthur Burks (mnożnik), Harry Huskey (czytnik/drukarka) i Jack Davis (akumulatory). Znaczące prace rozwojowe zostały podjęte przez matematyczki, które zajmowały się większością programowania ENIAC: Jean Jennings , Marlyn Wescoff , Ruth Lichterman , Betty Snyder , Frances Bilas i Kay McNulty . W 1946 roku naukowcy zrezygnowali z University of Pennsylvania i utworzyli Eckert-Mauchly Computer Corporation .

ENIAC był dużym, modułowym komputerem, składającym się z pojedynczych paneli do wykonywania różnych funkcji. Dwadzieścia z tych modułów to akumulatory, które mogły nie tylko dodawać i odejmować, ale także przechowywać w pamięci dziesięciocyfrową dziesiętną . Numery były przekazywane między tymi jednostkami przez kilka autobusów ogólnego przeznaczenia (lub tac , jak je nazywano). Aby osiągnąć wysoką prędkość, panele musiały wysyłać i odbierać liczby, wykonywać obliczenia, zapisywać odpowiedź i uruchamiać kolejną operację, a wszystko to bez żadnych ruchomych części. Kluczem do jego wszechstronności była zdolność do rozgałęziania się ; może wywołać różne operacje, w zależności od znaku obliczonego wyniku.

składniki

Pod koniec swojej działalności w 1956 roku ENIAC zawierał 18 000 lamp próżniowych , 7200 diod kryształowych , 1500 przekaźników , 70 000 rezystorów , 10 000 kondensatorów i około 5 000 000 ręcznie lutowanych złączy. Ważył ponad 30 ton amerykańskich (27 ton), miał około 8 stóp × 3 stopy × 100 stóp (2 m × 1 m × 30 m), zajmował powierzchnię 1800 stóp kwadratowych (170 m2) i zużywał 150 kW energii elektrycznej . To zapotrzebowanie na energię doprowadziło do plotki, że za każdym razem, gdy komputer był włączany, światła w Filadelfii gasły. czytnika kart IBM , a do wyjścia użyto dziurkacza kart IBM . Karty te mogą być używane do tworzenia wydruków w trybie offline przy użyciu maszyny księgowej IBM , takiej jak IBM 405 . Chociaż ENIAC nie miał systemu do przechowywania pamięci od samego początku, te karty perforowane mogły być używane do przechowywania pamięci zewnętrznej. do ENIAC dodano pamięć z rdzeniem magnetycznym na 100 słów, zbudowaną przez Burroughs Corporation .

ENIAC używał dziesięciopozycyjnych liczników pierścieniowych do przechowywania cyfr; każda cyfra wymagała 36 lamp próżniowych, z których 10 to podwójne triody tworzące przerzutniki licznika pierścieniowego. Arytmetyka była wykonywana poprzez „liczenie” impulsów za pomocą liczników pierścieniowych i generowanie impulsów przenoszenia, jeśli licznik „owinął się”, a pomysł polegał na elektronicznej emulacji działania kół cyfr mechanicznej maszyny sumującej .

ENIAC miał 20 dziesięciocyfrowych akumulatorów ze znakiem , które wykorzystywały reprezentację dopełnienia do dziesiątek i mogły wykonywać 5000 prostych operacji dodawania lub odejmowania między dowolnym z nich a źródłem (np. innym akumulatorem lub stałym nadajnikiem) na sekundę. Możliwe było podłączenie kilku akumulatorów do jednoczesnej pracy, więc szczytowa prędkość pracy była potencjalnie znacznie wyższa, ze względu na pracę równoległą.

kpr. Irwin Goldstein (na pierwszym planie) ustawia przełączniki na jednej z tablic funkcyjnych ENIAC w Moore School of Electrical Engineering. (zdjęcie armii amerykańskiej)

Możliwe było podłączenie przenoszenia jednego akumulatora do innego akumulatora w celu wykonania arytmetyki z podwójną precyzją, ale taktowanie obwodu przenoszenia akumulatora uniemożliwiło podłączenie trzech lub więcej dla jeszcze większej precyzji. ENIAC wykorzystywał cztery akumulatory (sterowane przez specjalny mnożnik) do wykonywania do 385 operacji mnożenia na sekundę; pięć akumulatorów było kontrolowanych przez specjalną jednostkę dzielnika / pierwiastka kwadratowego w celu wykonywania do 40 operacji dzielenia na sekundę lub trzech pierwiastkowania na sekundę.

Pozostałe dziewięć jednostek w ENIAC to jednostka inicjująca (uruchamiała i zatrzymywała maszynę), jednostka cykliczna (używana do synchronizacji innych jednostek), główny programista (kontrolowane sekwencjonowanie pętli), czytnik (kontrolowany czytnik kart perforowanych IBM) , drukarka (sterowana dziurkaczem kart IBM), nadajnik stałej wartości i trzy tablice funkcyjne.

Czasy operacji

Odniesienia Rojasa i Hashagena (lub Wilkesa) podają więcej szczegółów na temat czasów operacji, które różnią się nieco od podanych powyżej.

Podstawowy cykl maszyny wynosił 200 mikrosekund (20 cykli zegara 100 kHz w jednostce cyklicznej), czyli 5000 cykli na sekundę dla operacji na liczbach 10-cyfrowych. W jednym z tych cykli ENIAC mógł zapisać liczbę w rejestrze, odczytać liczbę z rejestru lub dodać/odjąć dwie liczby.

Mnożenie 10-cyfrowej liczby przez d -cyfrową liczbę (dla d do 10) zajęło d +4 cykli, więc mnożenie 10- na 10-cyfrowe zajęło 14 cykli, czyli 2800 mikrosekund — z szybkością 357 na sekundę . Jeśli jedna z liczb miała mniej niż 10 cyfr, operacja była szybsza.

Dzielenie i pierwiastkowanie zajęło 13( d +1) cykli, gdzie d to liczba cyfr w wyniku (iloraz lub pierwiastek kwadratowy). Tak więc dzielenie lub pierwiastek kwadratowy zajmowało do 143 cykli, czyli 28 600 mikrosekund — czyli 35 na sekundę. (Wilkes 1956:20 podaje, że dzielenie z ilorazem 10-cyfrowym wymagało 6 milisekund). Jeśli wynik miał mniej niż dziesięć cyfr, uzyskiwano go szybciej.

ENIAC jest w stanie przetworzyć około 500 FLOPSów w porównaniu z mocą obliczeniową nowoczesnych superkomputerów w petaskali i eksaskali .

Niezawodność

ENIAC używał powszechnych w tamtych czasach lamp radiowych o podstawie ósemkowej ; akumulatory dziesiętne wykonano z przerzutników 6SN7 , natomiast w funkcjach logicznych wykorzystano 6L7s, 6SJ7s, 6SA7s i 6AC7s. Liczne 6L6 i 6V6 służyły jako sterowniki liniowe do kierowania impulsów przez kable między zespołami szaf.

Kilka lamp przepalało się prawie codziennie, pozostawiając ENIAC niefunkcjonalny przez mniej więcej połowę czasu. Specjalne lampy o wysokiej niezawodności nie były dostępne aż do 1948 roku. Większość tych awarii miała jednak miejsce podczas okresów nagrzewania i schładzania, kiedy grzejniki rurowe i katody były poddawane największemu obciążeniu termicznemu. Inżynierowie zredukowali awarie lamp ENIAC do bardziej akceptowalnego wskaźnika jednej lampy co dwa dni. Według wywiadu udzielonego Eckertowi w 1989 roku: „Co dwa dni mieliśmy awarię rury i mogliśmy zlokalizować problem w ciągu 15 minut”. W 1954 roku najdłuższy nieprzerwany okres pracy bez awarii wynosił 116 godzin, czyli blisko pięć dni.

Programowanie

ENIAC można zaprogramować do wykonywania złożonych sekwencji operacji, w tym pętli, rozgałęzień i podprogramów. Jednak zamiast komputerów z zapisanymi programami, które istnieją obecnie, ENIAC był po prostu dużym zbiorem maszyn arytmetycznych, które pierwotnie miały programy skonfigurowane w maszynie przez połączenie okablowania z wtyczką i trzech przenośnych tabel funkcyjnych (zawierających 1200 dziesięciokierunkowych przełączników każdy). Zadanie podjęcia problemu i zmapowania go na maszynie było złożone i zwykle zajmowało tygodnie. Ze względu na złożoność mapowania programów na maszynę, programy zostały zmienione dopiero po ogromnej liczbie testów bieżącego programu. Po opracowaniu programu na papierze proces wprowadzania programu do ENIAC poprzez manipulowanie jego przełącznikami i kablami mógł zająć kilka dni. Następnie nastąpił okres weryfikacji i debugowania, wspomagany możliwością wykonania programu krok po kroku. Samouczek programowania funkcji modulo przy użyciu symulatora ENIAC daje wyobrażenie o tym, jak wyglądał program na ENIAC.

Sześciu głównych programistów ENIAC, Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Marlyn Wescoff , Fran Bilas i Ruth Lichterman , nie tylko określiło sposób wprowadzania programów ENIAC, ale także rozwinęło zrozumienie wewnętrznego działania ENIAC. Programiści często byli w stanie zawęzić błędy do pojedynczej uszkodzonej lampy, którą technik mógł wskazać do wymiany.

Programiści

Programiści Betty Jean Jennings (po lewej) i Fran Bilas (po prawej) obsługują główny panel kontrolny ENIAC w Moore School of Electrical Engineering . (zdjęcie US Army z archiwum Biblioteki Technicznej ARL)

Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Marlyn Meltzer , Fran Bilas i Ruth Lichterman byli pierwszymi programistami ENIAC. Nie były to, jak kiedyś powiedziała informatyk i historyk Kathryn Kleiman, „damy z lodówki”, czyli modelki pozujące przed maszyną do fotografii prasowej. Niemniej jednak niektóre kobiety nie otrzymały uznania za swoją pracę nad ENIAC za ich życia. Po zakończeniu wojny kobiety kontynuowały pracę nad ENIAC-em. Ich wiedza sprawiała, że ​​ich pozycje były trudne do zastąpienia powracającymi żołnierzami.

Ci pierwsi programiści zostali wybrani z grupy około dwustu kobiet zatrudnionych przy komputerach w Moore School of Electrical Engineering na University of Pennsylvania. Zadaniem komputerów było uzyskanie liczbowego wyniku formuł matematycznych potrzebnych do badań naukowych lub projektów inżynierskich. Zwykle robili to za pomocą mechanicznego kalkulatora. Kobiety studiowały logikę maszyny, strukturę fizyczną, działanie i obwody elektryczne, aby nie tylko zrozumieć matematykę obliczeń, ale także samą maszynę. Była to jedna z niewielu technicznych kategorii zawodów dostępnych wówczas dla kobiet. Betty Holberton (z domu Snyder) nadal pomagała w pisaniu pierwszego generatywnego systemu programowania ( SORT/MERGE ) i pomagała projektować pierwsze komercyjne komputery elektroniczne, UNIVAC i BINAC , wraz z Jeanem Jenningsem. McNulty opracował wykorzystanie podprogramów , aby pomóc zwiększyć możliwości obliczeniowe ENIAC.

Herman Goldstine wybrał programistów, których nazywał operatorami, spośród komputerów, które obliczały tabele balistyczne za pomocą mechanicznych kalkulatorów biurkowych i analizatora różnicowego przed iw trakcie opracowywania ENIAC. Pod kierownictwem Hermana i Adele Goldstine komputery przestudiowały plany i strukturę fizyczną ENIAC, aby określić, jak manipulować jego przełącznikami i kablami, ponieważ języki programowania jeszcze nie istniały. Chociaż współcześni uważali programowanie za zadanie biurowe i nie uznawali publicznie wpływu programistów na pomyślne działanie i ogłoszenie ENIAC, McNulty, Jennings, Snyder, Wescoff, Bilas i Lichterman zostali od tego czasu uznani za ich wkład w informatykę. Trzy z obecnych (2020) superkomputerów armii, Jean , Kay i Betty , zostały nazwane odpowiednio na cześć Jean Bartik (Betty Jennings), Kay McNulty i Betty Snyder .

Zawody „programista” i „operator” pierwotnie nie były uważane za zawody odpowiednie dla kobiet. Niedobór siły roboczej stworzony przez II wojnę światową pomógł kobietom wejść na pole. Jednak dziedzina ta nie była postrzegana jako prestiżowa, a sprowadzanie kobiet było postrzegane jako sposób na uwolnienie mężczyzn do bardziej wykwalifikowanej siły roboczej. Zasadniczo kobiety były postrzegane jako zaspokajające potrzebę w przejściowym kryzysie. Na przykład Narodowy Komitet Doradczy ds. Aeronautyki powiedział w 1942 r.: „Uważa się, że uwolnienie inżynierów od szczegółowych obliczeń daje wystarczająco duży zysk, aby pokryć wszelkie zwiększone wydatki na pensje komputerów. Inżynierowie sami przyznają, że komputery dziewczęce nie pracują szybciej i dokładniej niż oni. Wynika to w dużej mierze z poczucia wśród inżynierów, że ich doświadczenie uniwersyteckie i przemysłowe jest marnowane i udaremniane przez zwykłe powtarzalne obliczenia ”.

Po początkowych sześciu programistach zrekrutowano rozszerzony zespół stu naukowców do kontynuowania prac nad ENIAC. Wśród nich było kilka kobiet, w tym Gloria Ruth Gordon . Adele Goldstine napisała oryginalny opis techniczny ENIAC.

Języki programowania

Opracowano kilka systemów językowych do opisywania programów dla ENIAC, w tym:

Rok Nazwa Główni programiści
1943–46 System kodowania ENIAC John von Neumann , John Mauchly , J. Presper Eckert , Herman Goldstine według Alana Turinga .
1946 Krótki kod ENIAC Richard Clippinger, John von Neumann po Alanie Turingu
1946 System graficzny Von Neumanna i Goldstine'a (notacja) Johna von Neumanna i Hermana Goldstine'a
1947 Zgromadzenie ARC Kathleen Booth
1948 System notacji curry Curry Haskella

Rola w bombie wodorowej

Chociaż Ballistic Research Laboratory było sponsorem ENIAC, rok po rozpoczęciu tego trzyletniego projektu John von Neumann , matematyk pracujący nad bombą wodorową w Los Alamos National Laboratory , dowiedział się o istnieniu tego komputera. Następnie Los Alamos tak bardzo zaangażował się w ENIAC, że pierwszy testowy problem obejmował obliczenia dla bomby wodorowej, a nie tabele artyleryjskie. Wejście/wyjście dla tego testu to milion kart.

Rola w rozwoju metod Monte Carlo

Zobacz też: Historia metody Monte Carlo

Z rolą ENIAC w bombie wodorowej związana była jego rola w popularyzacji metody Monte Carlo . Naukowcy zaangażowani w rozwój oryginalnej bomby atomowej wykorzystali ogromne grupy ludzi wykonujących ogromną liczbę obliczeń („komputery” w ówczesnej terminologii), aby zbadać odległość, jaką neutrony prawdopodobnie przebyłyby przez różne materiały. John von Neumann i Stanisław Ulam zdali sobie sprawę, że szybkość ENIAC pozwoli na wykonanie tych obliczeń znacznie szybciej. Sukces tego projektu pokazał wartość metod Monte Carlo w nauce.

Późniejsze wydarzenia

1 lutego 1946 r. odbyła się konferencja prasowa, a wieczorem 14 lutego 1946 r. ogłoszono publicznie ukończoną maszynę, prezentując jej możliwości. Elizabeth Snyder i Betty Jean Jennings były odpowiedzialne za opracowanie programu trajektorii demonstracyjnej, chociaż przypisali to Herman i Adele Goldstine. Maszyna została oficjalnie poświęcona następnego dnia na Uniwersytecie Pensylwanii. Żadna z kobiet zaangażowanych w programowanie maszyny lub tworzenie demonstracji nie została zaproszona na uroczyste poświęcenie ani na późniejszy uroczysty obiad.

Pierwotna kwota kontraktu wynosiła 61 700 USD; ostateczny koszt wyniósł prawie 500 000 USD (równowartość w przybliżeniu 8 000 000 USD w 2021 r.). Został on formalnie zaakceptowany przez US Army Ordnance Corps w lipcu 1946. ENIAC został zamknięty 9 listopada 1946 w celu remontu i modernizacji pamięci i został przeniesiony do Aberdeen Proving Ground w stanie Maryland w 1947. Tam, 29 lipca, 1947 r., została uruchomiona i działała nieprzerwanie do 2 października 1955 r. do godziny 23:45.

Rola w rozwoju EDVAC

Kilka miesięcy po odsłonięciu ENIAC-a latem 1946 roku, w ramach „niezwykłego wysiłku mającego na celu przyspieszenie badań w terenie”, Pentagon zaprosił „czołowych ludzi w elektronice i matematyce ze Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii” na seria czterdziestu ośmiu wykładów wygłoszonych w Filadelfii w Pensylwanii; wszystkie razem zatytułowane The Theory and Techniques for Design of Digital Computers — częściej nazywane Moore School Lectures . Połowę tych wykładów wygłosili wynalazcy ENIAC.

ENIAC był projektem jedynym w swoim rodzaju i nigdy nie został powtórzony. Zamrożenie projektu w 1943 roku oznaczało, że brakowało mu pewnych innowacji, które wkrótce stały się dobrze rozwinięte, zwłaszcza możliwości przechowywania programu. Eckert i Mauchly rozpoczęli pracę nad nowym projektem, który później został nazwany EDVAC , który byłby zarówno prostszy, jak i wydajniejszy. W szczególności, w 1944 roku Eckert napisał swój opis jednostki pamięci (rtęciowej linii opóźniającej ), która miała pomieścić zarówno dane, jak i program. John von Neumann, który był konsultantem Moore School w sprawie EDVAC, brał udział w spotkaniach Moore School, na których opracowywano koncepcję zapisanego programu. Von Neumann sporządził niekompletny zestaw notatek ( Pierwszy szkic raportu o EDVAC ), które miały służyć jako wewnętrzne memorandum - opisując, rozwijając i formułując w formalnym języku logicznym idee wypracowane podczas spotkań. Administrator i oficer bezpieczeństwa ENIAC, Herman Goldstine, rozesłał kopie tego pierwszego szkicu do wielu instytucji rządowych i edukacyjnych, wzbudzając powszechne zainteresowanie budową nowej generacji elektronicznych maszyn obliczeniowych, w tym elektronicznego kalkulatora automatycznego przechowywania opóźnień (EDSAC) na Uniwersytecie Cambridge, Anglii i SEAC w US Bureau of Standards.

Ulepszenia

Po 1947 r. W ENIAC wprowadzono szereg ulepszeń, w tym prymitywny mechanizm programowania przechowywany tylko do odczytu, wykorzystujący tabele funkcji jako programową pamięć ROM , po czym programowanie odbywało się poprzez ustawienie przełączników. Pomysł został opracowany w kilku wariantach przez Richarda Clippingera i jego grupę z jednej strony oraz Goldstines z drugiej, i został włączony do patentu ENIAC . Clippinger skonsultował się z von Neumannem, jaki zestaw instrukcji zastosować. Clippinger pomyślał o architekturze z trzema adresami, podczas gdy von Neumann zaproponował architekturę z jednym adresem, ponieważ była prostsza do wdrożenia. Trzy cyfry jednego akumulatora (nr 6) służyły jako licznik programu, drugi akumulator (nr 15) służył jako akumulator główny, trzeci akumulator (nr 8) służył jako wskaźnik adresowy do odczytu danych z tablic funkcyjnych, a większość pozostałych akumulatorów (1-5, 7, 9-14, 17-19) służyła do przechowywania danych.

W marcu 1948 zainstalowano konwerter, który umożliwił programowanie przez czytnik ze standardowych kart IBM. „Pierwsza seria produkcyjna” nowych technik kodowania Monte Carlo miała miejsce w kwietniu. Po przeprowadzce ENIAC-a do Aberdeen skonstruowano również panel rejestrów pamięci, ale nie działał. Dodano również małą główną jednostkę sterującą do włączania i wyłączania maszyny.

Programowanie zapisanego programu dla ENIAC wykonali Betty Jennings, Clippinger, Adele Goldstine i inni. Po raz pierwszy został zademonstrowany jako komputer z zapisanym programem w kwietniu 1948 roku, uruchamiając program Adele Goldstine dla Johna von Neumanna. Ta modyfikacja sześciokrotnie zmniejszyła szybkość ENIAC i wyeliminowała możliwość obliczeń równoległych, ale ponieważ skróciła również czas przeprogramowania do godzin zamiast dni, uznano, że jest warta utraty wydajności. Analiza wykazała również, że ze względu na różnice między elektroniczną szybkością obliczeń a elektromechaniczną szybkością wejścia/wyjścia prawie każdy rzeczywisty problem był całkowicie związany z wejściem/wyjściem , nawet bez wykorzystania równoległości oryginalnej maszyny. Większość obliczeń nadal byłaby ograniczona we/wy, nawet po zmniejszeniu prędkości narzuconym przez tę modyfikację.

Na początku 1952 roku dodano szybką dźwignię zmiany biegów, która pięciokrotnie poprawiła prędkość zmiany biegów. W lipcu 1953 r. Do systemu dodano rozszerzoną pamięć rdzeniową na 100 słów , wykorzystując dziesiętną kodowaną binarnie reprezentację liczb z nadmiarem 3 . Aby obsługiwać tę pamięć rozszerzającą, ENIAC został wyposażony w nowy selektor tablicy funkcji, selektor adresu pamięci, obwody kształtujące impulsy, a do mechanizmu programowania dodano trzy nowe rozkazy.

Porównanie z innymi wczesnymi komputerami

Osobny artykuł: Historia sprzętu komputerowego

Mechaniczne maszyny liczące istnieją już od czasów Archimedesa (patrz: Mechanizm z Antykithiry ), ale lata 30. i 40. XX wieku uważa się za początek ery nowoczesnych komputerów.

ENIAC był, podobnie jak IBM Harvard Mark I i niemiecki Z3 , zdolny do wykonywania dowolnej sekwencji operacji matematycznych, ale nie odczytywał ich z taśmy. Podobnie jak brytyjski Colossus , był programowany za pomocą wtyczki i przełączników. ENIAC łączył pełną, kompletną programowalność Turinga z elektroniczną szybkością. Atanasoff – Berry Computer (ABC), ENIAC i Colossus wykorzystywały zawory termoelektryczne (lampy próżniowe) . Rejestry ENIAC wykonywały arytmetykę dziesiętną, a nie binarną, jak Z3, ABC i Colossus.

Podobnie jak Colossus, ENIAC wymagał zmiany okablowania w celu przeprogramowania do kwietnia 1948 r. W czerwcu 1948 r. Manchester Baby uruchomił swój pierwszy program i zdobył wyróżnienie jako pierwszy elektroniczny komputer z zapisanym programem . Chociaż pomysł komputera z zapisanymi programami z połączoną pamięcią dla programu i danych powstał podczas opracowywania ENIAC, nie został on początkowo wdrożony w ENIAC, ponieważ priorytety II wojny światowej wymagały szybkiego ukończenia maszyny, a 20 miejsc przechowywania ENIAC byłoby być zbyt małe, aby pomieścić dane i programy.

Wiedza publiczna

Z3 i Colossus zostały opracowane niezależnie od siebie, a także ABC i ENIAC podczas II wojny światowej. Prace nad ABC na Uniwersytecie Stanowym Iowa zostały wstrzymane w 1942 roku po wezwaniu Johna Atanasoffa do Waszyngtonu w celu prowadzenia badań fizycznych dla Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, a następnie zdemontowano je. Z3 został zniszczony przez alianckie naloty bombowe na Berlin w 1943 roku. Ponieważ dziesięć maszyn Colossus było częścią działań wojennych Wielkiej Brytanii, ich istnienie pozostawało tajemnicą aż do późnych lat 70. XX wieku, chociaż wiedza o ich możliwościach pozostała wśród brytyjskiego personelu i zaproszonych Amerykanów. Z kolei ENIAC został poddany próbie dla prasy w 1946 r. „I zawładnął wyobraźnią świata”. Starsze historie komputerów mogą zatem nie być wyczerpujące pod względem omówienia i analizy tego okresu. Wszystkie maszyny Colossus z wyjątkiem dwóch zostały zdemontowane w 1945 roku; pozostałe dwa były używane do odszyfrowywania sowieckich wiadomości przez GCHQ do lat 60. XX wieku. Publiczna demonstracja ENIAC została opracowana przez Snydera i Jenningsa, którzy stworzyli wersję demonstracyjną, która obliczyłaby trajektorię pocisku w 15 sekund, co zajęłoby kilka tygodni ludzkiemu komputerowi .

Patent

Główny artykuł: Honeywell przeciwko Sperry Rand

Z różnych powodów - w tym badania Mauchly'ego w czerwcu 1941 r. Komputera Atanasoff - Berry ( ABC ) , prototypu w 1939 r . Decyzja z 1973 r. w przełomowej sprawie sądu federalnego Honeywell , Inc. przeciwko Sperry Rand Corp. Decyzja obejmowała: że wynalazcy ENIAC zaczerpnęli przedmiot elektronicznego komputera cyfrowego od Atanasoffa; uznał prawnie Atanasoffa za wynalazcę pierwszego elektronicznego komputera cyfrowego; i umieścić wynalazek elektronicznego komputera cyfrowego w domenie publicznej .

Główne części

Dna trzech akumulatorów w Fort Sill, Oklahoma, USA
Stół funkcyjny firmy ENIAC na wystawie w muzeum Aberdeen Proving Ground.

Głównymi częściami było 40 paneli i trzy przenośne stoły funkcyjne (o nazwach A, B i C). Układ paneli był (zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zaczynając od lewej ściany):

Lewa ściana
  • Jednostka inicjująca
  • Jednostka rowerowa
  • Programista główny – panel 1 i 2
  • Tabela funkcji 1 – panele 1 i 2
  • Akumulator 1
  • Akumulator 2
  • Dzielnik i pierwiastek kwadratowy
  • Akumulator 3
  • Akumulator 4
  • Akumulator 5
  • Akumulator 6
  • Akumulator 7
  • Akumulator 8
  • Akumulator 9
Tylna ściana
  • Akumulator 10
  • Szybki mnożnik – panel 1, 2 i 3
  • Akumulator 11
  • Akumulator 12
  • Akumulator 13
  • Akumulator 14
Prawa ściana
  • Akumulator 15
  • Akumulator 16
  • Akumulator 17
  • Akumulator 18
  • Tabela funkcji 2 – panele 1 i 2
  • Tabela funkcji 3 – panele 1 i 2
  • Akumulator 19
  • Akumulator 20
  • Stały nadajnik – panel 1, 2 i 3
  • Drukarka – panel 1, 2 i 3

Czytnik kart IBM został podłączony do panelu Constant Transmitter 3, a dziurkacz kart IBM do panelu drukarki 2. Przenośne tabele funkcji można było podłączyć do tabeli funkcji 1, 2 i 3.

Części na wyświetlaczu

Szczegół tylnej części sekcji ENIAC, przedstawiający lampy próżniowe

Kawałki ENIAC są w posiadaniu następujących instytucji:

  • Szkoła Inżynierii i Nauk Stosowanych na Uniwersytecie Pensylwanii ma cztery z oryginalnych czterdziestu paneli (akumulator nr 18, panel stałego nadajnika 2, panel głównego programisty 2 i jednostka rowerowa) oraz jedną z trzech tabel funkcyjnych (Tabela funkcji B ) ENIAC (wypożyczony z Smithsonian).
  • Smithsonian ma pięć paneli (akumulatory 2, 19 i 20; panele Constant Transmitter 1 i 3; dzielnik i pierwiastek kwadratowy ; tablica funkcji 2 panel 1; tabela funkcji 3 panel 2; panele szybkiego mnożnika 1 i 2; panel drukarki 1 ; Jednostka inicjująca) w National Museum of American History w Waszyngtonie (ale najwyraźniej nie jest obecnie wystawiany).
  • Muzeum Nauki w Londynie wystawia odbiornik.
  • Muzeum Historii Komputerów w Mountain View w Kalifornii ma trzy panele (akumulator nr 12, tabela funkcji 2, panel 2 i panel drukarki 3) oraz przenośną tabelę funkcji C na wyświetlaczu (wypożyczona z Smithsonian Institution).
  • University of Michigan w Ann Arbor ma cztery panele (dwa akumulatory, panel High-speed Multiplier 3 i panel Master Programmer 2), uratowane przez Arthura Burksa .
  • Muzeum Uzbrojenia Armii Stanów Zjednoczonych w Aberdeen Proving Ground w stanie Maryland , gdzie użyto ENIAC, ma przenośną tabelę funkcji A.
  • Muzeum Artylerii Polowej Armii Stanów Zjednoczonych w Fort Sill w październiku 2014 r. pozyskało siedem paneli ENIAC, które wcześniej były przechowywane przez The Perot Group w Plano w Teksasie. Są akumulatory #7, #8, #11 i #17; panele nr 1 i nr 2 połączone z tabelą funkcji nr 1 oraz tył panelu pokazujący jego rurki. Na wystawie znajduje się również moduł rur.
  • Akademia Wojskowa Stanów Zjednoczonych w West Point w stanie Nowy Jork posiada jeden z terminali do wprowadzania danych z ENIAC.
  • Muzeum Heinza Nixdorfa w Paderborn w Niemczech ma trzy panele (panel drukarki 2 i szybki stół funkcyjny) (wypożyczone z Smithsonian Institution). W 2014 roku muzeum zdecydowało się na przebudowę jednego z paneli akumulatorów – zrekonstruowana część ma wygląd i działanie uproszczonego odpowiednika oryginalnej maszyny.

Uznanie

ENIAC został nazwany kamieniem milowym IEEE w 1987 roku.

ENIAC na chipie, University of Pennsylvania (1995) - Muzeum Historii Komputerów

W 1996 roku, dla uczczenia 50. rocznicy powstania ENIAC, Uniwersytet Pensylwanii sfinansował projekt o nazwie „ ENIAC-on-a-Chip ”, w ramach którego zbudowano bardzo mały krzemowy chip komputerowy o wymiarach 7,44 mm na 5,29 mm z taką samą funkcjonalnością jak ENIAC. Chociaż ten układ 20 MHz był wielokrotnie szybszy niż ENIAC, pod koniec lat 90. miał zaledwie ułamek szybkości swoich współczesnych mikroprocesorów.

W 1997 roku sześć kobiet, które zajmowały się głównie programowaniem ENIAC, zostało wprowadzonych do Technology International Hall of Fame . Rola programistów ENIAC została opisana w filmie dokumentalnym z 2010 roku zatytułowanym Top Secret Rosies: The Female „Computers” of WWII autorstwa LeAnn Erickson. Krótkometrażowy film dokumentalny The Computers Kate McMahon z 2014 roku opowiada historię sześciu programistów; był to wynik 20-letnich badań Kathryn Kleiman i jej zespołu w ramach projektu ENIAC Programmers. W 2022 roku Grand Central Publishing wydało Proving Ground autorstwa Kathy Kleiman, biografię w twardej oprawie, opowiadającą o sześciu programistach ENIAC i ich wysiłkach zmierzających do przetłumaczenia schematów blokowych i schematów elektronicznych ENIAC, który był wówczas w budowie, na programy, które byłyby ładowane do i uruchamiane na ENIAC raz był dostępny do użytku.

W 2011 roku, dla uczczenia 65. rocznicy odsłonięcia ENIAC, miasto Filadelfia ogłosiło 15 lutego Dniem ENIAC .

ENIAC obchodził swoje 70-lecie 15 lutego 2016 r.

Zobacz też

Notatki

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ENIAC&oldid=1139462966 ”