15 Februari: Komputer Elektronik Digital Maksud Maksud Pertama di Dunia adalah Berdedikasi di University of Pennsylvania

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Hari Ini Dalam Sejarah: 15 Februari 1946

Pada hari ini dalam sejarah, 1946, komputer elektronik digital pertama tujuan umum didedikasikan di University of Pennsylvania. Mesin ini dipanggil ENIAC (Electronic Integrator Numerik dan Komputer). Ia harganya lebih dari $ 500,000 (sekitar $ 6 juta hari ini), beratnya sekitar 57.000 pound dan mengambil 1800 kaki persegi. Tambahan pula, ia memaparkan 17,468 tiub vakum, 70,000 perintang, 7,200 diod, 10,000 kapasitor, dan paling mengesankan dari semua terdapat kira-kira 5 juta sendi yang diperlukan untuk menjadi pateri tangan. Untuk menguasai semua ini, ia mengambil kuasa elektrik sebanyak 150 kW. Ini sudah cukup untuk kuasa sekitar 114 rumah di A.S.

ENIAC adalah gagasan dari beberapa orang yang berbeza, terutamanya John Mauchly dan J. Presper Eckert. Empat tahun sebelum perasmian ENIAC bertuah, Mauchly menulis sebuah memo menggariskan peningkatan kelajuan yang luar biasa yang dapat dicapai jika bukan bergantung pada bahagian mekanikal, bergerak, komputer direka untuk menggunakan hanya elektronik digital. Memo ini datang kepada perhatian Leftenan Herman Goldstine dari Tentara A.S., yang kemudiannya meminta Mauchly untuk membuat cadangan formal untuk Goldstine untuk memberi kepada tentera. Mauchly berbuat demikian dan tentera mengontraknya dan J. Presper Eckert pada 5 Jun 1943 untuk mencipta mesin itu, di bawah nama kod "Projek PX".

Pada masa ini terdapat beberapa komputer lain yang berbeza, tetapi mereka sama ada tidak dibina untuk menjadi "tujuan umum" atau bergantung pada bahagian elektromekanik, yang secara drastik mengurangkan kelajuan di mana mereka boleh melakukan pengiraan. ENIAC adalah kedua-dua tujuan umum dan merupakan komputer elektronik digital sepenuhnya. Salah satu ciri yang paling mengagumkan ialah keupayaannya untuk melaksanakan sekitar 5,000 penambahan sesaat, atau 357 pendaraban sesaat, yang sekitar 1000 kali lebih cepat berbanding mesin lain hari itu. Di atas pengiraan matematik asas (menambah / tolak / membahagikan / pelbagai / kuasa dua), ia juga mampu melakukan cawangan bersyarat, gelung, dan Input / Output. Yang paling penting, ia adalah mesin lengkap Turing, yang hanya bermakna ia mampu melakukan apa sahaja yang boleh dilakukan oleh mesin Turing tunggal yang ditekan secara teoritis. Bagi mereka yang tidak biasa, mengapa hal ini penting, dalam istilah orang awam, ini bermakna ia pada dasarnya boleh digunakan untuk menyelesaikan sebarang masalah pengiraan yang dapat diselesaikan (dalam teori, walaupun tidak berlatih kerana batas dunia sebenar pada sumber sistem).

Tugas pertamanya ialah melakukan perhitungan yang membantu dalam pembangunan bom hidrogen. Lebih daripada satu juta kad I / O dihasilkan untuk satu tugas ini, yang akhirnya terbukti menjadi percubaan yang berjaya. Tugas ini dikendalikan oleh ahli matematik John von Neumann, yang bekerja pada projek Manhattan dan kemudian tidak sengaja meminjamkan namanya kepada "Arkitek Von Neumann" komputer yang biasa digunakan hari ini.

ENIAC berlari selama kira-kira 9 bulan terus sebelum dimatikan untuk naik taraf ke sistem memori. Ia kemudian dipindahkan dan disusun semula dan disandarkan kembali tujuh bulan kemudian dan kekal selama 8 tahun yang akan datang, digunakan terus menerus, melakukan pelbagai tugas, seperti mengira jadual artileri untuk tentera dan melakukan pelbagai perhitungan untuk aeronautik, meteorologi, dan lain-lain.

Harus diingat bahawa von Neumann mempunyai senibina komputer yang salah dengan namanya sendiri kerana memo yang dia tulis Draf Pertama Laporan mengenai EDVAC pada 30 Jun 1945 (EDVAC menjadi pengganti ENIAC, yang dirancang di sekolah yang sama di mana ENIAC berada di peringkat akhir yang telah siap dan dengan ramai orang yang sama yang bekerja pada projek itu seperti yang sedang berjalan di ENIAC, termasuk Eckert dan Mauchly). Kertas pada dasarnya adalah sinopsis, yang ditulis menggunakan logik formal, menggariskan idea-idea yang dibincangkan oleh kumpulan mengenai penciptaan komputer program tujuan umum. Oleh kerana ia bertujuan untuk menjadi lebih banyak memo, bukannya kertas yang diterbitkan, dia tidak pernah menyebutkan nama semua orang yang telah membantu mengembangkan seni bina dan sememangnya telah melakukan majoriti reka bentuk sebelum von Neumann menjadi konsultan mengenai projek (terutamanya Eckert dan Mauchly).

Apabila dia menghantar nota bertulis tangannya ke Philadelphia, Letnan Herman Goldstine telah menaip dan mengedarkan kepada 24 orang yang terlibat dalam projek EDVAC, menyenaraikan von Neumann sebagai pengarang tunggal, kerana ia tidak bertujuan untuk diedarkan melainkan mereka yang bekerja pada projek itu. Walau bagaimanapun, kerana minat yang meluas dalam laporan itu, dia telah menyalin dan dihantar ke pelbagai institusi pendidikan dan kerajaan lain, di mana ia disalin dan disebarkan di seluruh dunia, dengan von Neumann berakhir dengan memperoleh sebahagian besar kredit itu, walaupun dia Bukan sebahagian besar projek itu. Oleh itu, kita kini menyebutnya "Arkitek Von Neumann," walaupun ia tidak benar-benar reka bentuknya dan mungkin lebih tepat dipanggil Eckert-Mauchly Architecture.

Ini adalah untuk mengambil apa-apa jauh dari von Neumann yang benar-benar seorang yang luar biasa yang mempunyai kesan yang besar ke atas pelbagai bidang termasuk mekanik kuantum, sains komputer, ekonomi, geometri, dan banyak lagi. (Senarai penuh sangat panjang.) Dia adalah salah satu daripada orang yang paling terang di dunia, mencapai jumlah yang menakjubkan dalam 53 tahun yang dia tinggal. Dia meninggal dunia akibat kanser, mungkin disebabkan oleh pendedahannya terhadap radiasi semasa bekerja di projek Manhattan. Isreal Halperin, seorang ahli matematik yang bekerja dengannya berkata, "Menjaga dengannya adalah mustahil. Perasaan awak ada pada roda tiga yang mengejar sebuah kereta lumba. "Salah seorang profesor Von Neumann, George Pólya, yang sendiri mempunyai resume yang sangat mengagumkan juga menyatakan:" Johnny adalah satu-satunya pelajar yang pernah saya takut. Sekiranya dalam kuliah, saya menyatakan masalah yang tidak dapat diselesaikan. Dia akan datang kepada saya pada akhir kuliah dengan penyelesaian lengkap menulis di slip kertas."

Von Neumann juga mempunyai ingatan fotografi yang benar. Seperti kata Goldstine:

"Salah satu kebolehannya yang luar biasa adalah kuasa mengingat mutlaknya. Setakat yang dapat saya katakan, von Neumann mampu sekali membaca buku atau artikel untuk mengutipnya kembali kata kerja; lebih-lebih lagi, dia boleh melakukannya beberapa tahun kemudian tanpa ragu-ragu. Dia juga boleh menerjemahkannya tanpa pengurangan kelajuan dari bahasa aslinya ke bahasa Inggeris. Pada satu ketika, saya menguji keupayaannya dengan meminta dia memberitahu saya bagaimana The Tale of Two Cities bermula. Oleh itu, tanpa apa-apa jeda, dia segera mula membaca bab pertama dan berterusan sehingga diminta berhenti selepas kira-kira sepuluh atau lima belas minit."

Apabila dia mati di hospital, von Neumann juga dilaporkan menghisap jam dengan kakaknya dengan bermain permainan dari ingatan beberapa baris pertama setiap halaman permainan, Faust.

Jika anda berminat dengan lebih lanjut mengenai von Neumann, saya akan mengesyorkan mengambil biografinya: John Von Neumann: The Scientific Genius yang Mempelopori Komputer Moden, Teori Permainan, Ketidaksubutan Nuklear, dan Banyak Lagi, oleh Norman MacRae. Ia bukan biografi terbaik di dunia, dari segi cara penulis menulisnya, tetapi buku yang paling menarik dan boleh dibaca adalah buku tunggal paling lengkap di von Neumann.

Fakta Bonus:

• Satu contoh ringkas jenius von Neumann adalah apabila dia dibentangkan dengan masalah berikut: "Dua basikal bermula dua puluh batu dan bergerak ke arah satu sama lain, masing-masing bergerak pada kelajuan 10 mph. Pada masa yang sama, satu lalat yang bergerak pada kelajuan 15 mph bermula dari roda depan basikal selatan dan terbang ke roda depan di utara, kemudian beralih dan terbang ke roda hadapan selatan lagi, dan terus dengan cara ini sehingga ia dihancurkan di antara dua roda depan. Soalan: sejauh mana jarak penutupan itu? "Terdapat silap mata sederhana untuk menyelesaikan ini, tetapi von Neumann melakukannya dengan cara yang rumit … di kepalanya … dalam hitungan detik. Pada dasarnya, beliau mengambil jumlah siri tak terhingga di kepalanya dan meludahkan jawapannya dalam beberapa saat selepas soalan itu ditanya.
• Sekiranya anda ingin tahu, jawapan yang mudah itu benar-benar mudah dan hanya sesiapa sahaja yang melihat silap mata itu dapat menjawabnya dalam masa beberapa saat, tidak ada jenius yang diperlukan … * spoiler depan *: Penyelesaian mudah hanya untuk menyedari bahawa kedua-dua basikal ini berjalan selama sejam (jarak dua puluh batu, bergerak lurus satu sama lain pada kadar 10 mph). Oleh itu, jika lalat berulang-alik di antara mereka pada kadar 15 mph, ia mesti mengembara sejauh 15 batu pada waktu itu. Hakikat bahawa ia pergi ke belakang adalah tidak penting. Jelas sekali ia juga dapat diselesaikan dengan cara von Neumann melakukannya, tetapi saya tidak fikir saya pernah bertemu sesiapa sahaja yang boleh melakukannya dalam beberapa saat di kepala mereka, dan saya telah bertemu beberapa jenius yang benar. Rupa-rupanya, ada jenius, berbanding dengan orang biasa, maka ada von Neumann genius, yang genius berbanding dengan jenius. 😉
• Von Neumann juga berjaya mendapatkan ijazah dalam kejuruteraan kimia di Institut Teknologi Persekutuan di Zurich dan Ph.D. dalam matematik di Universiti Budapest … pada masa yang sama, bermula pada usia 17 tahun dan berakhir pada usia 22 tahun, walaupun pada hakikatnya ia adalah dua bidang yang berbeza dan universiti-universiti itu mempunyai jarak kira-kira 600 batu.
• Satu lagi fakta yang kurang menarik tentang von Neumann adalah bahawa dia agak lelaki wanita, dan tidak selalu dengan cara yang baik. Sebagai contoh, dia mempunyai tabiat untuk cuba mencari skirt pelbagai setiausaha yang bekerja di Los Alamos semasa Perang Dunia Kedua ketika mereka duduk di meja depan terbuka mereka. Akibatnya, setiausaha akan meletakkan kadbod untuk menghalang pembukaan di meja mereka. "Gadking-gawking" ini nampaknya menjadi kebiasaannya.
• Kumpulan yang terlibat dalam membuat EDVAC semakin kecewa oleh Draf Pertama Laporan mengenai EDVAC yang secara meluas dihantar sebagai penerbitan rasmi kerana kertas ini kini dibuat supaya reka bentuk EDVAC tidak dapat dipatenkan. Ia akhirnya membantu mendapatkan paten ENIAC yang tidak sah 27 tahun kemudian kerana senibina sangat serupa dengan EDVAC. Saya meneka Goldstine bukanlah ahli kumpulan yang paling popular selepas mempunyai nota von Neumann ditaip dan diedarkan.
• Salah satu kritikan utama ENIAC ketika dibina datang dari para skeptis yang merasakan bahawa dalam teori ini idea yang bagus, ia tidak akan praktikal kerana tiub vakum akan meniup terus-menerus, menjadikannya mahal untuk mempertahankan dan mengharuskan mesin tidak dapat digunakan untuk pengiraan untuk jangka masa yang panjang melalui siang dan malam sementara tiub diganti. Namun, pada hakikatnya, ini tidak menjadi masalah kerana kebanyakan tiub yang akan keluar dengan cepat cenderung untuk berbuat demikian apabila ia menjadi kuasa atau kuasa. Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka hanya meninggalkan komputer pada setiap masa. Ini adalah mahal (150 kW dan semua), tetapi mengurangkan kadar kegagalan tiub untuk hanya sekitar 15 sebulan, dan hanya mengambil masa kira-kira 15 minit untuk mencari dan menggantikan tiub yang tidak berfungsi. Memandangkan berapa banyak komputer yang terdapat di dunia dan bahawa ia adalah salah satu yang terpantas di luar sana pada waktu itu, selalu ada kerja untuk itu, jadi ia tidak duduk di sekeliling terbiar, membazirkan wang ke atas elektrik.
• Masa terpanjang antara kegagalan tiub vakum ialah 4 hari dan 20 jam.
• Secara keseluruhan, ia mengambil masa kira-kira 200,000 jam kerja untuk mewujudkan ENIAC.
• Selain membantu reka bentuk ENIAC dan EDVAC, antara lain, dan membantu merangka arsitektur komputer tujuan umum yang paling berjaya setakat ini (senibina von Neumann), Dr. Mauchly juga mengasaskan Persatuan untuk Mesin Pengkomputeran (ACM), yang mana-mana orang yang terlibat dalam Sains Komputer harus akrab dengan; ia menjadi masyarakat pengkomputeran pendidikan terbesar dunia hari ini. Beliau juga membantu menemui Persatuan Perindustrian dan Matematik Gunaan (SIAM).
• Dr. Mauchly dan Dr. Eckert juga memulakan syarikat komputer komersial pertama di dunia, Eckert-Mauchly Computer Corporation.
• Proses pengaturcaraan ENIAC adalah panjang dan membosankan, yang dilakukan terutamanya oleh enam wanita yang kemudiannya dimasukkan ke dalam Wanita di Hall of Fame Antarabangsa Teknologi. Mereka adalah: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas, dan Ruth Lichterman.
• Pengaturcara komputer pertama juga adalah seorang wanita, Ada Lovelace. Dia menjadi pengaturcara komputer pertama di dunia 104 tahun sebelum ENIAC membuat debutnya. Anda boleh membaca lebih lanjut tentang ini di sini: Pada tahun 1842, Ada Lovelace Menulis Program Komputer Pertama di Dunia