ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 1970
Скачиваний: 1
65
Глава
2
Электронные
вычислительные
машины
2.1.
Работы
Атанасова
Каждому
школьнику
известно
,
что
первая
электронную
вы
-
числительная
машина
называлась
ENIAC,
более
информированные
могут
сказать
,
что
изобрели
и
построили
ее
Эккерт
и
Моучли
в
1945
г
.,
однако
специалистам
следует
знать
,
что
с
приоритетом
здесь
не
так
просто
.
Споры
по
поводу
авторства
продолжались
почти
30
лет
,
пока
после
7-
летнего
разбирательства
федеральный
окружной
суд
в
городе
Миннеаполисе
в
1973
г
.
не
вынес
следующего
решения
: «
Эк
-
керт
и
Моучли
не
изобрели
первыми
автоматическую
электронную
цифровую
вычислительную
маши
-
ну
,
а
извлекли
сущность
концеп
-
ции
из
изобретения
д
-
ра
Джона
Винсента
Атанасова
».
Атанасов
(Atanasoff, John;
1903—1995),
американец
бол
-
гарского
происхождения
,
работал
доцентом
кафедры
физики
в
уни
-
верситете
города
Эймс
в
сель
-
скохозяйственном
штате
Айова
.
С
1930
г
.
вместе
с
аспирантами
он
Джон
Винсент
Атанасов
(1903-1995)
66
занимался
прикладными
физическими
задачами
,
требовавшими
чис
-
ленного
решения
сложных
дифференциальных
уравнений
,
которое
в
свою
очередь
требовало
решения
систем
алгебраических
уравне
-
ний
высокого
порядка
.
Для
ускорения
вычислений
Атанасов
снача
-
ла
пытался
использовать
дифференциальный
анализатор
Ванневара
Буша
,
но
точность
при
этом
получалась
недостаточной
.
Табулятор
Холлерита
его
тоже
не
устроил
из
-
за
низкой
скорости
электромеха
-
нического
вычислительного
устройства
.
Тогда
Атанасов
решил
со
-
здать
принципиально
новую
скоростную
вычислительную
машину
,
работающую
на
электронных
лампах
.
Ведущие
фирмы
,
выпускавшие
перфокарточное
оборудование
и
не
верившие
в
электронные
лампы
,
проектом
не
заинтересова
-
лись
,
финансировать
работу
согласилась
лишь
экспериментальная
агрохимическая
станция
штата
Айова
.
В
1939
г
.
Атанасов
вместе
с
аспирантом
Клиффордом
Берри
приступил
к
постройке
машины
,
предназначенной
для
решения
системы
алгебраических
уравнений
с
30
неизвестными
(
проект
«ABC» — Atanasoff-Berry Calculator).
Машина
должна
была
содержать
около
300
электронных
ламп
и
работать
в
двоичной
(
опять
-
таки
раньше
фон
Неймана
)
системе
счисления
с
точностью
50
разрядов
.
Весьма
оригинальной
была
конструкция
оперативного
запоминающего
устройства
.
Оно
пред
-
ставляло
собой
барабан
,
вращающийся
со
скоростью
один
оборот
в
секунду
.
На
поверхности
барабана
рядами
располагались
1632
бу
-
мажных
конденсатора
,
которые
при
помощи
скользящих
щеток
под
-
ключались
к
шине
данных
.
Таким
образом
,
скорость
вычислений
определялась
временем
вращения
барабана
и
составляла
одну
опе
-
рацию
в
секунду
.
К
весне
1942
г
.
проект
был
в
близком
к
завершению
состоянии
,
однако
обстановка
военного
времени
не
дала
возможность
его
ус
-
пешно
закончить
,
специализированная
электронная
вычислительная
машина
не
заработала
и
через
некоторое
время
была
разобрана
.
Она
так
и
не
попала
бы
в
историю
,
если
бы
не
случайная
встреча
Атана
-
сова
на
конференции
в
Филадельфии
в
декабре
1940
года
с
докто
-
ром
Джоном
Моучли
(John Mouchly)
из
Пенсильванского
университета
,
который
также
занимался
вопросами
механизации
67
вычислений
.
Моучли
так
заинтересовался
работами
Атанасова
,
что
в
июне
1941
г
.
специально
приехал
в
Эймс
и
гостил
у
Атанасова
пять
дней
,
подробно
знакомясь
с
принципом
работы
и
конструкци
-
ей
машины
.
Хозяин
ничего
не
скрывал
,
подробно
обсуждая
с
Моуч
-
ли
все
аспекты
проблемы
.
В
письме
от
30
сентября
1941
года
Моучли
спрашивал
Атанасова
:: «
Не
будете
ли
Вы
возражать
,
если
я
займусь
разработкой
вычислительного
устройства
,
содержащего
некоторые
особенности
Вашей
машины
?»
Хотя
впоследствии
Моучли
отрицал
решающее
влияние
работ
Атанасова
на
проект
ENIAC,
историки
науки
,
вслед
за
авторитет
-
ным
судом
,
все
-
таки
отдали
приоритет
изобретения
ЭВМ
Джону
Атанасову
.
Впрочем
,
что
никак
не
умаляет
заслуг
Моучли
и
Эккер
-
та
:
Эти
выдающиеся
ученые
не
только
предложили
проект
,
но
и
реально
построили
первую
универсальную
программно
-
управляе
-
мую
электронную
вычислительную
машину
,
которая
широко
исполь
-
зовалась
в
практических
целях
и
положила
начало
эпохе
современных
электронных
компьютеров
.
2.2.
Первая
электронная
вычислительная
машина
ENIAC
Многие
современные
технические
достижения
—
атомная
фи
-
зика
,
космонавтика
,
радиотехника
и
т
.
д
.
были
стимулированы
вто
-
рой
мировой
войной
.
Так
случилось
и
с
вычислительной
техникой
.
Отрицательно
повлияв
на
работы
Цузе
в
Германии
и
Атанасова
в
США
,
военная
обстановка
,
как
бы
в
порядке
компенсации
,
оказа
-
лась
благосклонной
к
проекту
ENIAC.
С
самого
начала
войны
американская
Лаборатория
бал
-
листических
исследований
,
расположенная
в
штате
Мэриленд
,
за
-
нималась
трудоемкими
расчетами
баллистических
таблиц
,
необходимых
артиллеристам
во
время
боя
.
Как
оказалось
,
ранее
со
-
ставленные
таблицы
плохо
работали
на
африканском
театре
воен
-
68
ных
действий
,
где
из
-
за
мягкой
почвы
орудия
давали
большую
от
-
дачу
и
снаряды
не
долетали
до
цели
.
Каждая
таблица
состояла
из
2000
траекторий
,
а
на
каждую
траекторию
нужно
было
выполнить
по
крайней
мере
750
умножений
.
Перегруженные
работой
,
военные
обратились
за
помощью
в
расположенный
неподалеку
Пенсильванский
университет
,
где
был
создан
вспомогательный
вычислительный
центр
.
К
работе
был
привлечен
ряд
преподавателей
Электро
-
технической
школы
им
.
Мура
этого
университета
,
в
том
числе
уже
знакомый
нам
Джон
Моучли
, (Mouchly, John; 1907—1980)
выпуск
-
ник
университета
Джона
Гопкинса
,
получивший
там
степень
док
-
тора
по
физике
.
С
30-
х
годов
,
работая
в
Институте
Карнеги
над
проблемами
статистической
обработки
геофизических
данных
,
он
пришел
к
мысли
о
необходимости
автоматизации
вычислений
.
В
1941
г
.
перешел
на
преподавательскую
работу
в
Пенсильванский
университет
,
где
к
тому
времени
был
построен
крупнейший
в
мире
дифференциальный
анализатор
.
Сначала
расчеты
решено
было
проводить
на
дифференциаль
-
ном
анализаторе
,
но
уже
в
августе
1942
г
. (
скорее
всего
,
под
впечат
-
лением
от
«
калькулятора
Атанасова
»)
Моучли
предложил
создать
для
этого
быстродействующую
электронную
машину
.
Свои
сообра
-
жения
он
изложил
в
докладной
записке
,
которая
затерялась
в
ин
-
станциях
и
осталась
без
ответа
.
И
не
быть
бы
ENIAC,
если
бы
на
сцене
не
появился
еще
один
персонаж
—
лейтенант
Герман
Голд
-
стейн
,
бывший
доцент
математики
Мичиганского
университета
,
а
в
годы
войны
—
военный
представитель
в
Муровской
электротех
-
нической
школе
.
Случайно
узнав
о
записке
,
он
попросил
Моучли
восттановить
ее
.
Новый
вариант
записки
Моучли
написал
совмес
-
тно
со
своим
учеником
Джоном
Преспером
Эккертом
(Eckert, John
Presper; 1919—1995) —
выпускником
Муровской
электротехничес
-
кой
школы
,
оставленным
после
ее
окончания
на
преподавательс
-
кую
работу
.
Эккерт
увлекался
радиотехникой
с
детства
,
в
возрасте
восьми
лет
сам
построил
радиоприемник
,
а
в
дальнейшем
зареко
-
мендовал
себя
как
блестящий
специалист
по
применению
элект
-
ронных
ламп
.
69
Голдстейн
начал
хлопотать
,
чтобы
проект
одобрили
,
и
в
апреле
1943
г
.
министерство
обороны
заключило
с
училищем
договор
на
400 000
долларов
на
постройку
«
электронной
машины
для
расчета
баллистических
таблиц
».
Руководителем
работы
и
научным
кон
-
сультатном
был
назначен
Моучли
,
главным
конструктором
—
Эк
-
керт
,
которому
как
раз
исполнилось
24
года
,
а
техническим
куратором
от
министерства
обороны
—
капитан
Голдстейн
.
Коллектив
созда
-
телей
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator —
элект
-
ронный
интегратор
и
вычислитель
)
включал
10
инженеров
, 200
техников
и
большое
число
рабочих
.
Работы
шли
на
удивление
глад
-
ко
,
и
в
октябре
1945
года
,
через
два
месяца
после
окончания
второй
мировой
войны
,
машина
была
готова
.
Это
было
огромное
сооружение
,
состоящее
из
расположенных
П
-
образно
40
панелей
, 26
м
в
длину
и
6
м
в
высоту
,
вес
машины
составлял
30
т
.
Всего
в
машине
было
более
100 000
электрон
-
ных
компонентов
,
в
том
числе
17 468
электронных
ламп
и
1500
реле
.
Электронное
чудовище
потребляло
150
квт
электро
-
энергии
,
его
радиолампы
выде
-
ляли
столько
тепла
,
что
,
несмотря
на
многочисленные
вентиляторы
,
температура
воз
-
духа
в
машинном
зале
поднима
-
лись
до
50
градусов
.
Машина
работала
в
деся
-
тичной
системе
счисления
(
Мо
-
учли
так
и
не
решился
заимствовать
у
Атанасова
более
экономичную
двоичную
систе
-
му
,
считая
,
что
десятичная
по
-
нятнее
человеку
),
точность
вычислений
составляла
10
десятичных
разрядов
,
оперативная
память
состояла
из
20
триггерных
регист
-
ров
.
Исходные
данные
вводились
при
помощи
перфокарт
,
а
про
-
ЭВМ
ENIAC, 1945.
На
пере
-
днем
плане
-
Моучли
и
Эккерт