ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.12.2020
Просмотров: 1977
Скачиваний: 1
70
грамма
набиралась
вручную
с
помощью
многочисленных
переклю
-
чателей
и
штепсельных
разъемов
,
как
в
табуляторе
.
Это
было
вы
-
нужденное
решение
,
так
как
электромеханическое
управление
с
перфокарт
или
перфолент
сильно
замедлило
бы
работу
электрон
-
ного
арифметического
устройства
,
а
хранить
программу
в
опера
-
тивной
памяти
еще
не
додумались
,
да
при
таком
ее
объеме
это
было
бы
просто
невозможно
.
Как
видим
,
по
многим
параметрам
реальная
ENIAC
все
еще
ус
-
тупала
проекту
Аналитической
машине
Бэббиджа
,
зато
она
работа
-
ла
!
И
работала
очень
быстро
— 5000
сложений
и
3500
умножений
в
одну
секунду
.
Она
рассчитывала
траекторию
снаряда
быстрее
,
чем
снаряд
долетал
до
цели
.
Поскольку
к
моменту
сдачи
машины
война
закончилась
и
ар
-
тиллерийские
таблицы
уже
не
требовались
,
официальные
испыта
-
ния
проводили
на
задаче
из
новой
предметной
области
:
нужно
было
рассчитать
,
возможно
ли
в
принципе
создание
водородной
бомбы
.
Переработав
миллион
перфокарт
, ENIAC
успешно
решила
эту
за
-
дачу
,
с
ходу
открыв
важнейшее
направление
будущего
использова
-
ния
ЭВМ
—
компьютерное
моделирование
.
Весной
1946
г
.
машина
была
рассекречена
и
показана
журналистам
.
Один
из
них
,
потря
-
сенный
скоростью
вычислений
,
писал
,
что
машина
работает
«
быс
-
трее
мысли
».
С
этого
времени
начался
отсчет
времени
эпохи
электронных
компьютеров
.
2.3.
Проект
фон
Неймана
и
его
вклад
в
архитектуру
ЭВМ
Уже
в
процессе
создания
ENIAC
выявился
ее
главный
недоста
-
ток
—
невозможность
быстрого
изменения
программы
вычислений
.
Для
того
,
чтобы
ввести
программу
,
работающую
несколько
секунд
,
персонал
должен
был
в
течение
двух
суток
заниматься
перекомму
-
тированием
штеккеров
.
Тем
не
менее
Мочли
и
Эккерт
не
пошли
по
пути
Бэббиджа
и
не
стали
вносить
принципиальные
изменения
в
конструкцию
,
вместо
этого
они
,
параллельно
с
завершением
рабо
-
71
ты
над
ENIAC,
начали
новый
проект
,
названный
EDVAC (Electronic
Discrete Variable Automatic Computer —
электронный
дискретный
переменный
компьютер
).
Заявленная
в
названии
изменяемость
обес
-
печивалась
тем
,
что
программы
в
новой
машине
предполагалось
не
зашивать
в
конструкцию
,
а
хранить
в
оперативной
памяти
,
размер
которой
должен
быть
для
этого
достаточно
большим
.
Проблема
со
-
стояла
в
том
,
чтобы
найти
физический
принцип
для
создания
такой
памяти
,
так
как
хранить
каждый
бит
информации
на
отдельном
триг
-
гере
из
двух
радиоламп
—
чересчур
дорогое
удовольствие
1
.
Эккерт
предложил
оригинальное
решение
,
заимствованное
из
радиолокационной
техники
:
ультразвуковые
линии
задержки
.
Они
представляли
собой
трубки
,
наполненные
ртутью
.
На
одном
конце
помещался
излучатель
,
преобразующий
электрические
сигналы
в
акустические
,
а
на
другом
—
микрофон
,
осуществляющий
обрат
-
ное
преобразование
.
Пока
акустические
сигналы
бегут
вдоль
труб
-
ки
,
они
сохраняют
информацию
,
подобно
тому
,
как
ущелье
хранит
эхо
.
Таким
образом
удается
на
одной
трубке
запомнить
до
тысячи
бит
.
Кроме
хранения
программ
в
памяти
,
машина
EDVAC
должна
была
иметь
еще
одну
важную
особенность
:
все
числа
должны
были
в
ней
храниться
в
двоичной
системе
счисления
.
Это
позволяло
зна
-
чительно
упростить
и
удешевить
электронные
схемы
.
В
конце
1944
г
.,
когда
прояснялись
основные
контуры
будущей
машины
,
в
группе
разработчиков
появился
еще
один
участник
.
По
настоянию
Голдстейна
в
качестве
консультанта
проекта
был
при
-
глашен
знаменитый
математик
Джон
фон
Нейман
,
и
этот
факт
имел
далеко
идущие
последствия
.
Джон
(
Янош
)
фон
Нейман
(Neumann, John von; 1903—1957) —
легендарная
фигура
в
истории
науки
,
один
из
самых
знаменитых
ученых
XX
века
.
Венгр
по
происхождению
,
он
закончил
Будапеш
-
1
Создание
быстродействующей
памяти
большого
объема
—
ключевая
проблема
вычислительной
техники
.
Достижения
в
этой
области
определяли
на
потяжении
не
-
скольких
поколений
ЭВМ
и
определяют
во
многом
до
сих
пор
достигаемый
уровень
производительности
компьютеров
.
72
тский
университет
,
во
время
гитлериз
-
ма
в
1930
г
.
эмигрировал
в
США
,
где
вместе
с
другими
выдающимися
евро
-
пейскими
учеными
принял
участие
в
знаменитом
Манхеттенском
проекте
по
созданию
первой
атомной
бомбы
.
Фон
Нейман
написал
выдающиеся
труды
по
чистой
математике
,
однако
основная
ис
-
торическая
заслуга
фон
Неймана
состо
-
ит
в
том
,
что
он
применил
математические
методы
в
других
науках
.
Вместе
с
экономистом
Оскаром
Морген
-
штерном
в
1944
г
.
издал
классическиую
книгу
«
Теория
игр
и
экономическое
по
-
ведение
»,
в
которой
излагались
основы
новой
математической
теории
игр
.
Оказавшись
среди
разработчиков
EDVAC,
фон
Нейман
сразу
понял
,
какие
широкие
возможности
открываются
перед
компьюте
-
рами
.
Обладая
четким
математическим
мышлением
и
прекрасным
стилем
речи
,
фон
Нейман
уже
через
полгода
,
в
июне
1945
года
вме
-
сте
с
Г
.
Голдстейном
и
А
.
Берксом
написал
отчет
на
101
странице
«
Предварительное
рассмотрение
логической
конструкции
электрон
-
ного
вычислительного
устройства
».
В
этой
,
ставшей
классической
,
работе
,
четко
и
ясно
,
без
технических
подробностей
,
на
логическом
уровне
излагались
основные
принципы
построения
универсальной
вычислительной
машины
.
Эти
принципы
сводились
к
следующе
-
му
:
•
машина
должна
состоять
из
следующих
основных
блоков
:
арифметического
устройства
,
оперативной
памяти
,
устройства
управления
,
устройства
ввода
,
устройства
вывода
,
устройства
внешней
памяти
;
•
команды
программы
должны
храниться
в
оперативной
памяти
,
откуда
они
последовательно
выбираются
и
исполняются
арифметическим
устройством
,
система
команд
должна
иметь
Джон
фон
Нейман
(1903—1957)
73
операции
условной
и
безусловной
передачи
управления
.
Команды
должны
рассматриваться
как
обычные
данные
,
т
.
е
.
программа
должна
иметь
возможность
модифицировать
себя
в
процессе
вычислений
;
•
команды
и
данные
должны
храниться
и
обрабатываться
в
двоичной
системе
счисления
.
Таким
образом
,
в
отчете
описывалась
архитектура
компьютера
,
которая
с
позиций
сегодняшнего
дня
кажется
очевидной
,
однако
на
современников
эта
работа
произвела
очень
глубокое
впечатление
,
так
как
это
была
первая
публикация
по
логическому
устройству
вычислительной
машины
.
Поскольку
самым
известным
автором
отчета
был
фон
Нейман
,
то
общественное
мнение
приписало
все
идеи
ему
,
оставив
в
тени
остальных
соавторов
.
Классическая
архи
-
тектура
компьютера
с
тех
пор
стала
называться
фоннеймановской
.
Когда
отчет
был
опубликован
,
Моучли
и
Эккерт
очень
обиде
-
лись
.
Они
считали
(
и
не
без
основания
),
что
все
идеи
были
коллек
-
тивными
,
поэтому
фон
Нейман
имел
на
них
не
больше
прав
,
чем
другие
.
Более
того
,
они
надеялись
получить
патент
на
конструкцию
вычислительной
машины
,
а
широкая
публикация
принципов
ее
построения
этому
мешала
.
Споры
относительно
патентования
стали
настолько
острыми
,
что
в
марте
1946
г
.
Моучли
и
Эккерт
окончательно
рассорились
с
Голдстейном
и
ушли
из
Пенсильванского
университета
,
организо
-
вав
собственное
предприятие
.
Группа
разработчиков
распалась
,
поэтому
работы
над
проектом
EDVAC
затормозились
и
машина
была
создана
лишь
в
1950
г
.,
через
год
после
того
,
как
в
Великобритании
заработала
первая
ЭВМ
с
хранимой
программой
.
Английская
машина
называлась
EDSAC (Electronic Delay Storage
Automatic Calculator —
электронный
автоматический
калькулятор
с
памятью
на
линиях
задержки
),
она
была
построена
в
Кембриджс
-
ком
университете
,
на
родине
Чарльза
Бэббиджа
,
Морисом
Уилксом
(Moris Wilkes).
В
1946
г
.
Уилкс
посетил
Пенсильванский
универси
-
тет
,
где
прослушал
курс
лекций
Моучли
и
Эккерта
об
электронных
компьютерах
.
Вернувшись
на
родину
,
он
развил
бурную
деятель
-
74
ность
и
сумел
воспроизвести
кон
-
струкцию
злополучного
EDVAC
на
год
раньше
американцев
.
Таким
об
-
разом
Европа
включилась
в
гонку
за
передовыми
компьютерными
технологиями
.
Между
прочим
,
в
Великобри
-
тании
во
время
войны
был
накоп
-
лен
значительный
опыт
создания
сложных
электронных
устройств
.
Наиболее
успешным
был
сверхсек
-
ретный
проект
создания
логичес
-
кой
специализированной
машины
«
Колосс
»,
предназначенной
для
расшифровки
немецких
военных
шифров
.
Машина
насчитывала
2000
электронных
ламп
и
работала
с
фантастической
скоростью
,
обрабатывая
около
25 000
символов
в
секунду
.
Одним
из
создателей
«
Колосса
»
был
выдающийся
британ
-
ский
математик
Алан
Тьюринг
(Alan Turing, 1912—1954),
создатель
теории
алгоритмов
и
гипотетической
«
машины
Тьюринга
».
Один
из
участников
проекта
так
оценивал
результат
работы
: «
Я
не
могу
сказать
,
что
мы
выиграли
войну
благодаря
Тьюрингу
,
но
беру
на
себя
смелость
сказать
,
что
без
него
мы
могли
бы
ее
и
проиграть
».
Мировая
война
закончилась
,
компьютеры
начали
осваивать
мирные
профессии
.
Начался
период
коммерческого
производства
и
использования
электронных
вычислительных
машин
.
М
.
Уилкс
у
машины
EDSAC
(1849
г
.)