Забытое Поколение Релейных Компьютеров



Забытое поколение релейных компьютеров

В нашем предыдущая статья описал появление автоматических телефонных коммутаторов, которые управлялись с помощью релейных схем.

На этот раз мы хотим поговорить о том, как ученые и инженеры разрабатывали релейные схемы в первом – ныне забытом – поколении цифровых компьютеров.



Эстафета в зените

Если вы помните, работа реле основана на простом принципе: электромагнит управляет металлическим переключателем.

Идея реле была независимо предложена несколькими натуралистами и предпринимателями телеграфного дела в 1830-х годах.

Затем, в середине 19 века, изобретатели и механики превратили реле в надежный и незаменимый компонент телеграфных сетей.

Именно в этой области жизнь реле достигла своего апогея: его миниатюризировали, и поколения инженеров создали множество проектов, формально обучаясь математике и физике.

В начале 20 века не только системы автоматической коммутации, но и почти все оборудование телефонных сетей содержали в себе реле того или иного типа.

Одно из первых применений телефонной связи относится к 1870-м годам в ручных коммутаторах.

При повороте абонентом ручки телефона (ручки магнето) на телефонную станцию подавался сигнал, включающий блендер.

Бланкер – это реле, при срабатывании которого на коммутационный стол телефонного оператора падает металлическая створка, сигнализирующая о входящем вызове.

Затем девушка-оператор вставила вилку в разъем, реле сбросилось, после чего можно было снова поднять заслонку, которая удерживалась в этом положении электромагнитом.

К 1924 году, как писали два инженера Bell, типичная ручная телефонная станция обслуживала около 10 000 абонентов.

Ее оборудование содержало 40–65 тысяч реле, суммарная магнитная сила которых была «достаточной, чтобы поднять 10 тонн».

В крупных АТС с машинными коммутаторами эти характеристики умножались на два.

В телефонной системе США использовались многие миллионы реле, и их число постоянно увеличивалось по мере автоматизации телефонных станций.

Одно телефонное соединение могло обслуживаться от нескольких до нескольких сотен реле в зависимости от количества и оборудования задействованных телефонных станций.

Заводы Western Electric, производственной дочерней компании Bell Corporation, производили огромный ассортимент реле.

Инженеры создали столько модификаций, что такому разнообразию позавидовали бы самые искушенные собаководы или голубеводы.

Оптимизированы скорость работы и чувствительность реле, уменьшены габариты.

В 1921 году Western Electric произвела почти 5 миллионов реле ста основных типов.

Наибольшей популярностью пользовалось универсальное реле Типа Е — плоское, почти прямоугольное устройство весом несколько десятков граммов.

По большей части он изготавливался из штампованных металлических деталей, т.е.

был технологичен в производстве.

Корпус защищал контакты от пыли и наведенных токов соседних устройств: обычно реле монтировались близко друг к другу, в стойках с сотнями и тысячами реле.

Всего было разработано 3000 вариантов типа E, каждый с различной конфигурацией обмоток и контактов.

Вскоре эти реле стали использовать в сложнейших выключателях.



Координатный коммутатор

В 1910 году Готхильфу Бетуландеру, инженеру Royal Telegrafverket, государственной корпорации, контролировавшей большую часть шведского телефонного рынка (на протяжении десятилетий почти весь), пришла в голову идея.

Он считал, что сможет значительно повысить эффективность работы «Телеграфверкета», построив системы автоматического переключения, полностью основанные на реле.

Точнее, на релейных матрицах: сетки из стальных стержней, подключенных к телефонным линиям, с реле на пересечениях стержней.

Такой переключатель должен быть быстрее, надежнее и проще в обслуживании, чем системы на основе скользящих или вращающихся контактов.

Более того, Бетуландеру пришла в голову идея разделить части выбора и подключения системы на независимые релейные цепи.

А остальная часть системы должна использоваться только для установления голосового канала, а затем освобождаться для обработки другого вызова.

То есть Бетуландер придумал идею, которую позже назвали «общим контролем».

Схему, хранящую номер входящего вызова, он назвал «регистратором» (другой термин — регистр).

А схема, которая находит и «маркирует» доступное соединение в сети, называется «маркером».

Автор запатентовал свою систему.

Несколько таких станций появилось в Стокгольме и Лондоне.

А в 1918 году Бетуландер узнал об американской инновации: переключателе координат, созданном инженером Bell Джоном Рейнольдсом пятью годами ранее.

Этот переключатель был очень похож на конструкцию Бетуландера, но в нем использовался н+м сервисное реле н+м матричные узлы, что было гораздо удобнее для дальнейшего расширения телефонных станций.

При установлении соединения удерживающая полоска зажимала «пальцы» струны фортепиано и полоска выбора перемещалась по матрице для подключения к другому вызову.

В следующем году Бетуландер включил эту идею в свой дизайн переключателя.

Но большинство инженеров сочли творение Бетуландера странным и излишне сложным.

Когда пришло время выбирать систему коммутации для автоматизации сетей крупнейших городов Швеции, Telegrafverket остановила свой выбор на конструкции, разработанной Ericsson. Коммутаторы Betulander использовались только на небольших телефонных станциях в сельской местности: реле были надежнее моторизованной автоматики коммутаторов Ericsson и не требовали технического обслуживания на каждой АТС.

Однако американские телефонные инженеры имели на этот счет другое мнение.

В 1930 году специалисты Bell Labs приехали в Швецию и были «очень впечатлены параметрами модуля переключения координат».

Когда американцы вернулись, они сразу же начали работать над тем, что стало известно как система координат №1, заменив панельные переключатели в крупных городах.

К 1938 году две такие системы были установлены в Нью-Йорке.

Вскоре они стали стандартным оборудованием для городских телефонных станций, пока более 30 лет спустя их не заменили электронные коммутаторы.

Самым интересным компонентом X-Switch No. 1 стал новый, более сложный маркер, разработанный в Bell. Он был предназначен для поиска свободного маршрута от звонящего к вызываемому через несколько подключенных друг к другу координатных модулей, создавая тем самым телефонную связь.

Маркеру также приходилось проверять каждое соединение на наличие состояния «свободно/занято».

Это потребовало применения условной логики.

Как писал историк Робер Шапюи:

Выбор условен, поскольку свободное соединение удерживается только в том случае, если оно обеспечивает доступ к сети, на выходе которой имеется свободное соединение со следующим уровнем.

Если несколько наборов связей удовлетворяют искомым условиям, то «предпочтительная логика» выбирает одну из наименьших связей.

Переключение координат — отличный пример взаимного обогащения технологических идей.

Бетуландер создал свой полностью релейный переключатель, затем усовершенствовал его с помощью матрицы переключения Рейнольдса и доказал эффективность полученной конструкции.

Позже инженеры AT&T перепроектировали этот гибридный коммутатор, усовершенствовали его и создали систему координат № 1. Эта система затем стала компонентом двух первых компьютеров, один из которых теперь известен как веха в истории вычислений.



Математический труд

Чтобы понять, как и почему реле и их электронные собратья помогли совершить революцию в вычислительной технике, нам нужно совершить краткий экскурс в мир вычислений.

После него станет понятно, почему возникла скрытая потребность в оптимизации вычислительных процессов.

К началу XX века вся система современной науки и техники базировалась на труде тысяч людей, выполняющих математические расчеты.

Они назывались компьютеры (компьютеры) [ Во избежание путаницы этот термин будет использоваться по всему тексту.

калькуляторы .

- Примечание.

переулок ].

Еще в 1820-х годах Чарльз Бэббидж создал разностная машина (хотя у его аппарата были идейные предшественники).

Его основной задачей была автоматизация построения математических таблиц, например для навигации (вычисление тригонометрических функций полиномиальными аппроксимациями при 0 градусах, 0,01 градусах, 0,02 градусах и т. д.).

Большой спрос был и на математические расчеты в астрономии: необходимо было обрабатывать необработанные результаты телескопических наблюдений в фиксированных участках небесной сферы (в зависимости от времени и даты наблюдений) или определять орбиты новых объектов (например, комета Галлея).

Со времен Бэббиджа потребность в вычислительных машинах многократно возросла.

Электроэнергетическим компаниям необходимо было понять поведение магистральных систем электропередачи с чрезвычайно сложными динамическими свойствами.

Бессемеровские стальные пушки, способные забрасывать снаряды за горизонт (и, следовательно, благодаря прямому наблюдению за целью, уже не были нацелены), требовали все более точных баллистических таблиц.

Новые статистические инструменты, предполагающие большие объемы математических вычислений (например, метод наименьших квадратов), все шире использовались как в науке, так и в растущем государственном аппарате.

В университетах, правительственных учреждениях и промышленных корпорациях появились компьютерные факультеты, которые обычно нанимали женщин.

Механические калькуляторы лишь облегчили задачу вычислений, но не решили ее.

Калькуляторы ускоряли арифметические операции, но любая сложная научная или инженерная задача требовала сотен и тысяч операций, каждую из которых (человеческому) калькулятору приходилось выполнять вручную, тщательно записывая все промежуточные результаты.

Ряд факторов способствовал появлению новых подходов к проблеме математических вычислений.

Молодые ученые и инженеры, мучительно рассчитывавшие по ночам свои задачи, хотели дать отдохнуть рукам и глазам.

Руководители проектов были вынуждены выкладывать все больше и больше денег на зарплату многочисленным компьютерам, особенно после Первой мировой войны.

Наконец, многие передовые научные и инженерные задачи было трудно рассчитать вручную.

Все эти факторы привели к созданию серии компьютеров, работа над которой велась под руководством Ванневара Буша, инженера-электрика Массачусетского технологического института (MIT).



Дифференциальный анализатор

До этого момента история часто была безличной, но теперь мы начнем больше говорить о конкретных людях.

Слава обошла стороной создателей панельного выключателя, реле типа Е и схемы реперного маркера.

О них не сохранилось даже биографических анекдотов.

Единственное общедоступное свидетельство их жизни — это ископаемые останки созданных ими машин.

Теперь мы можем глубже понять людей и их прошлое.

Но мы больше не встретим дома тех, кто усердно трудился на чердаках и в мастерских, — Морса и Вейла, Белла и Ватсона.

К концу Первой мировой войны эпоха героических изобретателей почти закончилась.

Томаса Дисона можно считать переходной фигурой: в начале карьеры он был наемным изобретателем, а к концу стал владельцем «фабрики изобретений».

К тому времени разработка наиболее выдающихся новых технологий стала прерогативой организаций — университетов, корпоративных исследовательских отделов, правительственных лабораторий.

Люди, о которых мы поговорим в этом разделе, принадлежали к таким организациям.

Например, Ванневар Буш.

Он поступил в Массачусетский технологический институт в 1919 году, когда ему было 29 лет. Чуть более 20 лет спустя он был одним из тех, кто повлиял на участие Соединенных Штатов во Второй мировой войне и помог увеличить государственное финансирование, что навсегда изменило отношения между правительством, научными кругами и развитием науки и технологий.

Но для целей данной статьи нас интересует серия машин, которые были разработаны в лаборатории Буша с середины 1920-х годов и предназначались для решения задач математических вычислений.

MIT, который недавно переехал из центра Бостона на набережную Чарльз-Ривер в Кембридже, был тесно связан с потребностями промышленности.

Сам Буш, помимо профессорской деятельности, имел финансовые интересы в нескольких предприятиях в области электроники.

Поэтому неудивительно, что проблема, которая побудила Буша и его учеников работать над новым вычислительным устройством, возникла в энергетической отрасли: моделирование поведения линий электропередачи в условиях пиковой нагрузки.

Очевидно, это было лишь одно из многих возможных применений компьютеров: повсюду проводились утомительные математические расчеты.

Буш и его коллеги сначала построили две машины, называемые интегралами продуктов.

Но самой известной и успешной машиной MIT была другая — дифференциальный анализатор , завершенный в 1931 году.

Он решал задачи с передачей электричества, рассчитывал орбиты электронов, траектории космического излучения в магнитном поле Земли и многое другое.

Исследователи по всему миру, нуждающиеся в вычислительных мощностях, создали в 1930-х годах десятки копий и вариаций дифференциального анализатора.

Некоторые даже от Meccano (английский аналог американских детских конструкторов бренда Монтажный набор ).

Дифференциальный анализатор представляет собой аналоговый компьютер.

Математические функции вычислялись с помощью вращающихся металлических стержней, скорость вращения каждого из которых отражала некоторую количественную величину.

Двигатель приводил в движение независимый стержень – переменную (обычно она представляла собой время), которая, в свою очередь, через механические связи вращала другие стержни (разные дифференциальные переменные), а на основе входной скорости вращения рассчитывалась функция.

Результаты расчетов были нарисованы на бумаге в виде кривых.

Важнейшими компонентами были интеграторы — колеса, вращавшиеся как диски.

Интеграторы могли рассчитать интеграл кривой без утомительных ручных вычислений.



Забытое поколение релейных компьютеров

Дифференциальный анализатор.

Интегральный модуль - с приподнятой крышкой, сбоку от окна расположены таблицы с результатами расчетов, посередине - набор вычислительных стержней.

Ни один из компонентов анализатора не содержал дискретных переключающих реле или каких-либо цифровых переключателей.

Так почему же мы говорим об этом устройстве? Ответ четвертый семейный автомобиль.

В начале 1930-х годов Буш начал обращаться к Фонду Рокфеллера, чтобы получить финансирование для дальнейшей разработки анализатора.

Уоррена Уивера, главу отдела естественных наук фонда, поначалу это не убедило.

Инженерное дело не входило в его компетенцию.

Но Буш рекламировал безграничный потенциал своей новой машины для научных приложений, особенно в математической биологии, любимом проекте Уивера.

Буш также пообещал многочисленные улучшения анализатора, в том числе «возможность быстрого переключения анализатора с одной задачи на другую, как телефонный коммутатор».

В 1936 году его усилия были вознаграждены грантом в размере 85 000 долларов на создание нового устройства, которое позже было названо Дифференциальным анализатором Рокфеллера.

В качестве практического компьютера этот анализатор не стал большим прорывом.

Буш, ставший вице-президентом Массачусетского технологического института и деканом инженерного факультета, не мог уделять много времени руководству разработкой.

Фактически, вскоре он ушел, приняв на себя обязанности председателя Института Карнеги в Вашингтоне.

Буш чувствовал приближение войны, и у него было несколько научных и промышленных идей, которые могли бы удовлетворить потребности военных.

То есть он хотел быть ближе к центру власти, где мог бы более эффективно влиять на решение тех или иных вопросов.

При этом технические проблемы, продиктованные новой конструкцией, были решены сотрудниками лаборатории, и вскоре их начали отвлекать на работу над военными задачами.

Машина Рокфеллера была завершена только в 1942 году.

Военные сочли ее полезной для поточного производства баллистических таблиц для артиллерии.

Но вскоре это устройство затмило чисто цифровой компьютеры, представляющие числа не как физические величины, а абстрактно, используя положения переключателей.

Так уж получилось, что сам анализатор Рокфеллера использовал довольно много подобных переключателей, состоящих из релейных схем.



Шеннон

В 1936 году Клоду Шеннону было всего 20 лет, но он уже окончил Мичиганский университет со степенью бакалавра электротехники и математики.

В Массачусетский технологический институт его привела листовка, прикрепленная к доске объявлений.

Ванневар Буш искал нового помощника для работы над дифференциальным анализатором.

Шеннон без колебаний подал заявку и вскоре начал работать над новыми проблемами, прежде чем новое устройство начало обретать форму.

Шеннон не был похож на Буша.

Он не был ни бизнесменом, ни строителем академической империи, ни администратором.

Всю жизнь он любил игры, головоломки и развлечения: шахматы, жонглирование, лабиринты, криптограммы.

Как и многие мужчины его эпохи, во время войны Шеннон посвятил себя серьезному делу: он занимал должность в Bell Labs по правительственному контракту, что защитило его хрупкий организм от призыва на военную службу.

Его исследования в области управления огнем и криптографии в этот период, в свою очередь, привели к плодотворной работе по теории информации (которую мы не будем касаться).

В 1950-х годах, когда война и ее последствия утихли, Шеннон вернулся к преподаванию в Массачусетском технологическом институте, тратя свободное время на развлечения: калькулятор, работавший исключительно с римскими цифрами; машина, при включении из нее появлялась механическая рука и выключала машину.

Структура машины Рокфеллера, с которой столкнулся Шеннон, была логически такой же, как и у анализатора 1931 года, но она была построена из совершенно других физических компонентов.

Буш понял, что стержни и механические шестерни в старых машинах снижают эффективность их использования: для выполнения расчетов машину приходилось настраивать, что требовало многих человеко-часов работы квалифицированных механиков.

Новый анализатор лишился этого недостатка.

Его конструкция была основана не на столе со стержнями, а на междисковом коммутаторе, лишнем прототипе, подаренном Bell Labs. Вместо передачи мощности от центрального вала каждый встроенный модуль приводился в движение электродвигателем независимо.

Чтобы настроить машину для решения новой задачи, достаточно было просто настроить реле в матрице координат для подключения интеграторов в нужной последовательности.

Считыватель перфоленты (позаимствованный у другого телекоммуникационного устройства — рулонного телетайпа) считывал конфигурацию машины, а релейная схема преобразовывала сигнал с ленты в управляющие сигналы для матрицы — это было похоже на организацию серии телефонных звонков между интеграторами.

Новый станок был не только намного быстрее и проще в настройке, но и быстрее и точнее, чем его предшественник.

Она могла решать более сложные задачи.

Сегодня этот компьютер можно было бы считать примитивным и даже экстравагантным, но в то время наблюдателям казалось, что он представляет собой какой-то великий – или, возможно, ужасный – интеллект в действии:

По сути, это математический робот. Автомат с электрическим приводом, предназначенный не только для того, чтобы избавить человеческий мозг от бремени тяжелых вычислений и анализа, но и для решения математических задач, которые не могут быть решены разумом.

Шеннон сосредоточился на преобразовании данных с бумажной ленты в инструкции для «мозга», а за эту операцию отвечала релейная схема.

Он заметил соответствие между структурой схемы и математическими структурами булевой алгебры, которую изучал в аспирантуре Мичигана.

Это алгебра, операнды которой были Правда и ложь , а по операторам - И, ИЛИ, НЕ и т. д. Алгебра, соответствующая логическим утверждениям.

Проведя лето 1937 года, работая в Bell Labs на Манхэттене (идеальное место для размышлений о релейных схемах), Шеннон написал магистерскую диссертацию под названием «Символический анализ релейных и коммутационных цепей».

Наряду с работой Алана Тьюринга годом ранее, диссертация Шеннона легла в основу информатики.



Забытое поколение релейных компьютеров

В 1940-х и 1950-х годах Шеннон построил несколько вычислительных/логических машин: калькулятор римского исчисления THROBAC, машину для шахматного эндшпиля и Тесей, лабиринт, по которому перемещалась электромеханическая мышь (на фото).

Шеннон обнаружил, что систему уравнений пропозициональной логики можно напрямую механически преобразовать в физическую схему релейных переключателей.

Он заключил: «Практически любая операция, которую можно описать за конечное число шагов, используя слова ЕСЛИ, И, ИЛИ и т. д., может выполняться автоматически с помощью реле».

Например, два управляемых реле-переключателя, соединенные последовательно, образуют логическую цепь.

И : Ток будет течь по главному проводу только тогда, когда оба электромагнита активируются для замыкания выключателей.

При этом два реле, соединенные параллельно, образуют ИЛИ : Ток протекает через главную цепь, активируемую одним из электромагнитов.

Выход такой логической схемы может, в свою очередь, управлять электромагнитами других реле для выполнения более сложных логических операций, таких как (A И Б) или (С И Г).

Шеннон завершил свою диссертацию приложением, содержащим несколько примеров схем, созданных с использованием его метода.

Поскольку операции булевой алгебры очень похожи на арифметические операции в двоичных числах (т. е.

с использованием двоичных чисел), он показал, как реле можно собрать в «электрический сумматор в двоичном формате» — мы называем его двоичным сумматором.

Несколько месяцев спустя один из ученых Bell Labs построил на своем кухонном столе такой сумматор.



Стибиц

Темным ноябрьским вечером 1937 года Джордж Стибиц, научный сотрудник математического отдела штаб-квартиры Bell Labs на Манхэттене, принес домой странный набор оборудования.

Сухие аккумуляторные элементы, две небольшие лампочки для аппаратных панелей и пара плоских батарей типа U. Реле найдены в мусорном баке.

Добавив несколько проводов и немного мусора, он собрал устройство, которое могло складывать два однозначных двоичных числа (представленных наличием или отсутствием входного напряжения) и выводить двузначное число с помощью лампочек: одно для включения, ноль.

на офф.



Забытое поколение релейных компьютеров

Бинарный сумматор Штибица Штибицу, физику по образованию, попросили оценить физические свойства релейных магнитов.

У него вообще не было опыта работы с реле, и поэтому он начал с изучения их использования в телефонных цепях Bell. Вскоре Джордж заметил сходство между некоторыми схемами и операциями двоичной арифметики.

Заинтригованный, он собрал свой побочный проект на кухонном столе.

Поначалу увлечение Штибица реле не вызвало особого интереса у руководства Bell Labs. Но в 1938 году руководитель исследовательской группы спросил Джорджа, можно ли использовать его калькуляторы для арифметических операций с комплексными числами (например, а+б я , Где я квадратный корень отрицательного числа).

Оказалось, что несколько вычислительных отделов Bell Labs уже стонут, потому что им постоянно приходится умножать и делить такие числа.

Для умножения одного комплексного числа требовалось четыре арифметических действия на настольном калькуляторе, для деления — 16 операций.

Стибиц сказал, что может решить эту проблему, и разработал схему машины для таких вычислений.

Окончательная конструкция, которую воплотил в металле телефонный инженер Сэмюэл Уильямс, получила название «Компьютер комплексных чисел» — или сокращенно «Компьютер комплексных чисел» — и была запущена в эксплуатацию в 1940 году.

Для вычислений использовалось 450 реле, промежуточные результаты сохранялись в десяти координатных переключателях.

Данные вводились и принимались с помощью рулонного телетайпа.

Подразделения Bell Labs установили три таких телетайпа, что говорит о большой потребности в вычислительных мощностях.

Реле, матрица, телетайпы – во всех отношениях это было изделие системы Белла.

Звездный час Комплексного компьютера пробил 11 сентября 1940 года.

Штибиц представил доклад о компьютере на собрании Американского математического общества в Дартмутском колледже.

Он согласился, что там будет установлен телетайп с телеграфной связью с Комплексом Компьютер на Манхэттене, в 400 километрах отсюда.

Желающие могли подойти к телетайпу, ввести на клавиатуре условия задачи и увидеть, как менее чем за минуту телетайп волшебным образом печатает результат. Среди тех, кто тестировал новый продукт, были Джон Мокли и Джон фон Нейман, каждый из которых сыграет важную роль в продолжении нашей истории.

Участники встречи увидели краткий взгляд на мир будущего.

Позже компьютеры стали настолько дорогими, что администраторы больше не могли позволить себе позволять им простаивать, пока пользователь чешет подбородок перед консолью управления, гадая, что набрать дальше.

В течение следующих 20 лет ученые будут думать о том, как создать компьютеры общего назначения, которые всегда будут ждать, пока вы введете в них данные, даже когда работаете над чем-то другим.

А затем пройдет еще 20 лет, прежде чем этот интерактивный режим вычислений станет повседневным.



Забытое поколение релейных компьютеров

Штибиц за интерактивным терминалом Дартмута в 1960-х годах.

Дартмутский колледж был пионером в области интерактивных вычислений.

Штибиц стал профессором колледжа в 1964 году.

Удивительно, что, несмотря на решаемые им проблемы, Комплексный Компьютер по современным меркам вовсе не является компьютером.

Он мог выполнять арифметические операции над комплексными числами и, возможно, решать другие подобные задачи, но не задачи общего назначения.

Это не было программируемо.

Он не мог выполнять операции в случайном порядке или неоднократно.

Это был калькулятор, способный выполнять определенные вычисления намного лучше, чем его предшественники.

С началом Второй мировой войны Белл под руководством Штибица создал серию компьютеров, названных Model II, Model III и Model IV (Комплексный компьютер соответственно получил название Model I).

Большинство из них были построены по заказу Национального комитета оборонных исследований, а возглавил его не кто иной, как Ванневар Буш.

Штибиц улучшил конструкцию машин с точки зрения большей универсальности функций и возможностей программирования.

Например, Баллистический калькулятор (позже Модель III) был разработан для нужд систем управления зенитным огнем.

Он поступил на вооружение в 1944 году в Форт-Блисс, штат Техас.

Устройство содержало 1400 реле и могло выполнять программу математических операций, определяемую последовательностью инструкций на зацикленной бумажной ленте.

Отдельно поставлялась лента с входными данными, отдельно подавались табличные данные.

Это позволяло без реальных вычислений быстро находить значения, например, тригонометрических функций.

Инженеры Bell разработали специальные схемы поиска (hunting Circuits), которые сканировали ленту вперед/назад и искали адрес нужного значения таблицы независимо от вычислений.

Стибиц обнаружил, что его компьютер Model III, щелкающий реле день и ночь, заменял 25-40 компьютеров.



Забытое поколение релейных компьютеров

Релейные стойки Bell Model III Автомобиль Model V уже не успел побывать на военной службе.

Он стал еще более универсальным и мощным.

Если оценить количество компьютеров, которые он заменил, то оно было примерно в десять раз больше, чем Model III. Несколько вычислительных модулей с 9 тысячами реле могли получать входные данные от нескольких станций, куда пользователи вводили условия разных задач.

Каждая такая станция имела один считыватель ленты для ввода данных и пять для инструкций.

Это дало возможность вызывать различные подпрограммы из основной ленты при расчете задачи.

Главный модуль управления (по сути аналог операционной системы) распределял инструкции между вычислительными модулями в зависимости от их доступности, а программы могли выполнять условные переходы.

Это был уже не просто калькулятор.



Год чудес: 1937.

1937 год можно считать поворотным моментом в истории вычислений.

В том же году Шеннон и Стибиц заметили сходство между релейными схемами и математическими функциями.

Эти открытия побудили Bell Labs создать целую серию важных цифровых машин.

Это было что-то вроде экзаптация - или даже подмена - когда скромное телефонное реле, не меняя своей физической формы, стало воплощением абстрактной математики и логики.

В том же году в январском номере издания Труды Лондонского математического общества опубликовал статью британского математика Алана Тьюринга «О вычислимых числах по отношению к проблема разрешения «(О вычислимых числах, с применением к Entscheidungsproblem).

В нем описывалась универсальная вычислительная машина: автор утверждал, что она может выполнять действия, логически эквивалентные действиям человеческих компьютеров.

Тьюринг, поступивший в аспирантуру Принстонского университета В прошлом году он также был заинтригован релейными схемами.

И, как и Буш, он обеспокоен растущей угрозой войны с Германией, поэтому он взялся за побочный проект криптографии — двоичный умножитель, который можно было бы использовать для шифрования военных сообщений.

построил его из реле, собранных в университетском механическом цехе.

Также в 1937 году Говард Эйкен задумался о предлагаемой автоматической вычислительной машине.

Аспирант Гарвардского электротехнического факультета Сейкен выступил немым Теги: #История ИТ #Старое оборудование #реле компьютеров

Вместе с данным постом часто просматривают: