John Atanasoff
  Прототипът
 
ПЪРВИЯТ ЕЛЕКТРОНЕН КОМПЮТЪР

[...]През втората половина на 30-те и началото на 40-те години в САЩ бяха направени редица допълващи се и съперничещи си опити да се създадат електромеханични или електронни компютри (от Дж. Атанасов, Х. Х. Айкън, В. Буш, Дж. Мокли и Дж. Р. Стибиц, в Англия (от Ал. Тюринг и колегите му и в Германия (от К. Цузе и Х. Шрайер. Налице са отлични източници по историята на тези опити, измежду които и един сборник с оригиналните трудове на тези пионери, а Атанасов сам написа хроника за събитията около своето откритие.

[...] Постепенно приносът на Атанасов става все по-признат в литературата (бел. на прев. и ред. Б. Пенков - макар формално Дж.Атанасов да получи признание за делото си, мненията на отделни автори продължават да са други - сочат го като изобретател на компютъра в редица книги, но сред физиците продължава да се шири незнанието за това, че тази изключително важна машина не бе изобретена нито от инженер, нито от експериментален физик, а от теоретик. Освен това основният мотив на Атанасов е бил не да създаде някакво устройство, а да решава задачи във връзка с едно фундаментално изследване, и подходът бил не да подобри съществуваща технология, а да формулира коренно нови принципи за постигане на целта. Днес, когато стойността на фундаменталните изследвания в областта на физиката е поставена на много места в света под въпрос, е твърде уместно да разберем защо толкова много съвременни открития от първостепенна важност, вкл. и компютърът, са дело на физици.

[...]3а да оценим оригиналността и смелостта на подхода на Атанасов, съчинен в крайпътен ресторант в Илинойс, би трябвалода го сравним с другите устройства, които са били на разположение по онова време. Повечето изчисления са ставали с електромеханични калкулатори, които могат да събират, изваждат, умножават или да делят две числа. По-големи операции са правени на перфокартните табулатори на Холерит, произвеждани от IВМ. Статистическият факултет в Айова например е имал такава машина, но все пак те са само сумиращи машини. Най-сложната научна изчислителна машина на онова време е бил диференциалният анализатор на Буш. Методът на Атанасов е диаметрално противоположен.
ПРОТОТИПЪТ

 [...]Атанасов бил убеден, че се е добрал до истинските принципи на електронното смятане, но осъществяването им на практикае изисквало големи усилия. В тази си дейност той бил силно подпомогнат, както винаги сам подчертава, от покойния Клифърд Бери, работил при него като аспирант от 1939 до 1942 г. Очевидно и двамата са били напълно погълнати от идеята за електронното смятане.Атанасов си спомня колко са били заети с други неща, но казва: "Немога да си спомня случай, при който някой от нас да не е могъл да намери време за компютъра - сърцата ни бяха само там."

[...]Този прототип, работил точно и надеждно още от самото начало, разбира се, не е бил някакъв внушителен компютър. Той можел само да събира и изважда 8-цифрени числа, нещо, което с моливи хартия все пак ставало по-бързо. Въпреки това този прототип сеотнася към съвременния електронен компютър, тъй както аеропланът на братята Райт - към съвременните самолети... "След като прототипът заработи, бяхме убедени, че можем да построим компютър, който може да изчисли, каквото пожелаем" - пише Атанасов покъсно. Макар и до известна степен хиперболизирано, това твърдение е вярно. Показвайки жизнеността на основните принципи, прототипът е отворил прекия път към съвременния компютър.

В 1940 г. той съставил подробно описание на своя компютърен проект по повод на предложение за финансова подкрепа [...] Предложението съдържало следната характеристика на задачата, която той си бил поставил:

"Главна задача на настоящата работа е да даде описание на компютър, който бе проектиран главно за решаване на големи системи линейни алгебрични уравнения. Полза. При решението на много математически задачи се търсят решенията на линейни алгебрични уравнения. Такива системи срещаме особено често в приложниобласти като статистика, физика и технология. В списъка, даден подолу, са изброени задачи, при които решението на системи от линейни алгебрични уравнения е съществена част на трудността, която те съдържат:

1. Кратна корелация.

2. Изглаждане на криви.

3. Метод на най-малките квадрати.

4. Вибрационни задачи, включително вибрационен Раманов ефект.

5. Анализ на електрически вериги.

6. Анализ на еластични структури.

7. Приближено решение на проблеми от теория на еластичността.

8. Приближено решение на задачи от квантовата механика.

9. Теорията на пертурбациите в механиката, астрономията и квантовата механика."

[...]Прието е за компютъра АВС да се говори като за една недовършена машина. По-точно ще го характеризираме, като кажем, че той е компютър, който работи, но прави грешки. Електронната част, конструирана по същество, за да пресмята елиминанти на двойка уравнения, е един блестящ успех. Дори с недостатъците на системата за четене на перфокартите елиминантата можело да се намери точно.

[...]Като вземем предвид забележителната скорост, с която проектът е бил осъществен, оправдано е да допуснем, че задачата с четенето на картите също е могла да бъде решена в рамките на няколко месеца или като се отстранят недостатъците й, или като сезамени четецът. Входните и изходните устройства на IВМ, които биха свършили работа, съществували вече десетилетия (те били използвани по-късно в ЕНИАК и ако Атанасов бе демонстрирал практическата мощ на компютъра си, сигурно би получил финансова подкрепа, за да продължи своите търсения. Ако усилията не бяха прекъснати от войната, компютърът АВС е щял да бъде в пълнодействие в 1943 г. и историята на електронното смятане щеше дабъде съвсем различна от тази, която знаем. Резултатите в крайна сметка обаче щяха да бъдат същите, тъй като идеите на Атанасов са използвани от Мокли, който заедно с Екърт ги е развил в забележителното постижение, каквото е конструкцията на ЕНИАК.
ВЛИЯНИЕТО НА КОМПЮТЪРА АВС

В своята история на ЕНИАК Бъркс и Бъркс резюмират постижението на Атанасов по следния начин:

"Ясно е, че в своите пионерски усилия Атанасов бе постигнал немалко. Той откри една нова форма на серийна памет, използваема при електронното смятане. Той формулира, разви и доказа основните принципи на електронните схеми за цифрови пресмятания, принципи, които включват аритметичните действия, управлението, прехода от една числова система в друга, пренасянето и съхраняването на данни и синхронизацията. Използвайки тази памет и тези принципи, той конструира добре балансиран електронен компютър с централизирана архитектура, включващ памет и аритметично управлявани входно-изходни устройства. Той изобрети първият специализиран електронен компютър с такава степен на многоаспектност. Макар неговият компютър да бе сравнително бавен и да работеше с честота 60 Hz (ЕНИАК беше със 100 Hz и се отличаваше и по други неща, принципите на Атанасов изиграха решителна роля в конструкцията на ЕНИАК и неговите наследници.

На Джон Атанасов дължим и оригиналната идея, която бе осъществена в ЕНИАК, а именно, че неговият компютър може да бъде превърнат в интегрален или диференциален анализатор."

[...] През пролетта Самюъл Калдуъл, който работел върху проекта на новия диференциален анализатор на МIТ, посетил Атанасов и му споменал за използването на електроника в новата аналогова машина. Атанасов, който "знаел, че можем да построим компютър, който би могъл да сметне всичко", веднага разбрал, че неговият електронен цифров компютър може да бъде превърнат в интегратор, за да решава диференциални уравнения. На 31 май той пише на Мокли:

"Перспективите за електронния диференциален интегратор изглеждат поразяващи. По времето на посещението тук на д-р Калдуъл внезапно ми дойде идеята как да превърнем в интегратор изчислителната машина, която ние сега строим. Нейното действие би било подобно на численото интегриране и за разлика от това на интегратора на Буш, който, разбира се, е аналогова машина, би имало голяма скорост, а стъпките на численото интегриране ще могат да бъдат направени произволно малки."

[...] Мокли пише на 28 юни 1941 г. на един свой колега:

"Веднага, след като почнах работа тук, отидох до Айова да видя изчислителното устройство, което един мой приятел строи там. Неговият компютър, който е пред завършване, действа електронно и ще решава за няколко минути произволна система линейни алгебрични уравнения с не повече от 30 променливи. Тя би могла да бъде нагодена да върши работата на диференциалния анализатор на Буш, при това по-бързо и по-евтино. Моето устройство е на друг принципи изглежда по-удобно за малки задачи."

[...] Объркаността от войната и неефективността на юристите и другите университетски служители са причина молбата за този патент никога да не бъде подадена, макар покъсно да бе счетено, че докладът на Атанасов е повече от достатъчен за патентна претенция.

Войната, която рязко прекъснала усилията на Атанасов, създала възможности, които Мокли и Екърт блестящо използваха. Те оглавиха един екип от инженери (включващ споменатия Артър Бъркс, който създаде ЕНИАК, първият в света универсален компютър. Макар да бяха наследили основните идеи на електронното смятане от Атанасов, ЕНИАК бе много по-бърз от АВС, с хиляди вместо стотици електронни лампи и можеше да бъде програмиран за различни задачи, променяйки схемата с помощта на едно командно табло с жакове. Освен това ЕНИАК съдържа и редица нови неща, които имаха решаващо значение за по-нататъшния напредък на електроннотосмятане. Мокли и Екърт се отклониха от принципите на Атанасов,като използваха десетична вместо двоична система, нещо, което не се оказа жизнеспособно. От друга страна, британският Кълосъс, конструиран малко преди ЕНИАК, е използвал двоична логика и макар по-малко гъвкав, също е можел да бъде програмиран с помощта на табло с жакове. Развитието на електронните машини със запаметявана програма вървя повече или по-малко едновременно в САЩ и Англия. Първата работеща програма бе пусната в действие на 21 юни 1948 г. в Манчестър. Скоро след това започнаха да работят първите програмируеми компютри Марк I (в Англия на Ф. Феранти и ЮНИВАК от компанията на Мокли и Екърт. Компютърната революция беше отприщена. В последно време интересът към специализираните компютри, подобни на АВС, бе съживен на ново главно във връзка с решението на научни задачи. Удивителното подобие между АВС и съвременните векторни процесори за решение на системи линейни алгебрични уравнения бе анализирано подробно в статия на Густафсон.

Принципите са същите, но скоростта е подобрена 108 пъти!
 
   
 
This website was created for free with Own-Free-Website.com. Would you also like to have your own website?
Sign up for free