TFeri.hu

Számítógépek első generációja PDF Nyomtatás E-mail
  
Tartalomjegyzék
Számítógépek első generációja
Neumann János
Képgyűjtemény
Minden oldal

A számítástechnika kultúrtörténete – Az első generációs számítógépek

 

Már az első világháborúban fontos volt a tüzérség ellátása egészen pontos lőelem-számítási táblázatokkal, hiszen az ellenséget minél hatékonyabban kellett zárótűz alá, de minél pontosabban. Nem volt elegendő a lövés szögét és sebességét kiszámítani, de bele kellett kalkulálni a lövedék anyagát, légellenállását, a levegő sűrűségét, hőmérsékletét, …

Ezen igény kielégítésére alapították meg a Ballisztikai Kutató Laboratóriumot. (Ballistic Research Laboratory) 1944-ben a Laboratóriumban volt néhány a szabványos IBM lyukkártyás gépekből és az IBM készített egy speciális szorzógépet is külön a Laboratóriumnak. (Az üzembe helyezés olyan sikeres volt, hogy utána tucatnyi kormányszerv és vállalat is felszerelt hasonló gépeket, közöttük a Los Alamos-i Tudományos Laboratórium, ahol az atombombán dolgoztak.)

 

A Ballisztikai Laboratórium teljes állománya 200 fő körül mozgott, melynek jelentős része az analitikai gépbe táplálta be az adatokat, illetve az abból kijövő lyukkártyákat dolgozta fel. Sajnos Európában az 1930-as évek puskaporos levegőjének hatása oly' annyira fokozódott, hogy eleve inkább női kiszolgáló személyzetet képeztek ki. A háború kitörésekor pedig egyértelmű lett a cél: ballisztikai lőelemszámításokból minél többet és minél pontosabbat kell produkálni a lehető legrövidebb idő alatt. Nyilvánvalóvá lett, hogy a mechanikus, illetve az elektromechanikus gépek nem tudják produkálni a kívánt sebességet. Érdekes adat, hogy egy tipikus röppálya kiszámításához körülbelül 750 szorzásra van szükség, valamennyit 4-6 tizedes jegy pontossággal (legalább). Hasonlítsuk össze a kor lehetőségeit:

 

Elnevezés:

Rövid leírás:

Szükséges idő:

Pontosság:

Gyors ember

kézzel

30-40 óra

4-6 jegy + hibák!

Asztali számológép

mechanikus

3-4 óra

4-6 jegy

Harward-IBM

elektromos és mechanikus

1 óra

5-7 jegy

Bell Telephones Co.

elektromechanikus

20-30 perc

5-7jegy

MARK II.

elektromechanikus

10-15 perc

5-7 jegy

ENIAC

elektronikus digitális

kb. fél perc

8-10 jegy

 

ENIAC

(Munka közben az ENIAC-kal – Herman Goldstine (előtérben) beállítja az ENIAC egyik kapcsolótábláját a Moore School-ban.)
Eredeti verzió: http://arts.music.arizona.edu/

Grace Hopper

Érdekesség, hogy 1945. szeptember 9-én leállt a Harvard egyetem Mark II-es gépe. Grace Hopper a gépben kutakodva 15:45-kor talált egy éjjeli lepkét (bug) és innen kezdve az ismeretlen számítógéphiba neve bogár lett (computer bug). A hölgy különben a Harvard egyetem kutatója volt, többekkel együtt ő is segített a Mark I és II programozásában, majd később a Haditengerészet admirálisa lett. Kép eredetije: http://www.computerhistory.org/

Így ugye érthető, hogy az új ötlet, az ENIAC, milyen óriási előrelépést jelentett? A legjelentősebb problémát a gépbe beépítendő elektronika jelentette. Az akkori kor legmodernebb (éppen ezért cseppet sem olcsó) eszközéből, az elektroncsőből mintegy 18000-et kellett beleépíteni. Ezek részint jelfogóként, részint tárolóként szolgáltak. A munka 1943. május 31-én kezdődött. A gépezet, amely egyenlőre csak tervasztalon létezett, az Electronic Numerical Integrator And Computer nevet kapta (Elektronikus numerikus integrátor és számítógép).
A fejlesztési és megépítési költségeket 150 000 USA-dollárra becsülték. A dolog problematikáját az elektronikus gépek megbízhatósága okozta, valamint a gyakran "elfáradó" elektroncsövek. Jellemző, hogy 17000 elektroncsővel és másodpercenként 100000 művelettel számolva minden egyes másodpercben 1,7 milliárd hibalehetőség kiküszöbölését kellett megoldani, mivel elegendő volt, ha csak egyetlen egy elektroncső hibásodott meg.

ENIAC team

Főbb megalkotói (balról jobbra): J. Presper Eckert, Jr.; John Grist Brainerd; Sam Feltman; Herman H. Goldstine; John W. Mauchly; Harold Pender; G. L. Barnes vezérőrnagy; Paul N. Gillon ezredes. Maga az ENIAC az első olyan moduláris számítógép volt, melynek paneljait összeállítva különféle számításokra lehet alkalmazni! A gépben 16 fajta, 17468 darab elektroncső, 70 ezer ellenállás, 7200 kristálydióda, 10 ezer kondenzátor, 4100 relé helyezkedett el egy körülbelül 2,5 méter magas és 40 méter összes hosszúságú szerelvényfalon. A gép teljesítményfelvétele 150 kW volt! Elhelyezéséhez egy 30 méternél hosszabb terem kellett és az ENIAC 30 tonnát nyomott.

A gép aritmetikai része 20 akkumulátort tartalmazott (az összeadáshoz és a kivonáshoz), továbbá egy szorzó- és egy kombinált osztó- és négyzetgyökvonó egységet. A számokat az ENIAC-ba egy konstans beviteli egységgel lehetett bejuttatni, amely egy szabvány IBM kártyaolvasóval működött. Az olvasó szabvány lyukkártyákat tapogat le, amelyek 80x16 jelet tartalmaznak. Az eredményeket ugyanilyen lyukkártyára nyomtatta ki az ENIAC. Ezekről egy szabványos IBM tabulátor (nyomtató) segítségével lehetett táblázatokat készíteni. Három függvénytábla-egység tárolja a táblázatok adatait. Mindegyik egy-egy hordozható kapcsolókkal ellátott függvénymátrixszal van kapcsolatban, ezeken egy független változó 104 értékének mindegyikét 12 számjeggyel és 2 előjellel lehet beállítani. A számolás közbe kapott számokat akkumulátorokban lehet tárolni, illetve ki is lehet nyomtatni. Az akkumlátorok egyszerű gyűrűsszámlálókból voltak felépítve, amik 10-féle eredményt tudtak tárolni. A kapott impulzus egy állapottal tovább billentette őket, ha pedig a 10. állapotból is tovább kellett billenniük, akkor egy jelet adtak le, majd az első állapotba mentek vissza. A gyűrűs számlálók egy számjegyet tudtak tárolni. Minden egyes akkumulátor ilyen és ehhez hasonló számlálókból állt össze. Egy-egy összeadás és kivonás 1/5000 másodpercet vett igénybe. A szorzóegység egy szorzást 14 összeadásnyi idő alatt, azaz kb. 3 millimásodperc alatt végzett el. Az osztás a 10-es rendszerben némiképp bonyolultabb, így kb. 143 összeadásnyi idő kellett hozzá, azaz kb. 30 millimásodperc. A négyzetgyökvonáshoz kb. ugyanennyi.

ENIAC rear

Az ENIAC hátsó felének részlete telis-tele elektroncsövekkel –

kép eredetije: http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC

 



 
Ulti Clocks content

Egyebek

Hirdetés