ممشى الديناصورات: جهازي كمبيوتر كبيران في القرن العشرين

في فيلم "Mind Games" الشهير في هوليوود ، كان هناك مثل هذا المشهد الغريب: قدم الزملاء الأقلام لأستاذ برينستون تكريمًا لموهبته. لا يهم ما إذا كانت هناك قطرة من الواقع في هذه الاستعارة الجميلة ، أو ما إذا كان قد تم اختراعه ، مثل العديد من الأشياء الجميلة الأخرى ، على ناقل مصنع الأحلام. كان القلم العادي (أو بالأحرى التردد في إنتاج أطنان من الحسابات الرياضية معه) مصدر إلهام لأجهزة الكمبيوتر الأولى. اليوم سنتحدث عن اثنين منهم.



بدلا من المقدمة


تم كتابة الكثير من المقالات حول أجهزة الكمبيوتر الأولى. شخص ما نظر إليهم بشكل عرضي كأمر مسلم به. ذهب شخص ما إلى التفاصيل ، ووصف هيكلها الداخلي ، وحلل المتطلبات التاريخية لإنشاءها ودورها في التقدم التكنولوجي العالمي.

بالطبع ، كل هذه الجوانب من تاريخ أجهزة الكمبيوتر مهمة ومفيدة للغاية. فهي تساعدنا على فهم سبب عمل العالم الذي نعيش فيه اليوم بالطريقة التي يعمل بها.

ومع ذلك ، هذا لا ينفي بعض الطبيعة المملة والتعليمية لهذه المواد. إنهم يتركون القارئ وجهاً لوجه مع الأرقام والحقائق ولا يعطون رؤية ثلاثية الأبعاد للكمبيوتر.

كجزء من تجربة صغيرة ، نود أن نخبرك عن جهازي الكمبيوتر "الأول": جهاز Aiken ، الذي ابتكره في الأربعينيات مع IBM ، ومشروع Whirlwind ، الذي لم يتم ذكره غالبًا في مثل هذه المقالات ، على الرغم من مصيره الملحوظ.

بادئ ذي بدء ، نود أن نظهر "وجه" أجهزة الكمبيوتر هذه: للعثور على وثائق أرشيفية مثيرة للاهتمام ، وإحضار صور وتسجيلات فيديو. لقد أخبرتنا القصة التفصيلية لمارك I و Whirlwind مرارًا وتكرارًا.

أول "كمبيوتر" بقلم هوارد أيكن




تلبية اسم هذا الرجل هو هوارد أيكن. يُعتقد عمومًا أنه مدين له بظهور أول جهاز في العالم ، والذي يمكن ، مع بعض الامتداد ، أن يطلق عليه كمبيوتر قابل للبرمجة. كان من المفترض أن يحل المشروع الذي اقترحه محل شخص في حل المعادلات التفاضلية التي لها حلول رقمية فقط. توصل أيكن إلى فكرة إنشاء مثل هذا الجهاز في منتصف إلى أواخر الثلاثينيات أثناء العمل على أطروحة الدكتوراه في هارفارد. بعد سلسلة من المحاولات الناجحة للغاية لتجميع الآلات الحاسبة البسيطة المناسبة لحل مجموعة ضيقة من المشاكل ، فكر في شيء أكثر اكتمالًا وإثارة للاهتمام. باعترافه الخاص ، استلهمت السيارة المستقبلية من عمل تشارلز باباج.
أخشى إذا عاش باباج بعد 75 عامًا ، لكنت عاطل عن العمل
هوارد أيكن

آلية عد باباج ، صورة من دليل تعليمات 1946 ASCC (Mark I). يمكن العثور على النسخة الكاملة من الدليل هنا .

بعد أن قدم وصفًا تفصيليًا لمفهوم الكمبيوتر المستقبلي والدعم المالي المضمون من البحرية الأمريكية (كان أيكن كابتنًا من الدرجة الثانية) ، شرع في تحديد عتبات الشركات التي ستساعده على وضع المشروع موضع التنفيذ: توفير الخبرة الفنية وتوفير قاعدة عنصر مناسبة. ولكن لم يكن كل شيء سلسًا. لا أحد يريد أن يؤمن بسيارة أيكن. رفض شخص ما بسبب التعقيد المفرط للمشروع ، شخص بسبب قلة آفاق السوق.

فيما يلي مقتطف من مقابلة شفوية مع روبرت كامبل ، أحد زملاء أيكن في IBM ، بالإضافة إلى ترجمة مختصرة.
CAMPBELL: 1937 (, ASCC. — . ). It described functionally a machine which had a rather complete repertoire of characteristics, but said almost nothing about how it might be constructed or what components would be used. What circuitry techniques or what other mechanical techniques as far as that's concerned. It did, however, talk about tape programming I think.

/ 1937 , , . . , , ./

ASPRAY: What did that mean? / ?/

CAMPBELL: Well, a sequence control device from instructions somehow encoded in the punch paper (in a tape, not necessarily punched paper). But other than that there was very little dealing with specific components or specific design techniques. So having developed this concept Aiken tried to find a way of implementing it. He didn't have the resources himself. He was an instructor at Harvard at that point finishing up his doctorate degree. He first went to a number of business machine companies. It was at Monroe that he talked to George Chase, chief engineer. Chase was quite interested in the concept and would like to have tried implementing it using necessarily mechanical techniques, but the top management at Monroe was not interested.

/ , - . , , . , . . , . , . , , - ./

ASPRAY: They just didn't see a market for it, or what? / , ?/

CAMPBELL: Either they didn't want to spend the money for it or they didn't see a market for it either. He went to other business machine companies. I don't know how many. But he was unable to get any interest. Then through Professor Theodore Brown at the Business School and Harlow Shapley in the Astronomy Department he secured a introduction to Bryce — James Bryce of IBM, who was a senior executive in New York with a long history of engineering inventions. He became interested in Aiken's ideas; and through Bryce it was arranged for Aiken to talk to Watson. <…> In any case, Watson became quite interested in Aiken's idea.

/ , . . , [ ]. . Business School IBM, -. ; . <…> , ./


إن المزيد من التطوير للأحداث معروف بالفعل تقريبًا لمعظم القراء: واتسون ، رئيس شركة IBM ، تبين أنه رجل ذو رؤية خيالية مع خيال غني ودعم فكرة أيكن بحرارة. يمكننا القول أن Aiken قد سحبت تذكرة محظوظة ، وبدأت شراكة مع IBM: في تلك السنوات ، كان عدد قليل من الشركات لديها حق الوصول إلى مثل هذه المجموعة الغنية من المكونات التقنية. بكلمات أيكن الخاصة ، إذا كانت IBM قد رفضته ، فسيتعين عليه الذهاب إلى مختبرات RCA أو Bell ، ويمكن أن تصبح آليته إلكترونية بالكامل ، بدلاً من الإلكترونية الميكانيكية. أو لا تولد على الإطلاق. تلخيصًا ، تجدر الإشارة مرة أخرى: جاءت Aiken إلى Watson بمشروع يحتوي فقط على وصف لمتطلبات وظيفة الجهاز. كل التنفيذ التقني ينتمي إلى IBM وإلى حد ما أيكن نفسه وزملائه.في IBM ، تم تسمية المشروع ASCC - الآلة الحاسبة ذات التسلسل التلقائي المتحكم فيها. كان توماس واتسون فخورًا للغاية بإطلاق أول آلة من هذا النوع في شركته ، ولكن في نهاية المشروع طغت فرحته.

خلال التسليم الاحتفالي لآلة الاختبار النهائية إلى هارفارد ، لم يذكر أيكن مساهمة IBM في إنشائها في خطابه. أصبح توماس واتسون غاضبًا وقطع التعاون الإضافي مع أيكن. تم استبدال اسم "ASCC" بعلامة شبه عسكرية مارك الأول ، وافترق أيكن و IBM طرقًا.

دعونا نصنع ملاحظة أخرى عن شخصية أيكن. وفقًا لنفس كامبل ، كانت أيكن تنتمي إلى فئة المهندسين الرياضيين. إن اهتمامه الحقيقي بأجهزة الكمبيوتر يكمن في مستوى عملي بحت. كانت الحسابات في المقام الأول ، وظلت السيارات فقط أداة مساعدة ملائمة. لم يقم بإنشاء جهاز كمبيوتر للكمبيوتر. ومع ذلك ، عندما تم الانتهاء في عام 1944 من وحش مقابل 200،000 دولار (وفقًا لمصادر أخرى ، مقابل 500،000 دولار) وأخيرًا تم تسليمه إلى جامعة هارفارد ، أيكن بحماس ، لا يقل عن التطوير ، بدأ في استخدامه.

هنا وصف موجز للآلة الناتجة.

  • أكثر من 765 ألف مكون.
  • حوالي 17 مترا في الطول.
  • ارتفاع 2.5 متر.
  • الوزن: 4.5 طن.
  • تزامن الوحدات باستخدام عمود بطول 15 متر مع محرك كهربائي.
  • بناء على إصرار توماس واتسون ، تم وضع الآلة في "خزانة" من الزجاج والفولاذ المقاوم للصدأ.
  • يمكن للجهاز استبدال ما يصل إلى 20 شخصًا بأجهزة يدوية لإجراء العمليات الحسابية.
  • الآلة قابلة للبرمجة ولا تتطلب تدخل بشري أثناء التشغيل.
  • على الرغم من كل ما سبق ، كانت السيارة بطيئة للغاية حتى في وقتها.


قصة قصيرة عن مارك الأول ومظاهرة لظهور السيارة هذه الأيام


خصائص مارك الأول من مرجع وزارة الدفاع الأمريكية من

المعتاد أن نقول إن مارك لم أستخدم حقًا في أي حسابات جادة لمدة 15 عامًا من عملها. دعونا نتناول هذه اللحظة بمزيد من التفصيل.

تم تعيين هوارد أيكن رئيسًا لمختبر الحوسبة بجامعة هارفارد ، والذي كان بدوره تحت تصرف مكتب الشحن الأمريكي. بالطبع ، يمكن أن تكون أي ميزة تقنية خلال الحرب العالمية الثانية حاسمة ، وكان مكتب الشحن إيجابيًا للغاية بشأن مظهر الكمبيوتر. ومع ذلك ، بسبب تفاصيل المكتب ، كانت هناك أوامر قليلة للتسويات مع مارك الأول. تم إجراء المزيد من الحسابات لمختبر أبحاث مكتب الذخيرة. تم العمل على الآلة في ثلاث نوبات ، وفي الوقت "الحر" تم استخدامها لحساب جداول Bessel ، حيث رأت أيكن الغرض الرئيسي منها.


جزء من المقدمة من دليل تعليمات ASCC لعام 1946 (Mark I)

تم تطوير مشروع الكمبيوتر التالي ، مارك الثاني ، في نهاية عام 1944 بواسطة أيكن وكامبل. تم التخطيط لإنشاء آلة حاسبة كهروميكانيكية أخرى ، هذه المرة لاحتياجات أرض التدريب البحرية Dalgren. تبعه سيارتان أكثر مماثلة ، مارك الثالث ومارك الرابع ، على التوالي. لم يعد آخر جهاز كمبيوتر في أيكن يحتوي على مكونات ميكانيكية ويستخدم ذاكرة على نوى مغناطيسية.

حتى الآن ، مارك الأول لا يزال يعمل. في عام 2014 ، تم تقديم الخدمة لها وإطلاقها.


بوف مارك الأول


الأمر ذاته ، من منظور مختلف ،

فقد تم الإغلاق الرسمي لـ "الكمبيوتر" عام 1959 بسبب تقادمه الكامل.

مشروع Whirlwind I: العرض الأول للكمبيوتر


ربما يكون مشروع Whirlwind أحد أكثر أجهزة الكمبيوتر إثارة للاهتمام على الإطلاق. تاريخه المختصر هو كما يلي: في أوائل الأربعينيات ، احتاجت البحرية الأمريكية إلى جهاز محاكاة للطيارين الذين لن يتم ربطهم بنموذج محدد للطائرة ويمكن إعادة برمجته في أي وقت قبل جلسة التدريب مباشرة. تم تكليف التطوير بفريق من المهندسين بقيادة جاي فوريستر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.



كان المصيد أن البحرية لا تحتاج فقط إلى جهاز كمبيوتر ، بل نظامًا يستجيب لإجراءات المشغل في الوقت الفعلي. في السنة الأولى من التطوير ، ركز Forrester فريقه على إنشاء آلة تناظرية قادرة على حساب مسار الطائرة ، ولكن هذا الحل كان معقدًا جدًا وغير مرن بما يكفي لمثل هذه المهمة.

في عام 1945 ، بدأت مجموعة Forrester في دراسة أساسيات التكنولوجيا الرقمية وتصميم جهاز كمبيوتر جديد باستخدام تقنيات جديدة.

التعقيد التقني للمشروع (ما يصل إلى 100000 عملية في الثانية مطلوب مقابل 1000-10000 المعتاد في ذلك الوقت) ، لم يكن لدى المبدعين مثل هذه الخبرة (أول كمبيوتر ENIAC إلكتروني بدأ العمل للتو ، مفضل للفتيات ، على التوالي ، كان يجب تطوير جهاز جديد مع صفر) ومجموعة من العوامل الأخرى امتدت المشروع بمرور الوقت. في المراحل المبكرة ، قرر قادة المجموعة ضرورة تقسيم تطوير المشروع إلى مرحلتين. في المرحلة الأولى ، تم التخطيط لبناء آلة مبسطة ، Whirlwind I ، بحيث مع مراعاة أخطائها وتراكم الخبرة ، ثم إنشاء جهاز كمبيوتر أكثر تقدمًا وقوة ومكلفة.



كان أول مشروع كمبيوتر مفصل جاهزًا بحلول عام 1947 ، بعد الحرب ، وتم التخطيط لنهاية اختبار جميع العقد الحرجة لعام 1949. ومع ذلك ، أدخل التاريخ تعديلات على هذه الخطة.

تم تعويض التكلفة العالية في تطوير مارك الأول جزئيًا باستخدامه العسكري. ولكن في نهاية الحرب العالمية الثانية ، خفضت حكومة الولايات المتحدة بشكل كبير جميع الميزانيات العسكرية ، وفقد جهاز الكمبيوتر غير المكتمل هدفه الرئيسي: لم تعد القوات الجوية بحاجة إلى تدريب الطيارين بشكل مكثف ، ولهذا كانت هناك طرق "محافظة" كافية ، علاوة على ذلك ، كانت تستحق أرخص بكثير. وفقًا لمتوسط ​​التقديرات ، فإن تطوير Whirlwind ، في ضوء جذب عدد كبير من الموارد البشرية والتقنية ، كلف الولايات المتحدة حوالي 1.8 مليون دولار سنويًا (والتي من حيث الأموال الحديثة تعطي ما يصل إلى حوالي 18 مليون دولار).


مخطط الطابق الدوامة

ومن الغريب ، ومن الغريب ، أن كمبيوتر EDVAC الذي يتم تطويره بالتوازي كان حجرًا آخر نحو عدم الكفاءة الاقتصادية لمشروع Whirlwind ، والذي تبين أن تكاليفه أقل بكثير.

من الطبيعي أن يتم تقليل مشروع محاكاة الطيران وإعادة تنظيمه ليصبح "حوسبة" بحتة. مرت رعاية Whirlwind في عام 1948 من البحرية إلى البحرية الأمريكية ، والتي دعمت التطوير بشكل عام ، لكنها دعت إلى تخفيض كبير في سعر وتبسيط الكمبيوتر.

لجأ كل من Forrester و Everett ، قادة فريق التطوير ، إلى العثور على عميل جديد لمشروعهم. تم صنعها من قبل القوات الجوية الأمريكية ، والتي ، كجزء من بناء نظام للدفاع الجوي ، احتاجت إلى آلة قادرة على الجمع بين البيانات من رادارات متعددة في خريطة واحدة. بحلول عام 1949-1950 ، جاء معظم التمويل إلى المشروع من هذا القسم.

عرض Whirlwind للتلفزيون. انظر الآن ، 1951

تم تكليف Whirlwind I في أوائل ربيع عام 1951. كما هو متوقع ، تم تخصيص الجزء الأكبر من وقت الماكينة لاحتياجات القوات الجوية الأمريكية. يمكنك قراءة المزيد حول استخدام Whirlwind للأغراض العسكرية هنا . فيما يلي مسح لمواصفات المشروع على صفحات وثيقة 1953 .



Whirlwind I كما كنت أول كمبيوتر يتلقى عرضًا رسوميًا ومسدس ضوئي كعنصر تحكم:






مقطع فيديو للهواة تم إنشاؤه في متحف معهد سميثسونيان ، حيث يتم عرض إحدى شظايا Whirlwind.

فور الانتهاء من البناء ، تم تشغيل الكمبيوتر. مع ذلك ، اختبرت القوات الجوية الأمريكية نظامًا جديدًا للدفاع الجوي ، نظام كيب كود. تم تنظيم المشروع بواسطة مختبر لنكولن تم إنشاؤه خصيصًا.

تضمنت مهام الكمبيوتر حل مشاكل تعقب الأهداف للمقاتلين. تم إنشاء عرض رسومي خاص ، كتبنا عنه أعلى قليلاً ، خصيصًا لراحة المشغلين: سمح لك النظام "بتوجيه" البندقية الخفيفة إلى الهدف المطلوب. تم استخدام شاشة أخرى اختيارية لإنشاء نسخ من الشاشة - تم توجيه الكاميرا نحوها. بحلول عام 1953 ، تعامل "نظام كيب كود" مع تتبع 48 هدفًا باستخدام 14 رادارًا.

بالإضافة إلى المهام العسكرية البحتة ، استخدم العلماء الكمبيوتر أيضًا للحسابات. جاءت الطلبات الرئيسية إلى المختبر من ONR و MIT. ووفقًا لبعض التقارير ، فقد حل الكمبيوتر ما يصل إلى 200 مهمة من هذا النوع سنويًا.

لم ينتهي تطوير مشروع Whirlwind عند إنشاء النموذج الأول. النسخة الثانية من الكمبيوتر ، Whirlwind II ، بحلول عام 1959 تجاوزت سابقتها عدة مرات ، واعتبر الاستخدام الإضافي لـ Whirlwind I عديم الفائدة اقتصاديًا. تم إغلاق الكمبيوتر لأول مرة في يونيو 1959. ومع ذلك ، لم يقف الكمبيوتر خاملاً لفترة طويلة وسرعان ما تم تأجيره لشركة Wolf Research and Development Company ، التي أسسها عضو سابق في مشروع Whirlwind. لمدة 5 سنوات ، عمل الكمبيوتر في مكتب الشركة وحل مهامها.

تم إغلاق جهاز الكمبيوتر بالكامل في عام 1964. تم تفكيك Whirlwind I ، وتم نقل إحدى شظاياها إلى متحف تاريخ الكمبيوتر (فيديو أعلاه).

لتلخيص القليل بالأرقام:

  • وزن الكمبيوتر: 9.1 طن ؛
  • تكاليف المشروع: مليون دولار في السنة ؛
  • وقت النشاط التقريبي: 14 سنة متقطعة ؛
  • قدمت Whirlwind I أول واجهة مستخدم رسومية يحركها المشغل.

نأمل أن تكون مقال المراجعة الخاص بنا مثيرًا للاهتمام. على أي حال ، فإن النظر إلى الديناصورات الخاصة بتكنولوجيا الكمبيوتر أثناء حمل الهاتف المحمول أو الجلوس أمام أجهزة الكمبيوتر الشخصية أمر مضحك للغاية وغير معتاد.

في الختام ، نقدم لك العديد من الروابط المواضيعية:


All Articles