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Dinosaur Walk: Zwei große Computer des 20. Jahrhunderts

In dem berühmten Hollywood-Film "Mind Games" gab es eine so merkwürdige Szene: Kollegen überreichten die Stifte dem Princeton-Professor als Hommage an sein Talent. Es spielt keine Rolle, ob diese schöne Metapher überhaupt einen Tropfen Realität enthält oder ob sie, wie viele andere schöne Dinge, auf dem Förderband einer Traumfabrik erfunden wurde. Der gewöhnliche Stift (oder besser gesagt die Zurückhaltung, Tonnen von mathematischen Berechnungen damit zu erstellen) war die Inspiration für die ersten Computer. Heute werden wir über zwei davon sprechen.



Anstelle eines Vorworts


Es wurden ziemlich viele Artikel über die ersten Computer geschrieben. Jemand sah sie beiläufig als selbstverständlich an. Jemand ging auf Details ein, beschrieb ihre interne Struktur, analysierte die historischen Voraussetzungen für ihre Schaffung und ihre Rolle für den technologischen Fortschritt der Welt.

Natürlich sind all diese Aspekte der Computergeschichte äußerst wichtig und nützlich. Sie helfen uns zu verstehen, warum die Welt, in der wir heute leben, so funktioniert, wie sie funktioniert.

Dies negiert jedoch nicht die langweilige und didaktische Natur solcher Materialien. Sie lassen den Leser mit Zahlen und Fakten konfrontiert und geben keine dreidimensionale Ansicht des Computers.

Als Teil eines kleinen Experiments möchten wir Ihnen etwas über die beiden „ersten“ Computer erzählen: Aikens Maschine, die er in den 1940er Jahren zusammen mit IBM entwickelt hat, und das Whirlwind-Projekt, das in solchen Artikeln trotz seines bemerkenswerten Schicksals nicht oft erwähnt wird.

Zunächst möchten wir diesen Computern das „Gesicht“ zeigen: Um interessante Archivdokumente zu finden, bringen Sie Fotos und Videoaufnahmen mit. Die detaillierte Geschichte von Mark I und Whirlwind wurde uns bereits wiederholt erzählt.

Der erste "Computer" Howard Aiken




Der Name dieses Mannes ist Howard Aiken. Es wird allgemein angenommen, dass wir ihm das Erscheinen des weltweit ersten Geräts verdanken, das mit einiger Dehnung als programmierbarer Computer bezeichnet werden kann. Das von ihm vorgeschlagene Projekt sollte eine Person bei der Lösung von Differentialgleichungen ersetzen, die nur numerische Lösungen haben. Aiken kam Mitte bis Ende der 1930er Jahre auf die Idee, ein solches Gerät zu entwickeln, während er an seiner Doktorarbeit in Harvard arbeitete. Nach einer Reihe sehr erfolgreicher Versuche, einfache Taschenrechner zusammenzustellen, die zur Lösung einer engen Bandbreite von Problemen geeignet sind, dachte er über etwas Vollständigeres und Interessanteres nach. Nach eigenen Angaben wurde das zukünftige Auto von der Arbeit von Charles Babbage inspiriert.
Ich fürchte, wenn Babbage 75 Jahre später gelebt hätte, wäre ich arbeitslos gewesen,
Howard Aiken

Kohlzählmechanismus, Foto aus der ASCC (Mark I) Bedienungsanleitung von 1946. Die Vollversion des Handbuchs finden Sie hier .

Nachdem er das Konzept eines zukünftigen Computers detailliert beschrieben und finanzielle Unterstützung von der US-Marine erhalten hatte (Aiken war ein zweitrangiger Kapitän), machte er sich daran, die Schwellenwerte von Unternehmen zu bestimmen, die ihm bei der Umsetzung des Projekts helfen würden: Bereitstellung von technischem Fachwissen und Bereitstellung einer angemessenen Elementbasis. Aber nicht alles war glatt. Niemand wollte an Aikens Auto glauben. Jemand lehnte wegen der übermäßigen Komplexität des Projekts ab, jemand wegen mangelnder Marktaussichten.

Unten finden Sie einen Auszug aus einem mündlichen Interview mit Robert Campbell, einem Kollegen von Aiken bei IBM, sowie eine gekürzte Übersetzung.
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, -. ; . <…> , ./


Die Weiterentwicklung der Ereignisse ist den meisten Lesern bereits mehr oder weniger bekannt: Watson, Präsident von IBM, erwies sich als visionärer Mann mit einer reichen Vorstellungskraft und unterstützte Aikens Idee nachdrücklich. Wir können sagen, dass Aiken ein Glücksticket gezogen und eine Partnerschaft mit IBM begonnen hat: In jenen Jahren hatten nur wenige Unternehmen Zugang zu einer so großen Auswahl an technischen Komponenten. Nach Aikens eigenen Worten müsste IBM, wenn er ihn abgelehnt hätte, zu RCA oder Bell Laboratories gehen, und sein Auto könnte vollständig elektronisch und nicht elektronisch-mechanisch werden. Oder überhaupt nicht geboren zu werden. Zusammenfassend ist es noch einmal erwähnenswert: Aiken kam mit einem Projekt zu Watson, das nur eine Beschreibung der Anforderungen an die Funktionalität der Maschine enthielt. Die gesamte technische Implementierung gehört IBM und teilweise Aiken selbst und seinen Kollegen.Bei IBM wurde das Projekt ASCC - Automatic Sequence Controlled Calculator genannt. Thomas Watson war sehr stolz darauf, dass die erste derartige Maschine in seiner Firma veröffentlicht werden würde, aber am Ende des Projekts wurde seine Freude überschattet.

Während der feierlichen Übergabe der fertigen Testmaschine an Harvard erwähnte Aiken in seiner Rede nicht den Beitrag von IBM zu ihrer Schaffung. Thomas Watson wurde wütend und brach die weitere Zusammenarbeit mit Aiken ab. Der Name "ASCC" wurde durch den paramilitärischen Mark I ersetzt, und Aiken und IBM trennten sich.

Lassen Sie uns noch eine Bemerkung zu Aikens Persönlichkeit machen. Nach dem gleichen Campbell gehörte Aiken zur Kategorie der Mathematikingenieure. Sein wirkliches Interesse an Computern lag rein auf einer praktischen Ebene. Berechnungen standen an erster Stelle, und Autos blieben nur ein praktisches Hilfsmittel. Er hat keinen Computer für den Computer erstellt. Als das Monster 1944 für 200.000 US-Dollar (laut anderen Quellen für 500.000 US-Dollar) endgültig fertiggestellt und nach Harvard geliefert wurde, begann Aiken mit Begeisterung, nicht weniger als in der Entwicklung, es zu verwenden.

Hier ist eine kurze Beschreibung der resultierenden Maschine.

  • Über 765.000 Komponenten.
  • Etwa 17 Meter lang.
  • 2,5 Meter hoch.
  • Gewicht: 4,5 Tonnen.
  • Synchronisation von Modulen mit einer 15-Meter-Welle mit einem Elektromotor.
  • Auf Drängen von Thomas Watson war die Maschine in einem „Schrank“ aus Glas und Edelstahl eingeschlossen.
  • Die Maschine kann bis zu 20 Personen durch manuelle Geräte zur Durchführung von Berechnungen ersetzen.
  • Die Maschine war programmierbar und erforderte während des Betriebs keinen menschlichen Eingriff.
  • Trotz alledem war das Auto selbst für seine Zeit extrem langsam.


Eine Kurzgeschichte über Mark I und eine Demonstration des Aussehens des Autos in diesen Tagen


Mark I-Merkmale aus der Referenz des US-Verteidigungsministeriums

Es ist üblich zu sagen, dass Mark I 15 Jahre lang nicht wirklich für ernsthafte Berechnungen verwendet wurde. Lassen Sie uns diesen Moment genauer betrachten.

Howard Aiken wurde zum Leiter des Harvard Computing Laboratory ernannt, das wiederum dem US Shipping Bureau zur Verfügung stand. Natürlich könnte jeder technische Vorteil während des Zweiten Weltkriegs entscheidend sein, und das Schifffahrtsbüro äußerte sich äußerst positiv über das Erscheinungsbild eines Computers. Aufgrund der Besonderheiten des Büros gab es jedoch nur wenige Aufträge für Vergleiche mit Mark I. Für das Forschungslabor des Munitionsbüros wurden viel mehr Berechnungen durchgeführt. Die Arbeiten an der Maschine erfolgten in drei Schichten und wurden in der „freien“ Zeit zur Berechnung der Bessel-Tabellen verwendet, in denen Aiken seinen Hauptzweck sah.


Fragment des Vorworts aus der ASCC-Bedienungsanleitung von 1946 (Mark I)

Das nächste Computerprojekt, Mark II, wurde Ende 1944 von Aiken und Campbell entwickelt. Es war geplant, einen weiteren elektromechanischen Taschenrechner zu entwickeln, diesmal für die Bedürfnisse des Dalgren-Marinetrainingsgeländes. Ihm folgten zwei weitere ähnliche Autos, Mark III und Mark IV. Aikens letzter Computer enthielt keine mechanischen Komponenten mehr und verwendete Speicher für Magnetkerne.

Bis heute ist Mark I noch in Betrieb. Im Jahr 2014 wurde es gewartet und eingeführt.


POV Mark I.


Das gleiche aus einer anderen Perspektive.

Die offizielle Abschaltung des „Computers“ erfolgte 1959 im Zusammenhang mit seiner vollständigen Veralterung.

Wirbelwind I Projekt: Erster Anzeigecomputer


Vielleicht ist das Whirlwind-Projekt einer der interessantesten Computer, die jemals erstellt wurden. Seine kurze Geschichte lautet wie folgt: In den frühen 1940er Jahren benötigte die US-Marine einen Simulator für Piloten, der nicht an ein bestimmtes Modell des Flugzeugs gebunden war und jederzeit unmittelbar vor der Trainingseinheit neu programmiert werden konnte. Die Entwicklung wurde einem Team von Ingenieuren unter der Leitung von Jay Forrester vom MIT anvertraut.



Der Haken war, dass die Marine nicht nur einen Computer brauchte, sondern ein System, das in Echtzeit auf Bedieneraktionen reagierte. Im ersten Jahr der Entwicklung konzentrierte Forrester sein Team auf die Entwicklung einer analogen Maschine, mit der die Flugbahn des Flugzeugs berechnet werden kann. Diese Lösung war jedoch zu kompliziert und für eine solche Aufgabe nicht flexibel genug.

1945 begann Forresters Gruppe, die Grundlagen der digitalen Technologie zu studieren und einen neuen Computer unter Verwendung neuer Technologien zu entwerfen.

Aufgrund der technischen Komplexität des Projekts (bis zu 100.000 Operationen pro Sekunde waren gegenüber den damals üblichen 1000 bis 10.000 erforderlich) hatten die Entwickler keine solche Erfahrung (der erste vollelektronische ENIAC-Computer begann gerade zu arbeiten, ein Favorit der Mädchen, mit dem eine neue Maschine entwickelt werden musste) Null) und eine Vielzahl anderer Faktoren haben das Projekt im Laufe der Zeit verlängert. In einem sehr frühen Stadium entschieden die Gruppenleiter, dass die Entwicklung des Projekts in zwei Phasen aufgeteilt werden muss. In der ersten Phase war geplant, eine vereinfachte Maschine, Whirlwind I, zu bauen, um unter Berücksichtigung ihrer Fehler und der Anhäufung von Erfahrungen einen fortschrittlicheren, leistungsfähigeren und teureren Computer zu schaffen.



Das erste detaillierte Computerprojekt war 1947 nach dem Krieg fertig, und das Ende des Testens aller kritischen Knoten war für 1949 geplant. Die Geschichte hat diesen Plan jedoch angepasst.

Die hohen Kosten bei der Entwicklung von Mark I wurden teilweise durch den militärischen Einsatz ausgeglichen. Aber am Ende des Zweiten Weltkriegs reduzierte die US-Regierung alle Militärbudgets drastisch und der unfertige Computer verlor sein Hauptziel: Die Luftwaffe musste die Piloten nicht so intensiv ausbilden, es gab genug „konservative“ Methoden, die sich darüber hinaus lohnten deutlich billiger. Nach durchschnittlichen Schätzungen kostete die Entwicklung von Whirlwind im Hinblick auf die Gewinnung einer beträchtlichen Anzahl von personellen und technischen Ressourcen die Vereinigten Staaten etwa 1,8 Millionen US-Dollar pro Jahr (was in Bezug auf modernes Geld bis zu 18 Millionen US-Dollar entspricht).


Wirbelwind Grundriss

Seltsamerweise war der parallel entwickelte EDVAC-Computer ein weiterer Stein für die wirtschaftliche Unzweckmäßigkeit des Whirlwind-Projekts, dessen Kosten sich als erheblich niedriger herausstellten.

Es ist ganz natürlich, dass das Flugsimulatorprojekt minimiert und in ein rein „rechnerisches“ Projekt umgewandelt wurde. Das Patronat von Whirlwind ging 1948 von der Marine auf die US-Marine über, was die Entwicklung im Allgemeinen unterstützte, sich jedoch für eine erhebliche Preissenkung und Vereinfachung des Computers aussprach.

Forrester und Everett, Leiter des Entwicklungsteams, suchten einen neuen Kunden für ihr Projekt. Sie wurden von der US Air Force hergestellt, die im Rahmen des Aufbaus eines Luftverteidigungssystems eine Maschine benötigte, die Daten von mehreren Radargeräten in einer einzigen Karte kombinieren konnte. Von 1949 bis 1950 floss der größte Teil der Finanzmittel aus dieser Abteilung in das Projekt.

Wirbelwind-Demo für das Fernsehen. See It now, 1951

Whirlwind I wurde im Frühjahr 1951 in Auftrag gegeben. Wie erwartet wurde der Großteil der Maschinenzeit für die Bedürfnisse der US Air Force aufgewendet. Weitere Informationen zur Verwendung von Whirlwind für militärische Zwecke finden Sie hier . Unten finden Sie einen Scan der Projektspezifikation auf den Seiten des Dokuments von 1953 .



Wirbelwind Ich war auch der erste Computer, der ein Grafikdisplay und eine Lichtpistole als Steuerung erhielt:






Ein Amateurvideo aus dem Smithsonian Institution Museum, in dem eines der Wirbelwindfragmente ausgestellt ist.

Unmittelbar nach Abschluss der Bauarbeiten wurde der Computer in Betrieb genommen. Damit testete die US Air Force ein neues Luftverteidigungssystem, das Cape Cod System. Das Projekt wurde von einem speziell geschaffenen Lincoln Laboratory kuratiert.

Zu den Aufgaben des Computers gehörte die Lösung von Problemen bei der Verfolgung von Zielen für Kämpfer. Ein spezielles Grafikdisplay, über das wir etwas höher geschrieben haben, wurde speziell für den Bediener erstellt: Mit dem System konnten Sie die Lichtpistole auf das gewünschte Ziel "richten". Eine andere optionale Anzeige wurde verwendet, um Kopien des Bildschirms zu erstellen - die Kamera war darauf gerichtet. Bis 1953 konnte das „Cape Cod System“ 48 Ziele mit 14 Radargeräten verfolgen.

Neben rein militaristischen Aufgaben wurde der Computer auch von Wissenschaftlern für Berechnungen verwendet. Die Hauptanfragen kamen von ONR und MIT an das Labor. Berichten zufolge löste ein Computer bis zu 200 solcher Aufgaben pro Jahr.

Die Entwicklung des Whirlwind-Projekts endete nicht mit der Erstellung des ersten Modells. Die zweite Version des Computers, Whirlwind II, übertraf 1959 ihren Vorgänger um ein Vielfaches, und die weitere Verwendung von Whirlwind I wurde als wirtschaftlich unzweckmäßig angesehen. Die erste Abschaltung des Computers erfolgte im Juni 1959. Der Computer stand jedoch lange Zeit nicht im Leerlauf und wurde bald an die Wolf Research and Development Company vermietet, die von einem ehemaligen Mitglied des Whirlwind-Projekts gegründet wurde. Der Computer arbeitete ungefähr 5 Jahre lang im Büro des Unternehmens und löste seine Aufgaben.

Eine vollständige Abschaltung des Computers erfolgte 1964. Wirbelwind Ich wurde auseinander genommen und eines seiner Fragmente wurde in das Museum für Computergeschichte übertragen (Video oben).

Um es ein wenig in Zahlen zusammenzufassen:

  • Computergewicht: 9,1 Tonnen;
  • Projektkosten: 1 Million USD pro Jahr;
  • ungefähre Aktivitätszeit: 14 Jahre intermittierend;
  • Wirbelwind Ich stellte die weltweit erste bedienergesteuerte grafische Benutzeroberfläche vor.

Wir hoffen, Sie fanden unseren Übersichtsartikel interessant. In jedem Fall ist es sehr lustig und ungewöhnlich, die Dinosaurier der Computertechnologie zu betrachten, ein Mobiltelefon zu halten oder vor PCs zu sitzen.

Abschließend bieten wir Ihnen mehrere thematische Links an:

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