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Promenade des dinosaures: deux grands ordinateurs du XXe siècle

Dans le célèbre film hollywoodien "Mind Games", il y avait une scène si curieuse: des collègues ont présenté les stylos au professeur de Princeton en hommage à son talent. Peu importe s'il y ait même une goutte de réalité dans cette belle métaphore, ou si elle, comme beaucoup d'autres belles choses, a été inventée sur le convoyeur d'une usine de rêve. Le stylo ordinaire (ou plutôt, la réticence à produire des tonnes de calculs mathématiques avec lui) a été l'inspiration pour les premiers ordinateurs. Aujourd'hui, nous allons parler de deux d'entre eux.



Au lieu d'une préface


Beaucoup d'articles ont été écrits sur les premiers ordinateurs. Quelqu'un les regarda négligemment comme acquis. Quelqu'un est entré dans les détails, a décrit leur structure interne, analysé les conditions historiques de leur création et leur rôle dans le progrès technologique mondial.

Bien sûr, tous ces aspects de l'histoire des ordinateurs sont extrêmement importants et utiles. Ils nous aident à comprendre pourquoi le monde dans lequel nous vivons aujourd'hui fonctionne ainsi.

Cependant, cela ne nie pas une partie de la nature ennuyeuse et didactique de ces matériaux. Ils laissent le lecteur face à face avec des chiffres et des faits et ne donnent pas une vue en trois dimensions de l'ordinateur.

Dans le cadre d'une petite expérience, nous aimerions vous parler des deux «premiers» ordinateurs: la machine d'Aiken, qu'il a créée dans les années 40 en collaboration avec IBM, et le projet Whirlwind, qui n'est pas souvent mentionné dans de tels articles, malgré son destin notable.

Tout d'abord, nous aimerions montrer ces ordinateurs «face»: pour trouver des documents d'archives intéressants, apporter des photos et des enregistrements vidéo. L'histoire détaillée de Mark I et Whirlwind nous a déjà été racontée à plusieurs reprises.

Le premier "ordinateur" de Howard Aiken




Le nom de cet homme est Howard Aiken. On pense généralement que c'est à lui que nous devons l'apparition du premier appareil au monde, qui, avec un peu d'étirement, peut être appelé un ordinateur programmable. Le projet qu'il proposait était censé remplacer une personne dans la résolution d'équations différentielles qui n'ont que des solutions numériques. Aiken a eu l'idée de créer un tel appareil du milieu à la fin des années 1930 tout en travaillant sur sa thèse de doctorat à Harvard. Après une série de tentatives très réussies pour assembler de simples calculatrices adaptées à la résolution d'un éventail restreint de problèmes, il a pensé à quelque chose de plus complet et intéressant. De son propre aveu, la future voiture s'est inspirée du travail de Charles Babbage.
J'ai peur que si Babbage vivait 75 ans plus tard, j'aurais été sans travail
Howard Aiken

Mécanisme de comptage des déchets, photographie tirée du manuel d'instructions de l'ASCC (Mark I) de 1946. La version complète du manuel est disponible ici .

Après avoir fait une description détaillée du concept d'un futur ordinateur et obtenu un soutien financier de la Marine américaine (Aiken était un capitaine de deuxième rang), il s'est mis à arpenter les seuils des entreprises qui l'aideraient à mettre le projet en pratique: fournir une expertise technique et fournir une base d'éléments adéquate. Mais tout n'a pas été fluide. Personne ne voulait croire en la voiture d'Aiken. Quelqu'un a refusé en raison de la complexité excessive du projet, quelqu'un en raison du manque de perspectives de marché.

Vous trouverez ci-dessous un extrait d'une entrevue orale avec Robert Campbell, l'un des collègues d'Aiken chez IBM, ainsi qu'une traduction abrégée.
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, -. ; . <…> , ./


Le développement des événements est déjà plus ou moins connu de la plupart des lecteurs: Watson, président d'IBM, s'est avéré être un homme visionnaire doté d'une imagination débordante et qui a soutenu chaleureusement l'idée d'Aiken. On peut dire qu'Aiken a sorti un ticket chanceux, en commençant un partenariat avec IBM: dans ces années, peu d'entreprises avaient accès à une telle sélection de composants techniques. Selon les propres mots d’Aiken, si IBM l’avait refusé, il aurait dû se rendre au RCA ou aux laboratoires Bell, et sa voiture pourrait devenir entièrement électronique, plutôt qu’électronique-mécanique. Ou ne pas naître du tout. Pour résumer, il convient de noter une fois de plus: Aiken est venu à Watson avec un projet contenant uniquement une description des exigences pour la fonctionnalité de la machine. Toute implémentation technique appartient à IBM et dans une certaine mesure à Aiken lui-même et ses collègues.Chez IBM, le projet a été nommé ASCC - Automatic Sequence Controlled Calculator. Thomas Watson était extrêmement fier que la première machine de ce type soit lancée dans son entreprise, mais à la fin du projet, sa joie a été éclipsée.

Lors de la remise solennelle de la machine d'essai terminée à Harvard, Aiken n'a pas mentionné la contribution d'IBM à sa création dans son discours. Thomas Watson est devenu furieux et a interrompu toute coopération avec Aiken. Le nom «ASCC» a été remplacé par le paramilitaire Mark I, et Aiken et IBM se sont séparés.

Faisons encore une remarque sur la personnalité d'Aiken. Selon le même Campbell, Aiken appartenait à la catégorie des ingénieurs mathématiques. Son véritable intérêt pour les ordinateurs se situait purement sur un plan pratique. Les calculs étaient en premier lieu, et les voitures ne restaient qu'un outil auxiliaire pratique. Il n'a pas créé d'ordinateur pour l'ordinateur. Néanmoins, quand en 1944 le monstre pour 200 000 $ (selon d'autres sources, pour 500 000 $) a finalement été achevé et livré à Harvard, Aiken avec enthousiasme, pas moins qu'en développement, a commencé à l'utiliser.

Voici une brève description de la machine résultante.

  • Plus de 765 mille composants.
  • Environ 17 mètres de longueur.
  • 2,5 mètres de hauteur.
  • Poids: 4,5 tonnes.
  • Synchronisation des modules à l'aide d'un arbre de 15 mètres avec un moteur électrique.
  • Sur l'insistance de Thomas Watson, la machine était enfermée dans un «placard» de verre et d'acier inoxydable.
  • La machine pourrait remplacer jusqu'à 20 personnes par des appareils manuels pour effectuer des calculs.
  • La machine était programmable et ne nécessitait aucune intervention humaine pendant son fonctionnement.
  • Malgré tout ce qui précède, la voiture était extrêmement lente, même pour son temps.


Une courte histoire de Mark I et une démonstration de l'apparence de la voiture de nos jours


Caractéristiques Mark I de la référence du ministère américain de la Défense

Il est habituel de dire que Mark I n'a pas vraiment été utilisé dans des calculs sérieux pendant 15 ans de travail. Arrêtons-nous plus en détail sur ce moment.

Howard Aiken a été nommé chef du Harvard Computing Laboratory, qui, à son tour, était à la disposition du US Shipping Bureau. Bien entendu, tout avantage technique pendant la Seconde Guerre mondiale pourrait être décisif, et le bureau des transports maritimes était extrêmement positif quant à l'apparence d'un ordinateur. Néanmoins, en raison des spécificités du bureau, il y a eu peu d'ordres de règlement avec Mark I. Beaucoup plus de calculs ont été effectués pour le laboratoire de recherche du bureau des munitions. Le travail sur la machine s'est déroulé en trois équipes, et pendant le temps «libre», il a été utilisé pour calculer les tables de Bessel, dans lesquelles Aiken a vu son objectif principal.


Fragment de la préface du manuel d'instructions de l'ASCC de 1946 (Mark I)

Le prochain projet informatique, Mark II, a été développé à la fin de 1944 par Aiken et Campbell. Il était prévu de créer une autre calculatrice électromécanique, cette fois pour les besoins du terrain d'entraînement naval de Dalgren. Il a été suivi par deux autres voitures similaires, Mark III et Mark IV, respectivement. Le dernier ordinateur d'Aiken ne contenait plus de composants mécaniques et utilisait de la mémoire sur des noyaux magnétiques.

À ce jour, Mark I est toujours opérationnel. En 2014, il a été révisé et lancé.


POV Mark I


La même chose, sous un angle différent: l'

arrêt officiel de l '«ordinateur» a eu lieu en 1959 en raison de son obsolescence totale.

Whirlwind I Project: premier ordinateur d'affichage


Peut-être que le projet Whirlwind est l'un des ordinateurs les plus intéressants jamais créés. Son bref historique est le suivant: au début des années 40, l'US Navy avait besoin d'un simulateur pour les pilotes qui ne serait pas lié à un modèle spécifique de l'avion et pourrait être reprogrammé à tout moment immédiatement avant la session de formation. Le développement a été confié à une équipe d'ingénieurs dirigée par Jay Forrester du MIT.



Le hic, c'était que la Marine avait besoin non seulement d'un ordinateur, mais d'un système qui répondait aux actions des opérateurs en temps réel. Au cours de la première année de développement, Forrester a concentré son équipe sur la création d'une machine analogique capable de calculer la trajectoire de l'avion, mais cette solution était trop compliquée et pas assez flexible pour une telle tâche.

En 1945, le groupe Forrester a commencé à étudier les bases de la technologie numérique et à concevoir un nouvel ordinateur utilisant de nouvelles technologies.

La complexité technique du projet (jusqu'à 100 000 opérations par seconde était nécessaire contre les 1000 à 10 000 habituels à l'époque), les créateurs n'avaient pas une telle expérience (le premier ordinateur ENIAC entièrement électronique vient de commencer à fonctionner, un favori des filles, respectivement, une nouvelle machine devait être développée avec zéro) et une foule d'autres facteurs ont étiré le projet au fil du temps. Au tout début, les chefs de groupe ont décidé de la nécessité de scinder le développement du projet en deux phases. Dans un premier temps, il était prévu de construire une machine simplifiée, Whirlwind I, afin que, compte tenu de ses erreurs et de l'accumulation d'expérience, on crée ensuite un ordinateur plus avancé, plus puissant et plus cher.



Le premier projet informatique détaillé était prêt en 1947, après la guerre, et la fin des tests de tous les nœuds critiques était prévue pour 1949. Cependant, l'histoire a apporté des ajustements à ce plan.

Le coût élevé du développement de Mark I a été partiellement compensé par son utilisation militaire. Mais à la fin de la Seconde Guerre mondiale, le gouvernement américain a drastiquement réduit tous les budgets militaires, et l'ordinateur inachevé a perdu son objectif principal: l'Air Force n'avait plus besoin de former les pilotes de manière aussi intensive, et pour cela il y avait suffisamment de méthodes «conservatrices», qui, en outre, valaient la peine nettement moins cher. Selon des estimations moyennes, le développement de Whirlwind, en vue d'attirer un nombre important de ressources humaines et techniques, a coûté aux États-Unis environ 1,8 million de dollars par an (ce qui en termes d'argent moderne rapporte jusqu'à environ 18 millions de dollars).


Plan d'étage Whirlwind

Curieusement, curieusement, l'ordinateur EDVAC développé en parallèle était une autre pierre vers l'inexpérience économique du projet Whirlwind, dont les coûts étaient nettement inférieurs.

Il est tout à fait naturel que le projet de simulateur de vol ait été minimisé et réorganisé en un projet purement «informatique». Le patronage de Whirlwind en 1948 est passé de la Marine à la US Navy, qui a généralement soutenu le développement, mais a plaidé pour une réduction significative des prix et une simplification de l'ordinateur.

Forrester et Everett, chefs d'équipe de développement, se sont tournés pour trouver un nouveau client pour leur projet. Ils ont été fabriqués par l'US Air Force, qui, dans le cadre de la construction d'un système de défense aérienne, avait besoin d'une machine capable de combiner les données de plusieurs radars sur une seule carte. En 1949-1950, la majeure partie du financement provenait du projet de ce ministère.

Démo de tourbillon pour la télévision. See It Now, 1951

Whirlwind I a été mis en service au début du printemps 1951. Comme prévu, la majeure partie du temps machine a été consacrée aux besoins de l'US Air Force. Vous pouvez en savoir plus sur l'utilisation de Whirlwind à des fins militaires ici . Vous trouverez ci-dessous une analyse des spécifications du projet dans les pages du document de 1953 .



Whirlwind I a également été le premier ordinateur à recevoir un écran graphique et un pistolet léger comme contrôle:






Vidéo amateur réalisée au Smithsonian Institution Museum, où est exposé l'un des fragments de Whirlwind.

Immédiatement après l'achèvement de la construction, l'ordinateur a été mis en service. Avec lui, l'US Air Force a testé un nouveau système de défense aérienne, le Cape Cod System. Le projet a été organisé par un laboratoire Lincoln spécialement créé.

Les tâches de l'ordinateur comprenaient la résolution des problèmes de suivi des cibles pour les combattants. Un affichage graphique spécial, dont nous avons parlé un peu plus haut, a été créé spécialement pour la commodité des opérateurs: le système vous a permis de "pointer" le pistolet léger vers la cible souhaitée. Un autre écran, en option, a été utilisé pour créer des copies de l'écran - la caméra a été pointée vers elle. En 1953, le «Cape Cod System» a réussi à suivre 48 cibles à l'aide de 14 radars.

En plus des tâches purement militaristes, l'ordinateur a également été utilisé par les scientifiques pour les calculs. Les principales demandes sont venues au laboratoire de l'ONR et du MIT. Selon certains rapports, un ordinateur a résolu jusqu'à 200 de ces tâches par an.

Le développement du projet Whirlwind ne s'est pas terminé avec la création du premier modèle. La deuxième version de l'ordinateur, Whirlwind II, a dépassé à plusieurs reprises son prédécesseur en 1959 et l'utilisation ultérieure de Whirlwind I a été considérée comme économiquement inopportune. Le premier arrêt de l'ordinateur a eu lieu en juin 1959. Cependant, l'ordinateur n'est pas resté inactif pendant longtemps et a rapidement été loué à Wolf Research and Development Company, fondée par un ancien membre du projet Whirlwind. Pendant environ 5 ans, l'ordinateur a travaillé au bureau de l'entreprise, résolvant ses tâches.

Un arrêt complet de l'ordinateur a eu lieu en 1964. Whirlwind I a été démonté et l'un de ses fragments a été transféré au Museum of Computer History (vidéo ci-dessus).

Pour résumer un peu en chiffres:

  • poids de l'ordinateur: 9,1 tonnes;
  • coûts du projet: 1 million de dollars par an;
  • durée d'activité approximative: 14 ans par intermittence;
  • Whirlwind J'ai présenté la première interface utilisateur graphique pilotée par l'opérateur au monde.

Nous espérons que vous avez trouvé notre article de synthèse intéressant. Dans tous les cas, regarder des dinosaures de la technologie informatique tout en tenant un téléphone portable ou assis devant des ordinateurs personnels est très drôle et inhabituel.

En conclusion, nous vous proposons plusieurs liens thématiques:

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