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Passeio dos Dinossauros: Dois Grandes Computadores do Século XX

Havia uma cena tão curiosa no famoso filme de Hollywood "Mind Games": colegas apresentaram as canetas ao professor de Princeton como uma homenagem ao seu talento. Não importa se existe uma gota de realidade nessa bela metáfora, ou se, como muitas outras coisas bonitas, foi inventada no transportador de uma fábrica de sonhos. A caneta comum (ou melhor, a relutância em produzir toneladas de cálculos matemáticos) foi a inspiração para os primeiros computadores. Hoje vamos falar sobre dois deles.



Em vez de um prefácio


Muitos artigos foram escritos sobre os primeiros computadores. Alguém olhou para eles casualmente como garantido. Alguém entrou em detalhes, descreveu sua estrutura interna, analisou os pré-requisitos históricos para sua criação e seu papel no progresso tecnológico mundial.

Obviamente, todos esses aspectos da história dos computadores são extremamente importantes e úteis. Eles nos ajudam a entender por que o mundo em que vivemos hoje funciona da maneira que funciona.

No entanto, isso não nega parte da natureza chata e didática de tais materiais. Eles deixam o leitor frente a frente com figuras e fatos e não oferecem uma visão tridimensional do computador.

Como parte de um pequeno experimento, gostaríamos de falar sobre os dois "primeiros" computadores: a máquina de Aiken, que ele criou na década de 1940, juntamente com a IBM, e o projeto Whirlwind, que não é mencionado com frequência em tais artigos, apesar de seu destino notável.

Antes de mais, gostaríamos de mostrar o rosto desses computadores: para encontrar documentos interessantes de arquivo, trazer fotografias e gravações de vídeo. A história detalhada de Mark I e Whirlwind já foi repetidamente contada para nós.

O primeiro "computador" de Howard Aiken




Conheça o nome desse homem é Howard Aiken. Geralmente, acredita-se que é para ele que devemos a aparência do primeiro dispositivo do mundo, que, com certa extensão, pode ser chamado de computador programável. O projeto que ele propunha deveria substituir uma pessoa na solução de equações diferenciais que possuem apenas soluções numéricas. Aiken teve a idéia de criar esse dispositivo em meados da década de 1930, enquanto trabalhava em sua tese de doutorado em Harvard. Depois de uma série de tentativas bem-sucedidas de montar calculadoras simples e adequadas para resolver uma estreita faixa de problemas, ele pensou em algo mais completo e interessante. Por sua própria admissão, o futuro carro foi inspirado no trabalho de Charles Babbage.
Receio que, se Babbage tivesse vivido 75 anos depois, eu teria ficado sem trabalho
Howard Aiken

Mecanismo de contagem de babbage, fotografia do manual de instruções ASCC de 1946 (marca I). A versão completa do manual pode ser encontrada aqui .

Depois de fazer uma descrição detalhada do conceito de futuro computador e obter apoio financeiro da Marinha dos EUA (Aiken era um capitão de segundo escalão), ele começou a andar pelos limites das empresas que o ajudariam a colocar o projeto em prática: fornecer conhecimentos técnicos e fornecer uma base de elementos adequada. Mas nem tudo foi bom. Ninguém queria acreditar no carro de Aiken. Alguém recusou por causa da complexidade excessiva do projeto, alguém por falta de perspectivas de mercado.

Abaixo, um trecho de uma entrevista oral com Robert Campbell, um dos colegas de Aiken na IBM, além de uma tradução abreviada.
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, -. ; . <…> , ./


O desenvolvimento posterior de eventos já é mais ou menos conhecido para a maioria dos leitores: Watson, presidente da IBM, acabou sendo um homem visionário com uma imaginação rica e apoiou calorosamente a idéia de Aiken. Podemos dizer que a Aiken conseguiu um ingresso de sorte, iniciando uma parceria com a IBM: naqueles anos, poucas empresas tinham acesso a uma seleção tão rica de componentes técnicos. Nas próprias palavras de Aiken, se a IBM o recusasse, ele teria que ir à RCA ou à Bell Laboratories, e sua máquina poderia se tornar completamente eletrônica, em vez de eletrônica-mecânica. Ou não nascer de jeito nenhum. Em resumo, vale a pena notar mais uma vez: a Aiken chegou ao Watson com um projeto contendo apenas uma descrição dos requisitos para a funcionalidade da máquina. Toda implementação técnica pertence à IBM e, em certa medida, ao próprio Aiken e seus colegas.Na IBM, o projeto foi nomeado ASCC - Automatic Sequence Controlled Calculator. Thomas Watson estava extremamente orgulhoso de que a primeira máquina desse tipo fosse lançada em sua empresa, mas no final do projeto, sua alegria foi ofuscada.

Durante a entrega cerimonial da máquina de teste finalizada para Harvard, Aiken não mencionou a contribuição da IBM para sua criação em seu discurso. Thomas Watson ficou furioso e interrompeu a cooperação com a Aiken. O nome “ASCC” foi substituído pelo paramilitar Mark I, e Aiken e IBM se separaram.

Vamos fazer mais um comentário sobre a personalidade de Aiken. De acordo com o mesmo Campbell, Aiken pertencia à categoria de engenheiros matemáticos. Seu interesse real em computadores residia apenas em um plano prático. Os cálculos estavam em primeiro lugar, e os carros continuavam sendo apenas uma ferramenta auxiliar conveniente. Ele não criou um computador para o computador. No entanto, quando em 1944 o monstro por US $ 200.000 (segundo outras fontes, por US $ 500.000) foi finalmente concluído e entregue a Harvard, Aiken com entusiasmo, não menos do que em desenvolvimento, começou a usá-lo.

Aqui está uma breve descrição da máquina resultante.

  • Mais de 765 mil componentes.
  • Cerca de 17 metros de comprimento.
  • 2,5 metros de altura.
  • Peso: 4,5 toneladas.
  • Sincronização de módulos usando um eixo de 15 metros com um motor elétrico.
  • Por insistência de Thomas Watson, a máquina foi fechada em um "armário" de vidro e aço inoxidável.
  • A máquina pode substituir até 20 pessoas por dispositivos manuais para realizar cálculos.
  • A máquina era programável e não exigia intervenção humana durante a operação.
  • Apesar de tudo, o carro estava extremamente lento, mesmo para o seu tempo.


Uma breve história sobre o Mark I e uma demonstração da aparência do carro nos dias de hoje


Características do Mark I da referência do Departamento de Defesa dos EUA

É costume dizer que o Mark I não foi realmente usado em cálculos sérios durante 15 anos de seu trabalho. Vamos nos debruçar sobre este momento com mais detalhes.

Howard Aiken foi nomeado chefe do Harvard Computing Laboratory, que, por sua vez, estava à disposição do US Shipping Bureau. Obviamente, qualquer vantagem técnica durante a Segunda Guerra Mundial poderia ser decisiva, e o departamento de expedição era extremamente positivo em relação à aparência de um computador. No entanto, devido às especificidades da agência, havia poucas ordens para acordos com Mark I. Muito mais cálculos foram feitos para o laboratório de pesquisa do departamento de munição. O trabalho na máquina ocorreu em três turnos e, no tempo "livre", foi utilizado para calcular as tabelas de Bessel, nas quais a Aiken via seu objetivo principal.


Fragmento do prefácio do manual de instruções ASCC de 1946 (marca I)

O próximo projeto de computador, Mark II, foi desenvolvido no final de 1944 por Aiken e Campbell. Foi planejado criar outra calculadora eletromecânica, desta vez para as necessidades do campo de treinamento naval de Dalgren. Ele foi seguido por mais dois carros semelhantes, Mark III e Mark IV, respectivamente. O último computador de Aiken não continha mais componentes mecânicos e usava memória em núcleos magnéticos.

Até o momento, Mark I ainda está operacional. Em 2014, foi atendido e lançado.


Ponto de vista Mark I


O mesmo, sob uma perspectiva diferente:

o desligamento oficial do “computador” ocorreu em 1959, em conexão com sua completa obsolescência.

Projeto Whirlwind I: primeiro computador de exibição


Talvez o projeto Whirlwind seja um dos computadores mais interessantes já criados. Sua breve história é a seguinte: no início da década de 1940, a Marinha dos EUA precisava de um simulador para pilotos que não estivesse vinculado a um modelo específico da aeronave e pudesse ser reprogramado a qualquer momento imediatamente antes da sessão de treinamento. O desenvolvimento foi confiado a uma equipe de engenheiros liderada por Jay Forrester, do MIT.



O problema foi que a Marinha precisava não apenas de um computador, mas de um sistema que respondesse às ações do operador em tempo real. No primeiro ano de desenvolvimento, Forrester concentrou sua equipe na criação de uma máquina analógica capaz de calcular a trajetória da aeronave, mas essa solução era muito complicada e não era flexível o suficiente para essa tarefa.

Em 1945, o grupo da Forrester começou a estudar o básico da tecnologia digital e a projetar um novo computador usando novas tecnologias.

A complexidade técnica do projeto (até 100.000 operações por segundo era necessária contra as habituais 1000-10.000 da época), os criadores não tinham essa experiência (o primeiro computador ENIAC totalmente eletrônico começou a funcionar, um dos favoritos das meninas, respectivamente, uma nova máquina teve que ser desenvolvida com zero) e vários outros fatores estenderam o projeto ao longo do tempo. Nos estágios iniciais, os líderes do grupo decidiram sobre a necessidade de dividir o desenvolvimento do projeto em duas fases. No primeiro estágio, planejava-se construir uma máquina simplificada, o Whirlwind I, para que, levando em conta seus erros e o acúmulo de experiência, criasse um computador mais avançado, poderoso e caro.



O primeiro projeto detalhado de computador estava pronto em 1947, após a guerra, e o final do teste de todos os nós críticos foi planejado para 1949. No entanto, a história fez ajustes nesse plano.

O alto custo no desenvolvimento de Mark I foi parcialmente compensado por seu uso militar. Mas no final da Segunda Guerra Mundial, o governo dos EUA reduziu drasticamente todos os orçamentos militares, e o computador inacabado perdeu seu objetivo principal: a Força Aérea não precisava mais treinar pilotos com tanta intensidade e, para isso, havia métodos “conservadores” suficientes, que, além disso, valiam a pena. significativamente mais barato. De acordo com estimativas médias, o desenvolvimento do Whirlwind, tendo em vista atrair um número significativo de recursos humanos e técnicos, custa aos Estados Unidos cerca de US $ 1,8 milhão por ano (o que em termos de dinheiro moderno gera US $ 18 milhões).


Planta baixa do turbilhão

Curiosamente, curiosamente, o computador EDVAC que está sendo desenvolvido em paralelo era outra pedra para a inexperiência econômica do projeto Whirlwind, cujos custos se mostraram significativamente mais baixos.

É bastante natural que o projeto do simulador de voo tenha sido minimizado e reorganizado em um projeto puramente “computacional”. O patrocínio da Whirlwind em 1948 passou da Marinha para a Marinha dos EUA, que geralmente apoiava o desenvolvimento, mas defendia uma redução significativa no preço e simplificação do computador.

Forrester e Everett, líderes da equipe de desenvolvimento, procuraram um novo cliente para seu projeto. Eles foram fabricados pela Força Aérea dos EUA, que, como parte da construção de um sistema de defesa aérea, precisava de uma máquina capaz de combinar dados de vários radares em um único mapa. Em 1949-50, a maior parte das finanças entrou no projeto desse departamento.

Demonstração do redemoinho para a televisão. Veja agora, 1951

Whirlwind Fui contratado no início da primavera de 1951. Como esperado, a maior parte do tempo da máquina foi destinada às necessidades da Força Aérea dos EUA. Você pode ler mais sobre o uso do Whirlwind para fins militares aqui . Abaixo está uma varredura da especificação do projeto nas páginas do documento de 1953 .



Whirlwind Também fui o primeiro computador a receber uma exibição gráfica e uma pistola leve como controle:






Um vídeo amador feito no Smithsonian Institution Museum, onde um dos fragmentos do Whirlwind é exibido.

Imediatamente após a conclusão da construção, o computador foi colocado em operação. Com ele, a Força Aérea dos EUA testou um novo sistema de defesa aérea, o Cape Cod System. O projeto foi curado por um Laboratório Lincoln especialmente criado.

As tarefas do computador incluíam a solução de problemas de rastreamento de alvos para caças. Um display gráfico especial, que escrevemos um pouco mais alto, foi criado especificamente para a conveniência dos operadores: o sistema permitiu que você "apontasse" a pistola de luz para o alvo desejado. Outra exibição, opcional, foi usada para criar cópias da tela - a câmera estava apontada para ela. Em 1953, o “Sistema Cape Cod” lidou com o rastreamento de 48 alvos usando 14 radares.

Além de tarefas puramente militaristas, o computador também era usado pelos cientistas para cálculos. Os principais pedidos chegaram ao laboratório do ONR e do MIT. Segundo alguns relatos, um computador resolveu até 200 tarefas desse tipo por ano.

O desenvolvimento do projeto Whirlwind não terminou na criação do primeiro modelo. A segunda versão do computador, Whirlwind II, em 1959 superou muitas vezes o seu antecessor e o uso posterior do Whirlwind I foi considerado economicamente inconveniente. O primeiro desligamento do computador ocorreu em junho de 1959. No entanto, o computador não ficou parado por muito tempo e logo foi alugado para a Wolf Research and Development Company, fundada por um ex-membro do projeto Whirlwind. Por cerca de 5 anos, o computador trabalhou no escritório da empresa, resolvendo suas tarefas.

Um desligamento completo do computador ocorreu em 1964. Whirlwind I foi desmontado e um de seus fragmentos foi transferido para o Museu de História da Computação (vídeo acima).

Para resumir um pouco em números:

  • peso do computador: 9,1 toneladas;
  • custos do projeto: US $ 1 milhão por ano;
  • tempo aproximado de atividade: 14 anos intermitentemente;
  • Whirlwind Introduzi a primeira interface gráfica do usuário do mundo.

Esperamos que você tenha achado nosso artigo de revisão interessante. De qualquer forma, olhar para os dinossauros da tecnologia da computação enquanto segura um telefone celular ou sentado na frente de computadores pessoais é muito engraçado e incomum.

Em conclusão, oferecemos vários links temáticos:

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