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恐龙漫步：20世纪的两台大型计算机

好莱坞著名的电影《心灵游戏》中有一个如此奇特的场景：同事们向普林斯顿大学教授赠送了钢笔，以表彰他的才华。不管这个美丽的隐喻中甚至没有一滴现实，还是像其他许多美丽的事物一样，它是在梦想工厂的传送带上发明的，都没有关系。普通的笔（或者说，不愿使用它来进行大量的数学计算）是第一台计算机的灵感来源。今天我们将讨论其中两个。



而不是前言


关于第一台计算机的文章很多。有人随意地看着他们。有人详细介绍了它们的内部结构，分析了其创造的历史前提以及它们在世界技术进步中的作用。

当然，计算机历史的所有这些方面都是极其重要和有用的。他们帮助我们了解了我们今天生活的世界为何以这种方式运转。

但是，这并不能消除这种材料的某些无聊和说教的性质。它们使读者与数字和事实面对面，而没有给出计算机的三维视图。

作为一个小实验的一部分，我们想向您介绍两台“第一台”计算机：他在1940年代与IBM一起创建的Aiken的计算机，以及Whirlwind项目，尽管它的命运非常明显，但在此类文章中却很少提及。

首先，我们想向这些计算机展示“面孔”：找到有趣的档案文件，携带照片和录像。马克一世和旋风的详细故事已经被反复告诉我们。

霍华德·艾肯的第一台“计算机”




遇见这个人的名字叫霍华德·艾肯。通常认为，对他来说，我们应该归功于世界上第一台设备的出现，在某种程度上，它可以称为可编程计算机。他提出的项目本来是要代替一个人来求解只有数值解的微分方程。艾肯提出了在1930年代中后期创建这种设备的想法，当时他在哈佛大学攻读博士学位。在进行了一系列非常成功的尝试来组装适合于解决一系列问题的简单计算器之后，他想到了一些更完整和有趣的东西。根据他自己的承认，未来的汽车受到了查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）的启发。
恐怕巴贝奇（Babbage）住了75年后，我会失业了。
霍华德·艾肯（Howard Aiken）

垃圾计数机制，照片取自1946年ASCC（商标I）说明手册。完整版本的手册可以在这里找到。

在详细描述了未来计算机的概念并获得了美国海军的支持（艾肯是第二等级的机长）之后，他开始着手调整公司的门槛，以帮助他将项目付诸实践：提供技术专长并提供足够的要素基础。但并非一切都顺利。没有人愿意相信艾肯的汽车。有人因为项目过于复杂而拒绝了，有人因为缺乏市场前景而拒绝了。

以下是摘自艾肯公司IBM同事之一罗伯特·坎贝尔的口头采访以及摘录的译文。
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, -. ; . <…> , ./


事件的进一步发展已经或多或少地为大多数读者所熟知：IBM总裁沃森（Watson）变成了一个富有想象力的有远见的人，并热烈支持艾肯的想法。可以说，艾肯（Aiken）抽出了幸运票，开始了与IBM的合作伙伴关系：在那些年中，很少有公司能够使用如此丰富的技术组件。用艾肯自己的话说，如果IBM拒绝了他，他将不得不去RCA或贝尔实验室，他的机器可能变成完全电子的，而不是电子机械的。还是根本不出生。总结一下，再次值得注意：Aiken来到Watson的一个项目仅包含对机器功能要求的描述。所有技术实施都属于IBM，并且在某种程度上属于Aiken本人和他的同事。在IBM，该项目被命名为ASCC-自动序列控制计算器。托马斯·沃森（Thomas Watson）感到非常自豪的是，第一台这样的机器将在他的公司中发布，但是在项目结束时，他的喜悦黯然失色。

在将完成的测试机正式移交给哈佛的过程中，艾肯在演讲中没有提到IBM对其创建的贡献。托马斯·沃森（Thomas Watson）变得愤怒，并中断了与艾肯（Aiken）的进一步合作。 “ ASCC”这个名称被准军事标记I代替，艾肯和IBM分道扬ways。

让我们再谈一谈艾肯的个性。根据同一位坎贝尔的说法，艾肯属于数学工程师的范畴。他对计算机的真正兴趣纯属实用。计算是第一位的，汽车仍然只是便利的辅助工具。他没有为计算机创建计算机。然而，当1944年这只耗资200,000美元的怪物（根据其他消息来源，以500,000美元的价格）终于完成并交付给哈佛大学艾肯公司时，它的热情不亚于开发中，开始使用它。

这是生成的机器的简要说明。

  • 超过76.5万个组件。
  • 长约17米。
  • 高度2.5米。
  • 重量：4.5吨。
  • 使用15米长的轴与电动机进行模块同步。
  • 在托马斯·沃森（Thomas Watson）的坚持下，机器被封闭在玻璃和不锈钢制成的“壁橱”中。
  • 该机器最多可以用手动设备代替20人进行计算。
  • 该机器是可编程的，在操作过程中不需要人工干预。
  • 尽管有上述所有情况，但即使在这段时间里，汽车仍然极其缓慢。


如今，有关Mark I的简短故事以及有关汽车外观的演示均


来自美国国防部参考资料。Mark I的特性

通常说来，Mark I在其15年的工作中并未真正用于任何认真的计算。让我们更详细地讨论这一刻。

霍华德·艾肯（Howard Aiken）被任命为哈佛计算机实验室的负责人，而后者又由美国船务局处理。当然，第二次世界大战期间的任何技术优势都可能是决定性的，并且运输局对计算机的外观极为肯定。但是，由于该局的具体情况，与马克一世达成和解的命令很少。弹药局研究实验室进行了更多的计算。机器上的工作分三班进行，在“空闲”时间内，它被用来计算Bessel表，而艾肯看到了它的主要目的。


1946年ASCC指导手册（Mark I）的序言片段

下一个计算机项目Mark II由Aiken和Campbell在1944年底开发。计划创建另一个机电计算器，这次是为了满足Dalgren海军训练场的需要。随后是另外两辆类似的汽车，分别为Mark III和Mark IV。艾肯的最后一台计算机不再包含机械组件，而是在磁芯上使用了内存。

迄今为止，Mark I仍在运行。在2014年，它得到了服务和启动。


POV标记我


从不同的角度来看

，情况也是如此：“计算机”在1959年正式关闭，原因是计算机完全过时了。

旋风一号项目：第一台显示计算机


也许旋风项目是有史以来最有趣的计算机之一。他的简要历史如下：在1940年代初期，美国海军需要一个飞行员专用的模拟器，该模拟器不会与飞机的特定型号绑定，并且可以在训练之前的任何时间进行重新编程。该开发工作委托给由MIT的Jay Forrester领导的工程师团队。



结果是，海军不仅需要计算机，还需要能够实时响应操作员行动的系统。在开发的第一年，Forrester将他的团队集中在创建能够计算飞机轨迹的模拟机上，但是这种解决方案过于复杂并且不够灵活。

1945年，Forrester的小组开始研究数字技术的基础知识，并使用新技术设计一台新计算机。

该项目的技术复杂性（当时通常需要1000-10,000次，每秒最多需要100,000次操作），而创建者则没有这样的经验（第一台完全电子化的ENIAC计算机刚刚开始工作，分别是女孩们的最爱，必须开发新机器）。零），并且随着时间的流逝，其他许多因素也使项目变得捉襟见肘。在很早的阶段，小组负责人就决定将项目的开发分为两个阶段的决定。在第一阶段，计划建造一台简化的机器Whirlwind I，以便考虑到它的错误和经验的积累，然后制造一台更先进，功能强大且昂贵的计算机。



第一个详细的计算机项目在战后的1947年准备就绪，并且计划在1949年结束对所有关键节点的测试。但是，历史已经对该计划进行了调整。

Mark I的高昂开发费用被其军事用途部分抵消了。但是在第二次世界大战结束时，美国政府大幅度削减了所有军事预算，而未完成的计算机却失去了主要目标：空军不再需要如此密集地训练飞行员，为此，有足够的“保守”方法，而且值得便宜得多。根据平均估计，由于吸引了大量的人力和技术资源，旋风的发展每年给美国造成的损失约为180万美元（就现代货币而言，这大约相当于1800万美元）。


旋风平面图

奇怪的是，奇怪的是，并行开发的EDVAC计算机是解决旋风项目经济不便的另一块石子，其成本大大降低。

将飞行模拟器项目最小化并重组为一个纯粹的“计算”项目是很自然的。 1948年，惠而浦的赞助人从海军移交给了美国海军，这大体上支持了这一发展，但主张大幅降低价格并简化计算机。

开发团队负责人Forrester和Everett转而为其项目寻找新客户。它们是由美国空军制造的，作为防空系统建设的一部分，需要一台能够将来自多个雷达的数据组合到单个地图中的机器。到1949-50年，大部分资金都来自该部门。

旋风演示电视。 1951

年的春风一号（I Whirlwind I）在1951的初春受委托。不出所料，机器的大部分时间都花在了美国空军的需求上。您可以在此处阅读有关将旋风用于军事目的的更多信息。以下是对1953年文档页面上的项目规范的扫描。



旋风我也是第一台接受图形显示和光枪控制的计算机：






在史密森学会博物馆制作的业余录像，其中展出了旋风碎片之一。

施工完成后，计算机立即投入运行。美国空军用它测试了一种新的防空系统，即鳕鱼角系统。该项目由专门创建的林肯实验室策划。

该计算机的任务包括解决战斗机跟踪目标的问题。为了方便操作员，我们专门创建了一个特殊的图形显示，我们将其写得更高一些：该系统使您可以将光枪“指向”所需的目标。另一个显示屏（可选）用于创建屏幕副本-相机对准了它。到1953年，“鳕鱼角系统”使用14台雷达跟踪了48个目标。

除了纯粹的军事任务外，科学家还使用该计算机进行计算。主要要求来自ONR和MIT的实验室。根据一些报告，一台计算机每年可以解决多达200个此类任务。

旋风项目的开发并未在创建第一个模型时就结束。到1959年，第二版计算机“旋风II”已多次超过其前身，并且在经济上不宜进一步使用“旋风I”。 1959年6月，计算机首次关闭。但是，计算机没有长时间闲置，不久便被租给了由Whirlwind项目的前成员创建的Wolf研究与开发公司。这台计算机在公司办公室工作了大约5年，解决了任务。

1964年，计算机彻底关闭。旋风我被拆解，其碎片之一被转移到计算机历史博物馆（上面的视频）。

总结一下数字：

  • 电脑重量：9.1吨；
  • 项目费用：每年100万美元；
  • 大概的活动时间：间歇地14年；
  • 旋风我介绍了世界上第一个操作员驱动的图形用户界面。

我们希望您发现我们的评论文章有趣。无论如何，拿着手机或坐在个人计算机前看着计算机技术的恐龙是非常有趣和不寻常的。

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