shipping
1300 632 332

view cartView Cart

Η επιλεκτική σειρά ηλεκτρονικών αριθμομηχανών της IBM

Frank da Cruz
[email protected]
Πανεπιστήμιο Κολούμπια 1966-2011

Η επιλεκτική σειρά ηλεκτρονικών αριθμομηχανών της IBM, που κατασκευάστηκε στη μονάδα Endicott της IBM υπό την καθοδήγηση του καθηγητή του Κολούμπια Wallace Eckert και του προσωπικού του επιστημονικού εργαστηρίου πληροφορικής Watson το 1946-47, φαίνεται εδώ μετά την μετακόμισή της στα κεντρικά της IBM στην οδό 590 Madison στο Μανχάταν [4], όπου καταλάμβανε την περίμετρο ενός δωματίου μήκους 60 ποδιών και πλάτους 30 ποδιών [42] (ο Herb Grosch [59] εκτιμά τις διαστάσεις του σχήματος “U” του σε 60 + 40 + 80 πόδια συνολικά, περίπου μισό γήπεδο ποδοσφαίρου!)

Ορατές στον τοίχο στο παρασκήνιο είναι τρεις διάτρητες καρτέλες και τριάντα αναγνώστες που σχηματίζουν την αποθήκευση χαρτοταινίας, με ένα μεγάλο ρολό ταινίας πάνω από κάθε διάτρητη καρτέλα. Η χαρτοταινία ήταν στην πραγματικότητα μια άκοπη κάρτα IBM, πλάτους μεγαλύτερου από επτά ίντσες, βάρους 400 κιλών ανά ρολό [57, 59] (ΚΟΝΤΙΝΟ). Κατά μήκος του αριστερού τοίχου υπάρχουν αγωγοί κυκλωμάτων κενού για ανάγνωση καρτών και έλεγχο αλληλουχίας και 36 αναγνώστες χαρτοταινίας, που αποτελούν το τμήμα ευρετηρίου του πίνακα, πολλοί από τους οποίους φορτώνονται με προσαρμοσμένους βρόχους ταινιών για κοινά αναφερόμενα δεδομένα. Τα περισσότερα πάνελ κατά μήκος του δεξιού τοίχου καταλαμβάνονται από την ηλεκτρονική αριθμητική μονάδα και αποθήκευση. Στο κέντρο του δωματίου: αναγνώστες καρτελών, διάτρητες καρτέλες, εκτυπωτές και (μη ορατή) η κονσόλα του χειριστή.
«Η SSEC, που σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και τέθηκε σε λειτουργία μόνο μέσα σε δύο χρόνια, περιείχε 21.400 ηλεκτρονόμους (ρελέ) και 12.500 σωλήνες κενού. Μπορούσε να λειτουργήσει επ’ αόριστον υπό τον έλεγχο του τροποποιήσιμου προγράμματός του. Κατά μέσο όρο, εκτελούσε δεκαδικό πολλαπλασιασμό 14 – 14 σε ένα πεντηκοστό του δευτερολέπτου, διαίρεση σε ένα τριακοστό του δευτερολέπτου και πρόσθεση ή αφαίρεση με δεκαεννιά αριθμητικά ψηφία σε ένα τριακοσιοστό και πέντε του δευτερολέπτου … Για περισσότερα από τέσσερα χρόνια, η SSEC εκπλήρωσε την επιθυμία που είχε εκφράσει ο Watson στα εγκαίνια της: ότι θα εξυπηρετούσε την ανθρωπότητα, επιλύοντας σημαντικά επιστημονικά προβλήματα. Επέτρεψε στον Wallace Eckert να δημοσιεύσει ένα σεληνιακό αναμνηστικό… με μεγαλύτερη ακρίβεια από πριν… η πηγή δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε στην πρώτη προσγείωση του ανθρώπου στη Σελήνη» [4]. «Για κάθε σεληνιακή θέση, οι λειτουργίες που απαιτούνται για τον υπολογισμό και τον έλεγχο των αποτελεσμάτων ανέρχονταν σε 11.000 προσθέσεις και αφαιρέσεις, 9.000 πολλαπλασιασμούς και 2.000 ευρετήρια πινάκων. Κάθε εξίσωση που έπρεπε να επιλυθεί απαιτούσε την αξιολόγηση περίπου 1.600 όρων – όλοι μαζί αποτελούσαν ένα εντυπωσιακό αριθμητικό ποσό, που η SSEC θα μπορούσε να ξεφορτωθεί σε επτά λεπτά προς όφελος των θεατών»[ 9].
Ο έλεγχος επιτυγχάνεται με γραπτές οδηγίες, τις οποίες το μηχάνημα διαβάζει και ακολουθεί. Οι τυπικές εντολές είναι: • «Διάβασε έναν αριθμό από μια μονάδα ανάγνωσης και αποθήκευσέ τον σε μια δεδομένη μονάδα μνήμης». • «Πάρε τον αριθμό από μια δεδομένη μονάδα μνήμης, πολλαπλασίασέ τον με αυτόν σε μια άλλη μονάδα, ρίξε έναν καθορισμένο αριθμό ψηφίων από την απάντηση και κατάθεσέ τον σε μια τρίτη μονάδα.» [83].

Η SSEC ήταν ορατή στους πεζούς στο πεζοδρόμιο και ενέπνευσε μια γενιά σκιτσογράφων, που απεικόνιζαν τον υπολογιστή ως μια σειρά πάνελ στο μέγεθος τοίχου, τα οποία καλύπτονταν με φώτα, μετρητές, επιλογείς, διακόπτες και κυλίνδρους περιστροφής της ταινίας ( κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση). Η SSEC λειτούργησε σε αυτή τη θέση από τον Ιανουάριο του 1948 έως τον Ιούλιο του 1952, όταν και αντικαταστάθηκε από τον πρώιμο «μαζικό» υπολογιστή 701 της IBM (δηλ. περισσότερους από έναν).

Στην τελετή έναρξης της SSEC, στις 27 Ιανουαρίου 1948, η Betsy Stewart [57] στην κονσόλα χειριστή της SSEC. Από αριστερά, στέκονται πίσω από την κονσόλα: ο Robert R. “Rex” Seeber (επικεφαλής αρχιτέκτονας της SSEC), ο καθηγητής του Κολούμπια Wallace J. Eckert (διευθυντής έργου), ο Thomas J. Watson (πρόεδρος της IBM), και ο Frank E. Hamilton (προϊστάμενος μηχανικός) [42].

Ακολουθεί μια όψη της SSEC από το φυλλάδιο που δόθηκε στην τελετή έναρξης, ευγενική προσφορά του Herb Grosch:

«[Πάνω είναι] η επεξεργασμένη φωτογραφία [της αίθουσας SSEC]: Ο Bill McClelland στο ευρετήριο πίνακα [αριστερά], η Betsy Stewart στην κονσόλα, ένας μηχανικός στα δεξιά» ΧΩΡΙΣ κολώνες» [59]. ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ για την πρωτότυπη όψη.

Ο Watson Senior, κατά την πρώτη προβολή της SSEC πριν από τα αποκαλυπτήρια στο κοινό: «Υπάρχει μόνο ένα πράγμα», είπε κάπως δύσπιστα. «Η σάρωση αυτού του δωματίου παρεμποδίζεται από τις μεγάλες μαύρες κολώνες που βρίσκονται στο κέντρο. Αφαιρέστε τες πριν την τελετή.» Όμως, καθώς υποστήριζαν το κτίριο, οι κολώνες αυτές παρέμειναν. Αντ’ αυτού, η φωτογραφία στο φυλλάδιο που δόθηκε στην τελετή επεξεργάστηκε προσεκτικά για να απομακρυνθούν όλα τα ίχνη των εμποδιζόμενων κολώνων [57].

Ακολουθούν μερικές πρόσθετες εικόνες από το επιστημονικό μηνιαίο άρθρο του Eckert το 1948 [83] (κάντε κλικ σε κάθε εικόνα για λεπτομέρειες):

Εκτυπωτές

Διατρητική ταινία

Κάρτα προγράμματος

Και εδώ υπάρχουν αντίγραφα δύο γυάλινων διαφανειών που αποκαλύφθηκαν από τον Herb Grosch τον Απρίλιο του 2004 (κάντε κλικ στις εικόνες για λεπτομέρειες):

Unité de recherche sur table

Οι άνθρωποι της SSEC

Πλακέτα με την υπογραφή του Watson τοποθετημένη πάνω δεξιά στο «πλαίσιο» από ασβεστόλιθο [59] (δεν είναι ορατή στη φωτογραφία):

Από μια βιογραφία του John Backus, ο οποίος αργότερα ανέπτυξε την FORTRAN (ανάμεσα σε πολλές άλλες συνεισφορές):

Εκείνη την άνοιξη [1949], ο Backus επισκέφθηκε το Κέντρο πληροφορικής της ΙΒΜ στη λεωφόρο Madison, όπου περιόδευσε την επιλεγμένη σειρά ηλεκτρονικής (SSEC), έναν από τους πρώτους ηλεκτρονικούς υπολογιστές της IBM. Στην περιοδεία του, ο Backus ανέφερε στην οδηγό ότι ψάχνει για δουλειά. Αυτή, τον παρέτρυνε να μιλήσει με τον διευθυντή του έργου και έτσι προσλήφθηκε για να εργαστεί στην SSEC.

Η SSEC δεν ήταν ο υπολογιστής με τη σύγχρονη έννοια. Δεν είχε μνήμη για την αποθήκευση λογισμικού και τα προγράμματα έπρεπε να εισαχθούν σε διάτρητες χαρτοταινίες. Αποτελούνταν από χιλιάδες ηλεκτρομηχανικά εξαρτήματα, καθιστώντας το αναξιόπιστο και αργό. Μέρος της δουλειάς του Backus ήταν να παρακολουθεί το μηχάνημα και να το διορθώνει όταν αυτό σταματούσε να λειτουργεί. Σκέτη πρόκληση ήταν επίσης κι ο προγραμματισμός της SSEC, καθώς δεν υπήρχε κάποιος στάνταρ τρόπος να το κάνει κάποιος.

Ο Backus ξόδεψε τρία χρόνια εργαζόμενος πάνω στην SSEC και εκείνη τη περίοδο εφηύρε ένα πρόγραμμα που ονομάζοταν Speedcoding (ταχυκώδικας). Το πρόγραμμα αυτό ήταν το πρώτο που περιλάμβανε έναν συντελεστή κλιμάκωσης, ο οποίος επέτρεπε την εύκολη αποθήκευση και χειρισμό των μεγάλων και μικρών αριθμών.

Η  SSEC χρησιμοποιήθηκε για ποικίλους και μεγάλης κλίμακας επιστημονικούς υπολογισμούς, μεταξύ των οποίων και οι καθηγητές του Κολούμπια Eckert (αστρονομία), Thomas (φυσική) και Grosch (οπτικά), όλοι από τα εργαστήρια Watson. Ήταν επίσης το επίκεντρο ενός από τα πρώτα μαθήματα της επιστήμης υπολογιστών στον κόσμο, που προσφέρθηκαν από το 1946. Παρακάτω είναι η λίστα από έναν κατάλογο μαθημάτων του Κολούμπια του 1951:

Αστρονομία 111 – Μέθοδοι μηχανικής επιστημονικού υπολογισμού, Ι.

2 έως 4 πόντοι Χειμερινό εξάμηνο. Dr. ECKERT και βοηθοί.

Μ. 2: 10-3.

Προγραμματισμός ωρών εργαστηρίων.

Η χρήση σύγχρονων υπολογιστικών μηχανών στην επιστημονική έρευνα: αριθμομηχανές με πληκτρολόγιο, εξοπλισμός διάτρητης κάρτας, ρελέ και ηλεκτρονικοί υπολογιστές, μη ψηφιακά μηχανήματα, διαλέξεις, επιδείξεις και εργαστηριακές εργασίες.

Προαπαιτούμενο ή παράλληλο: Μηχανική 281 και τουλάχιστον ένα άλλο μάθημα που αναφέρεται σε αυτήν την ανακοίνωση ή ισοδύναμο. Απαιτείται άδεια του εκπαιδευτή.

Αστρονομία 112 – Μέθοδοι μηχανικής επιστημονικής υπολογισμού, ΙΙ.

2 έως 4 πόντοι Εαρινό εξάμηνο. Κ. SEEBER.

Προγραμματισμός ωρών.

Αυτό το μάθημα ασχολείται πρωτίστως με την Επιλεκτική Ακολουθία Ηλεκτρονικής Αριθμομηχανής, την οργάνωση του μηχανήματος και την προετοιμασία προβλημάτων για αυτό.

Προαπαιτούμενο: Αστρονομία 111,

Οι ακόλουθες φωτογραφίες προέρχονται από ένα άρθρο του Νοεμβρίου του 1952 της Χημικής Μηχανικής, που περιγράφει τη λύση του L.H. Thomas, στην SSEC, σχετικά με το 64 χρονών πρόβλημα της σταθερότητας του αεροσκάφους Poiseuille που βασίστηκε σε μια αναλυτική λύση στο πρόβλημα που πρότεινε ο John von Neumann και προγραμματίστηκε από τους Phyllis Κ. Brown και Donald Α. Quarles, Jr., του εργαστηρίου Watson. Ο υπολογισμός χρειάστηκε 150 ώρες, σε σύγκριση με τα 100 χρόνια που θα χρειαζόταν με χειροκίνητο υπολογισμό. Εικόνα: ο Don Quarles (καθιστός), ο L.H. Thomas (από πάνω), ο Phyllis Brown (καθιστός).

 

Ήταν η SSEC ο πρώτος υπολογιστής με αποθηκευμένο πρόγραμμα;

Η SSEC αποκλείεται συχνά από την εξέταση ως ο πρώτος υπολογιστής ή ο πρώτος υπολογιστής με αποθηκευμένο πρόγραμμα, επειδή η IBM δεν την αποκαλεί υπολογιστή. Σύμφωνα με (ΔΕΙΤΕ ΑΝΑΦΟΡΑ), αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Thomas J. Watson δεν ήθελε να δώσει την εντύπωση ότι κατασκευάζει συσκευές που θα βγάζουν τους ανθρώπους (ανθρώπινους υπολογιστές) εκτός εργασίας! (Το 1951, σε μια σειρά πέντε διαλέξεων για τα νέα μηχανήματα που αναμεταδόθηκαν από το BBC, στις τέσσερις χρησιμοποιήθηκε ο όρος «αυτόματη υπολογιστική μηχανή» και μόνο ένας, του Alan Turing, χρησιμοποίησε τον όρο «ψηφιακός υπολογιστής» [αναφορά στον Jones παρακάτω].)

Ο EDSAC του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ (1949) ή το «παιδί» του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ (επίσης το 1949) αναφέρονται συνήθως ως οι πρώτοι υπολογιστές με αποθηκευμένα προγράμματα, δηλαδή υπολογιστές που θα μπορούσαν να ελέγχονται από ένα πρόγραμμα που είναι αποθηκευμένο στην κύρια μνήμη τυχαίας προσπέλασης. Αλλά αν η SSEC ήταν επίσης ένας υπολογιστής αποθηκευμένων προγραμμάτων, προηγήθηκε του EDSAC για ένα χρόνο. Οι γνώμες διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά του. Στο άρθρο της Encyclopedia Americana του 1958, ο Wallace Eckert δήλωσε ότι η SSEC «συνδύαζε την ηλεκτρονική ταχύτητα λειτουργίας της με τον έλεγχο μεγάλης χωρητικότητας αποθήκευσης (σχεδόν ένα εκατομμύριο ψηφία κυρίως σε σειριακή μορφή) και εγκαταστάσεις για εντελώς ευέλικτο έλεγχο αποθηκευμένου προγράμματος. Η αποθήκευση τυχαίας προσπέλασης ήταν σε ηλεκτρομαγνητικά ρελέ και η σειριακή αποθήκευση σε χαρτοταινίες υψηλής ταχύτητας. Ο υπολογιστής έλυσε πολλά μεγάλα προβλήματα στην ουράνια μηχανική, την υδροδυναμική, τη γεωφυσική, και την ατομική θεωρία» [81]. Διάφοροι συγγραφείς εκφράζουν διαφορετικές απόψεις. Στην πραγματικότητα, η SSEC ήταν μια υβριδική συσκευή, ικανή να εκτελεί οδηγίες από χαρτοταινία ή να τις αποθηκεύει στη μνήμη (αδιαμφισβήτητα μικρή) ρελέ και να τις εκτελεί από εκεί. Όταν το έκανε αυτό ταίριαζε με τον ορισμό της «αρχιτεκτονικής του von Neumann». Αν η αρχιτεκτονική του von Neumann αποτελεί κρίσιμο στοιχείο του ορισμού του «υπολογιστή», τότε αδιαμφισβήτητα η SSEC θα μπορούσε να θεωρηθεί ο πρώτος υπολογιστής στον κόσμο, ακόμη και αν ήταν (όπως λένε κάποιοι) ένα «παράξενο υβρίδιο που ενσωματώνει σωλήνες κενού, ρελέ και διάτρητες καρτές ανάγνωσης χαρτογραφικών ταινιών ή ένα γιγάντιο διαφημιστικό κτύπημα μιας μηχανής». Οι υποστηρικτές της προβολής της SSEC ως πρώτου υπολογιστή περιλαμβάνουν τον Emerson Pugh 40 (ιστορικός πληροφορικής), τον R. Morceau (βιβλίο του 1981, ΔΕΙΤΕ ΑΝΑΦΟΡΑ) και τον A. Wayne Brook (μηχανικός της SSEC, μη δημοσιευμένο χειρόγραφο βιβλίου, της SSEC, Ο Πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής), καθώς και πολλούς ιστότοπους ιστορίας του υπολογιστή. Η περίληψη του άρθρου του 1982 του Bashe για τα Χρονικά (βλ. Αναφορές λίγο παρακάτω) αναφέρει:

Η Επιλεκτική Σειρά Ηλεκτρονικής Αριθμομηχανής (SSEC) ήταν το πρώτο μηχάνημα που συνδύαζε ηλεκτρονικούς υπολογισμούς με αποθηκευμένο πρόγραμμα και το πρώτο μηχάνημα που μπορούσε να λειτουργήσει με δικές του οδηγίες ως δεδομένα. Όταν τέθηκε σε λειτουργία το 1948, και για λίγο καιρό, ήταν ο πιο ευέλικτος και ισχυρός υπολογιστής που υπήρχε. Η IBM δημοσίευσε σχετικά λίγα πράγματα και η SSEC έχει παραβλεφθεί σε μεγάλο βαθμό από ιστορικούς υπολογιστών. Αυτό το έγγραφο παρέχει μια ιστορική ρύθμιση για το SSEC.

Ο John Backus 102 λέει: «Νομίζω ότι είναι ακραίο να τη θεωρήσουμε ως τον πρώτο υπολογιστή με «αποθηκευμένο πρόγραμμα» – παρόλο που ένα από τα προγράμματα που έκανα χρησιμοποίησε κάποιες ειδικά προετοιμασμένες κυψέλες αποθήκευσης ως πηγή εντολής, αφότου αποθηκεύτηκαν κάποια δεδομένα μέσα σε αυτό.»

Βιβλιογραφικές αναφορές:

  • McPherson, John, «Μια Μεγάλη Κλίμακα, Ηλεκτρονική ψηφιακή αριθμομηχανή γενικής χρήσης – SSEC» (1948), Τα χρονικά της ΙΕΕΕ της ιστορίας της πληροφορικής, Τόμος 4 Αρ. 4 (Οκτ. 1984), σελ. 313-326 .
  • Bashe [4], Pugh [40] και Brennan [9].
  • Bashe, C.J., «Η ιστορική οπτική γωνία της SSEC», Τα χρονικά της ΙΕΕΕ της ιστορίας της πληροφορικής, Τόμος 4 Αρ. 4, σελ. 296-312 (1982) (ΠΕΡΙΛΗΨΗ).
  • Η επιλεκτική σειρά αριθμομηχανής της IBM, Φόρμα της ΙΒΜ 52-3927-0, Νέα Υόρκη (1948), 16pp.
  • Grosch, Herbert R.J., Υπολογιστής: Κομμάτια των Bits από μια ζωή, Τρίτη χιλιετία βιβλίων, Νοβάτο CA (1991) [57].
  • Eckert, W.J., «Ηλεκτρόνια και υπολογισμοί», The Scientific Monthly, Τόμος. LXVII, Νο. 5 (Νοέμβριος 1948).
  • Polachek, Harry, «Υπολογισμός της διάθλασης κύματος σοκ στην επιλεκτική σειρά ηλεκτρονικής αριθμομηχανής», Διαδικασίες, Φόρουμ επιστημονικής πληροφορικής, IBM, Νέα Υόρκη (1948), σελ. 107-122.
  • Anderson, Dan, «Τα Μαθηματικά στην Ηλεκτρονική Εποχή – Ο αστραπιαίος υπολογιστής της IBM θα κάνει τα πάντα εκτός από καφέ Percolate», New York Sun, Τετάρτη, 28 Ιανουαρίου 1948.
  • Jones, Allan, «Πέντε εκπομπές ΒΒC του 1951 για αυτόματες υπολογιστικές μηχανές», Τα χρονικά της ΙΕΕΕ της ιστορίας της πληροφορικής, τόμος. 26 No.2, pp.3-15 (2004).
  • Jones, Steven Ε, Roberto Busa, S.J., και η εμφάνιση της ανθρωπιστικής πληροφορικής: Ο ιερέας και η διάτρητη καρτέλα, Routledge (2016). Περιλαμβάνει κεφάλαιο σχετικά με την SSEC.

Εσωτερικοί Σύνδεσμοι:

Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (ήταν εντάξει τις 26 Ιαν 2019):

Δημιουργήθηκε: Μάιος 2003. Πιο πρόσφατη ενημέρωση: Σαβ 26 Ιαν 12:21:17 2019