Il Selective Sequence Electronic Calculator di IBM

Frank da Cruz
[email protected]
Columbia University 1966-2011

Il Selective Sequence Electronic Calculator di IBM (SSEC), costruito presso la struttura di IBM a Endicott sotto la direzione del professor Wallace Eckert e il suo staff del Watson Scientific Computing Laboratory nel 1946-47, mostrato qui dopo essere stato spostato nel nuovo edificio della sede IBM al 590 Madison Avenue a Manhattan [4], dove occupava il perimetro di una stanza lunga 60 piedi e larga 30 [42] (Herb Grosch [59] stima che le dimensioni della sua forma a “U” siano 60 + 40 + 80 piedi, 180 piedi in tutto, circa mezzo campo di calcio!)

Sul muro, sullo sfondo, sono visibili tre perforatrici e trenta lettori che formano il nastro perforato, con un grande rotolo di nastro sopra ogni perforatrice. Il nastro perforato era in realtà un pezzo di carta IBM non tagliato, largo più di sette pollici, del peso di 400 libbre per rotolo [57, 59] (CLOSEUP). Lungo la parete sinistra ci sono banchi di circuiti a valvole a vuoto per la lettura delle carte e il controllo della sequenza e 36 lettori di nastri perforati che comprendono la sezione di consultazione delle tabelle, molti dei quali caricati con circuiti a nastro personalizzati per dati comunemente referenziati. La maggior parte dei pannelli lungo la parete destra sono occupati dall’unità aritmetica elettronica e dall’archiviazione. Al centro della stanza: lettori di schede, perforatrici, stampanti e (non visibili) la console dell’operatore.
“Progettato, costruito e messo in funzione in soli due anni, il SSEC conteneva 21.400 relè e 12.500 tubi a vuoto. Poteva operare indefinitamente sotto il controllo del suo programma modificabile. In media, eseguiva la moltiplicazione decimale 14 per 14 in un decimo di secondo, la divisione in un trentesimo di secondo e l’addizione o la sottrazione di numeri a diciannove cifre in trentacinque centesimi di secondo… Per più di quattro anni, il SSEC ha esaudito il desiderio espresso da Watson nella sua dedizione: servire l’umanità risolvendo importanti problemi scientifici. Ha permesso a Wallace Eckert di pubblicare una effemeride lunare … di una precisione maggiore di quella precedentemente disponibile… la fonte dei dati utilizzati nel primo sbarco dell’uomo sulla luna ” [4]. “Per ogni posizione della luna, le operazioni richieste per il calcolo e il controllo dei risultati hanno totalizzato 11.000 addizioni e sottrazioni, 9.000 moltiplicazioni e 2.000 ricerche di tabelle. Ogni equazione da risolvere richiedeva la valutazione di circa 1.600 termini – complessivamente una quantità impressionante di aritmetica che la SSEC potrebbe finire in sette minuti per degli spettatori ” [9].
Il controllo viene eseguito mediante istruzioni scritte, che la macchina legge e esegue. I comandi tipici sono: “Leggere un numero da una delle unità di lettura e memorizzarlo in una determinata unità di memoria”; • “Prendere il numero da una data unità di memoria, moltiplicarlo per quello in un’altra unità, rilasciare un numero specificato di cifre dalla risposta e depositarlo in una terza unità.” [83].

Il SSEC era visibile ai pedoni sul marciapiede e ispirava una generazione di vignettisti a ritrarre i computer come una serie di pannelli a parete coperti di luci, metri, quadranti, interruttori e rotoli di nastro rotante (fare clic sull’immagine per ingrandirla). Il SSEC restò in questo luogo dal gennaio 1948 al luglio 1952, quando fu sostituito dal primo 701 in assoluto, il primo computer prodotto in “massa” di IBM (cioè più di uno).

Alla cerimonia di apertura della SSEC, il 27 gennaio 1948, Betsy Stewart [57] alla console dell’operatore SSEC. Da sinistra, in piedi dietro la console: Robert R. “Rex” Seeber (architetto capo SSEC) Professore della Columbia Wallace J. Eckert (direttore del progetto), Thomas J. Watson (presidente IBM), e Frank E. Hamilton (capo ingegnere) [42].

Ecco una panoramica della SSEC dall’opuscolo dato alla cerimonia di apertura, cortesia di Herb Grosch:

“[Sopra abbiamo] la famosa foto ritoccata della [sala SSEC]: Bill McClelland all’unità di ricerca del tavolo [sinistra], Betsy Stewart alla console, un ingegnere sulla destra. ” [59]. CLICCA QUI per vederla non ritoccata.

Watson Senior, dopo aver visto per la prima volta la SSEC prima di essere mostrata al pubblico: “C’è solo una cosa”, disse improvvisamente. “L’ampiezza di questa stanza è ostacolata da quelle grandi colonne nere al centro, che devono essere rimosse prima della cerimonia.” Ma visto che servivano per sostenere l’edificio stesso, le colonne sono rimaste. Invece, la foto nella brochure distribuita alla cerimonia è stata accuratamente ritoccata per rimuovere tutte le tracce delle colonne [57].

Ecco alcune immagini aggiuntive dall’articolo di Eckert su Scientific Monthly del 1948 [83] (clicca su ogni immagine per avere più dettagli):

Stampanti

Nastro perforato

Scheda di programma

E qui ci sono le scansioni di due vetrini portati alla luce da Herb Grosch nell’aprile 2004 (clicca sull’immagine per più dettagli):

Tabella unità di ricerca

Persone del SSEC


Placca di firmata Watson attaccata in alto sulla “cornice” calcarea all’estremità destra [59] (non visibile nella foto):

Da una biografia di John Backus, che in seguito svilupperà FORTRAN (tra molti altri contributi):

Durante quella primavera [1949], Backus visitò l’IBM Computer Center a Madison Avenue, dove fece il giro del Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), uno dei primi computer elettronici di IBM. Durante il tour, Backus accennò alla guida che stava cercando un lavoro. Lei lo incoraggiò a parlare con il direttore del progetto, e fu assunto per lavorare nel SSEC.

Il SSEC non era un computer nel senso moderno. Non aveva memoria per la memorizzazione dei software, e i programmi dovevano essere inseriti su nastro di carta perforata. Aveva migliaia di parti elettromeccaniche, che lo rendevano inaffidabile e lento. Parte del lavoro di Backus era di controllare la macchina e aggiustarla quando smetteva di funzionare. Anche programmare la SSEC era una sfida, poiché non c’era un modo specifico per farlo.

Backus ha trascorso tre anni lavorando al SSEC, durante i quale ha inventato un programma chiamato Speedcoding. Il programma è stato il primo a includere un fattore di scala, che ha consentito di memorizzare e manipolare facilmente sia numeri grandi che piccoli.

Il SSEC è stato utilizzato per una varietà di calcoli scientifici su larga scala, inclusi i professori della Columbia Eckert (astronomia),Thomas (fisica), e Grosch (ottica), tutti del Watson Lab. È stato anche al centro di uno dei primi corsi di Informatica del mondo, offerti a partire dal 1946; ecco la lista di un catalogo di un corso alla Columbia del 1951 :

Astronomia 111 – Metodi macchina di calcolo scientifico, I.
dai 2 ai 4 punti   Sessione Invernale. Dr. ECKERT e assistenti.
M. 2:10-3.
Ore di laboratorio da concordare.
L’uso di moderne macchine calcolatrici nella ricerca scientifica: calcolatrici da tastiera,

attrezzature per schede perforate, relè e calcolatrici elettroniche, macchine non digitali. Lezioni frontali,

dimostrazioni e lavoro in laboratorio.

Prerequisito o parallelo: ingegneria 281 e almeno un altro corso elencato in questo annuncio o equivalente. È richiesta l’autorizzazione dell’insegnante.

Astronomia 112 – Metodi macchina di calcolo scientifico, II.
dai 2 ai 4 punti   Sessione Primaverli. Mr. SEEBER.
Ore da concordare.
Questo corso si occupa principalmente del Selective Sequence Electronic Calculator; organizzazione della macchina e preparazione di problemi per essa.
Prerequisito: Astronomia 111

Le foto che seguono sono tratte da un articolo del novembre 1952 in Chimical Engineering che descrive la risoluzione di LH Thomas, sul SSEC, del problema vecchio 64 anni che riguardava la stabilità del flusso aereo di Poiseuille, basato su una soluzione analitica al problema suggerito da John von Neumann, e programmato da Phyllis K. Brown e Donald A. Quarles, Jr., di Watson Lab. Il calcolo ha richiesto 150 ore, rispetto ai 100 anni che sarebbero stati necessari per il calcolo manuale. Illustrato: Don Quarles (seduto), L.H. Thomas (in bilico), Phyllis Brown (seduto).

Il SSEC era il primo computer a programma memorizzato?

Il SSEC spesso non viene considerato come il primo computer, o il primo computer a programma memorizzato, visto che IBM non lo ha chiamato computer. Secondo (TROVA FONTE) ciò era dovuto al fatto che Thomas J. Watson non voleva dare l’impressione che stesse costruendo dispositivi che avrebbero fatto finire le persone (computer umani) senza lavoro! (Nel 1951, in una serie di cinque conferenze sulle nuove macchine trasmesse dalla BBC, quattro usavano il termine “calcolatrice automatica”, solo una, di Alan Turing, usava il termine “computer digitale” [Fonte Jones sotto].)

L’EDSAC della Cambridge University (1949) o Baby della Manchester University (sempre del 1949) sono spesso citati come primi computer a programma memorizzato; ovvero computer che potrebbero essere controllati da un programma archiviato nella memoria principale ad accesso casuale. Ma se SSEC era anche un computer a programmo memorizzato, allora era precedente all’EDSAC di un anno. Le opinioni divergono per quanto riguarda le sue qualifiche. Nel suo articolo della rivista Americana del 1958, Wallace Eckert disse che il SSEC “combinò la velocità di funzionamento elettronica con una grande capacità di memorizzazione (quasi un milione di cifre principalmente in forma seriale) e strutture per il controllo del programma memorizzato completamente flessibile. La memoria ad accesso casuale era su relè elettromagnetici e la memoria seriale su nastri di carta ad altissima velocità. Il calcolatore ha risolto molti grossi problemi nella meccanica celeste, nell’idrodinamica, nella geofisica e della teoria atomica” [81]. Diversi autori esprimono opinioni diverse. In effetti, il SSEC era un dispositivo ibrido, in grado di eseguire istruzioni da nastro cartaceo o di archiviarle nella sua memoria (presumibilmente piuttosto piccola) e di eseguirle da lì; quando lo fa, si adatta alla definizione di “architettura von Neumann”. Se l’architettura di von Neumann è un elemento critico nella definizione di “computer”, allora probabilmente il SSEC potrebbe essere considerato il primo computer al mondo, anche se era anche (come alcuni dicono) un “ibrido bizzarro che incorporava tubi a vuoto, relè e lettore di nastri perforati” o “una gigante trovata pubblicitaria in forma di macchina”. I sostenitori della vision del SSEC come primo computer includono Emerson Pugh [40] (storico dei computer), R. Morceau (libro del 1981, TROVA FONTE), e A. Wayne Brook (ingegnere SSEC, manoscritto di libro mai pubblicato “SSEC, Il Primo Computer Elettronico”), nonché numerosi siti Web di computer-storia. L’abstract dell’articolo di Annali di Bashe del 1982 (vedi Riferimenti appena sotto) afferma:

Il Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC) è stata la prima macchina a combinare il calcolo elettronico con un programma memorizzato, e la prima macchina in grado di operare sulle proprie istruzioni come dati. Quando fu messo in funzione nel 1948, e per qualche tempo dopo, fu il computer più flessibile e potente esistente. IBM ha pubblicato relativamente poco su di esso e il SSEC è stato ampiamente trascurato dagli storici dei computer. Questo documento fornisce un’impostazione storica per il SSEC. John Backus [102] dice “Penso che sia una forzatura estrema considerarlo il primo computer a ‘programma memorizzato’– anche se uno dei programmi che ho usato utilizzava alcune celle di memoria appositamente preparate come fonte di un’istruzione dopo che alcuni dati erano stati memorizzati in esso.”

Fonti:

  • McPherson, John, “A Large-Scale, General-Purpose Electronic Digital Calculator–the SSEC” (1948), IEEE Annals of the History of Computing, Vol.4 No.4 (Oct 1984), pp.313-326.
  • Bashe [4], Pugh [40], and Brennan [9].
  • Bashe, C.J., “The SSEC in Historical Perspective”, IEEE Annals of the History of Computing, Vol.4 No.4, pp.296-312 (1982) (ABSTRACT).
  • The IBM Selective Sequence Calculator, IBM Form 52-3927-0, New York (1948), 16pp.
  • Grosch, Herbert R.J., Computer: Bit Slices from a Life, Third Millenium Books, Novato CA (1991) [57].
  • Eckert, W.J., “Electrons and Computation”, The Scientific Monthly, Vol. LXVII, No. 5 (Nov 1948).
  • Polachek, Harry, “Computation of Shock Wave Refraction on the Selective Sequence Electronic Calculator”, Proceedings, Scientific Computation Forum, IBM, New York (1948), pp.107-122.
  • Anderson, Dan, “Mathematics in Electronic Age – IBM’s Lightning Calculator Will Do Everything Except Percolate Coffee”,New York Sun, Wendesday, January 28, 1948.
  • Jones, Allan, “Five 1951 BBC Broadcasts on Automatic Calculating Machines”, IEEE Annals of the History of Computing, Vol.26 No.2, pp.3-15 (2004).
  • Jones, Steven E, Roberto Busa, S.J., and the Emergence of Humanities Computing: The Priest and the Punched Card, Routledge (2016). Include capitol sul SSEC.

Collegamenti dal sito:

Collegamenti esterni al sito (tutti buoni nel 26 Gennaio 2019):

Creato: Maggio 2003.  Aggiornamento più recente: Sab 26 Gen 12:21:17 2019