IAS maskine

IAS-machine ( eng.  IAS machine , bogstaveligt talt: Machine of the Institute for Advanced Study ) er en af ​​de første elektroniske computere bygget på Institute for Advanced Study ( IAS, Institute of Advanced Studies ) i Princeton, pc. New Jersey, USA . Computeren omtales også nogle gange som en " von Neumann-maskine ", fordi den blev udviklet under ledelse af John von Neumann [1], mens han både var på Institute for Advanced Study og professor i matematik ved Princeton University . Computeren blev bygget mellem 1945 og 1951.

Det overordnede design af computeren blev kendt som " von Neumann-arkitekturen " (eller " Princeton-arkitekturen " i modsætning til " Harvard-arkitekturen ") og tjente som model for andre lignende computere i USA og rundt om i verden.

Oprettelseshistorie

Ideen om at skabe en maskine blev overvejet af von Neumann tilbage i november 1945, da Moore Institute netop havde afsluttet arbejdet med den første elektroniske computer ENIAC og begyndte arbejdet med den næste computer - EDVAC . I forbindelse med afslutningen af ​​Anden Verdenskrig var projektdeltagernes forpligtelser over for militærafdelingen udtømt, og efter demobilisering var hver af dem fri til at fortsætte sin karriere efter eget skøn. På grund af uenigheder med Moore Institute om ophavsret til opfindelser forlod Eckert og Mauchly i marts 1946 projektet og besluttede at danne en kommerciel computerfabrikant . Von Neumann besluttede at vende tilbage til Institute for Advanced Study (IAS), hvor han ønskede at fortsætte arbejdet med en ny videnskabelig retning - elektroniske computere og deres anvendelser i videnskaben. Andre steder, som von Neumann overvejede i sommeren 1945, var Massachusetts Institute of Technology og University of Chicago [3] .

Valget af IAS som et sted at lave en computer var meget usædvanligt, da Institute for Advanced Study udelukkende var engageret i teoretisk videnskab og ikke havde nogen laboratorier og udstyr til at udføre eksperimenter, var der ikke engang plads til ingeniører at arbejde [4] . Ikke desto mindre blev det elektroniske computerprojekt (" Electronic Computer Project " som projektet officielt blev kaldt på instituttet) støttet af førende videnskabsmænd fra instituttet, især Oswald Veblen og lederen af ​​instituttet, Frank Aydelotte [5] , og modtog også økonomisk støtte fra siden af ​​RCA -selskabet , som tog sig af alle spørgsmålene om at forsyne projektet med vakuumrør , og hæren (Army Ordnance Department) og flådeafdelingerne (Office of Naval Research) i USA: von Neumann overbeviste flådeafdelingen om, at IAS-maskinen kunne bruges til numerisk vejrudsigt . Von Neumann foreslog at skabe en IAS-maskine som en prototype, hvorpå forskellige databehandlingsmetoder og teknologier ville blive testet. I billedet og ligheden med IAS-maskinen vil forskellige institutioner, der har brug for computere, bygge deres egne maskiner og dermed spare deres penge på forskning [6] .

I marts 1946 blev Julian Bigelow udnævnt til chefingeniør for projektet. Von Neumann blev direktør for projektet. Efter at have forladt EDVAC- projektet flyttede Herman Goldstein (vicedirektør for projektet), Arthur Burks, Robert Shaw og John Davis fra Moore Institute . Von Neumann tilbød Eckert stillingen som maskinchef, men trak derefter sit tilbud tilbage, da det stod klart, at Eckert planlagde at gå i gang. Projektet involverede også James Pomerene (James Pomerene), Ralph Schlutz (Ralph J. Slutz), Willis Weir (Willis H. Ware). Gennem hele projektet oversteg det samlede antal personer i teamet ikke seks [7] . Projektet var planlagt til at være afsluttet om 3 år. For at fremskynde arbejdet blev det besluttet at udføre alt arbejde på computeren parallelt, så holdet blev opdelt i fire grupper, der udforskede forskellige områder af projektet:

  1. computerlogisk enhed (Burks, Goldstein, von Neumann)
  2. teknisk anordning (Bigelow, siden 1951 - Pomeren)
  3. matematiske spørgsmål (Goldstein og von Neumann)
  4. Numerisk vejrudsigelsesgruppe ( meteorologiprojekt ) ( Jules Charney ).

Udvikling af teorien

I juli 1946 skrev Burks, Goldstein og von Neumann en berømt monografi med titlen " Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument" [8] , som i detaljer beskrev enheden og de tekniske karakteristika for den fremtidige computer, som senere blev kendt som " von Neumann-arkitekturen " [9] . Dette arbejde udviklede ideerne skitseret af von Neumann i maj 1945 i et manuskript med titlen " First Draft Report on the EDVAC ". I det manuskript, som ikke var beregnet til generel udgivelse, beskrev von Neumann kun den "ideelle" computers logiske struktur, mens alle de tekniske detaljer i værket "Foreløbig betragtning" blev beskrevet. I anden del af monografien med titlen Planlægning og kodningsproblemer for elektroniske computerinstrumenter, præsenteret i tre dele (del I - april 1947, del II - 15. april 1948, del III - 16. august 1948, del IV så aldrig lyset ), blev metoderne til programmering af den fremtidige computer beskrevet i detaljer. Denne banebrydende monografi er officielt blevet frigivet til det offentlige domæne af dens forfattere, og en kopi af den opbevares med en erklæring fra Burks, Goldstein og von Neumann ved US Patent Office og Library of Congress [10] . Goldstein og von Neumann, som var videnskabsmænd, betragtede deres arbejde på computeren som videnskabelig forskning og ignorerede de kommercielle fordele ved de opdagelser og opfindelser, der blev gjort i processen med dens skabelse.

Opbygning af en computer

Det største tekniske problem ved at skabe en computer var problemet med RAM. Det blev besluttet ikke at bruge kviksølvforsinkelseslinjer, som det blev gjort i det konkurrerende EDVAC-projekt. For den krævede høje hastighed af IAS-maskinen (2000-4000 multiplikationer i sekundet), skulle hukommelsen være random access. Mercury forsinkelseslinjer gjorde hukommelsen konsistent og langsom. I første omgang skulle det udnytte tilbuddet fra RCA, som lovede at forsyne projektet med en statisk rørhukommelse kaldet Selectron. Men RCA havde problemer med udviklingen af ​​denne teknologi, og Selectronerne ankom ikke på den lovede dato. I sommeren 1948 besluttede IAS maskiningeniører at bruge Williams-rør til RAM og gjorde det med succes i januar 1950 [11] .

Den officielle ceremonielle lancering af IAS-maskinen var den 10. juni 1952, men maskinen havde været tilgængelig til databehandling siden foråret 1951. Maskinen løste sit første store problem i sommeren 1951 for Los Alamos National Laboratory [12] . Hele 1952 arbejdede computeren i to eller tre skift indtil midten af ​​1953. I december 1953 blev det skilt ad og flyttet til et andet mere rummeligt og velafkølet rum. I 1954 blev en grafisk skærm med en 7-tommer CRT 512x512 pixels tilføjet til computeren, i 1955 - en ny, større ERA Model 1107 magnetisk tromle.

Numerisk vejrudsigt

En gruppe videnskabsmænd involveret i retning af vejrudsigten var klar til beregninger allerede i slutningen af ​​sommeren 1949. På det tidspunkt var IAS-maskinen dog endnu ikke klar. For ikke at spilde tid på at vente på afslutningen af ​​arbejdet på IAS-maskinen og i betragtning af vigtigheden af ​​vejrudsigtens retning for landets strategiske behov, foreslog von Neumann først at bruge ENIAC . Udarbejdelsen af ​​programmet til beregningen tog hele 5 uger, og beregningen af ​​vejrudsigten for de næste 24 timer hos ENIAC tog 24 timer. Udførelsen af ​​programmet på samme model og med samme data på IAS-maskinen den 30. juni 1953 tog 6 minutter, det vil sige 240 gange hurtigere [13] .

Oprettelse af afledte computere

I begyndelsen af ​​1950'erne, med USSR 's indtræden i atomkapløbet , steg den amerikanske regerings behov for computere dramatisk. Uden at vente på færdiggørelsen af ​​IAS-maskinen blev MANIAC -maskinerne på Los Alamos National Laboratory og AVIDAC- maskinerne  på Argonne National Laboratory bygget på dens model . Takket være den akkumulerede erfaring med at skabe IAS-maskinen, lykkedes det skaberne af MANIAC og AVIDAC at undgå mange fejl og blindgyder og starte deres computere flere måneder hurtigere end deres forfædre. Den selvsamme IAS-maskine begyndte også at blive betragtet som et værktøj til hasteberegninger om forsvarsemner, på trods af at den blev bygget som en eksperimentel prototype.

Beskrivelse

Maskinen havde en "nyhed" i form af generelle registre: AC-registret er en akkumulator, og MQ-registret er en multiplikator / divider.

Yderligere skæbne

Computeren overlevede sin skaber med kun et år. Efter von Neumanns død i 1957 arbejdede IAS-maskinen på Instituttet indtil 15. juli 1958, hvorefter det blev besluttet, at computeren havde opfyldt sin opgave, og Elektronisk Computerprojekt blev lukket [19] .

Inden for få dage blev det demonteret og transporteret til National Museum of American History of the Smithsonian Institution i Washington , hvor det den dag i dag opbevares som en ikke-fungerende udstilling. [20] Institute for Advanced Study beskæftigede sig aldrig med computere igen, og lokalet afsat til IAS-maskinen blev omdannet til en børnehave.

IAS-derivater

IAS-maskinen blev primært bygget som en eksperimentel, hvorpå forskellige teknologier og ideer blev testet, forskning og test udført. Det blev antaget, at IAS-maskinen skulle fungere som en færdig model, hvorpå der (med forskellige variationer) hurtigt ville blive skabt andre maskiner til forskellige interesserede organisationer. Alle computere skabt i lighed med IAS-maskinen tilhørte " familien af ​​IAS-maskiner ", da de var bygget efter " von Neumann-arkitekturen ", selvom de ikke var kompatible med hinanden på softwareniveau [21] .

Her er en kort liste over sådanne maskiner:

Litteratur

Noter

  1. ↑ IAS Computer, 1952 . National Museum of American History , Smithsonian Institution. Hentet 26. maj 2011. Arkiveret fra originalen 4. december 2013.
  2. ↑ Foto fra Computer History Museums hjemmeside, hvor IAS-maskinen ses bedre . Hentet 26. november 2013. Arkiveret fra originalen 23. september 2015.
  3. ↑ Aspray, 1990 , s. 51.
  4. ↑ Goldstine, 1980 , s. 220.
  5. ↑ Goldstine, 1980 , s. 243.
  6. ↑ Aspray, 1990 , s. 56.
  7. ↑ Aspray, 1990 , s. 57.
  8. ↑ Burks AW, Goldstine HH, Neumann J. Indledende diskussion af det logiske design af et elektronisk computerinstrument. - Institute for Advanced Study, Princeton, NJ, juli 1946.
  9. ↑ Goldstine, 1980 , s. 255.
  10. ↑ Goldstine, 1980 , s. 256.
  11. ↑ Aspray, 1990 , s. 79-84.
  12. ↑ Aspray, 1990 , s. 85.
  13. ↑ se "Endelig rapport om kontrakt nr. DA-36-034-ORD-1023", side II-134
  14. ↑ Goldstine, 1980 , s. 265.
  15. ↑ Aspray, 1990 , s. 66.
  16. ↑ Goldstine, 1980 , s. 263.
  17. ↑ 1 2 Goldstine, 1980 , s. 315.
  18. ↑ Aspray, 1990 , s. 87.
  19. ↑ Dyson, George (marts 2003), George Dyson ved computerens fødsel , TED (Technology Entertainment Design) , TED Conferences, LLC Arkiveret 17. marts 2012 på Wayback Machine 
  20. ↑ IAS-computer | National Museum of American History . Hentet 16. november 2013. Arkiveret fra originalen 4. december 2013.
  21. ↑ 12 Elektronisk computerprojekt . Institut for videregående studier . Hentet 26. maj 2011. Arkiveret fra originalen 10. juni 2011.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier