IAS gép

Az IAS-machine ( eng.  IAS machine , szó szerint: Machine of the Institute for Advanced Study ) az egyik első elektronikus számítógép, amelyet a Princetonban található Institute for Advanced Study -ban ( IAS, Institute of Advanced Studies ) építettek. New Jersey, USA . A számítógépet néha " von Neumann gépnek " is nevezik, mert Neumann János [1] irányítása alatt fejlesztették ki, miközben ő az Institute for Advanced Study-ban és a Princetoni Egyetem matematikaprofesszora volt . A számítógép 1945 és 1951 között készült.

A számítógép általános kialakítása „ von Neumann architektúra ” (vagy „ Princeton architektúra ” néven vált ismertté, szemben a „ Harvard architektúrával ”), és mintaként szolgált más hasonló számítógépekhez az Egyesült Államokban és szerte a világon.

Létrehozási előzmények

A gép létrehozásának ötletét von Neumann még 1945 novemberében fontolgatta, amikor a Moore Intézet éppen befejezte az első elektronikus számítógépen, az ENIAC -on, és elkezdte a következő számítógépet, az EDVAC -ot . A második világháború végével kapcsolatban a projektben részt vevők katonai osztállyal szembeni kötelezettségei kimerültek, és a leszerelés után mindenki saját belátása szerint folytathatta pályafutását. A Moore Intézettel a találmányok szerzői jogaival kapcsolatos viták miatt 1946 márciusában Eckert és Mauchly elhagyta a projektet , és úgy döntött, hogy egy kereskedelmi számítógépgyártó vállalkozást alapítanak . Von Neumann úgy döntött, hogy visszatér az Institute for Advanced Study -hoz (IAS), ahol egy új tudományos irányzaton – az elektronikus számítógépeken és azok tudományos alkalmazásán – kívánt tovább dolgozni. Neumann 1945 nyarán a Massachusetts Institute of Technology -t és a Chicagói Egyetemet is fontolgatta [3] .

Nagyon szokatlan volt az IAS megválasztása számítógép létrehozásának helyeként, mivel az Institute for Advanced Study kizárólag elméleti tudományokkal foglalkozott, és nem rendelkezett laboratóriumokkal és berendezésekkel a kísérletek elvégzésére, még csak nem is volt helyiség a mérnökök számára. [4] . Ennek ellenére az elektronikus számítógépes projektet („ Electronic Computer Project ”, ahogy az Intézet hivatalos nevén a projektet) támogatták az Intézet vezető tudósai, különösen Oswald Veblen és az intézet vezetője, Frank Aydelotte [5] , és anyagi támogatást is kapott az RCA cég oldalától , amely a projekt vákuumcsövekkel való ellátásának minden kérdését intézte , valamint az Egyesült Államok hadserege (Army Ordnance Department) és haditengerészeti (Office of Naval Research) osztálya: von: von Neumann meggyőzte a haditengerészeti osztályt, hogy az IAS gép használható számszerű időjárás-előrejelzésre . Von Neumann egy IAS gép létrehozását javasolta prototípusként, amelyen különféle számítási módszereket és technológiákat tesztelnének. Az IAS-gép képére és hasonlatosságára a különféle számítógépekre szoruló intézmények saját gépeket építenek, így megspórolják a kutatásra fordított pénzüket [6] .

1946 márciusában Julian Bigelow-t nevezték ki a projekt főmérnökévé. Von Neumann lett a projekt igazgatója. A Moore Institute -ból az EDVAC projekt elhagyása után Herman Goldstein (a projekt igazgatóhelyettese), Arthur Burks, Robert Shaw és John Davis költözött . Von Neumann a főmérnöki posztot ajánlotta fel Eckertnek, de aztán visszavonta ajánlatát, amikor kiderült, hogy Eckert vállalkozásba kezd. A projektben részt vett még James Pomerene (James Pomerene), Ralph Schlutz (Ralph J. Slutz), Willis Weir (Willis H. Ware). A projekt során a csapat teljes létszáma nem haladta meg a hat főt [7] . A projektet 3 év alatt tervezték befejezni. A munka felgyorsítása érdekében úgy döntöttek, hogy minden munkát párhuzamosan hajtanak végre a számítógépen, ezért a csapatot négy csoportra osztották, amelyek a projekt különböző területeit vizsgálták:

  1. számítógépes logikai eszköz (Burks, Goldstein, von Neumann)
  2. műszaki eszköz (Bigelow, 1951 óta - Pomeren)
  3. matematikai kérdések (Goldstein és von Neumann)
  4. Numerical Weather Prediction Group ( Meteorology Project ) ( Jules Charney ).

Az elmélet fejlesztése

1946 júliusában Burks, Goldstein és von Neumann írt egy híres monográfiát " Előzetes megbeszélés egy elektronikus számítástechnikai eszköz logikai tervezéséről" [8] címmel , amely részletesen leírta a későbbi számítógépnek a készülékét és műszaki jellemzőit. a " von Neumann-architektúra " [9] néven ismert . Ez a munka továbbfejlesztette azokat az elképzeléseket, amelyeket Neumann vázolt fel 1945 májusában az „ Első jelentéstervezet az EDVAC-ról ” című kéziratában. Abban a kéziratban, amelyet nem általános publikációra szántak, Neumann csak az "ideális" számítógép logikai felépítését írta le, míg az "Előzetes megfontolás" című műben minden műszaki részletet leírtak. Az Elektronikus számítástechnikai eszközök tervezési és kódolási problémái című, három részben bemutatott monográfia második részében (I. rész – 1947. április, II. rész – 1948. április 15., III. rész – 1948. augusztus 16., IV. rész sohasem látott napvilágot ), részletesen ismertettük a leendő számítógép programozásának módszereit. Ezt az alapvető monográfiát a szerzők hivatalosan is közkinccsé tették, és egy példányát Burks, Goldstein és von Neumann eskü alatt tett nyilatkozatával az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatalában és a Kongresszusi Könyvtárban őrzik [10] . Goldstein és von Neumann tudósokként tudományos kutatásnak tekintették a számítógépen végzett munkájukat, és figyelmen kívül hagyták a létrehozása során tett felfedezések és találmányok kereskedelmi előnyeit.

Számítógép építése

A számítógép létrehozásának fő mérnöki problémája a RAM problémája volt. Úgy döntöttek, hogy nem használnak higanykésleltető vonalakat, ahogyan az a versengő EDVAC projektben történt. Az IAS gép szükséges nagy sebességéhez (2000-4000 szorzás másodpercenként) a memóriának véletlen hozzáférésűnek kellett lennie. A higany késleltetési vonalai egyenletessé és lassúvá tették a memóriát. Kezdetben az RCA ajánlatát kellett volna igénybe vennie, amely azt ígérte, hogy Selectron nevű statikus csőmemóriával látja el a projektet. Az RCA-nak azonban problémái voltak ennek a technológiának a fejlesztésével, és a Selectronok nem érkeztek meg a megígért időpontig. 1948 nyarán az IAS gépmérnökei úgy döntöttek, hogy Williams csöveket használnak a RAM-hoz, és ezt 1950 januárjára sikeresen meg is tették [11] .

Az IAS gép hivatalos ünnepélyes bemutatása 1952. június 10-én volt, de a gépet 1951 tavasza óta lehetett számítástechnikailag használni. A gép 1951 nyarán megoldotta első nagy problémáját a Los Alamos National Laboratory számára [12] . 1952-ben a számítógép két-három műszakban dolgozott 1953 közepéig. 1953 decemberében leszerelték, és egy másik tágasabb és jól hűtött helyiségbe költöztették. 1954-ben egy 7 hüvelykes CRT 512x512 pixel felbontású grafikus kijelzőt, 1955-ben pedig egy új, nagyobb ERA Model 1107 mágneses dobot adtak hozzá.

Numerikus időjárás-előrejelzés

Az időjárás-előrejelzés irányításával foglalkozó tudósok egy csoportja már 1949 nyarának végén készen állt a számításokra. Ekkorra azonban az IAS gép még nem volt készen. Annak érdekében, hogy ne vesztegessük az időt az IAS-gépen végzett munka végére várva, és tekintettel az időjárás-előrejelzés irányának fontosságára az ország stratégiai szükségletei szempontjából, Neumann először az ENIAC használatát javasolta . A program elkészítése a számításhoz 5 hétig tartott, a következő 24 órás időjárás-előrejelzés kiszámítása pedig 24 órát vett igénybe az ENIAC-nál. A program végrehajtása ugyanazon a modellen és azonos adatokkal az IAS gépen 1953. június 30-án 6 percet, azaz 240-szer gyorsabban tartott [13] .

Származékos számítógépek létrehozása

Az 1950-es évek elején, amikor a Szovjetunió belép a nukleáris versenybe , az Egyesült Államok kormányának számítógép-igénye drámaian megnőtt. Anélkül, hogy megvárták volna az IAS gép elkészültét, a Los Alamos National Laboratory MANIAC és  az Argonne National Laboratory AVIDAC gépei ennek modelljére épültek . Az IAS gép létrehozása során felhalmozott tapasztalatoknak köszönhetően a MANIAC és az AVIDAC készítőinek sikerült elkerülniük sok hibát és zsákutcát, és több hónappal gyorsabban elindították számítógépeiket, mint elődjük. Ugyanezt az IAS-gépet kezdték a védelmi témájú sürgős számítások eszközének is tekinteni, annak ellenére, hogy kísérleti prototípusként készült.

Leírás

A gépnek volt egy „újdonsága” az általános célú regiszterek formájában: az AC regiszter egy akkumulátor, az MQ regiszter pedig egy szorzó/osztó.

További sors

A számítógép mindössze egy évvel élte túl alkotóját. Neumann 1957-ben bekövetkezett halála után az IAS-gép 1958. július 15-ig működött az Intézetben, ezt követően úgy döntöttek, hogy a számítógép teljesítette a feladatát, és az Electronic Computer Projectet bezárták [19] .

Néhány napon belül leszerelték, és a washingtoni Smithsonian Intézet Amerikai Történeti Nemzeti Múzeumába szállították , ahol a mai napig nem működő kiállításként őrzik. [20] Az Institute for Advanced Study soha többé nem foglalkozott számítógépekkel, és az IAS gép számára fenntartott helyiséget óvodává alakították át.

IAS-származékok

Az IAS-gép elsősorban kísérleti jelleggel épült, amelyen különféle technológiákat, ötleteket teszteltek, kutatásokat, teszteléseket végeztek. Feltételezték, hogy az IAS-gép kész modellként szolgál majd, amelyen (különböző variációkkal) gyorsan más gépeket is létrehoznak a különböző érdeklődő szervezetek számára. Minden, az IAS-gép hasonlatosságára készült számítógép az „ IAS gépek családjába ” tartozott , mivel a „ von Neumann-architektúra ” szerint épült fel, bár szoftverszinten nem voltak kompatibilisek egymással [21] .

Íme egy rövid lista az ilyen gépekről:

Irodalom

Jegyzetek

  1. ↑ The IAS Computer, 1952 . Amerikai Történeti Nemzeti Múzeum , Smithsonian Intézet. Letöltve: 2011. május 26. Az eredetiből archiválva : 2013. december 4..
  2. ↑ Fotó a Számítógéptörténeti Múzeum weboldaláról, ahol jobban látható az IAS gépe . Letöltve: 2013. november 26. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 23..
  3. ↑ Aspray, 1990 , p. 51.
  4. ↑ Goldstine, 1980 , p. 220.
  5. ↑ Goldstine, 1980 , p. 243.
  6. ↑ Aspray, 1990 , p. 56.
  7. ↑ Aspray, 1990 , p. 57.
  8. ↑ Burks AW, Goldstine HH, Neumann J. Egy elektronikus számítástechnikai eszköz logikai tervezésének előzetes megbeszélése. - Institute for Advanced Study, Princeton, NJ, 1946. július.
  9. ↑ Goldstine, 1980 , p. 255.
  10. ↑ Goldstine, 1980 , p. 256.
  11. ↑ Aspray, 1990 , p. 79-84.
  12. ↑ Aspray, 1990 , p. 85.
  13. ↑ lásd a "Zárójelentés a 2. sz. DA-36-034-ORD-1023", II-134. oldal
  14. ↑ Goldstine, 1980 , p. 265.
  15. ↑ Aspray, 1990 , p. 66.
  16. ↑ Goldstine, 1980 , p. 263.
  17. ↑ 1 2 Goldstine, 1980 , p. 315.
  18. ↑ Aspray, 1990 , p. 87.
  19. ↑ Dyson, George (2003. március), George Dyson a számítógép születésénél , TED (Technology Entertainment Design) , TED Conferences, LLC Archiválva : 2012. március 17. a Wayback Machine -nél 
  20. ↑ IAS Computer | Amerikai Történeti Nemzeti Múzeum . Letöltve: 2013. november 16. Az eredetiből archiválva : 2013. december 4..
  21. ↑ 12 Elektronikus számítógép projekt . Institute for Advanced Study . Letöltve: 2011. május 26. Az eredetiből archiválva : 2011. június 10.

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák