Главная arrow Разработки военных лет arrow Военные разработки
Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Военные разработки Печать

Один из пионеров электронной вычислительной техники Джордж Стибиц из фирмы (Bell Telephone Co.) «Белл телефон лабораторис» воспользовался бумажной лентой в «калькуляторе комплексных чисел», который он изобрел незадолго до второй мировой войны. Машина Стибица, впоследствии получившая название «Модель-1», была основана на электромеханических реле, которые фирма Bell Labs применяла с начала 20-х годов в автоматических телефонных станциях. Стибиц разработал систему, решавшую математические задачи путем срабатывания последовательности реле, действовавших в двоичной системе счисления. Стибиц сконструировал машину таким образом, что вычисления в ней производились за счет многократного высокоскоростного замыкания и размыкания переключателей, (включенное состояние переключателя соответствовало 1, выключенное - 0). Пользователь вводил, например, два 8-разрядных числа с клавиатуры телетайпа, давал команду калькулятору разделить одно число на другое и приблизительно через 30 с тот же самый телетайп печатал ответ.

1939г. В машине Модель-1 фирмы Bell Telephone Co., прародителе цифрового компьютера, для ввода и вывода данных использовался телетайп.

Вторая мировая война ускорила - в частности, благодаря правительственному финансированию - развитие молодой вычислительной техники во многих перспективных направлениях. Однако устройства ввода-вывода данных основывались главным образом на старой, доброй, проверенной технике, как можно видеть на примере проекта Ultra «Ультра». Специалисты, занятые в этом проекте, построили несколько гигантских по размерам машин, в которых электромеханические реле (применявшиеся в устройстве Стибица и других машинах того времени) были заменены электронными лампами, что повысило быстродействие машин. Однако информация (перехваченные вражеские сообщения) вводилась в «Колосс» - так назывались машины этой серии - старым способом: в виде символов, отперфорированных на петле бумажной ленты. В целом проект оказался успешным, но случались и неприятности. Бумажная лента не только легко рвалась при высокой скорости считывания («Колосс» мог читать до 5000 символов в секунду), но и представляла опасность для операторов, ибо на такой скорости оторванный край мог резануть, как циркулярная пила.

Во время второй мировой войны развитие вычислительной техники в США было ускорено острой потребностью в решении задач артиллерийской баллистики. Поскольку для управления наиболее совершенными артиллерийскими системами того времени использовались считывающие устройства на перфолентах, компьютер мог рассчитать серию тестов, необходимую для пристрелки нового орудия, а результаты выдать на перфоленту, которую впоследствии применяли бы в системе наводки орудий.

Машина ENIAC Эниак, разработанная в годы войны и ознаменовавшая этап в развитии вычислительной техники, рассчитывала траекторию снаряда быстрее, чем сам снаряд долетал до цели. ENIAC Эниак, созданный в Высшем техническом училище Пенсильванского университета, поднял эффективность использования вакуумных электронных ламп на новый уровень, но его системы ввода-вывода работали черепашьими темпами по сравнению с самим компьютером. Данные вводились в машину при помощи перфокарт, а программа набиралась вручную: прежде чем компьютер мог приступить к решению задачи, которое производилось молниеносно, обслуживающий персонал вынужден был долгие часы заниматься переключением многочисленных ручных тумблеров и штепсельных разъемов, чтобы по-новому соединить различные компоненты компьютерной системы.

Творческая активность в области электронной вычислительной техники, стимулированная второй мировой войной, не затихла по обе стороны Атлантики после прекращения военных действий. В Великобритании в Кембриджском университете группа инженеров под руководством Мориса Уилкса продемонстрировала в 1949 г. первый в мире мощный компьютер Эдсак EDSAC, у которого программы хранились в собственной памяти. Данные вводились в машину с помощью перфоленты.

В годы войны Уилкс занимался разработкой военной радиолокационной техники, в области которой Великобритания тогда лидировала. Однако случилось так, что все важные послевоенные применения устройств, заимствованных из радиолокационной техники, к компьютерам были предложены другим английским исследователем, Ф. С. Уильямсом. Во время войны Уильямс работал над проблемой представления радиолокационных данных на экране ЭЛТ и в конце 40-х годов присоединился к группе инженеров Манчестерского университета, занимавшихся созданием компьютера, который получил название «Манчестерский Марк-l». Замысел, возникший у Уильямса еще в военные годы, реализовался в новом выводном устройстве; оно состояло из нескольких экранов, на которых можно было просматривать содержимое памяти компьютера и изменять его по мере того, как машина выполняла программу.

Один из программистов, познакомившись в Манчестере с изобретением Уильямса, применил его в новых целях, написав программу игры в шашки, которая показывала изображение доски и фигур на экране машины «Манчестерский Марк-l ». Помимо визуального программа генерировала также звуковой вывод, исполняя через громкоговоритель после каждой сыгранной партии мелодию гимна «Боже, храни короля».

Применение, казалось бы, легкомысленное, однако это новшество в технике ввода-вывода знаменовало собой значительный шаг вперед. Кроме вывода данных на экран ЭЛТ «Манчестерский Марк-l» мог передавать их на бумажной перфоленте или печатать в виде текста на телепринтер. Ввод данных осуществлялся непосредственно с клавиатуры (без промежуточного этапа - перфоленты), а также с перфоленты. Однако этот компьютер и его устройства ввода-вывода были трудны для обслуживания. Отдельные устройства системы находились на разных этажах, поэтому приходилось бегать туда-сюда по лестницам: переключать тумблеры в одном помещении, заряжать перфоленту - в другом, при этом моля бога, чтобы грузовики, громыхавшие по улице и сотрясавшие здание, не свели результат всех усилий к нулю.

1958 г. Устройство Эрма ERMA от Electronic Recording Method of Accounting – метод электронной записи бухгалтерских расчетов, разработанное в Станфордском научно-исследовательском институте для Bank of America, считывало данные записанные магнитными чернилами.

В США физик Джон У. Мочли и инженер-электронщик Дж. Преспер Экерт - ведущие специалисты группы, построившей компьютер Эниак ENIAC. В Пенсильванском университете, - приступили после окончания войны к разработке более совершенной модели под названием Эдвак EDVAC. Более компактная, но вместе с тем более мощная, чем Эниак ENIAC, эта машина при подготовке к выполнению новой программы требовала меньше ручной работы по переключению тумблеров и коммутации кабелей. В 1946 г. Мочли и Экерт покинули университет, желая организовать собственное дело и продавать свои универсальные компьютеры крупным частным фирмам и государственным организациям. Не добившись большого успеха в качестве бизнесменов, они тем не менее опять блестяще проявили себя, разработав две системы, сыгравшие впоследствии очень важную роль в развитии устройств ввода-вывода.

Одна из этих систем, созданная в 1949 г., получила название Бинак BINAC, (Binary Automatic Computer двоичный автоматический компьютер). Построенная по заказу авиационной компании Northrop, она была достаточно компактной (1,5 х 1,2 х 0,3 м), чтобы разместиться на борту самолета. BINAC мог принимать данные с клавиатуры электрической пишущей машинки или с магнитной ленты. Устройства ввода на магнитной ленте, применявшиеся в некоторых калькуляторах до создания цифрового компьютера, действовали по тому же принципу, что и популярные тогда магнитофоны: тонкая пластмассовая лента покрывалась слоем специального магнитного материала, на котором информация записывалась методом магнитной индукции - наведения магнитного поля электрическими сигналами. Как и в обычном магнитофоне, магнитную ленту компьютера можно было многократно стирать и вновь использовать для записи информации.

По ряду причин BINAC так и не вступил по-настоящему в эксплуатацию, однако Мочли и Экерт уже начали работать над еще более совершенной машиной – Юнивак UNIVAC . Сооружение этой системы было завершено в 1951 г. а ее производство и продажу взяла на себя фирма «Ремингтон Рэнд» - до этого один из крупнейших производителей табуляторов на перфокартах, - которая поглотила фирму Мочли и Экерта, попавшую в тяжелое финансовое положение.

BINAC
Схема компьютера BINAC