ЭНИАК 1946: кто создал и история изобретения, факты и мифы об устройстве

Содержание

Что использовали американцы раньше
Повод для создания ENIAC
Изобретение Эккерта
Факты и мифы об устройстве
Роль ЭНИАКа в истории компьютеров
Как закончилась эра устройства

Аббревиатура ENIAC расшифровывается как «электронный числовой интегратор и вычислитель». Изначально это устройство было разработано в военных целях. При этом далеко не каждому известно, кто именно создал ЭНИАК в 1946 году. Авторами этого устройства стали Джон Эккерт и Джон Мокли. Машина была придумана для расчетов таблиц стрельбы, которые до этого выполнялись ручным способом при помощи арифмометров.

Что использовали американцы раньше

К моменту появления ENIAC большая часть бытовых и научных расчетов проводилась вручную. Это означает, что для этого не применяли умные технические устройства. В одном из интервью автор машины Джон Эккерт отмечал, что во времена его обучения в электротехнической школе Мура присутствовало два так называемых анализатора. Они представляли собой аналоги конструкции Вэнивара Буша из MIT.

Максимум на, что были способны эти конструкции, – решение линейных дифференциальных уравнений. Притом анализатор Буша представлял собой механическое устройство. Джон Эккерт ставил перед собой задачу создания электронной вычислительной машины. Потому он принял решение усовершенствовать анализатор Буша.

Для этого он решил использовать больше 400 ламп, что было весьма непросто. Впоследствии ученый захотел проверить, удастся ли превратить весь процесс вычислений в электронный. Он обсудил свою идею единомышленником – Джоном Мокли.

Результатом этих размышлений стало появление ENIAC. Устройство представляло собой первый электронный цифровой компьютер. Прибор мог складывать 2 10-значных числа всего за 0,0002 секунды, что было в 50 тысяч раз быстрее человека и 20 тысяч раз быстрее калькулятора. Для проведения специализированных научных расчетов устройство могло проводить вычисления еще быстрее. При этом ученые не имели безграничного запаса времени или права на ошибку.

Впоследствии Эккерт отмечал, что им удалось сделать машину, которая сразу не потерпела неудачу. Если бы ученым не удалось добиться желаемых результатов, исследования в этой сфере надолго бы остановились.

Повод для создания ENIAC

Работы по созданию компьютера ENIAC стали проводиться в 1942 году. Они осуществлялись в Электротехнической школе Мура, которая находилась в Пенсильвании. Считалось, что это поможет упростить работу женщинам, которым приходилось ручным способом проводить расчеты полета баллистических ракет и прочих снарядов. Им требовалось принимать во внимание много факторов. К ним относили расположение огнестрельного оружия, температурные показатели воздуха, силу ветра. Также женщины учитывали скорость полета снаряда и многие другие показатели.

Военные испытывали потребность в расчете 3 тысяч траекторий полета снарядов. Чтобы определить каждую из них, требовалось провести примерно 1 тысяч операций. На это женщине приходилось тратить 16 дней. По результатам расчетов составлялись таблицы стрельбы. Благодаря этому военным удавалось бить четко по военным целям врагов и добиваться решения своих задач.

Чтобы ускорить составление таких таблиц, и был создан компьютер ENIAC. Объяснить принципы работы этого устройства довольно сложно. Стоит отметить, что прибор весил 27 тонн. При этом его стоимость составляла 7,2 миллиона американских долларов.

Сооружение обладало U-образной формой и достигало по длине 24 метров. Вся эта конструкция занимала значительную площадь, которая составляла 167 квадратных метров. Оснащение устройства тоже было достаточно сложным. В конструкцию входило около 17,5 тысячи ламп, 7,2 тысячи кремниевых диодов, 10 тысяч конденсаторов и много других элементов. Сверху устройства располагалась вентиляционная система, которая предназначалась для отвода тепла.

Изобретение Эккерта

Компьютер ENIAC изобрел Джон Эккерт. К моменту начала работы над устройством ученому было всего 24 года. Стоит отметить, что на тот момент он занимал позицию ведущего инженера и был одним из немногих, кто трудился над созданием конструкции на полную ставку.

Впоследствии ученый вспоминал, что над сооружением первого компьютера работало примерно 50 человек. При этом среди них было 12 инженеров. Еще одним известным изобретателем этого устройства считается Джон Мокли. Он параллельно работал и над другими проектами.

Многих людей удивляет, что работу над такой сложной и важной конструкцией доверили 24-летнему парню. Сам Эккерт отмечал, что был отлично подготовлен к такой работе. Ученый рассказывал, что в этом ему пригодилось необыкновенное увлечение электротехникой. Будущий исследователь родился в Филадельфии. Во времена его молодости это место называли «Долиной электронных ламп». Именно там производили большую часть телевизоров и радиоприемников США.

Еще в подростковом возрасте будущий ученый начал трудиться над созданием простейшего телевизора. Он занимался этим в лаборатории Фарнсуорта, а затем вступил в Филадельфийский Клуб Инженеров. Повзрослев, парень увлекся проблемами радаров.

Первый патент на свою разработку Джон Эккерт получил в 21 год. Впоследствии ученый трудился еще над десятками проектов. Однако, несмотря на все свои заслуги, исследователь считал, что ENIAC могли бы создать и без него. Он отмечал, что каждый ученый выполняет свою работу на основании результатов, полученных другими изобретателями. Потому он уверен, что ENIAC мог бы создать и другой человек.

Факты и мифы об устройстве

Безусловно, в начале пятидесятых годов прошлого века никто не мог подумать, что будет изобретено множество компьютеров, которые смогут поместиться в руке. По словам Эккерта, Джон Мокли был уверен, что на весь мир потребуется максимум 6 компьютеров. Такое мнение не вызывает удивления, ведь ЭНИАК в рабочем виде занимал примерно 1800 квадратных футов, что соответствует 167 квадратным метрам площади. К тому же его масса составляла 27 тонн.

В ЭНИАК использовалось немногим меньше 18 тысяч электронных ламп. По словам Эккерта, в проекте были задействованы все лампы, которые они имели возможность получить у поставщиков. Исследователи применяли 10 видов ламп, хотя с технической точки зрения было бы достаточно и 4. Дело в том, что найти нужное количество просто не удалось.

Такое техническое решение было направлено на уменьшение риска поломки. Если рассматривать проект с технической точки зрения, ЭНИАК имел много точек отказа. По расчетам ученых, существовала вероятность 1,8 миллиарда отказов в течение секунды. Потому многие считали идею применения компьютера на практике нереальной. На самом деле, ЭНИАК выходил из строя сравнительно редко – 1 раз в 20 часов.

Поскольку в устройстве применялось очень много ламп, создание ENIAC было связано с различными мифами. К примеру, весьма распространена история о том, что при включении устройства выключался свет во всей Филадельфии. Но Эккерт в своих интервью развеял этот миф. Также бытовало мнение, что около машины должен был постоянно находиться человек с коробкой ламп и менять их каждые несколько минут. Но этот миф тоже был опровергнут.

Многие люди вообще не верили в функционал электронного компьютера. С этим связан миф, что устройство способно было выполнять исключительно простейшие арифметические операции. Тем не менее, этого было явно мало для значительного ускорения формирования таблиц стрельбы. В действительности компьютер был способен решать дифференциальные уравнения второго порядка. Аналогичной фантазией было преувеличенное почтительное отношение к устройству. Эккерт решительно опроверг тот факт, что военные отдавали честь устройству.

Также ученый отмечал, что роль Джона фон Неймана в создании ENIAC была существенно преувеличена. Однако появление разработки все же связано с интересными случаями. В частности, Эккерт отмечает, что так называемый мышиный тест был абсолютной правдой. Исследователи понимали, что мыши будут повреждать изоляцию проводов, потому взяли все образцы и поместили в клетку с грызунами. Таким образом ученым удалось выявить материалы, которые не заинтересовали зверьков.

Роль ЭНИАКа в истории компьютеров

Сложно переоценить тот факт, какую важную роль сыграл ENIAC в возникновении компьютеров. По сути, это устройство положило начало целому направлению в сфере IT. По значимости конструкцию можно сравнить с лампочкой Эдисона, которая послужила основой создания современных ламп.

Как закончилась эра устройства

Несмотря на значимость устройства для решения военных задач начала Холодной войны и последующего развития технологий, устройство ожидала не слишком завидная судьба. Компьютер полностью выключили 2 октября 1955 года. В результате прибор, по сути, сгнил на складах военных.

40 панелей устройства, каждая из которых весила 390 килограммов, были разделены. При этом часть из них попала в университеты. Устройства оказались в Смитсоновском Институте и в Университете Мичигана. Но другие приборы просто попали на склады. При этом система записи на них проводилась не слишком подробно. Как следствие, многие фрагменты первого компьютера были попросту утеряны.

Поисками остатков ENIAC занималась команда миллиардера Росса Перо. Он решил найти раритеты из сферы IT для оформления своего офисного помещения. В результате удалось установить, что часть панелей перевезли в Форт Силл в Оклахоме и поместили в военный музей полевой артиллерии.

Руководитель музея был шокирован, когда узнал, что в его заведении находилась крупнейший блок первого компьютера. Он включал 9 панелей, которые лежали в деревянных коробках без подписей. Представители музея заявили, что они не знают, каким образом к ним попала такая большая часть компьютера ENIAC.

В итоге Форт Силл отдал Перо панели, но взамен взял с миллиардера обещание, что остатки устройства восстановят. Когда инженеры начали работать, стало понятно, что восстановить функциональность компьютера не удастся. Для этого требовалось иметь как минимум все 40 панелей. К тому же были потеряны другие элементы и ценные знания.

Потому перед сотрудниками была поставлена задача отреставрировать уникальный компьютер хотя бы внешне. В результате панели были очищены от пыли и ржавчины. Их подвергли обработке пескоструйным устройством и снова обработали краской. После чего к прибору осторожно припаяли новые лампы. Некоторое время конструкция располагалась в Perot Systems. Но после слияния компании с Dell было принято решение возвратить восстановленные блоки в музей Форта Силл.

ЭНИАК считается первым в мире компьютером, который совершил настоящий переворот в сфере IT-технологий. Несмотря на то, что само устройство ждала не слишком завидная судьба, оно внесло весомый вклад в развитие технологий. На основе этой конструкции ученые разработали много других устройств, которые со временем трансформировались в современные компьютеры.