Досточтимый сэр.
Господин Администратор. Вы постоянно сносите мой сайт. Не будте маленьким ребёнком, а будте мужчиной. Пошлите мне письмо о причинах сноса моего сайта.
Я сниму материалы, которые являются камнем преткновения. Я либо найду другого автора или напишу нужный мне материал сам.
Я буду благодарен авторам материалов, если они укажут якоря для ссылки на свои материалы.
Для меня утрата материалов после августа 1998 года не является чем-то смертельным. Так как я использую материалы 10 -30 летней давности.
А на них не распространяются права интеллектуальной собственности.
По заявлению Майера Мински мы более 50 лет строим, что-то не то.
Естественный и искуственный интеллект.
Естественный разум людей и животных - и искуственный машинный разум.
И как следствие обход японцами 3-х законов робототехники Айзека Азимова. Зная как домашние животные относятся к человеку - создание роботов
имитирующих их поведение. А что ждёт нас на поле боя.
Вячеслав Шачков.
Инженер - системотехник.
Электромеханические компьютеры - накануне
века электроники.
Предшественниками ЭВМ были электромеханические вычислительные машины, сочетавшие свойства механической вычислительной техники (выполнение операций с помощью перемещения в пространстве некоторого физического объекта, например зубчатого колеса) с одним из признаков электронной вычислительной техники (выполнение операций с помощью изменения тока или напряжения в электрических цепях). Рабочим элементом в этих машинах было электромагнитное реле, изобретенное в 1831 г. В 1831 г. Джозеф Генри (США) и Сальваторе даль Негро (Италия) независимо друг от друга создали электромагнитный прибор с якорем, перемещающимся между полюсами магнита. Время широкого применения электромагнитных реле охватывает первую половину XX века.
Впервые электромагнитное реле было применено в вычислительной технике американским изобретателем Германом Голлеритом (1860 - 1929). В 1887 г. Голлерит изобрел электромеханический табулятор. В отличие от арифмометра, в табуляторе ввод чисел осуществляется с перфокарт, которые предварительно пробиваются на специальном устройстве - перфораторе. Идея применения перфокарт возникла у Голлерита при поиске способов ускорения обработки результатов переписей населения. Небезынтересно, что на эту идею Голлерита натолкнула пробивка компостером проездных билетов при их проверке на железнодорожном транспорте. Аналогичным образом, решил Голлерит, надо зафиксировать результаты переписи населения, а их обработку осуществить с помощью специального суммирующего устройства - табулятора.
С 1890 г. табуляторы эффективно использовались в США для подсчета результатов переписей населения. Первая Всероссийская перепись населения (1897 г.) также осуществлялась с помощью табуляторов Голлерита. В связи с этим изобретатель специально приезжал в Петербург.
В дальнейшем табуляторы и сопутствующие им машины (перфораторы, контрольники, сортировальные машины и др.) стали широко применяться в бухгалтерском учете, и к 1930 г. общее число счетно-аналитических комплексов (состоящих из табуляторов и сопутствующих устройств), установленных в США и в других странах, достигло 6-8 тыс. В 1931 г. фирма IBM начала выпуск табуляторов, приспособленных для выполнения операции умножения (в дополнение к операциям сложения и вычитания), а в 1934 г. - алфавитно-цифровых табуляторов.
На основе табуляторов в середине 30-х годов был создан прообраз первой локальной информационно-вычислительной сети. В универмаге г. Питтсбурга (США) была установлена система, состоящая из 250 терминалов, соединенных телефонными линиями с 20 табуляторами и 15 пишущими машинками. С терминалов передавались данные, отперфорированные на ярлыках, которыми снабжались продаваемые товары. Эти данные наносились на перфокарты, которые использовались для выписки счетов за покупки.
В 1934 - 1936 гг. немецкий инженер Конрад Цузе пришел к идее создания универсальной вычислительной машины с программным управлением и хранением информации в запоминающем устройстве. Только в 1937 г. ему стало известно, что эту основополагающую для вычислительной техники идею впервые выдвинул за сто лет до того английский ученый и изобретатель Чарльз Бебидж (1791 - 1871). Однако проект, разработанный Бебиджем, не был реализован, поскольку изобретатель располагал лишь механическими средствами. Конрад Цузе имел в своем распоряжении электромеханические средства, которые уже несколько десятилетий применялись в вычислительной технике (например, табуляторы), автоматических телефонных станциях и многих других технических системах.
В 1939 - 1941 гг. Цузе, пользуясь финансовой поддержкой Германского авиационного исследовательского института, сконструировал машину Z - 3, которой суждено было стать первой программно - управляемой цифровой вычислительной машиной. Машина, полностью выполненная на релейных схемах, работала в двоичной системе счисления и имела небольшую память емкостью 64 числа по 22 разряда каждое. Операция сложения выполнялась за 0,3 с, операция умножения - за 4 - 5 с.
Независимо от Цузе (и также не зная о проекте Бебиджа) к аналогичным идеям в 1937 г. пришел американский ученый Говард Айкен (1900 - 1973). В 1939 г. его проект получил финансовую поддержку корпорации IBM и в 1944 г. машина, получившая название MARK - 1, была построена. Мощность ее превышала мощность Z - 3, а скорость выполнения операций (но над 23 - разрядными десятичными числами, а не 22 - разрядными двоичными, как в Z - 3) была приблизительно такой же (0,3 с - сложение, 5,7 с - умножение). Машина весила 5 т, содержала около 760 тыс. компонентов, а общая длина проводников, соединяющих отдельные ее устройства и элементы, составляла около 800 км. MARK - 1 отличалась большой надежностью и эксплуатировалась в Гарвардском университете до 1959 г. В 1945 г. Говард Айкен приступил к строительству машины MARK - 11, и в 1947 г. она была введена в строй. В машине использовалось 13 тыс. 6 - полюсных реле, она оперировала 10 - разрядными десятичными числами и выполняла их сложение за 0,2 с, а умножение - за 0,7 с.
Одновременно с Айкеном другой американский конструктор Джордж Стибиц, работавший в компании Bell, создал серию релейных вычислительных машин. Первая из них, Bell - I, была введена в эксплуатацию в 1940 г. и предназначалась для операций с комплексными числами. Машина была сконструирована из 400 телефонных реле. Она получила известность благодаря тому, что с ней в сентябре 1940 г. был проведен первый в мире эксперимент по управлению вычислениями на расстоянии. Из Ганновера (штат Нью - Хэмпшир) в Нью - Йорк, где была установлена машина, по телеграфу передавались два комплексных числа, которые затем автоматически вводились в Bell - I и перемножались; результаты вычислений передавались из Нью-Йорка по телеграфному каналу и воспроизводились в Ганновере печатающим устройством.
В 1943 г. была введена в эксплуатацию машина Bell - II, которая успешно работала до 1961 г. С ее помощью решались задачи интерполяции, некоторые задачи гармонического анализа, дифференциальные уравнения и т. д. . В 1944 г. была построена Bell - III, находившаяся в эксплуатации до 1958 г. Наиболее важная особенность этой машины - 100%-ный встроенный контроль ошибок. Машина имела перфоленточное управление, содержала множительное устройство, средства автоматического просмотра таблиц (записанных на бумажную перфоленту) и запоминающее устройство емкостью 10 десятичных пятиразрядных чисел.
Перечисленные малые машины серии Bell были специализированными. В 1946 г. Стибиц завершает постройку универсальной машины Bell - V (второй экземпляр был изготовлен в 1947 г.). Машина оперировала с 7 - разрядными десятичными числами и выполняла сложение и умножение (с плавающей запятой) за 0,3 и 1,0 с соответственно. В состав машины входило 9 тыс. реле, а весила она 10 т.
В то время когда продолжали создаваться машины на электромеханических реле, начались исследования в области электронной вычислительной техники. В 1930 - 1931 гг. К. Винн - Вильямс из Кавендишской лаборатории (Великобритания) разработал первые счетчики импульсов на тиратронах, предназначенные для устройств, регистрирующих заряженные частицы. В 1939 г. Дж. Атанасов (США) начал постройку первой ЭВМ. Однако эта работа, близкая к завершению, была прервана в 1942 г. из-за вступления США во Вторую мировую войну и переориентации Атанасова на военную тематику. В 1943 г. в Великобритании была построена узкоспециализированная ЭВМ Colossus, предназначенная для расшифровки перехваченных сообщений вермахта, закодированных с помощью немецкой шифровальной машины Enigma. Естественно, что работы по проекту Colossus, в которых принимал участие известный математик Алан Тьюринг, были строго засекречены.
Засекречен был и проект первой универсальной ЭВМ ENIAC, который в 1943 г. начала разрабатывать группа инженеров во главе с Дж. Маучли и Дж. Эккертом по заданию Армии США для составления артиллерийских таблиц. Машина вступила в строй в 1945 г., а ее первая публичная демонстрация и, соответственно, полное рассекречивание проекта имели место 10 февраля 1946 г.
В 1946 г. известный американский математик и физик Дж. фон Нейман предложил новый тип структуры универсальной ЭВМ, и с тех пор все машины строятся по этому типу. Фоннеймановская структура ЭВМ базируется на нескольких принципах, важнейшими из которых являются хранение машинной программы в запоминающем устройстве и последовательное выполнение команд в порядке, зафиксированном в программе. Первая ЭВМ с фоннеймановской структурой - EDSAC (конструктор М. В. Уилкс) была создана в Великобритании в 1949 г. Вслед за ней были введены в строй ряд машин подобного типа в США ив 1951 г. - первая советская ЭВМ МЭСМ (конструктор С. А. Лебедев).
В условиях появления первых ЭВМ разработка машин на электромеханических реле казалась уже неэффективной. Тем не менее их продолжали создавать, причем с применением электронных ламп. Такой, например, была гигантская лампово - релейная машина SSEC, построенная фирмой IBM в 1948 г. и содержащая 21,4 тыс. электромеханических реле и 13 тыс. электронных ламп. Благодаря большей емкости памяти эта машина была более пригодна для решения ряда задач, чем электронная машина ENIAC.
Еще некоторое время электромеханические реле продолжали привлекать внимание конструкторов из-за более высокой по сравнению с электронными лампами надежности.
Пример тому - последний крупный проект в области электромеханической вычислительной техники, выполненный в Советском Союзе. Его автором был Н. И. Бессонов (1906 - 1963) - специалист в области счетно - аналитических машин, внесший ряд усовершенствований в конструкцию табулятора. Машина, созданная по проекту Бессонова, получила название РВМ - 1 (релейная вычислительная машина). Ее разработка была начата в 1954 г., т.е. уже после создания в СССР ряда ЭВМ (МЭСМ, БЭСМ, М - 1, М - 2, "Стрела" и др.). Тем не менее проект РВМ - 1 был настолько удачен, что в некоторых случаях (при решении задач малой размерности, требующих для своего выполнения от 200 тыс. до 2 млн. арифметических операций) машина могла конкурировать с ЭВМ.
Особенно удобно было использовать РВМ - 1 при решении экономических задач, для которых характерны большой объем обрабатываемой информации и относительно малое число операций над данными. Кроме того, РВМ - 1 была очень надежной, в то время как ламповые ЭВМ надежностью, как известно, не отличались.
Машина эксплуатировалась в течение восьми лет - с 1957 по 1965 г., что делает честь ее конструктору (за это время появились более мощные и надежные ЭВМ). Из работ, выполненных на РВМ - 1, можно отметить пересчет цен на товары в связи с денежной реформой 1961 г.
Что же представляла собой РВМ - 1? Она содержала 5500 электромеханических реле и обладала очень высоким для релейных машин быстродействием. Так, операция умножения двух 33 - разрядных (27 разрядов - мантисса и 6 разрядов - порядок) двоичных чисел с плавающей запятой выполнялась за 50 мс. Быстродействие РВМ - 1 было на уровне быстродействия первых малых ЭВМ (МЭСМ, 1951 г. - 50 операций/с; "Урал". 1954 г. - 100 операций/с; М - 3, 1957 г. - 30 операций/с). Ускорению решения задач существенно способствовало наличие постоянной памяти, в которой были широко представлены табличные функции и константы. Некоторые усовершенствования, внесенные Бессоновым в проект машины РВМ - 1, были позднее использованы им при проектировании ЭВМ.
Машину РВМ - 1 можно рассматривать как созданную на пределе возможностей электромеханических реле. Электронные лампы и другие электронные приборы обладали колоссальным преимуществом - они обеспечивали очень высокую скорость вычислений. Это обстоятельство оказалось решающим в переходе от электромеханических вычислительных машин к электронным.
Игорь Апокин