Az IBM Selective Sequence elektronikus számológép

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/ssec.html

Az IBM Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), amelyet az IBM endicotti létesítményében építettek a Columbia professzor, Wallace Eckert és a Watson Scientific Computing Laboratory 1946–47-es munkatársai irányítása alatt . Itt látható, miután átköltöztették a Madison Avenue 590. szám alatti új IBM központba. Manhattanben [ 4 ], ahol egy 60 láb hosszú és 30 láb széles helyiség perifériáját foglalta el [ 42 ] ( Herb Grosch [ 59 ] "U" alakjának méreteit 60 + 40 + 80 lábra, 180 lábra becsüli minden, körülbelül egy fél focipálya!)

A fal mentén a háttérben három lyukasztó és harminc olvasó látható, amelyek a papírszalag-tárolót alkotják, mindegyik lyukasztó fölött egy nagy tekercs szalaggal. A papírszalag valójában vágatlan IBM kartonpapír volt, több mint hét hüvelyk széles, tekercsenként 400 fontot nyomott [ 57, 59 ] ( ZÁRÁS ). A bal oldali fal mentén vákuumcsöves áramkörök bankjai találhatók a kártyaolvasáshoz és a szekvenciavezérléshez, valamint 36 papírszalag-olvasó, amelyek magukban foglalják a táblázatkereső részt, amelyek közül sok egyedi szalaghurokkal van ellátva a gyakran hivatkozott adatokhoz. A jobb oldali fal mentén található panelek nagy részét az elektronikus aritmetikai egység és tároló foglalja el. A szoba közepén: kártyaolvasók, kártyalyukasztók, nyomtatók, és (nem látható) a kezelőpult.

"A mindössze két év alatt megtervezett, megépített és üzembe helyezett SSEC 21 400 relét és 12 500 vákuumcsövet tartalmazott. Módosítható programja vezérlése mellett korlátlan ideig működhetett. Átlagosan 14x14 tizedes szorzást hajtott végre egyben. -ötvenedik másodperc, osztás egy harmincad másodpercben, és összeadás vagy kivonás tizenkilenc számjegyű számokon egy harmincöt századmásodpercben... Az SSEC több mint négy évig teljesítette Watson kívánságát elhivatottságában fejezte ki: hogy az emberiséget szolgálja a fontos tudományos problémák megoldásával. Lehetővé tette Wallace Eckertnek, hogy publikáljon egy hold-efemeriszt... a korábban elérhetőnél nagyobb pontossággal... az adatok forrását az ember első holdraszállásakor "[ 4]. "A Hold minden helyzetére vonatkozóan az eredmények kiszámításához és ellenőrzéséhez szükséges műveletek összesen 11 000 összeadást és kivonást, 9 000 szorzást és 2 000 táblázatkeresést tettek ki. Minden egyes megoldandó egyenlet körülbelül 1600 tag értékelését tette szükségessé – összesen lenyűgöző mennyiségű aritmetika, amelyet az SSEC hét perc alatt le tudott csiszolni a nézők javára" [ 9 ].

Az irányítás írásos utasítások segítségével történik, amelyeket a gép beolvas és követ. Tipikus parancsok: • "Olvass be egy számot az egyik olvasóegységből, és tárold el egy adott memóriaegységben"; • "Vegye ki a számot egy adott memóriaegységből, szorozza meg egy másik egységben lévővel, dobjon ki egy megadott számú számjegyet a válaszból, és helyezze el egy harmadik egységbe." [ 83 ].

Az SSEC látható volt a gyalogosok számára a járdán, és karikaturisták nemzedékét inspirálta arra, hogy a számítógépet fal méretű panelek sorozataként ábrázolják, amelyeket lámpák, mérőórák, számlapok, kapcsolók és forgó szalagtekercsek borítanak (kattintson a képre a nagyításhoz ) . Az SSEC ezen a helyen működött 1948 januárjától 1952 júliusáig, amikor is felváltotta az első soron kívüli 701 , az IBM első "tömeg" (vagyis több) számítógépe.

Az SSEC megnyitó ünnepségén, 1948. január 27-én Betsy Stewart [ 57 ] az SSEC kezelőpultján. Balról a konzol mögött állnak: Robert R. "Rex" Seeber (SSEC főépítész), Wallace J. Eckert kolumbiai professzor (projektigazgató), Thomas J. Watson (IBM elnök) és Frank E. Hamilton (főmérnök) [ 42 ].

Íme egy nézet az SSEC-ről a megnyitó ünnepségen kiadott brosúrából, Herb Grosch jóvoltából :

"[Fent] a híres retusált fotó [az SSEC-szobáról]: Bill McClelland az asztalkereső egységnél [balra], Betsy Stewart a konzolnál, egy mérnök a jobb oldalon. NINCS oszlop" [59 ] . KATTINTS IDE a retusálatlan nézetért.

Watson Senior, amikor először megtekintette az SSEC-t a nyilvános leleplezés előtt: "Csak egy dolog van" - mondta kissé elszántan. – Ennek a helyiségnek a söprését hátráltatják azok a nagy fekete oszlopok a közepén. Távolítsák el őket a szertartás előtt. De mivel támogatták az épületet, az oszlopok megmaradtak. Ehelyett az ünnepségen kiosztott brosúra fotóját gondosan retusálták, hogy a sértő oszlopok minden nyomát eltávolítsák [ 57 ].

Íme néhány további kép Eckert 1948-as Scientific Monthly cikkéből [ 83 ] (a részletekért kattintson az egyes képekre):

És itt van a Herb Grosch által 2004 áprilisában feltárt két üveglemez szkennelése (a részletekért kattintson a képekre):

A mészkő "kereten" a jobb szélen magasan Watson aláírástáblája [ 59 ] (a fotón nem látható):

John Backus életrajzából , aki később kifejlesztette a FORTRAN-t (sok egyéb hozzájárulás mellett):

Azon a tavaszon [1949] Backus ellátogatott a Madison Avenue-i IBM Computer Centerbe, ahol megtekintette a Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), az IBM egyik korai elektronikus számítógépét. A körút során Backus megemlítette az idegenvezetőnek, hogy munkát keres. Bátorította, hogy beszéljen a projekt igazgatójával, és felvették az SSEC-re.

Az SSEC nem a mai értelemben vett számítógép volt. Nem volt benne memória a szoftverek tárolására, a programokat lyukasztott papírszalagra kellett beírni. Több ezer elektromechanikus alkatrésze volt, így megbízhatatlan és lassú is volt. Backus feladata az volt, hogy felügyelje a gépet, és megjavítsa, amikor leáll. Az SSEC programozása is kihívást jelentett, mivel nem volt meghatározott módja ennek.

Backus három évig dolgozott az SSEC-en, ezalatt feltalálta a Speedcoding nevű programot. A program elsőként tartalmazott skálázási tényezőt, amely lehetővé tette a nagy és kis számok egyszerű tárolását és kezelését.

Az SSEC-t számos nagyszabású tudományos számításhoz használták, köztük a Columbia Professors Eckert (csillagászat), Thomas (fizika) és Grosch (optika) professzorok, mind a Watson Lab. Ez állt a világ egyik első számítástechnikai kurzusának középpontjában is , amelyet 1946-tól indítottak; íme a lista egy 1951-es Columbia kurzuskatalógusból :

Csillagászat 111 — Tudományos számítás gépi módszerei, I.

2-4 pont Winter Session. Dr. E CKERT és asszisztensek.

M. 2:10-3.

Laboratóriumi óra egyeztetés alatt.

Modern számológépek alkalmazása a tudományos kutatásban: billentyűzetes számológépek,

lyukkártyás berendezések, relé és elektronikus számológépek, nem digitális gépek. Előadások,

bemutatók és laboratóriumi munka.

Előfeltétel vagy párhuzamos: Mérnöki 281 , és legalább egy másik, a jelen

Hirdetményben felsorolt ​​szak, vagy azzal egyenértékű. Oktatói engedély szükséges.

Csillagászat 112 — Tudományos számítás gépi módszerei, II.
2-4 pont tavaszi ülésszak. S EEBER úr .
Órák egyeztetésre várnak.
Ez a kurzus elsősorban a szelektív sorrendű elektronikus számológéppel foglalkozik;
a gép megszervezése és az ezzel kapcsolatos problémák előkészítése.
Előfeltétel: Astronomy 111 ,

A következő fotók a Chemical Engineering 1952. novemberi cikkéből származnak, amely leírja LH Thomas megoldását az SSEC-re vonatkozóan a sík Poiseuille-áramlás stabilitásának akkor 64 éves problémájára, amely a probléma John által javasolt analitikus megoldásán alapul. von Neumann, és programozta Phyllis K. Brown és Donald A. Quarles, Jr., a Watson Lab. A számítás 150 órát vett igénybe, szemben a kézi számításhoz szükséges 100 évvel.

A képen: Don Quarles (ül), LH Thomas (lebegő), Phyllis Brown (ül).

Az SSEC volt az első tárolt programszámítógép?

Az SSEC-t gyakran kizárják az első számítógépként vagy az első tárolt programszámítógépként, mivel az IBM nem nevezte számítógépnek. Bashe [ 4 , 143. o.] szerint ennek az az oka, hogy Thomas J. Watson nem akarta azt a benyomást kelteni, hogy olyan eszközöket épít, amelyek kiiktatják az embereket (emberi számítógépeket) a munkából! (1951-ben a BBC-n sugárzott új gépekről szóló öt előadásból álló sorozatban négyen az "automatikus számológép" kifejezést használták; csak egy Alan Turing használta a "digitális számítógép" kifejezést [Jones hivatkozása alább ] .)

A Cambridge Egyetem EDSAC- ját (1949) vagy a Manchester University's Babyt (szintén 1949-ben) gyakran emlegetik az első tárolt programú számítógépekként; vagyis olyan számítógépek, amelyek a fő véletlen hozzáférésű memóriában tárolt programból vezérelhetők. De ha az SSEC egyben tárolt programú számítógép is volt, akkor egy évvel megelőzte az EDSAC-t. Képesítését illetően megoszlanak a vélemények. 1958-as Encyclopedia Americana- jábanWallace Eckert cikkében elmondta, hogy az SSEC "egyesítette az elektronikus működési sebességet nagy tárolókapacitással (főleg soros formában közel egymillió számjegy) és a teljesen rugalmas tárolt programvezérlés lehetőségeivel. A véletlen hozzáférésű tároló elektromágneses reléken és a soros tárolón volt nagyon nagy sebességű papírszalagokon. A számológép számos nagy problémát megoldott az égi mechanika, a hidrodinamika, a geofizika és az atomelmélet területén" [ 81]. A különböző szerzők eltérő véleményeket fogalmaznak meg. Valójában az SSEC egy hibrid eszköz volt, amely képes volt utasításokat végrehajtani papírszalagról, vagy eltárolni azokat a (bizony, meglehetősen kicsi) relé memóriájában, és onnan végrehajtani; amikor ezt teszi, megfelel a "von Neumann építészet" definíciójának. Ha a Neumann-architektúra kritikus eleme a „számítógép” definíciójának, akkor vitathatatlanul az SSEC tekinthető a világ első számítógépének , még akkor is, ha egyben (ahogy egyesek mondják) „bizarr hibrid, amely vákuumcsöveket, reléket és papírszalag-leolvasó-lyukasztók" vagy „egy gép óriás reklámmutatványa". Az SSEC-as-first-computer nézet támogatói közé tartozik Emerson Pugh [ 40] (számítógéptörténész), R. Morceau (1981-es könyv, GET REFERENCE), valamint számos számítógép-történeti webhely. Bashe 1982-es Annals cikkének absztraktja (lásd lentebb) a következőket mondja:

A Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC) volt az első olyan gép, amely egyesítette az elektronikus számítást egy tárolt programmal, és az első olyan gép, amely képes volt saját utasításai alapján adatként működni. Amikor 1948-ban üzembe helyezték, és egy ideig azután is, ez volt a létező legrugalmasabb és legerősebb számítógép. Az IBM viszonylag keveset publikált róla, és az SSEC-t nagyrészt figyelmen kívül hagyták a számítógépes történészek. Ez a cikk az SSEC történelmi hátterét nyújtja.

John Backus [ 102 ] azt mondta nekem: „Szerintem extrém húzás az első „tárolt program” számítógépnek tekinteni – még akkor is, ha az egyik program, amit csináltam, néhány speciálisan előkészített tárolócellát használtak utasítások forrásaként, miután bizonyos adatok tárolják benne.” Másrészt az SSEC vezető tervezőmérnöke, A. Wayne Brooke azt állította (pl. kiadatlan könyves kéziratában, az SSEC, The First Electronic Computer ), hogy az SSEC volt az első elektronikus számítógép a tárolt memória kapacitása miatt. 2019 áprilisában John Savard hozzátette:

Mint megjegyeztük, az SSEC többféle memóriával rendelkezett. Volt rajta egy papírszalag, amit ki lehetett lyukasztani és újra le lehetett olvasni a köztes számítási eredményekhez. Nyolc regisztere volt vákuumcsöves flip-flopokból. Ezek egyike sem tűnik ígéretes helynek egy tárolt program elhelyezésére.

De volt benne 150 relé memória is. Míg a helyek beállítása a memóriában elektromechanikus művelet, annak észlelése, hogy az áram áthalad-e egy relén, úgy tűnik, nem jár ilyen késleltetésekkel. Egy rövid hurok elhelyezése a relé memóriában lehetővé teheti az SSEC elektronikus sebességű működését? Jaj, nem. A magmemória koincidencia-áram-elvéhez hasonló dolgok hiányában a közvetítőmemória helyeinek nagy száma miatt a címzést is relélogikával kellett elvégezni, így a relémemóriából egy szám vagy utasítás kiolvasása 20 milliszekundumot vett igénybe. ugyanannyi időbe telt, mint egy szám papírszalagról való leolvasása (WJ Eckert, "Electrons and Computation"[ 83 ]).

John azt is megjegyezte, hogy az "IBM's Early Computers"[ 4 ] azt eredményezi, hogy a program, amellyel az SSEC-t először demonstrálták, egy módosított utasítás segítségével határozta meg a szög szinuszát; a hivatkozást Phelps, 1980-ban adják meg: látszólag egy interjú.