הדור הראשון (1937-1953)

  • ויסקי באלינויי, פלנקלקול והאפס השלילי

    על ההיסטוריה של המחשב - חלק ה - הדור הראשון
  • Atanasoff_Berry_Computer1

    הוא כתב על מפית את ארבעה העקרונות למחשב, עקרונות אלו נכונים גם לימים אלו:

    1. המחשב ישתמש בחשמל ויכיל רכיבי אלקטרוניקה.
    2. בניגוד לנהוג עד כה, הוא יהיה מבוסס שני ספרות 0 ו-1 (ספרור בינארי הנהוג עד היום)
    3. הוא יכיל זיכרון וישתמש בתהליכי משוב שימנעו זליגה או בזבוז של זיכרון.
    4. הוא יבצע פעולות מתמאטיות באופן ישיר ולא ע"י ספירה כפי שהיה נהוג עד כה.

    במרץ 1937 קיבל ג'ון מענק בסך 650 דולר ובעזרת אחד מתלמידיו קליפורד ברי הצליח לבנות מחשב אתנסוף ברי, מכונה הפותרת 29 משוואות עם 29 נעלמים במקביל. למרות ההישג, המכונה לא היתה ניתנת לתיכנות, והייתה לא יותר ממחשבון אלקטרוני.

  • 1280px-ATANASOFF_Pic^10_-_Flickr_-_Eye_Steel_Film1-1024x8371

    הניסיון המוקדם ביותר לבנות מחשב אלקטרוני נעשה על ידי ג'ון וינסנט אתנסוף, פרופסור לפיסיקה ומתמטיקה במדינת איווה בשנת 1937. ג'ון בדק מספר רב של מכשירי חישוב שהיו זמינים באותה תקופה והגיע למסקנה שכולם היו מגבילים מידי ולא נתנו את רמת הדיוק שרצה.

    לילה אחד אחרי מספר אירועים מאיישים הוא נכנס למכוניתו והחל לנסוע ללא יעד. מאתיים ק"מ מאוחר יותר ג'ון עצר בפונדק דרכים במדינת אלינויי לכוסית ויסקי והמשיך להרהר בנושא. שם הוא מספר שתובנות ורעיונות שלא הסתדרו בעבר התאחדו לפתע בראשו לרעיון אחד שלם – המחשב הדיגיטאלי הראשון.

  • Konrad_Zuse_19921

    ת חזונו של ג'ון הגשים קונראד צוזה, מהנדס גרמני וחלוץ בתחום המחשבים. בגרמניה תחת השילטון הנאצי צוזה עסק בפיתוח המחשב הראשון, החומרים מהם הורכב המחשב היו שאריות חומרה וכל ניסיון שלו לקבל מימון לפרוייקט מהשילטון הנאצי נענה בשלילה בטענה שלפרוייקט אין ערך אסטרטגי. בשנת 1941 השלים צוזה את בנייתו של המחשב Z3. חומרת המחשב Z3 התבססה על תשתית אלקטרונית ולא מכאנית והוא היה למחשב הראשון שנשלט ע"י תוכנה (תוכנה זו אוכסנה בזמנו על גבי סרט)

    קונראד צוזה זכה ביושר לכינוי "אבי המחשב הראשון". אגב כינוי זה ניתן לו בדיעבד לאחר שב1998 הוכח שמבחינה תיאורטית (אך לא יעילה יש לציין) הZ3 עומד בכל הקריטריונים של מחשב – מכונה בעלת שלמות טיורינג.

    ראוי להזכיר שצוזה גם יצר והציג לעולם בשנת 1948 את השפה העילית הראשונה, שמה היה פלנקלקול (אולם לא היו לה שימושים מעשיים).

  • 800px-Colossus-rebuild1-767x1024

    אחרי הZ3 הגיעה הקולוסוס שתוכננה ע"י אלן טיורינג, טומי פלוורס ומקס ניומן עבור הצבא הבריטי ב- 1943. הקולוסוס שימש את מפענחי הצפנים הבריטיים בפיצוח הודעות מוצפנות של הגרמנים במלחמת העולם השנייה. לקולוסוס הייתה השפעה מועטה על התפתחות המחשב המודרני ועצם קיומו נודע רק בסוף שנות ה70.

    הסיבה העיקרית הייתה שעצם קיומו נשמר סוד במשך שנים. ווינסטון צרציל הורה באופן מפורש להשמיד את רוב המכונות "לחתיכות לא גדולות יותר מכף ידו של אדם". עדות ליכולותיה של הקולוסוס נותרה במסמך טכני שהותר לפרסום וכולל עדות של המפענחים שעבדו איתו:

    "זה מצער שזה לא אפשרי לתאר את התדהמה שבחווית הקולוסוס בעת עבודתו; עוצמתו ומורכבותו הנראית לעין; המהירות המדהימה של סרט הנייר הדק מסביב לידיות הנוצצות; ההנאה הילדותית שבתפעולו; טירון אחד חשב שמדובר במעשה רמאות, הקסם שבפענוח מכני מוחלט אות אחרי אות; הפעולה הבלתי נלאית של מכונת הכתיבה בהדפסת הציונים הנכונים ללא התערבות אנוש; פסיעת התצוגה; תקופות של ציפייה נלהבת עד להופעת הציון הרצוי; והקצב המוזר והייחודי המאפיין כל סוג של הרצה"

  • 1280px-Eniac1-1024x782

    שנת 1945 החליט צבא ארה"ב להשקיע בפרוייקט שאפתני. בניית מחשב אלקטרוני שניתן לתכנות למטרה כללית. לפרוייקט היה קרוי אניאק (( ENIAC מחשב זה שנבנה ותוכנן על ידי פרספר אקרט וג'ון מוקלי באוניברסיטת פנסילבניה. עבודת המחקר שלהם התחילה ב- 1943, ומומנה על ידי צבא ארצות הברית אשר היה זקוק לשיטה לחישובים בליסטיים במהלך מלחמת העולם השניה. המכונה הושלמה ב- 1945 ושימשה באופן נרחב לחישובים במהלך התכנון של פצצת המימן. צוות הפיתוח הראשון בעולם שעסק בכתיבת התוכנה היה מורכב כולו מנשים וזכה לשם "הנשים של אניאק".

     

    האניאק ביצע פעולות פי 1000 מכל מכשיר חישוב אחר באותה תקופה והצליח לחשב ב20 שניות את את מסלול שלוקח לקליע לעבור ב 30 שניות. הרבה יותר מהיר מקליע!

     

    בחמישה עשרה לפברואר 1946 הצבא חשף את קיום האניאק לציבור בטקס מיוחד והציג את מתכנני החומרה פרספר אקרט וג'ון מוקלי.  הצבא מעולם לא הציג את הנשים של אניאק. הן לא קיבלו קרדיט ולא הופיעו ברוב המסמכים המתארים את המכונה. במשך 40 שנה! איש לא ידע על חלקן בבניית המחשב הראשון הניתן לתכנות, אבל זה לא סוף הסיפור. לחצו כאן כדי לקרוא עוד על הנשים של אניאק.

  • Univac-I-Navy-Electronics-Supply-Office-BRL61-09921

    דפרספר אקרט וג'ון מוקלי  החלו לעבוד על מכונה חדשה, עוד לפני ש ENIAC היתה מוכנה. התרומה העיקרית של EDVAC היתה הרעיון של תכנית מאוחסנת. ENIAC נשלטה על ידי סט של מתגים וחוגות חיצוניים; על מנת לשנות את התכנית היה צריך שינוי פיסי של ההגדרות בכלי בקרה אלה. EDVAC היתה מסוגלת להריץ פקודות גדולות במהירות רבה יותר מה- ENIAC ועל ידי איחסון הוראות באותו מדיום כמו הנתונים, המעצבים יכלו להתמקד בשיפור המבנה הפנימי של המכונה מבלי לחשוש לגבי התאמתה למהירות של בקרה חיצונית. פרספר ומוקלי תכננו מאוחר יותר מה שהפך להיות המחשב המסחרי המוצלח הראשון, ה-UNIVAC ב- 1952.

  • הערת סיום, כשקראתי את המאמרים על ה UNIVAC מצאתי לעיתים פתגם מוזר בתחילת המאמר המתייחס למונח – אפס שלילי ומה שבהתחלה נראה כמשפט סתמי התברר כאמירה ידועה בין מתכנתים ותיקים של אותה התקופה.

    ה- UNIVAC ובכלל המחשבים הראשונים השתמשו בטווח מספרים מוגבל בהתאם לזיכרון הזמין לביצוע חישובים למשל מספרים בין 0 ל9999 אבל כדי לתמוך במספרים שליליים נעשה שימוש בחצי מהטווח למספרים החיוביים וחצי לשליליים. כלומר הטווח השתנה מ-0 עד 9999 ל- -4999 עד +5000.

    תופעת לוואי מעניינת קרתה במספר אפס. בלי להיכנס לחישובים הבינארים נגיד שנוצר מצב בו הערך המחושב מתאפס והתוצאה החוזרת הייתה אפס (+0) ובמקרים מסויימים היה אפס עם הסימון השלילי (-0). המתכנתים הותיקים אימצו בחיוב את תופעת הלוואי הזאת, האפס השלילי, כדי לזהות שגיאה, ערך שהיה מוחזר ומשמעותו שהתהליך נכשל. במחשבים של היום אין כמובן את התופעה הזאת.

    אז לפי אותה אמירה ולחיי המתכנתים החלוצים בתחום הרשו לי לסיים במילים:

  • May minus zero never be (completely) forgotten

One comment on “הדור הראשון (1937-1953)”

  1. sholi

    היה פנטסטי!!!111

להגיב על sholi לבטל

האימייל לא יוצג באתר. (*) שדות חובה מסומנים

תגי HTML מותרים: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>