Уикипедия

Компютър на Атанасов – Бери: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
Редакция без резюме
Ред 1:
{{редактирам}}
[[File:Atanasoff-Berry Computer at Durhum Center.jpg|мини|250п|Реплика (1997 г.) на компютъра Атанасов-Бери в Центъра Дъръм, Щатски университет на [[Айова]].]]
'''Компютърът на Атанасов-Бери''' ({{lang-en|Atanasoff-Berry Computer}}, съкратено '''ABC''') е първият електронен цифров компютър с регенеративна памет{{hrf|Burks|1989|}}. Създаден е като университетски проект в периода от 1939 до 19411942 г. от [[Джон Атанасов]] и [[Клифърд Бери]]. Макар че АВС все още не е днешният универсален [[компютър със запаметена програма]] с общо предназначение<ref>{{Cite book | date = 1976 | editor-last = Ralston | editor-first = Anthony | editor2-last = Meek | editor2-first = Christopher | title = Encyclopedia of Computer Science | edition = second | pages = 488 – 489 | isbn = 0-88405-321-0 | publisher = Petrocelli/Charter | location = New York}}</ref>, но в него са реализирани някои принципни решения, които се използват и днес.
 
АВС е проектиран и създаден по време на работата на Джон Атанасов в катедрата по физика на Щатския колеж в Айова ({{lang-en|Iowa State College}}, ISC). Целта е да решава системи с до 29 линейни уравнения с 29 неизвестни по модифициран метод на Гаус (една доста сериозна изчислителна мощ за тогавашните времена)<ref name="WOP">{{Цитат периодика| last = Протохристов | first = Хр| year =2004 | title =Създателят на първия модерен компютър | journal = Светът на физиката| issue = 2| pages = 47 | url =http://wop.phys.uni-sofia.bg/digital_pdf/wop/2_2004.pdf | accessdate =28 февруари 2017 }}</ref>, но проектът е прекъснат поради войната на стадий, на който машината е решавала системи уравнения с 3 до 5 неизвестни. След това е демонтиран и забравен и става широко известен в края на [[1960-те]] по повод на [[Патентен спор за ENIAC|патентното дело за ENIAC]].
Ред 8:
Предпоставка за създаването на АВС е ежедневната необходимост от решаване на диференциални уравнения, което може да се сведе до решаване на [[Система линейни уравнения|системи от линейни уравнения]]. Първоначално Атанасов се опитва да използва табулатор на [[IBM]], но без успех. През 1936 г. заедно с Глен Мърфи, колега атомен физик, създават малък аналогов [[калкулатор]] за изследване на геометрията на повърхности, който наричат „лапласиометър“. Той решава уравнение на Лаплас директно, без да преобразува диференциалните уравнения в системи от линейни уравнения.{{hrf|Burks|1989|}} Атанасов обаче установява, че той има недостатък, присъщ на аналоговите устройства – точността му прогресивно намалява с увеличаването на отклонението на отделните части на машината от номиналните параметри.
 
Към края на 1938 г. Атанасов стига до основнатаконцепцията концепцияза напринципно нова изчислителна машина – да бъде цифрова, на базата на [[Вакуумна лампа|електронни лампи]], а не на релета, да смята с [[двоична бройна система|двоични числа]] вместо с употребяваните дотогава десетични, да не брои, а да използва логически изрази, ида отделноизвършва отизчисленията изчислителнияна модулбазата на [[Вакуумна лампа|електронни лампи]], а не на релета, и да има електростатична [[Компютърна памет|памет]] сотделно [[кондензатор]]иот изчислителния модул<ref name="Pioneers">{{Цитат уеб| уеб_адрес=http://history.computer.org/pioneers/atanasoff.html | заглавие= Computer pioneers:John Vincent Atanasoff|достъп_дата = 15 март 2017|фамилно_име=Lee |първо_име= J.A.N.|издател= IEEE Computer society|език= en}}</ref>. ПринципнатаСпоред последователностсамия наАтанасов операциитетой енамира прочитанетова нарешение коефициентитепо нанеобичаен двеначин уравнения– една нощ, превръщанеразочарован вот двоиченмножеството форматбезплодни усилия по проекта, изчислениетой ссе помощтакачва на електронниколата веригиси и логическикара изрази,без записванеконкретна напосока. междиннитеСлед резултатидвеста километра спира в паметта,крайпътно заведение в [[Илинойс]] и повтарянетам на процедуратачаша питие стига до достиганетова, накоето едновпоследствие уравнениеще ссе едноокаже неизвестнопрактическата реализация<ref name="Pioneers"/>. Освен физик и математик, извежданеАтанасов е висококвалифициран експерт и в електронната техника, което му помага да проектира конкретните [[Електронна схема|схемни решения]]. За построяването на резултатамашината Атанасов се нуждае от техническа помощ и неговият приятел Харолд Андерсън, също професор по физика в ISC, му препоръчва един от най-добрите си дипломанти – Клифърд Бери.
 
През март 1939 г. от ISC му отпускат 650 долара и Атанасов и Бери започват работа, като работата се извършва в приземието на лабораторията по физика. В края на декември на 1939 г. Атанасов и Бери създават малък настолен модел (те го наричат [[прототип]]), съдържащ два „абака“, един суматор и един конвертор, който им позволява да тестват регенеративната паметпаметта и аритметичнотоизчислителния устройствомодул в различни условия. Резултатите са добри, макар че операции се извършват с 8-разредни двоични еквиваленти на десетични числа, и те получават още 850 долара от ISC.{{hrf|Burks|1989|7 – 8}}{{hrf|Бончев|1990|45}} През 1940 г. Атанасов представя кратко описание на машината<ref name="Atanasoff">{{Цитат уеб| уеб_адрес= http://cdm16001.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p15031coll18/id/143| заглавие= Computing Machine for the solution of large systems of linear algebraic equations|достъп_дата = |фамилно_име=Atanasoff |първо_име= J.V.|дата= август 1940 (публикуван през 1973)|труд= Iowa State School Report|издател= |език= |цитат= }}</ref>{{hrf|Бончев|1990|12}}, кандидатства за финансиране и през 1941 получава 5330 долара от Research Corporation of New York<ref name="Pioneers"/>{{hrf|Бончев|1990|110}}. До средата на 1942 г. успяват да създадат електронна изчислителна машина, която изпълнява операциите събиране и изваждане в [[двоичен код]], като използва отделна барабаннапамет регенеративнаот паметелектростатичен тип, изпълнена с [[кондензатор]]и. Поради някои конструктивни трудности успяват да решат системи с линейни уравнения само с 3 до 5 неизвестни. По същото време Атанасов и Бери предават на ръководството на ISC подробно описание на машината според договора, сключен през 1941 при получаването на външното финансиране, но заявка за патентоване така и не е направена<ref name="Pioneers"/>.▼
Според самия Атанасов той намира това решение по необичаен начин – една нощ, разочарован от множеството безплодни усилия по проекта, той се качва на колата си и кара без конкретна посока. След двеста километра спира в крайпътно заведение в [[Илинойс]] и там на чаша питие стига до това, което впоследствие ще се окаже практическата реализация<ref name="Pioneers"/>. Освен физик и математик, Атанасов е висококвалифициран експерт и в електронната техника, което му помага да проектира конкретните [[Електронна схема|схемни решения]]. За построяването на машината Атанасов се нуждае от техническа помощ и неговият приятел Харолд Андерсън, също професор по физика в ISC, му препоръчва един от най-добрите си дипломанти – Клифърд Бери.
 
С развитието на [[Втората световна война]] Атанасов и Бери са мобилизирани да работят във военни проекти извън Айова и така и не се връщат към проекта. ABC е демонтиран, повечето компоненти са изгубени, запазва се само един от барабаните памет с кондензатори. Проектът става широко известен едва в края на [[1960-те]] по повод на [[Патентен спор за ENIAC|патентното дело за ENIAC]], когато някои от документите и чертежите са предявени като основен аргумент срещу претенцията на Мокли и Екерт за създаването на първия електронен цифров компютър. През 1968 Атанасов нарича машината ''компютър на Атанасов-Бери'' <ref name="Pioneers"/>(Бери умира през 1963).▼
▲През март 1939 г. от ISC му отпускат 650 долара и Атанасов и Бери започват работа, като работата се извършва в приземието на лабораторията по физика. В края на декември на 1939 г. Атанасов и Бери създават малък настолен модел (те го наричат [[прототип]]), съдържащ два „абака“, един суматор и един конвертор, който им позволява да тестват регенеративната памет и аритметичното устройство в различни условия. Резултатите са добри, макар че операции се извършват с 8-разредни двоични еквиваленти на десетични числа и получават още 850 долара от ISC.{{hrf|Burks|1989|7 – 8}}{{hrf|Бончев|1990|45}} През 1940 г. Атанасов представя кратко описание на машината<ref name="Atanasoff">{{Цитат уеб| уеб_адрес= http://cdm16001.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p15031coll18/id/143| заглавие= Computing Machine for the solution of large systems of linear algebraic equations|достъп_дата = |фамилно_име=Atanasoff |първо_име= J.V.|дата= август 1940 (публикуван през 1973)|труд= Iowa State School Report|издател= |език= |цитат= }}</ref>{{hrf|Бончев|1990|12}}, кандидатства за финансиране и през 1941 получава 5330 долара от Research Corporation of New York<ref name="Pioneers"/>{{hrf|Бончев|1990|110}}. До средата на 1942 г. успяват да създадат електронна изчислителна машина, която изпълнява операциите събиране и изваждане в [[двоичен код]], като използва отделна барабанна регенеративна памет. Поради някои конструктивни трудности успяват да решат системи с линейни уравнения само с 3 до 5 неизвестни. По същото време Атанасов и Бери предават на ръководството на ISC подробно описание на машината според договора, сключен през 1941 при получаването на външното финансиране, но заявка за патентоване така и не е направена<ref name="Pioneers"/>.
 
▲С развитието на [[Втората световна война]] Атанасов и Бери са мобилизирани да работят във военни проекти извън Айова и така и не се връщат към проекта. ABC е демонтиран, повечето компоненти са изгубени, запазва се само един от барабаните с кондензатори. Проектът става широко известен едва в края на [[1960-те]] по повод на [[Патентен спор за ENIAC|патентното дело за ENIAC]], когато някои от документите и чертежите са предявени като основен аргумент срещу претенцията на Мокли и Екерт за създаването на първия електронен цифров компютър. През 1968 Атанасов нарича машината ''компютър на Атанасов-Бери'' <ref name="Pioneers"/>(Бери умира през 1963).
 
== Описание ==
Line 36 ⟶ 34:
 
=== Барабанна памет ===
Решението за отделната памет е оригинално – тя е регенеративна, наелектростатична базатапамет наот [[кондензатор]]и, разположени върху два въртящи се барабана в редове по 50, които Атанасов нарича [[абак (сметало)|абаци]]<ref name="Pioneers"/>. ПаметтаВ служинея засе запис назаписват началните входни коефициенти, на междинните резултати и на крайниякрайният резултат преди изход. Тридесетте суматора я достъпват едновременно и всеки суматор чете и записва данните последователно. Паметта представляваПредставлява два барабана с по 1600 кондензатора, като заредено състояние на кондензатора съответства на логическа 1, а незаредено – на 0. Изработени са във форма на два кухи цилиндъра, дълги около 28 cm с диаметър 13 cm, покрити са с изолационен материал, имат обща ос на въртене и правят един оборот в секунда. Всеки барабан съдържа 32 групи (30 плюс две резервни) от по 50 кондензатора по диаметъра на цилиндъра, което е равносилно на 30 числа (машинни думи) по 50 бита. Всички 30 думи се достъпват едновременно, ноот сетридесетте извличатсуматора и всеки суматор чете и записва данните последователно бит по бит при всяко стъпково завъртане на барабана (стъпката е 6 градуса). С други думи, при първата стъпка на завъртане се достъпва 0-вият бит на всички думи, при 2-рата стъпка на завъртане се достъпва 1-вият бит на всички думи, при 3-тата стъпка на завъртане – 2-рият бит на всички думи и т.н. до 49-бит. Това дава възможност за извършване на 30 операции в секунда. Едновременно могат да се обработват 60 числа от по 50 бита, т.е. 3000 бита, или общо АВС разполага с 0,3 Kb памет. При всеки оборот състоянието на кондензаторите се прочита и възстановява (регенерира).
 
Барабанното запаметяващо устройство е една от малкото запазени автентични части на ABC, открита в музея на [[Смитсонов институт|Смитсоновия институт]] и послужила за изработването на репликата.
Line 42 ⟶ 40:
== Спор за ENIAC ==
{{основна|Патентен спор за ENIAC}}
След войната изчислителната техника започва бурно да се развива, но АВС е забравен (за него не е имало никакви публикации с оглед предстоящото патентоване). През 1945 г. Джон Мокли и Дж. Проспър Екърт-младши създават [[ENIAC]] и до 1973 г. се смята, че именно товатой е първият електронен цифров компютър. През 1955 г. обаче апочвазапочва съдебна битка относно патентите на ENIAC и във връзка с нея става известно познанството на Мокли с Атанасов придобива значение. ТеДвамата се срещат за първи път през декември 1940 г. на една конференция. Мокли има интерес към решаването на системи уравнения, а Атанасов го осведомява за своя проект и кани Мокли на гости в Еймс. В периода 14 – 20 юни 1941 г. Мокли гостува в дома му и двамата обсъждат конструкцията на компютъра АВС, както и други идеи на Атанасов, свързани с изчислителната техника. Мокли прочита меморандума на Атанасов от август 1940 г. и си води подробни бележки, защото Атанасов отказва да му даде копие. По време на визитата компютърът е почти завършен и гостът се запознава подробно с неговия принциппринципа на работа и техническа реализация. Дискусиите с Атанасов и неговия асистент са приятелски и откровени<ref name=WOP/>{{hrf|Бончев|1990|28}}. ОтНе публикуваната литература не ставае ясно дали Атанасов е осъзнавал колкодоколко критично е разкриването на информация преди подаването на заявка за патент, макар че в по-късни спомени той цитира свое мнение в тази посока, изразено в писмо до Мокли. Процедурата по патентоване е задължение на ISC, но колежът така и не е завършеная завършва<ref name="Pioneers"/>. През март 1973 г. съдът стига до заключението, че в резултат на това посещение, на дискусиите с Атанасов и Бери, на демонстрациите на машината и запознаването с ръкописа, Мокли е знаел за ABC, но не го е споменал при представянето на съществуващото ниво в заявката си, т.е. претенцията му за изобретяването на първия „автоматичен цифров компютър“ е неоснователна.
 
Патентният спор бележи голяма част от живота на Джон Атанасов, защото той е призован да свидетелства. Делото тече с години – от 1966 до 1973, изписани са стотици страници със свидетелски показания по техническата страна на спора, разпитани са много експерти, а Атанасов е главен свидетел. На 19 октомври [[1973]] г. Федералният съд отсъжда,обявява че патентътпатента за ENIAC еза невалиден <ref name="Larson">{{Цитат уеб| уеб_адрес=http://www.ushistory.org/more/eniac/judgment.htm | заглавие= Findings of Fact, Conclusions of Law and Order for Judgement|фамилно_име=Larson |първо_име=E. R. |дата= 19 Oct. 1973|труд= File. No. 4 – 67 CIV. 138, Honeywell v. Sperry Rand Corporation and Illinois Scientific Developments Inc.|издател= US District Court, District of Minesota, Fourth Division,|език=en }}</ref> поради редица процедурни нарушения. Процесът води до популяризиране на работата на Джон Атанасов по отношение на ABC и регенеративната памет<ref name="Pioneers"/>. В частност, в решението се казва:{{Quote|Екерт и Мокли не са изобретили първи автоматичния електронен цифров компютър, а вместо това са извлекли идеята от един господин на име д-р Джон Винсент Атанасов |Larson|''<ref name="Larson"/>''|оригинал = Eckert and Mauchly did not themselves first invent the automatic electronic digital computer, but instead derived that subject matter from one Dr. John Vincent Atanasoff.}}
 
== Реплика ==
През 1997 г. екип от учени от Ames Laboratory (кояточаст сеот намираУниверситета вна Iowa State campusАйова) започват проект по изработването на работещо копие на компютъра на Джон Атанасов. Цената на проекта била $300 000<ref>{{Цитат уеб| уеб_адрес=http://jva.cs.iastate.edu/team.php | заглавие=ABC Reconstruction, 1994 – 1997 |достъп_дата =17 март 2017 }}</ref>. Сега копието на АВС е разположено като експонат във фоайето на Центъра за изчислителна техника и комуникации Дърам в ISC<ref>{{Цитат уеб| уеб_адрес=http://jva.cs.iastate.edu/reconstructionoperation.php | заглавие= John Gustafson and Charles Shorb demonstrate the functionality and operation of the ABC Reconstruction (video)|достъп_дата = 17 март 2017|език=en }}</ref>.
 
== Приносът на Атанасов ==
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Компютър_на_Атанасов_–_Бери“.