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 1942 г. от [[Джон Атанасов]] и [[Клифърд Бери]]. Макар че АВС все още не е днешният универсален [[компютър със запаметена програма]] <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>, 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 решавасе решават 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]].
 
== История ==
Line 10 ⟶ 9:
Към края на 1938 г. Атанасов стига до концепцията за принципно нова изчислителна машина – да бъде цифрова, да смята с [[двоична бройна система|двоични числа]] вместо с употребяваните дотогава десетични, да не брои, а да използва логически изрази, да извършва изчисленията на базата на [[Вакуумна лампа|електронни лампи]], а не на релета, и да има [[Компютърна памет|памет]] отделно от 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>. 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.
 
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 ([[прототип]]), който им позволява да тестват паметта и изчислителния модул 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 памет от електростатичен 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"/>.
 
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).
Line 19 ⟶ 18:
Атанасов решава да приложи модифициран [[система линейни уравнения#метод на Гаус|метод на Гаус]]<ref group="notes">При този метод неизвестните се изключват последователно чрез умножение и изваждане на коефициентите, като в резултат броят на уравненията в системата се намалява с единица. Процедурата се повтаря до достигането на едно уравнение с едно неизвестно, което се решава лесно. Изчислената стойност се замества в предходното уравнение, което също става с едно неизвестно и т.н. За решаване на система с 29 неизвестни методът на Гаус изисква извършването на 29<sup>3</sup> операции.</ref>, който отнема 10 пъти по-малко време{{hrf|Бончев|1990|111}}, при който се извършват само операции събиране и изваждане. В дадена двойка уравнения онова, което има по-малък коефициент пред неизвестното '''х<sub>1</sub>''', се изважда от другото уравнение толкова пъти, колкото е необходимо, за да стане коефициентът пред този член нула – полученото уравнение е с едно неизвестно по-малко. Процедурата се повтаря с друга двойка уравнения и се стига до второ уравнение с елиминирано същото неизвестно. Групирането на уравненията по двойки и елиминирането се повтарят докато се стигне до уравнение с едно неизвестно. То не се решава веднага, а с него и с всяко от първоначалните уравнения се образуват нови двойки, докато накрая се получат толкова уравнения с едно неизвестно, колкото са неизвестните и това всъщност е търсеното решение. Крайният резултат се изчислява ръчно, като константата във всяко уравнение се разделя на коефициента.
 
Според Бъркс{{hrf|Burks|1989|8 – 10}} основните решения, които взема Атанасов при конструирането, са четири. Най-напред с оглед на постигането на висока точност той избира цифрови, а не аналогови изчисления. Второто важно решение е размерът на изчислителната задача, която си поставя: решаване на система от 29 уравнения с 29 неизвестни ((една доста сериозна изчислителна задача за тогавашните времена, тъй като дотогава рядко се опитва решаването на системи от уравнения с повече от 10 неизвестни)<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>, което означава обработка на 30 коефициента, при това той предвижда точност на представяне от 15 десетични знака. Третото решение е модификацията на метода на Гаус. От това произтичат следните конструктивни решения: необходими са изчислителен модул, отделна междинна памет, както и средства за вход и изход. За изчислителния модул Атанасов избира не релета, а електрически вериги с електронни лампи, които дават възможност за изпълнение на [[логически израз]]и. Четвъртото му важно решение е да избере двоичен формат за представяне на числата, а не десетичен, както е популярно в известните дотогава машини. Това го насочва за паметта да използва кондензатори, чиито две състояния – заредено и разредено – съответстват на 0 и 1. За да осигури точност от 15 десетични знака Атанасов избира 50-битово представяне на числата (плюс един бит за знак + или -).
 
Изчислителният модул представлява поредица от 30 идентични последователни [[суматор]]а ({{lang-en|Add-Substract Mechanism}}), работещи едновременно (днес бихме нарекли този модул [[аритметично-логическо устройство]]). Всеки суматор е предназначен за събиране или изваждане на една двойка числа ([[машинна дума]]). Те изваждат всеки коефициент на едното уравнение от съответния коефициент на второто и повтарят процедурата дотогава, докато коефициентът пред едно от неизвестните стане нула, т.е., броят им намалее с 1. След това полученото уравнение с едно неизвестно по-малко се записва като междинен резултат на подходящ носител и се подава отново за следваща операция по елиминиране<ref group="notes">В днешни термини може да се каже, че операнд А и B се изваждат и резултатът се запомня в операнд А</ref>. Паметта, върху които се записват коефициентите на една двойка уравнения, е във формата на два въртящи се барабана, разположени върху обща ос.
Line 69 ⟶ 68:
 
== Външни препратки ==
* {{Цитат уеб| уеб_адрес=http://johngustafson.net/pubs/pub57/ABCPaper.htm | заглавие= "Reconstruction of the Atanasoff-Berry Computer", paper presented in Paderborn, Germany in 1998|достъп_дата = 22 март 2017|фамилно_име= Густафсон|първо_име= Джон|дата= |труд=Annals of the History of Computing |издател= |език=en |цитат= }}
* [https://www.youtube.com/watch?v=YyxGIbtMS9E Репликата на компютъра ABC в действие] (YouTube)
 
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Компютър_на_Атанасов_–_Бери“.