ENIAC (डिजिटल इंटीग्रेटर और कैलकुलेटर) कंप्यूटर का इतिहास। "कंप्यूटरइतिहास": एनिएक। एक अनोखी कार का इतिहास एनियाक क्या है इसे किस वर्ष बनाया गया था

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पहली पीढ़ी का कंप्यूटर. ENIAC

1943 की शुरुआत में, संयुक्त राज्य अमेरिका में हॉवर्ड एकेन, जे. मौचली और पी. एकर्ट के नेतृत्व में विशेषज्ञों के एक समूह ने विद्युत चुम्बकीय रिले के बजाय वैक्यूम ट्यूबों पर आधारित कंप्यूटर डिजाइन करना शुरू किया। इस मशीन को ENIAC (इलेक्ट्रॉनिक न्यूमरल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर) कहा जाता था और यह मार्क-1 से एक हजार गुना तेज काम करती थी। ENIAC में 18 हजार वैक्यूम ट्यूब थे, इसका वजन 30 टन था और यह 150 किलोवाट बिजली की खपत करता था। ENIAC में एक महत्वपूर्ण खामी भी थी - इसे पैच पैनल का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता था, इसमें कोई मेमोरी नहीं थी, और एक प्रोग्राम सेट करने के लिए तारों को सही तरीके से जोड़ने में कई घंटे या दिन भी लग जाते थे। सभी कमियों में से सबसे खराब कंप्यूटर की भयानक अविश्वसनीयता थी, क्योंकि ऑपरेशन के एक दिन में लगभग एक दर्जन वैक्यूम ट्यूब विफल हो गए थे।

प्रोग्राम सेट करने की प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए, मौचली और एकर्ट ने एक नई मशीन डिजाइन करना शुरू किया जो किसी प्रोग्राम को अपनी मेमोरी में स्टोर कर सके। 1945 में प्रसिद्ध गणितज्ञ जॉन वॉन न्यूमैन इस कार्य में शामिल हुए, जिन्होंने इस मशीन पर एक रिपोर्ट तैयार की। इस रिपोर्ट में, वॉन न्यूमैन ने स्पष्ट रूप से और सरलता से सार्वभौमिक कंप्यूटिंग उपकरणों के कामकाज के सामान्य सिद्धांतों को तैयार किया, अर्थात्। कंप्यूटर. यह वैक्यूम ट्यूबों पर निर्मित पहली परिचालन मशीन थी और इसे आधिकारिक तौर पर 15 फरवरी, 1946 को परिचालन में लाया गया था। उन्होंने वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार और परमाणु बम परियोजना से संबंधित कुछ समस्याओं को हल करने के लिए इस मशीन का उपयोग करने का प्रयास किया। फिर उन्हें एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड ले जाया गया, जहां उन्होंने 1955 तक ऑपरेशन किया।

ENIAC कंप्यूटर की पहली पीढ़ी का पहला प्रतिनिधि बन गया। कोई भी वर्गीकरण सशर्त है, लेकिन अधिकांश विशेषज्ञ इस बात से सहमत हैं कि पीढ़ियों को उस मौलिक आधार के आधार पर अलग किया जाना चाहिए जिस पर मशीनें बनाई गई हैं। इस प्रकार, पहली पीढ़ी ट्यूब मशीनें प्रतीत होती है।

वॉन न्यूमैन की लगभग सभी अनुशंसाएँ बाद में पहली तीन पीढ़ियों की मशीनों में उपयोग की गईं; उनकी समग्रता को "वॉन न्यूमैन वास्तुकला" कहा गया। वॉन न्यूमैन के सिद्धांतों को मूर्त रूप देने वाला पहला कंप्यूटर 1949 में अंग्रेजी शोधकर्ता मौरिस विल्क्स द्वारा बनाया गया था। तब से, कंप्यूटर बहुत अधिक शक्तिशाली हो गए हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश उन सिद्धांतों के अनुसार बनाए गए हैं जिन्हें जॉन वॉन न्यूमैन ने अपनी 1945 की रिपोर्ट में रेखांकित किया था।

पहली पीढ़ी की नई कारों ने बहुत तेजी से एक-दूसरे की जगह ले ली। 1951 में, लगभग 50 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले पहले सोवियत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर MESM का संचालन शुरू हुआ। एमईएसएम में 2 प्रकार की मेमोरी थी: रैंडम एक्सेस मेमोरी, 3 मीटर ऊंचे और 1 मीटर चौड़े 4 पैनल के रूप में; और 5000 अंकों की क्षमता वाले चुंबकीय ड्रम के रूप में दीर्घकालिक मेमोरी।

कुल मिलाकर, एमईएसएम में 6,000 वैक्यूम ट्यूब थे, और मशीन चालू करने के 1.5-2 घंटे बाद ही उनके साथ काम करना संभव था। डेटा इनपुट चुंबकीय टेप का उपयोग करके किया गया था, और आउटपुट मेमोरी से जुड़े डिजिटल प्रिंटिंग डिवाइस का उपयोग करके किया गया था। एमईएसएम प्रति सेकंड 50 गणितीय ऑपरेशन कर सकता था, रैम में 31 नंबर और 63 कमांड स्टोर कर सकता था (कुल 12 अलग-अलग कमांड थे), और 25 किलोवाट के बराबर बिजली की खपत करता था।

1952 में अमेरिकी EDWAC मशीन का जन्म हुआ। यह अंग्रेजी कंप्यूटर EDSAC (इलेक्ट्रॉनिक डिले स्टोरेज ऑटोमैटिक कैलकुलेटर) पर भी ध्यान देने योग्य है, जो पहले 1949 में बनाया गया था, - संग्रहीत प्रोग्राम वाली पहली मशीन। 1952 में, सोवियत डिजाइनरों ने यूरोप की सबसे तेज मशीन बीईएसएम को चालू किया और अगले वर्ष यूरोप में पहली उच्च श्रेणी की उत्पादन मशीन स्ट्रेला ने यूएसएसआर में काम करना शुरू किया।

घरेलू कारों के रचनाकारों में सबसे पहले एस.ए. का नाम लिया जाना चाहिए। लेबेदेवा, बी.वाई.ए. बाज़िलेव्स्की, आई.एस. ब्रुका, बी.आई. रमीवा, वी.ए. मेलनिकोवा, एम.ए. कार्तसेवा, ए.एन. म्यामलिना. 50 के दशक में, अन्य कंप्यूटर सामने आए: "यूराल", एम-2, एम-3, बीईएसएम-2, "मिन्स्क-1" - जिसमें अधिक से अधिक प्रगतिशील इंजीनियरिंग समाधान शामिल थे।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी, ये कठिन और धीमी गति से चलने वाले कंप्यूटर, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के अग्रदूत थे। वे तुरंत दृश्य से गायब हो गए, क्योंकि अविश्वसनीयता, उच्च लागत और प्रोग्रामिंग में कठिनाई के कारण उन्हें व्यापक व्यावसायिक अनुप्रयोग नहीं मिला।

पढ़ने का समय: 6 मिनट. दृश्य 182 02/23/2018 को प्रकाशित

आधुनिक कंप्यूटर के निर्माण का इतिहास सौ साल पुराना भी नहीं है, हालाँकि गिनती को आसान बनाने का पहला प्रयास मनुष्य ने 3000 ईसा पूर्व प्राचीन बेबीलोन में किया था। हालाँकि, आज हर उपयोगकर्ता नहीं जानता कि वह कैसा दिखता था. यह ध्यान देने योग्य बात है कि आधुनिक व्यक्तिगत उपकरण के साथ इसका कोई साम्य नहीं था।

इतिहास में भ्रमण

हालाँकि पहला कंप्यूटर द्वितीय विश्व युद्ध के अंत तक जनता के सामने पेश नहीं किया गया था, लेकिन इस पर काम 20वीं सदी की शुरुआत में शुरू हुआ। लेकिन ENIAC से पहले बनाए गए सभी कंप्यूटरों को कभी भी व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं मिला, फिर भी, वे प्रगति की गति में कुछ निश्चित चरण भी बन गए।

  • रूसी शोधकर्ता और वैज्ञानिक ए. क्रायलोव ने 1912 में अंतर समीकरणों को हल करने वाली पहली मशीन विकसित की।
  • 1927 यूएसए, वैज्ञानिकों ने पहला एनालॉग डिवाइस विकसित किया।
  • 1938 जर्मनी, कोनराड त्ज़ुए ने Z1 कंप्यूटर मॉडल बनाया। तीन साल बाद, उसी वैज्ञानिक ने Z3 कंप्यूटर का अगला संस्करण विकसित किया, जो अन्य की तुलना में आधुनिक उपकरणों के समान था।
  • 1941 यूएसए, पहला स्वचालित कंप्यूटर "मार्क 1" आईबीएम के साथ एक उप-अनुबंध समझौते के तहत बनाया गया था। निम्नलिखित मॉडल कई वर्षों के अंतराल पर क्रमिक रूप से बनाए गए: "मार्क II", "मार्क III/ADEC", "मार्क IV"।
  • 1946 यूएसए, जनता के सामने प्रस्तुत किया गयादुनिया का सबसे पहला कंप्यूटर- ENIAC, जो सैन्य गणनाओं में व्यावहारिक रूप से लागू था।
  • 1949 रूस में, सर्गेई लेबेडेव ने चित्रों में पहला सोवियत कंप्यूटर प्रस्तुत किया; 1950 तक एमईएसएम का निर्माण किया गया और बड़े पैमाने पर उत्पादन में लगाया गया।
  • 1968 रूस, ए. गोरोखोव ने एक मदरबोर्ड, एक इनपुट डिवाइस, एक वीडियो कार्ड और मेमोरी वाली मशीन के लिए एक प्रोजेक्ट बनाया।
  • 1975 यूएसए, पहला सीरियल कंप्यूटर अल्टेयर 8800 बनाया गया था यह डिवाइस इंटेल माइक्रोप्रोसेसर पर आधारित था

जैसा कि आप देख सकते हैं, विकास स्थिर नहीं रहा और प्रगति तेजी से आगे बढ़ी। बहुत कम समय बीता और विशाल, हास्यास्पद उपकरण आधुनिक पर्सनल कंप्यूटर में तब्दील हो गए, जिनसे हम परिचित हैं।

ENIAC- दुनिया का सबसे पहला कंप्यूटर

मैं इस डिवाइस पर थोड़ा और ध्यान देना चाहूंगा। यह वह थे जिन्हें दुनिया के पहले कंप्यूटर के खिताब से नवाजा गया था, इस तथ्य के बावजूद कि इससे पहले कुछ मॉडल विकसित किए गए थे। यह इस तथ्य के कारण है कि ENIAC व्यावहारिक अनुप्रयोग खोजने वाला पहला कंप्यूटर बन गया। यह ध्यान देने योग्य है कि मशीन को 1945 में चालू किया गया था और अंततः अक्टूबर 1955 में बिजली काट दी गई थी। सहमत हूं, व्यावहारिक अनुप्रयोग पाने वाले पहले कंप्यूटर के लिए 10 साल की निरंतर सेवा एक महत्वपूर्ण अवधि है।

कंप्यूटर का उपयोग कैसे किया जाता था

शुरू में दुनिया का सबसे पहला कंप्यूटरतोपखाने सैनिकों के लिए आवश्यक फायरिंग टेबल की गणना करने के लिए बनाया गया था। गणना करने वाली टीमें अपना काम नहीं कर सकीं, क्योंकि गणना में समय लगा। फिर, 143 में, एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर के लिए एक परियोजना सैन्य आयोग को प्रस्तुत की गई, जिसे मंजूरी दे दी गई, और मशीन का सक्रिय निर्माण शुरू हुआ। यह प्रक्रिया 1945 में ही पूरी हो गई थी, इसलिए सैन्य उद्देश्यों के लिए ENIAC का उपयोग करना संभव नहीं था और थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के विकास में गणना करने के लिए इसे पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में ले जाया गया था।

पहले कंप्यूटर के लिए गणितीय मॉडलिंग एक कठिन कार्य बन गया, इसलिए मॉडलों का निर्माण सबसे सरल योजनाओं के अनुसार हुआ। फिर भी, वांछित परिणाम प्राप्त हुआ और ENIAC की मदद से हाइड्रोजन बम बनाने की संभावना सिद्ध हुई। 1947 में, मोंटे कार्लो पद्धति का उपयोग करके गणना के लिए मशीन का उपयोग किया जाने लगा।

इसके अलावा, 1946 में, ENIAC में एक वायुगतिकीय समस्या का समाधान किया गया था; भौतिक विज्ञानी डी. हार्ट्री ने सुपरसोनिक गति से विमान के पंख के चारों ओर हवा के प्रवाह की समस्या का विश्लेषण किया था।

1949 में, वॉन न्यूमैन ने पाई और स्थिरांक की गणना कीइ।ENIAC ने 2 हजार दशमलव स्थानों की सटीकता के साथ डेटा प्रस्तुत किया।

1950 में मौसम पूर्वानुमान की संख्यात्मक गणना एक कंप्यूटर पर की गई, जो काफी सटीक निकली। इस तथ्य के बावजूद कि गणना में स्वयं बहुत समय लगा।

मशीन के निर्माता

प्रथम कंप्यूटर के एकमात्र निर्माता का नाम बताना कठिन है। ENIAC पर इंजीनियरों और प्रोग्रामरों की एक बड़ी टीम ने काम किया। प्रारंभ में, परियोजना के निर्माता जॉन मौचली और जॉन एकर्ट थे। मौचली उस समय मूर इंस्टीट्यूट में एक संकाय सदस्य थे, और एकर्ट को वहां एक छात्र के रूप में नामांकित किया गया था। उन्होंने एक कंप्यूटर आर्किटेक्चर विकसित करना शुरू किया और आयोग के सामने कंप्यूटर प्रोजेक्ट प्रस्तुत किया।

इसके अलावा, निम्नलिखित लोगों ने मशीन के निर्माण में भाग लिया:

  • बैटरी विकास - जैक डेवी;
  • डेटा इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल - हैरी हस्की;
  • गुणन मॉड्यूल - आर्थर बर्क्स;
  • प्रभाग मॉड्यूल और जड़ निष्कर्षण - जेफरी चुआन चू;
  • लीड प्रोग्रामर - थॉमस काइट शार्पल्स;
  • फ़ंक्शन टेबल - रॉबर्ट शॉ;
  • वैज्ञानिक सलाहकार - जॉन वॉन न्यूमैन।

साथ ही, प्रोग्रामर का एक पूरा स्टाफ मशीन पर काम करता था।

उपकरण सेटिंग्स

जैसा कि पहले ही ऊपर कहा जा चुका है,दुनिया का पहला कंप्यूटरआधुनिक उपकरणों से बिल्कुल अलग था। यह एक बहुत विशाल संरचना थी, जिसमें 16 प्रकार के 17 हजार से अधिक लैंप, 7 हजार से अधिक सिलिकॉन डायोड, 1.5 हजार रिले, 70 हजार प्रतिरोधक और 10 हजार कैपेसिटर शामिल थे। परिणामस्वरूप, पहले ऑपरेटिंग कंप्यूटर का वजन 27 टन था।

विशेष विवरण:

  • डिवाइस मेमोरी क्षमता - 20 शब्दों की संख्या;
  • मशीन द्वारा खपत की गई बिजली 174 किलोवाट है;
  • कंप्यूटिंग शक्ति 5000 अतिरिक्त संचालन प्रति सेकंड। गुणन के लिए, मशीन ने एकाधिक जोड़ का उपयोग किया, इसलिए उत्पादकता गिर गई और केवल 357 ऑपरेशन रह गए।
  • घड़ी की आवृत्ति - 100 किलोहर्ट्ज़;
  • सूचना के इनपुट और आउटपुट के लिए पंच कार्ड टेबुलेटर।

गणना करने के लिए दशमलव संख्या प्रणाली का उपयोग किया जाता था, हालाँकि बाइनरी कोड वैज्ञानिकों को पहले से ही ज्ञात था।

यह ध्यान देने योग्य है कि गणना प्रक्रिया के दौरान, ENIAC को इतनी अधिक बिजली की आवश्यकता होती थी कि निकटतम शहर अक्सर कई घंटों तक बिना बिजली के रह जाता था। गणना एल्गोरिथ्म को बदलने के लिए, डिवाइस के पुन: कनेक्शन की आवश्यकता थी। फिर वॉन न्यूमैन ने कंप्यूटर में सुधार किया और बुनियादी कंप्यूटर प्रोग्राम वाली मेमोरी को जोड़ा, जिससे प्रोग्रामर का काम बहुत सरल हो गया।

ENIAC एक शून्य पीढ़ी का कंप्यूटर बन गया। इसके डिज़ाइन से आधुनिक उपकरणों के निर्माण के लिए आवश्यक शर्तों का अनुमान लगाना असंभव है। गणना प्रक्रियाएँ भी उतनी उत्पादक नहीं थीं जितनी वैज्ञानिक चाहते थे। फिर भी, यह वह मशीन थी जिसने साबित कर दिया कि पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर बनाना संभव है और आगे के विकास को गति दी।

आज कुछ विवरणदुनिया का सबसे पहला कंप्यूटरअमेरिकी इतिहास के राष्ट्रीय संग्रहालय में रखे गए हैं। पूरी संरचना समीक्षा के लिए प्रस्तुत करने के लिए बहुत अधिक जगह लेती है। इस तथ्य के बावजूद कि यह एक कार्यशील मशीन बनाने के पहले प्रयासों में से एक था, कंप्यूटर 10 वर्षों तक कार्यशील स्थिति में रहा और इसके निर्माण के समय कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास में एक बड़ी और अपूरणीय भूमिका निभाई।

इसके बाद, मशीनें छोटी होती गईं और उनकी क्षमताएं अधिक व्यापक होती गईं। पहला Apple 1 1976 में जारी किया गया था। और पहला कंप्यूटर गेम 1962 में जारी किया गया था। अब भी, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का विकास स्थिर नहीं है। आपको क्या लगता है भविष्य में हमारा क्या इंतजार है?

1943 की शुरुआत में, संयुक्त राज्य अमेरिका में हॉवर्ड एकेन, जे. मौचली और पी. एकर्ट के नेतृत्व में विशेषज्ञों के एक समूह ने विद्युत चुम्बकीय रिले के बजाय वैक्यूम ट्यूबों पर आधारित कंप्यूटर डिजाइन करना शुरू किया। इस मशीन को ENIAC (इलेक्ट्रॉनिक न्यूमरल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर) कहा जाता था और यह मार्क-1 से एक हजार गुना तेज काम करती थी। ENIAC में 18 हजार वैक्यूम ट्यूब थे, जो 9 x 15 मीटर के क्षेत्र पर कब्जा करते थे, इसका वजन 30 टन था और यह 150 किलोवाट की बिजली की खपत करता था। ENIAC में एक महत्वपूर्ण कमी भी थी - इसे एक पैच पैनल का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता था, इसमें कोई मेमोरी नहीं थी, और एक प्रोग्राम सेट करने के लिए तारों को सही तरीके से जोड़ने में कई घंटे या दिन भी लग जाते थे। सभी कमियों में से सबसे खराब कंप्यूटर की भयानक अविश्वसनीयता थी, क्योंकि ऑपरेशन के एक दिन में लगभग एक दर्जन वैक्यूम ट्यूब विफल हो गए थे।

प्रोग्राम सेट करने की प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए, मौचली और एकर्ट ने एक नई मशीन डिजाइन करना शुरू किया जो किसी प्रोग्राम को अपनी मेमोरी में स्टोर कर सके। 1945 में प्रसिद्ध गणितज्ञ जॉन वॉन न्यूमैन इस कार्य में शामिल हुए, जिन्होंने इस मशीन पर एक रिपोर्ट तैयार की। इस रिपोर्ट में, वॉन न्यूमैन ने स्पष्ट रूप से और सरलता से सार्वभौमिक कंप्यूटिंग उपकरणों के कामकाज के सामान्य सिद्धांतों को तैयार किया, अर्थात्। कंप्यूटर. यह वैक्यूम ट्यूबों पर निर्मित पहली परिचालन मशीन थी और इसे आधिकारिक तौर पर 15 फरवरी, 1946 को परिचालन में लाया गया था। उन्होंने वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार और परमाणु बम परियोजना से संबंधित कुछ समस्याओं को हल करने के लिए इस मशीन का उपयोग करने का प्रयास किया। फिर उन्हें एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड ले जाया गया, जहां उन्होंने 1955 तक ऑपरेशन किया।

ENIAC कंप्यूटर की पहली पीढ़ी का पहला प्रतिनिधि बन गया। कोई भी वर्गीकरण सशर्त है, लेकिन अधिकांश विशेषज्ञ इस बात से सहमत हैं कि पीढ़ियों को उस मौलिक आधार के आधार पर अलग किया जाना चाहिए जिस पर मशीनें बनाई गई हैं। इस प्रकार, पहली पीढ़ी ट्यूब मशीनें प्रतीत होती है।

"वॉन न्यूमैन सिद्धांत" के अनुसार कंप्यूटर की संरचना और संचालन

पहली पीढ़ी की प्रौद्योगिकी के विकास में अमेरिकी गणितज्ञ वॉन न्यूमैन की विशाल भूमिका पर ध्यान देना आवश्यक है। ENIAC की ताकत और कमजोरियों को समझना और बाद के विकास के लिए सिफारिशें करना आवश्यक था। वॉन न्यूमैन और उनके सहयोगियों जी. गोल्डस्टीन और ए. बर्क्स की रिपोर्ट (जून 1946) ने कंप्यूटर की संरचना के लिए आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से तैयार किया। आइए उनमें से सबसे महत्वपूर्ण पर ध्यान दें:

    इलेक्ट्रॉनिक तत्वों का उपयोग करने वाली मशीनों को दशमलव में नहीं, बल्कि बाइनरी संख्या प्रणाली में काम करना चाहिए;

    प्रोग्राम, स्रोत डेटा की तरह, मशीन की मेमोरी में स्थित होना चाहिए;

    प्रोग्राम, संख्याओं की तरह, बाइनरी कोड में लिखा जाना चाहिए;

    एक भंडारण उपकरण के भौतिक कार्यान्वयन की कठिनाइयाँ, जिसकी गति तार्किक सर्किट के संचालन की गति से मेल खाती है, स्मृति के एक पदानुक्रमित संगठन की आवश्यकता होती है (अर्थात, रैम, मध्यवर्ती और दीर्घकालिक स्मृति का आवंटन);

    एक अंकगणितीय उपकरण (प्रोसेसर) का निर्माण सर्किट के आधार पर किया जाता है जो अतिरिक्त ऑपरेशन करता है; अन्य अंकगणित और अन्य ऑपरेशन करने के लिए विशेष उपकरणों का निर्माण अव्यावहारिक है;

    मशीन कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए एक समानांतर सिद्धांत का उपयोग करती है (संख्याओं पर संचालन सभी अंकों में एक साथ किया जाता है)।

निम्नलिखित आंकड़ा दिखाता है कि वॉन न्यूमैन के सिद्धांतों के अनुसार कंप्यूटर उपकरणों के बीच कनेक्शन क्या होना चाहिए (एकल रेखाएं नियंत्रण कनेक्शन दिखाती हैं, बिंदीदार रेखाएं सूचना कनेक्शन दिखाती हैं)।

अंकगणितीय तर्क इकाई

नियंत्रण उपकरण

बाहरी उपकरण

टक्कर मारना

चित्रकला - उपकरणों के बीच कनेक्शन

वॉन न्यूमैन की लगभग सभी अनुशंसाएँ बाद में पहली तीन पीढ़ियों की मशीनों में उपयोग की गईं; उनकी समग्रता को "वॉन न्यूमैन वास्तुकला" कहा गया। वॉन न्यूमैन के सिद्धांतों को मूर्त रूप देने वाला पहला कंप्यूटर 1949 में अंग्रेजी शोधकर्ता मौरिस विल्क्स द्वारा बनाया गया था। तब से, कंप्यूटर बहुत अधिक शक्तिशाली हो गए हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश उन सिद्धांतों के अनुसार बनाए गए हैं जिन्हें जॉन वॉन न्यूमैन ने अपनी 1945 की रिपोर्ट में रेखांकित किया था।

पहली पीढ़ी की नई कारों ने बहुत तेजी से एक-दूसरे की जगह ले ली। 1951 में, लगभग 50 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले पहले सोवियत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर MESM का संचालन शुरू हुआ। एमईएसएम में 2 प्रकार की मेमोरी थी: रैंडम एक्सेस मेमोरी, 3 मीटर ऊंचे और 1 मीटर चौड़े 4 पैनल के रूप में; और 5000 अंकों की क्षमता वाले चुंबकीय ड्रम के रूप में दीर्घकालिक मेमोरी। कुल मिलाकर, एमईएसएम में 6,000 वैक्यूम ट्यूब थे, और मशीन चालू करने के 1.5-2 घंटे बाद ही उनके साथ काम करना संभव था। डेटा इनपुट चुंबकीय टेप का उपयोग करके किया गया था, और आउटपुट मेमोरी से जुड़े डिजिटल प्रिंटिंग डिवाइस का उपयोग करके किया गया था। एमईएसएम प्रति सेकंड 50 गणितीय ऑपरेशन कर सकता था, रैम में 31 नंबर और 63 कमांड स्टोर कर सकता था (कुल 12 अलग-अलग कमांड थे), और 25 किलोवाट के बराबर बिजली की खपत करता था।

1952 में अमेरिकी EDWAC मशीन का जन्म हुआ। यह अंग्रेजी कंप्यूटर EDSAC (इलेक्ट्रॉनिक डिले स्टोरेज ऑटोमैटिक कैलकुलेटर) पर भी ध्यान देने योग्य है, जो पहले 1949 में बनाया गया था, जो संग्रहीत प्रोग्राम वाली पहली मशीन थी। 1952 में, सोवियत डिजाइनरों ने यूरोप की सबसे तेज मशीन बीईएसएम को चालू किया और अगले वर्ष यूरोप में पहली उच्च श्रेणी की उत्पादन मशीन स्ट्रेला ने यूएसएसआर में काम करना शुरू किया। घरेलू कारों के रचनाकारों में सबसे पहले एस.ए. का नाम लिया जाना चाहिए। लेबेदेवा, बी.वाई.ए. बाज़िलेव्स्की, आई.एस. ब्रुका, बी.आई. रमीवा, वी.ए. मेलनिकोवा, एम.ए. कार्तसेवा, ए.एन. म्यामलिना. 50 के दशक में, अन्य कंप्यूटर सामने आए: "यूराल", एम-2, एम-3, बीईएसएम-2, "मिन्स्क-1" - जिसमें अधिक से अधिक प्रगतिशील इंजीनियरिंग समाधान शामिल थे।

इंग्लैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका में मार्क-1, ईडीएसएसी और ईडीवीएसी मशीनों की परियोजनाओं और कार्यान्वयन, यूएसएसआर में एमईएसएम ने वैक्यूम ट्यूब प्रौद्योगिकी के कंप्यूटर - पहली पीढ़ी के सीरियल कंप्यूटर के निर्माण पर काम के विकास की नींव रखी। पहली इलेक्ट्रॉनिक उत्पादन मशीन, UNIVAC (यूनिवर्सल ऑटोमैटिक कंप्यूटर) का विकास 1947 के आसपास एकर्ट और मौचली द्वारा शुरू हुआ। मशीन का पहला मॉडल (UNIVAC-1) अमेरिकी जनगणना ब्यूरो के लिए बनाया गया था और 1951 के वसंत में परिचालन में लाया गया था। तुल्यकालिक, अनुक्रमिक कंप्यूटर UNIVAC-1 MENIAC और EDVAC कंप्यूटर के आधार पर बनाया गया था। यह 2.25 मेगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति के साथ संचालित होता था और इसमें लगभग 5,000 वैक्यूम ट्यूब थे।

संयुक्त राज्य अमेरिका, यूएसएसआर और इंग्लैंड की तुलना में, जापान, जर्मनी और इटली में इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास में देरी हुई। पहली जापानी फुजिक मशीन 1956 में चालू की गई थी; जर्मनी में कंप्यूटर का बड़े पैमाने पर उत्पादन 1958 में शुरू हुआ था।

पहली पीढ़ी की मशीनों की क्षमताएँ काफी मामूली थीं। इस प्रकार, आधुनिक मानकों के अनुसार उनका प्रदर्शन कम था: 100 (यूराल-1) से 20,000 ऑपरेशन प्रति सेकंड (1959 में एम-20)। ये आंकड़े मुख्य रूप से वैक्यूम ट्यूबों की जड़ता और भंडारण उपकरणों की अपूर्णता द्वारा निर्धारित किए गए थे। रैम की मात्रा बेहद कम थी - औसतन 2,048 संख्याएँ (शब्द), यह जटिल कार्यक्रमों को समायोजित करने के लिए भी पर्याप्त नहीं थी, डेटा का तो जिक्र ही नहीं। इंटरमीडिएट मेमोरी को अपेक्षाकृत छोटी क्षमता (बीईएसएम-1 के लिए 5,120 शब्द) के भारी और कम गति वाले चुंबकीय ड्रमों पर व्यवस्थित किया गया था। मुद्रण उपकरण और डेटा इनपुट इकाइयाँ भी धीमी गति से काम करती थीं। यदि हम इनपुट-आउटपुट उपकरणों पर अधिक विस्तार से ध्यान दें, तो हम कह सकते हैं कि पहले कंप्यूटर की उपस्थिति की शुरुआत से, केंद्रीय उपकरणों की उच्च गति और बाहरी उपकरणों की कम गति के बीच एक विरोधाभास उभरा। इसके अलावा, इन उपकरणों की खामियां और असुविधाएं भी सामने आईं। जैसा कि ज्ञात है, कंप्यूटर में पहला डेटा वाहक एक छिद्रित कार्ड था। फिर छिद्रित कागज टेप या बस छिद्रित कागज टेप दिखाई दिए। वे 19वीं सदी की शुरुआत के बाद टेलीग्राफ तकनीक से आए थे। शिकागो के पिता और पुत्र चार्ल्स और हॉवर्ड क्रम्स ने टेलेटाइप का आविष्कार किया।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी, ये कठिन और धीमी गति से चलने वाले कंप्यूटर, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के अग्रदूत थे। वे तुरंत दृश्य से गायब हो गए, क्योंकि अविश्वसनीयता, उच्च लागत और प्रोग्रामिंग में कठिनाई के कारण उन्हें व्यापक व्यावसायिक अनुप्रयोग नहीं मिला।

1943 की शुरुआत में, संयुक्त राज्य अमेरिका में हॉवर्ड एकेन, जे. मौचली और पी. एकर्ट के नेतृत्व में विशेषज्ञों के एक समूह ने विद्युत चुम्बकीय रिले के बजाय वैक्यूम ट्यूबों पर आधारित कंप्यूटर डिजाइन करना शुरू किया। इस मशीन को ENIAC (इलेक्ट्रॉनिक न्यूमरल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर) कहा जाता था और यह मार्क-1 से हजारों गुना तेज काम करती थी। ENIAC में 18 हजार वैक्यूम ट्यूब थे, जो 9´15 मीटर के क्षेत्र पर कब्जा करते थे, वजन 30 टन था और 150 किलोवाट की बिजली की खपत करते थे। ENIAC में एक महत्वपूर्ण खामी भी थी - इसे पैच पैनल का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता था, इसमें कोई मेमोरी नहीं थी, और एक प्रोग्राम सेट करने के लिए तारों को सही तरीके से जोड़ने में कई घंटे या दिन भी लग जाते थे। सभी कमियों में से सबसे खराब कंप्यूटर की भयानक अविश्वसनीयता थी, क्योंकि ऑपरेशन के एक दिन में लगभग एक दर्जन वैक्यूम ट्यूब विफल हो गए थे।

प्रोग्राम सेट करने की प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए, मौचली और एकर्ट ने एक नई मशीन डिजाइन करना शुरू किया जो किसी प्रोग्राम को अपनी मेमोरी में स्टोर कर सके। 1945 में प्रसिद्ध गणितज्ञ जॉन वॉन न्यूमैन इस कार्य में शामिल हुए, जिन्होंने इस मशीन पर एक रिपोर्ट तैयार की। इस रिपोर्ट में, वॉन न्यूमैन ने स्पष्ट रूप से और सरलता से सार्वभौमिक कंप्यूटिंग उपकरणों के कामकाज के सामान्य सिद्धांतों को तैयार किया, अर्थात्। कंप्यूटर. यह वैक्यूम ट्यूबों पर निर्मित पहली परिचालन मशीन थी और इसे आधिकारिक तौर पर 15 फरवरी, 1946 को परिचालन में लाया गया था। उन्होंने वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार और परमाणु बम परियोजना से संबंधित कुछ समस्याओं को हल करने के लिए इस मशीन का उपयोग करने का प्रयास किया। फिर उन्हें एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड ले जाया गया, जहां उन्होंने 1955 तक ऑपरेशन किया।

ENIAC कंप्यूटर की पहली पीढ़ी का पहला प्रतिनिधि बन गया। कोई भी वर्गीकरण सशर्त है, लेकिन अधिकांश विशेषज्ञ इस बात से सहमत हैं कि पीढ़ियों को उस मौलिक आधार के आधार पर अलग किया जाना चाहिए जिस पर मशीनें बनाई गई हैं। इस प्रकार, पहली पीढ़ी ट्यूब मशीनें प्रतीत होती है।

"वॉन न्यूमैन सिद्धांत" के अनुसार कंप्यूटर की संरचना और संचालन

पहली पीढ़ी की प्रौद्योगिकी के विकास में अमेरिकी गणितज्ञ वॉन न्यूमैन की विशाल भूमिका पर ध्यान देना आवश्यक है। ENIAC की ताकत और कमजोरियों को समझना और बाद के विकास के लिए सिफारिशें करना आवश्यक था। वॉन न्यूमैन और उनके सहयोगियों जी. गोल्डस्टीन और ए. बर्क्स की रिपोर्ट (जून 1946) ने कंप्यूटर की संरचना के लिए आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से तैयार किया। आइए उनमें से सबसे महत्वपूर्ण पर ध्यान दें:

· इलेक्ट्रॉनिक तत्वों का उपयोग करने वाली मशीनों को दशमलव में नहीं, बल्कि बाइनरी संख्या प्रणाली में काम करना चाहिए;

· प्रोग्राम, स्रोत डेटा की तरह, मशीन की मेमोरी में स्थित होना चाहिए;

· प्रोग्राम, संख्याओं की तरह, बाइनरी कोड में लिखा जाना चाहिए;

· एक भंडारण उपकरण के भौतिक कार्यान्वयन की कठिनाइयों, जिसकी गति तार्किक सर्किट के संचालन की गति से मेल खाती है, के लिए मेमोरी के एक पदानुक्रमित संगठन की आवश्यकता होती है (अर्थात, रैम, मध्यवर्ती और दीर्घकालिक मेमोरी का आवंटन);

· एक अंकगणितीय उपकरण (प्रोसेसर) का निर्माण सर्किट के आधार पर किया जाता है जो अतिरिक्त ऑपरेशन करता है; अन्य अंकगणित और अन्य ऑपरेशन करने के लिए विशेष उपकरणों का निर्माण अव्यावहारिक है;

· मशीन कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के समानांतर सिद्धांत का उपयोग करती है (संख्याओं पर संचालन सभी अंकों में एक साथ किया जाता है)।

निम्नलिखित आंकड़ा दिखाता है कि वॉन न्यूमैन के सिद्धांतों के अनुसार कंप्यूटर उपकरणों के बीच कनेक्शन क्या होना चाहिए (एकल रेखाएं नियंत्रण कनेक्शन दिखाती हैं, बिंदीदार रेखाएं सूचना कनेक्शन दिखाती हैं)।

वॉन न्यूमैन की लगभग सभी अनुशंसाएँ बाद में पहली तीन पीढ़ियों की मशीनों में उपयोग की गईं; उनकी समग्रता को "वॉन न्यूमैन वास्तुकला" कहा गया। वॉन न्यूमैन के सिद्धांतों को मूर्त रूप देने वाला पहला कंप्यूटर 1949 में अंग्रेजी शोधकर्ता मौरिस विल्क्स द्वारा बनाया गया था। तब से, कंप्यूटर बहुत अधिक शक्तिशाली हो गए हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश उन सिद्धांतों के अनुसार बनाए गए हैं जिन्हें जॉन वॉन न्यूमैन ने अपनी 1945 की रिपोर्ट में रेखांकित किया था।

पहली पीढ़ी की नई कारों ने बहुत तेजी से एक-दूसरे की जगह ले ली। 1951 में, लगभग 50 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले पहले सोवियत इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर MESM का संचालन शुरू हुआ। एमईएसएम में 2 प्रकार की मेमोरी थी: रैंडम एक्सेस मेमोरी, 3 मीटर ऊंचे और 1 मीटर चौड़े 4 पैनल के रूप में; और 5000 अंकों की क्षमता वाले चुंबकीय ड्रम के रूप में दीर्घकालिक मेमोरी। कुल मिलाकर, एमईएसएम में 6,000 वैक्यूम ट्यूब थे, और मशीन चालू करने के 1.5-2 घंटे बाद ही उनके साथ काम करना संभव था। डेटा इनपुट चुंबकीय टेप का उपयोग करके किया गया था, और आउटपुट मेमोरी से जुड़े डिजिटल प्रिंटिंग डिवाइस का उपयोग करके किया गया था। एमईएसएम प्रति सेकंड 50 गणितीय ऑपरेशन कर सकता था, रैम में 31 नंबर और 63 कमांड स्टोर कर सकता था (कुल 12 अलग-अलग कमांड थे), और 25 किलोवाट के बराबर बिजली की खपत करता था।

पहली पीढ़ी की मशीनों की क्षमताएँ काफी मामूली थीं। इस प्रकार, आधुनिक मानकों के अनुसार उनका प्रदर्शन कम था: 100 (यूराल-1) से 20,000 ऑपरेशन प्रति सेकंड (1959 में एम-20)। ये आंकड़े मुख्य रूप से वैक्यूम ट्यूबों की जड़ता और भंडारण उपकरणों की अपूर्णता द्वारा निर्धारित किए गए थे। रैम की मात्रा बेहद कम थी - औसतन 2,048 संख्याएँ (शब्द), यह जटिल कार्यक्रमों को समायोजित करने के लिए भी पर्याप्त नहीं थी, डेटा का तो जिक्र ही नहीं। इंटरमीडिएट मेमोरी को अपेक्षाकृत छोटी क्षमता (बीईएसएम-1 के लिए 5,120 शब्द) के भारी और कम गति वाले चुंबकीय ड्रमों पर व्यवस्थित किया गया था। मुद्रण उपकरण और डेटा इनपुट इकाइयाँ भी धीमी गति से काम करती थीं। यदि हम इनपुट-आउटपुट उपकरणों पर अधिक विस्तार से ध्यान दें, तो हम कह सकते हैं कि पहले कंप्यूटर की उपस्थिति की शुरुआत से, केंद्रीय उपकरणों की उच्च गति और बाहरी उपकरणों की कम गति के बीच एक विरोधाभास उभरा। साथ ही यह भी खुलासा हुआ

इन उपकरणों की अपूर्णता और असुविधा। जैसा कि ज्ञात है, कंप्यूटर में पहला डेटा वाहक एक छिद्रित कार्ड था। फिर छिद्रित कागज टेप या बस छिद्रित कागज टेप दिखाई दिए। वे 19वीं सदी की शुरुआत के बाद टेलीग्राफ तकनीक से आए थे। शिकागो के पिता और पुत्र चार्ल्स और हॉवर्ड क्रम्स ने टेलेटाइप का आविष्कार किया।

कंप्यूटर की पहली पीढ़ी, ये कठिन और धीमी गति से चलने वाले कंप्यूटर, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के अग्रदूत थे। वे तुरंत दृश्य से गायब हो गए, क्योंकि अविश्वसनीयता, उच्च लागत और प्रोग्रामिंग में कठिनाई के कारण उन्हें व्यापक व्यावसायिक अनुप्रयोग नहीं मिला।

ENIAC में लगभग 2.75-0.7-0.3 मीटर मापने वाले 42 ब्लॉक शामिल थे, जिसमें 30 अलग-अलग उपकरण (इकाइयाँ) स्थित थे: बिजली प्रणाली; मशीन को शुरू करने और रोकने के लिए उपकरण; घड़ी जनरेटर (साइक्लिंग इकाई); केंद्रीय प्रोग्रामिंग डिवाइस एक पैच बोर्ड (टाइपसेटिंग फ़ील्ड) है, जिसके व्यक्तिगत सॉकेट प्लग द्वारा जुड़े हुए हैं; 20 संचायक रजिस्टर, जिन्होंने रैम और जोड़ने (घटाने) डिवाइस की भूमिका निभाई; गुणक; प्रभाग/वर्गमूल उपकरण; तीन बदली जाने योग्य फ़ंक्शन तालिकाएँ; एक रिले बफ़र डिवाइस जो मशीन और छिद्रित कार्ड रीडर के बीच संचार करता है; तथाकथित मास्टर प्रोग्रामर ("नियंत्रण प्रोग्रामर") और कुछ अन्य।

उपकरण 11-तार समाक्षीय केबल के दो समूहों द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए थे। केबलों के एक सेट ने एक डिजिटल रीढ़ बनाई जो संख्यात्मक डेटा का प्रतिनिधित्व करने वाली दालों की ट्रेनों को ले गई। केबल में एक अलग कंडक्टर (कोर) एक दशमलव स्थान (साथ ही संख्या चिह्न का कोर) से मेल खाता था, और प्रेषित अंक का मूल्य इस कंडक्टर से गुजरने वाली दालों की संख्या के बराबर था। केबलों का दूसरा समूह प्रोग्राम लाइन और ट्रांसमिटेड पल्स था जो पैच बोर्ड पर प्लग की सेटिंग्स के आधार पर विभिन्न उपकरणों में संचालन के अनुक्रम को नियंत्रित करता था। केबल में प्रत्येक कंडक्टर एक स्वतंत्र प्रोग्राम लाइन (प्रोग्राम चैनल) था और घड़ी जनरेटर (टीजी) से एक विशिष्ट नियंत्रण संकेत ले जाता था।

कंप्यूटर ENIAC-2

ENIAC एक समकालिक मशीन थी: TG, जिसकी दालें लगातार और एक साथ मशीन के सभी उपकरणों में संचारित होती थीं, अपने कार्यों का समन्वय करती थीं। जनरेटर 100 kHz की आवृत्ति पर संचालित होता था और प्रत्येक 200 μs पर दालों का एक सेट उत्पन्न होता था, जिसकी अवधि लगभग 2 μs थी, और उनके बीच का समय अंतराल 10 μs था। इन पल्सों में से पहले को केंद्रीय प्रोग्रामिंग पल्स (सीपीपी) कहा जाता था और मशीन संचालन की शुरुआत और अंत को निर्दिष्ट किया जाता था (एक अलग डिवाइस, अपने अंतर्निहित ऑपरेशन को पूरा करने के बाद, सीपीपी को अपने आउटपुट प्रोग्राम पल्स के रूप में किसी अन्य डिवाइस पर प्रसारित करता है, जिससे इसका ऑपरेशन शुरू होता है)। मुख्य मशीन चक्र एक जोड़ के समय के बराबर था, जिसमें 200 μs लगे (यानी, प्रति सेकंड 5000 जोड़ किए गए)। शेष अंकगणितीय परिचालनों के लिए निष्पादन समय एक पूर्णांक जोड़ चक्र था।

एक साथ भेजे गए प्रोग्राम पल्स, जिनमें से प्रत्येक का अपना उद्देश्य था, ने कुछ हद तक संचालन के निष्पादन को समानांतर करना संभव बना दिया: उदाहरण के लिए, एक संचायक ने जोड़ दिया, दूसरे ने फ़ंक्शन तालिका से डेटा प्राप्त किया, तीसरे ने वेध में डेटा प्रेषित किया, आदि (बेशक, बशर्ते कि संचायक में संग्रहीत गणना का परिणाम अगले अंकगणितीय ऑपरेशन के लिए आवश्यक न हो)।

मशीन के मुख्य इलेक्ट्रॉनिक सर्किट फ्लिप-फ्लॉप, "और" सेल थे, जो स्विच के रूप में काम करते थे, और "या" सेल, विभिन्न स्रोतों से आने वाली दालों को एक आउटपुट में संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे। दशमलव (दशमलव) काउंटर बनाने के लिए दस फ्लिप-फ्लॉप को एक रिंग में जोड़ा गया था, जो यांत्रिक जोड़ने वाली मशीनों में गिनती के पहिये के समान भूमिका निभाता था (इस प्रकार एक दशमलव अंक का प्रतिनिधित्व करने के लिए 20 ट्रायोड की आवश्यकता होती थी)। दस ऐसी अंगूठियां और एक संख्या के संकेत को दर्शाने वाला ट्रिगर एक भंडारण रजिस्टर का गठन करता है (ENIAC में उनमें से 20 थे)। प्रत्येक रजिस्टर दहाई को स्थानांतरित करने के लिए एक सर्किट से सुसज्जित था और एक संचायक था, अर्थात, इसका उपयोग न केवल मेमोरी के रूप में, बल्कि योजक-घटावकर्ता के रूप में भी किया जाता था। ये ऑपरेशन काउंटरों के इनपुट पर आने वाली दालों की गिनती करके किए गए थे।

गुणन ऑपरेशन एक उच्च गति गुणक उपकरण (गुणक) में किया गया था। इसमें चार बैटरियों और प्रतिरोधक मैट्रिक्स पर बनी एक अंतर्निहित 9-9 गुणन तालिका का उपयोग किया गया था (ऐसे मामलों में जहां 20-बिट उत्पाद प्राप्त करना आवश्यक था, छह बैटरियों का उपयोग किया गया था)। दो संचायक का उपयोग ऑपरेंड को संग्रहीत करने के लिए किया जाता था, दो का उपयोग निजी उत्पादों को संग्रहीत करने के लिए किया जाता था। जब गुणक के एक बिट और गुणक के एक बिट के अनुरूप दालें मैट्रिक्स के इनपुट पर दिखाई देती हैं, तो इससे उनके आंशिक उत्पाद का प्रतिनिधित्व करने वाली दालें उत्पन्न होती हैं। इस उत्पाद की इकाइयों के अंक एक संचायक को भेजे गए, दहाई के अंक दूसरे को। गुणक के अगले अंक से गुणा पूरा करने के बाद, इसे एक अंक बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया गया और गुणन फिर से किया गया। जब दो 10-बिट संख्याओं के सभी अंकों को गुणा किया गया, तो एक संचायक ने संचित भागफल उत्पादों को जोड़ा (इसलिए इन उत्पादों को "इकाई" और "दशमलव" भागों में विभाजित करने की विधि हार्वर्ड मार्क I के समान थी - देखें) अंजीर। "इलेक्ट्रोमैकेनिकल कोलोसस" दो 10-बिट संख्याओं को गुणा करने की पूरी प्रक्रिया में ENIAC में 2.8 एमएस (या प्रति सेकंड 357 गुणा) लगे।

वर्गमूलों को विभाजित करने और निकालने के उपकरण में भी चार संचायक शामिल थे: पहले में लाभांश (या मूल अभिव्यक्ति), दूसरे में विभाजक (या दोगुना वर्गमूल), तीसरे में भागफल, और चौथे संचायक का उपयोग किया गया था शिफ्ट ऑपरेशन करें. विभाजन के दौरान, भाजक को लाभांश से तब तक घटाया जाता था जब तक कि अंतर नकारात्मक न हो जाए। इसके बाद, प्रक्रिया बाधित हो गई, शेष लाभांश को चौथे संचायक को बाईं ओर एक स्थान स्थानांतरित करने के लिए भेजा गया और फिर पहले संचायक में वापस कर दिया गया और विभाजक के साथ जोड़ दिया गया जब तक कि योग सकारात्मक नहीं हो गया। इस मामले में, या तो +1 या -1 को भागफल संचायक के संबंधित बिट पर भेजा गया था (यह इस पर निर्भर करता है कि भाजक जोड़ा गया था या घटाया गया था)। जड़ निकालने की प्रक्रिया भी इसी तरह से की गई। 10-बिट संख्याओं के साथ काम करते हुए, ENIAC ने प्रति सेकंड 40 डिवीजन ऑपरेशन और 3 रूट निष्कर्षण ऑपरेशन किए।

फ़ंक्शन तालिकाओं में प्रतिरोधक मैट्रिक्स और स्विचों के सेट का भी उपयोग किया जाता है जिनका उपयोग 104 स्वतंत्र तर्कों में से प्रत्येक के लिए 12 अंक और 2 चिह्न सेट करने के लिए किया जा सकता है। प्रारंभ में, फ़ंक्शन तालिकाओं की कल्पना फ़ंक्शन मानों को संग्रहीत करने के लिए की गई थी, लेकिन फिर उनका उपयोग गणनाओं में आवश्यक स्थिरांकों को संग्रहीत करने के लिए किया जाने लगा। किसी भी समस्या को हल करते समय, केवल एक तालिका ENIAC से जुड़ी होती थी, जबकि अन्य दो को ऑपरेटरों द्वारा निम्नलिखित समस्याओं को हल करने के लिए तैयार किया जाता था (एक विचार IBM टेबुलेटर के डिजाइन से उधार लिया गया था)।

मशीन में प्रारंभिक डेटा पंच्ड कार्ड से दर्ज किया गया था। इसके लिए एक मानक आईबीएम रीडिंग डिवाइस का उपयोग किया गया था क्योंकि पढ़ने की गति (प्रति सेकंड लगभग 2 संख्या) अंकगणितीय संचालन की गति से कई गुना कम थी, डेटा प्रविष्टि के दौरान बैटरी को निष्क्रिय होने से रोकने के लिए, डेवलपर्स ने मशीन को पूरक बनाया। 1500 टेलीफोन रिले से युक्त एक बफर (इसे बेल लैब्स मशीनों के डिजाइनरों में से एक सैमुअल विलियम्स द्वारा विकसित किया गया था)। बफर, या, जैसा कि इसे "स्थिर ट्रांसमीटर" कहा जाता था, ने पढ़ी गई संख्या को अनुक्रम में बदल दिया इस संख्या के बराबर पल्स, और ENIAC से CPP प्राप्त करने के बाद, इसने बैटरियों में डेटा भेजा। बफ़र ने बैटरियों से गणना के परिणाम भी प्राप्त किए, बाद वाले को उनके अंतर्निहित संचालन करने के लिए मुक्त कर दिया, और प्राप्त डेटा को अंतिम पंच या (मुद्रण के लिए) टेबुलेटर को भेज दिया। इसके अलावा, स्थिर ट्रांसमीटर ने दशमलव के पूरक द्वारा दर्शाए गए नकारात्मक संख्याओं को सामान्य रूप में परिवर्तित कर दिया और सामने के पैनल पर स्विच का एक सेट रखा जिसके द्वारा मशीन में स्थिरांक की एक श्रृंखला दर्ज की जा सकती थी।

बेशक, ENIAC के रचनाकारों ने मशीन के अलग-अलग उपकरणों के निदान के लिए उपायों का एक सेट प्रदान किया, उनमें से एक घड़ी जनरेटर से बैटरी में एकल दालों को लागू करना था, जिससे एक असफल ट्रिगर (विशेष चमक द्वारा) निर्धारित करना संभव हो गया। बैटरियों से जुड़े नियॉन बल्बों का) एक अन्य प्रकार का निदान परीक्षण कार्यक्रम का चरण-दर-चरण संचालन था।

मशीन की प्रोग्रामिंग - डेवलपर्स ने इस प्रक्रिया को "सेटिंग अप" कहा - सात युवा महिला गणितज्ञों के एक समूह द्वारा किया गया था (उनमें मौचली, बर्क्स और गोल्डस्टीन की पत्नियां भी थीं)। इसे निम्नानुसार कार्यान्वित किया गया। सबसे पहले, एक पैच बोर्ड और प्लग का उपयोग करके, जिन उपकरणों को एक विशिष्ट समस्या को हल करने में शामिल माना जाता था, उन्हें एक दूसरे से जोड़ा गया था। दूसरे, इनमें से प्रत्येक डिवाइस के फ्रंट पैनल पर स्थित तथाकथित ट्रांसीवर स्विच को "चालू" स्थिति पर सेट किया गया और स्थानीय प्रोग्राम-नियंत्रण सर्किट बनाए गए। स्विचों की ऑन स्थिति ने डिवाइस को टीजी से प्रोग्राम पल्स के आने के बाद अपने कार्य करने की अनुमति दी। इसके अलावा, डिवाइस पैनल पर एक मल्टी-पोल स्टेपर स्विच स्थापित किया गया था, जिससे एक ही ऑपरेशन को कई बार (लगातार नौ बार तक) दोहराना संभव हो गया।

दी गई संख्या में पुनरावृत्ति चक्रों को व्यवस्थित करने के लिए, गणनाओं के अलग-अलग अनुक्रमों को एक एकल सर्किट में जोड़ने के लिए, सशर्त जंप कमांड का उपयोग करके इन अनुक्रमों के निष्पादन के क्रम को बदलने के लिए, मशीन में एक उपकरण पेश किया गया था, जिसे लेखकों द्वारा मास्टर प्रोग्रामर कहा जाता था और इसमें शामिल था दस 6-बिट स्टेप काउंटर कई दशक के काउंटरों से जुड़े हुए हैं।

ऊपर वर्णित कार्रवाई लंबी कागजी कार्रवाई से पहले की गई थी। सेटअप तालिका का उपयोग करते हुए, किसी विशिष्ट समस्या को हल करने के लिए आवश्यक संचालन के अनुक्रम का विस्तार से वर्णन किया गया था। तालिका में 27 कॉलम थे (प्रत्येक संचायक और फ़ंक्शन टेबल के लिए एक, नियंत्रण प्रोग्रामर, निरंतर ट्रांसमीटर, आदि के लिए) और इसमें प्रत्येक ऑपरेशन के लिए प्रोग्राम सेटिंग्स, इनपुट और आउटपुट दालों का एक समय अनुक्रम शामिल था। इस प्रकार मशीन की प्रोग्रामिंग एक श्रमसाध्य और समय लेने वाली प्रक्रिया थी (इसमें कभी-कभी दिन या सप्ताह भी लग जाते थे)। मशीन के किसी भी "इंस्टॉलेशन" ने इसके कॉन्फ़िगरेशन को बदल दिया और इसे एक विशिष्ट कार्य को हल करने के लिए एक विशेष उपकरण में बदल दिया, और "प्रोग्राम" ENIAC का एक आंतरिक, अभिन्न अंग बन गया, यह निश्चित रूप से, इलेक्ट्रोमैकेनिकल मशीनों की तुलना में एक नुकसान था छिद्रित टेप का उपयोग करके नियंत्रित किया गया।

क्या सेना को वह मिला जो वे चाहते थे? मुझे भी ऐसा ही लगता है। एक डेस्कटॉप गणना मशीन पर, 60-सेकंड प्रक्षेप्य उड़ान प्रक्षेपवक्र की गणना करने में 20 घंटे लगते थे, एक अंतर विश्लेषक ने 15 मिनट में एक ही परिणाम (अनुमानित) प्राप्त करना संभव बना दिया, जबकि ENIAC को केवल 30 सेकंड की आवश्यकता थी - उड़ान समय का आधा।

पूरे 1946 के दौरान, कार मूर स्कूल में ही रही। हालाँकि युद्ध समाप्त हो गया, ENIAC का उपयोग सैन्य उद्देश्यों के लिए जारी रहा - फायरिंग टेबल और गणनाओं की गणना में, जो हाइड्रोजन बम बनाने की संभावना की पुष्टि करने वाले थे (मशीन ने इस कार्य को सफलतापूर्वक पूरा किया, जिसके लिए लगभग दस लाख छिद्रित कार्डों के प्रसंस्करण की आवश्यकता थी)। हालाँकि, उन्होंने शांतिपूर्ण कार्यों की उपेक्षा नहीं की। ENIAC को 1947 की शुरुआत में एबरडीन में स्थानांतरित कर दिया गया था और अगस्त में इसे सेवा में वापस लाया गया था। उनके बाद के काम में मौसम विज्ञानियों और भौतिकविदों के लिए समस्याओं को हल करना शामिल था जिन्होंने ब्रह्मांडीय किरणों का अध्ययन किया और सदमे तरंगों के प्रसार आदि का अध्ययन किया।

ENIAC के रचनाकारों और उपयोगकर्ताओं के सामने आने वाली मुख्य इंजीनियरिंग समस्या इलेक्ट्रॉनिक ट्यूबों की बार-बार विफलता की समस्या थी, बाद के इतिहासकारों ने गणना की कि लगभग 17.5 हजार ट्यूब, जो उस समय अत्यधिक विश्वसनीय नहीं थे और हर सेकंड 100 किलोहर्ट्ज़ पर एक साथ संचालित होते थे। 1.7 बिलियन स्थितियाँ थीं जिनमें से कम से कम एक ने "उड़ान भरी", जिसके कारण पूरे कोलोसस के संचालन में खराबी आ गई, आइए याद रखें कि उस समय न तो रेडियो इंजीनियरिंग में, न ही रडार और डिकोडिंग उपकरणों में ऐसा "था"। ट्यूब प्रकार"। "बहुतायत" करीब भी नहीं थी, और कई मौचली-एकर्ट विरोधियों को संदेह था कि ENIAC विफलता के बिना कुछ घंटों तक भी चल सकता है (इस तथ्य के बावजूद कि मशीन के लिए इलेक्ट्रॉनिक घटकों का सावधानीपूर्वक परीक्षण किया गया था, और विशेष ध्यान दिया गया था)। सोल्डरिंग की गुणवत्ता पर ध्यान दिया गया)।

मशीन के संचालन के पहले वर्षों ने संशयवादियों के संदेह की लगभग पुष्टि कर दी (1946 में, ENIAC की विफलताओं के बीच का औसत समय 5.6 घंटे था)। बाद में, स्थिति में कुछ हद तक सुधार हुआ, मुख्यतः इस तथ्य के कारण कि, आरसीए निगम के इंजीनियरों की सलाह पर, लैंप के लिए आपूर्ति वोल्टेज को संदर्भ पुस्तकों द्वारा अनुशंसित मानक से कम कर दिया गया था, और लैंप को "प्रशिक्षित" किया गया था कार में स्थापित होने से पहले काफी समय। इसके अलावा, ऑपरेटिंग इंजीनियरों ने स्थापित किया है कि लैंप की सबसे व्यापक विफलता तब होती है जब ENIAC को चालू और बंद किया जाता है (जो कि क्षणिक मोड में उनमें होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं द्वारा काफी स्पष्ट है)। मशीन की विश्वसनीयता: इसे कभी भी बंद न करें! उनका अनुसरण करते हुए, यह हासिल करना संभव था कि ENIAC ने कई वर्षों तक बिना किसी विफलता के काम किया (मशीन ने रिकॉर्ड समय तक काम किया - 1954 में लगातार 116 घंटे)।

ऑपरेटरों के लिए सिरदर्द का एक अन्य स्रोत, जो इलेक्ट्रॉनिक इकाइयों के संचालन पर औद्योगिक मुख्य वोल्टेज की अस्थिरता का प्रभाव था, 1950 में समाप्त हो गया, जब मशीन को एक स्वायत्त मोटर-जनरेटर प्रणाली (सोवियत एम -20) से संचालित किया जाने लगा। बहुत बाद में बनाया गया, जहां लेखक ने काम किया वहां भी इसे संचालित किया गया)।

एबरडीन प्रयोगशाला के इंजीनियरों और प्रोग्रामरों ने ENIAC में अन्य उपयोगी परिवर्तन किए। उदाहरण के लिए, 1951 में, फ़ंक्शन तालिकाओं से जानकारी प्राप्त करने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण विकसित किया गया था; अगले वर्ष, मशीन में एक हाई-स्पीड शिफ्ट डिवाइस पेश किया गया, जिससे विभाजन और वर्गमूल संचालन करने में लगने वाला समय काफी कम हो गया; अंततः, जुलाई 1953 में, बरोज़ कॉर्प द्वारा विकसित 100-शब्द फेराइट कोर मेमोरी को मशीन में बनाया गया था।

लेकिन शायद सबसे महत्वपूर्ण नवाचार जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा 1947 में प्रस्तावित प्रोग्रामिंग प्रक्रिया का संशोधन था और अगले वर्ष बीआरएल कर्मचारी डॉ. रिचर्ड एच. क्लिपिंगर (1914-2003) द्वारा लागू किया गया था। एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई का निर्माण किया गया, जिसने अतिरिक्त चक्र के दौरान, फ़ंक्शन टेबल पर स्थापित छह दर्जन दो-अंकीय संख्याओं में से एक को सीपीपी दालों की संबंधित संख्या में परिवर्तित कर दिया, जिन्हें सॉफ्टवेयर राजमार्ग के साथ भेजा गया और 60 कमांडों में से एक का निष्पादन शुरू किया गया। . इस नवाचार के लिए धन्यवाद, पैच बोर्ड पर प्लग सेट की कोई आवश्यकता नहीं थी, जिसने प्रोग्रामिंग समय को काफी कम कर दिया (कई घंटों तक) और इसके अलावा, किसी भी मशीन डिवाइस का सरलीकृत परीक्षण किया। इस प्रकार, प्रत्येक फ़ंक्शन तालिका एक छोटी क्षमता वाली रीड-ओनली मेमोरी डिवाइस में बदल गई, और ENIAC आंतरिक रूप से संग्रहीत प्रोग्राम के साथ एक अनुक्रमिक मशीन बन गई। हालाँकि, उसी समय, यह समानांतर में कई प्रोग्राम चरणों को निष्पादित करने की क्षमता से वंचित हो गया, और इसका प्रदर्शन लगभग छह गुना कम हो गया। इसके बाद, एकर्ट ने लिखा कि उन्होंने और मौचली ने मशीन को डिजाइन करने के शुरुआती चरण में ही इस तरह के संशोधन की संभावना मान ली थी (जिसकी पुष्टि "डिजिटल" और "सॉफ़्टवेयर" केबलों के कोर की समान संख्या से होती है)।

पहले यूनिवर्सल कंप्यूटर ने कुल 80,223 घंटे तक काम किया और 2 अक्टूबर, 1955 को 23:15 बजे अपना जीवन समाप्त कर लिया। इसके मुख्य "निर्माताओं" का भाग्य आसान नहीं था।

मौचली और एकर्ट का मानना ​​था कि मशीन का कॉपीराइट उनका है, क्योंकि MSEE के किसी भी अधिकारी ने "पीएक्स प्रोजेक्ट" के कार्यान्वयन में भाग नहीं लिया था। इसलिए उन्होंने अपने नाम पर पेटेंट के लिए आवेदन करने की अनुमति के लिए विश्वविद्यालय अध्यक्ष से संपर्क किया। राष्ट्रपति सहमत हुए, लेकिन इस शर्त पर कि आवेदन के पाठ में लिखा होगा: "लेखक अमेरिकी सरकार और विश्वविद्यालय को गैर-व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए ऐसी मशीनों के निर्माण के लिए रॉयल्टी-मुक्त लाइसेंस देंगे।" मौचली और एकर्ट ने पहले से तैयार पाठ में कोई भी बदलाव करने से इनकार कर दिया और अपनी खुद की कंपनी स्थापित करने के लिए 31 मार्च, 1946 को विश्वविद्यालय छोड़ दिया (जिसकी चर्चा भविष्य के लेख में की जाएगी)।

उन्हें अपनी टीम के कई सदस्यों के साथ मिलकर ENIAC (नंबर 3120606 दिनांक 26 जून, 1947) के लिए पेटेंट प्राप्त हुआ, लेकिन उनके दुस्साहस यहीं समाप्त नहीं हुए।

मशीन पर काम शुरू होने के तीस साल बाद, 19 अक्टूबर, 1973 को संघीय न्यायाधीश अर्ल रिचर्ड लार्सन ने 135 दिनों के विचार-विमर्श के बाद मिनियापोलिस जिला न्यायालय में फैसला सुनाया: “एकर्ट और मौचली ने पहले स्वचालित इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर का आविष्कार नहीं किया, बल्कि इसका सार निकाला।” आविष्कार से अवधारणा।"

क्या लार्सन के पास कंप्यूटर जगत के लिए ऐसा आश्चर्यजनक निर्णय लेने का कोई कारण था? अगले लेख में इस पर और अधिक जानकारी।

टिप्पणियाँ

1923 में स्थापित और इसका नाम केबल निर्माता अल्फ्रेड फिटलर मूर के नाम पर रखा गया, जिन्होंने इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग संकाय को एक अलग इमारत दान में दी थी।

2004 में, 0.5 वर्ग मीटर मापने वाली एक चिप। मिमी ने ENIAC के समान ही प्रदर्शन प्रदान किया।

कार्यक्रमों को समानांतर बनाने की समस्या कई वर्षों बाद पूरी तरह हल हो गई।

घटाव को दशमलव जोड़ के साथ जोड़ के रूप में किया जाता था।

1943 के अंत में, कोलोसस कंप्यूटिंग और लॉजिकल मशीन को ब्रिटेन में परिचालन में लाया गया, जिसका उद्देश्य फासीवादी सशस्त्र बलों के संदेशों के रेडियो अवरोधन को समझना था। मशीन में 1,500 वैक्यूम ट्यूब थे, लेकिन इसके बारे में जानकारी 1970 के दशक में ही सार्वजनिक कर दी गई थी।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, अपनी गति के कारण, ENIAC एक घंटे में उतनी गणनाएँ कर सकता है जितनी बेल के मॉडल V जैसी रिले मशीन 15 दिनों के निरंतर संचालन में कर सकती है।

यू. पोलुनोव के लेखों की श्रृंखला "ऐतिहासिक मशीनें" से।
यह लेख 19 अप्रैल 2006 को पीसीवीक/आरई नंबर 13 में प्रकाशित हुआ था।



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