eponim2008 | 14 февраля - день святого Валентина? Нет, день компьютерщика!

Я уже однажды писал: праздников в мире сейчас развелось столько, что если отмечать все их возлияниями, никакая печень не выдержит. Проредить бы торжества надо!

Вот, например, 14-го февраля я принципиально не отмечаю день святого Валентина. Хотя к женщинам отношусь с любовью и уважением. Все мои дорогие и милые об этом знают, и не заставляют преподносить им розовые марципановые сердечки или дебильные открытки-валентинки.

Операционный зал счётных машин "'Computing Division'" Казначейства США (USA Treasure). Начало 1920-х годов

Но будь я чуть более сентиментальным, в этом году 14 февраля обязательно положил бы роскошную розу... на клавиатуру своего домашнего компьютера . С днем рождения, дорогой! Ты прекрасно выглядишь в свои 65! Просто молодеешь день ото дня!

Что же произошло 14 февраля 1946 года? А произошло одно очень важное для современной цивилизации событие. В Пенсильванском университете представители военного ведомства США приняли в эксплуатацию первый электронный вычислитель, работающий по зараннее заданной программе. Впервые автоматизация коснулась процесса вычислений, процесса мыслительного, который до тех пор считался исключительной прерогативой человека разумного.

Конечно, для ускорения вычислений, к тому времени были придуманы самые разнообразные устройства, начиная с конторских счет и кончая арифмометрами. Но все же управлял всей этой техникой исключительно человек. Смышленные пареньки, а чаще всего прилежные девушки, сидя в конторах, перебрасывали желто-черные костяшки или крутили ручки арифмометров много дней, чтобы насчитать заработную плату работников или свести материальный и финансовый балансы предприятия. Огромные счетные бюро работали в системах социального страхования, государственной статистики и в банках.

И в военных ведомствах тоже. Вспомним, что Конрад Цузе, который собрал первый в мире работающий компьютер, безуспешно пытался подыскать ему работу у авиаконструкторов и у артиллеристов.

Джон У. Мочли (John William Mauchly) (1907 — 1980)

Артиллеристов в первую очередь интересовал тогда расчет баллистических таблиц. С помощью таких таблиц можно было рассчитать полет артиллерийского снаряда. Это позволяло организовать стрельбу с закрытых позиций на дальние расстояния ("за горизонт"), когда нет возможности поместить неподалеку от цели наблюдателя для корректировки огня. В США расчетами баллистических таблиц занимались военные вычислители на артиллерийском полигоне в Абердине, штат Мэриленд.

Но уже в 1942 году они перестали справляться с работой, хотя головы их "дымились" от напряжения. Тогда было решено попросить помощи у сотрудников находившегося неподалеку Пенсильванского университета. Здесь имелся специальный прибор, который назывался дифференциальный анализатор. С его помощью можно было расчитывать баллистические траектории быстро, хотя и не точно, а затем уже при помощи арифмометров получать результаты с требуемой для артиллеристов высокой точностью. Подобные электронные дифференциальные анализаторы в СССР применялись сотрудниками С.А.Лебедева для обеспечения безопасности больших электрических сетей. По окончании войны С.А.Лебедеву пришла в голову мысль заменить дифференциальные анализаторы на универсальные электронные схемы, которые бы производили расчеты по зараннее заданной программе. А уже в 1942 году приблизительно такую же идею начали воплощать в жизнь в Пенсильвании Джон У. Мочли (John William Mauchly) (1907 — 1980) и Дж. Преспер Эккерт (John Adam Presper Eckert Jr.) (1919 – 1995).

В июне 1941 года Дж. Мочли уже видел подобное цифровое счетное устройства на 300 радиолампах в университете штата Айова, в лаборатории Джона Атанасоффа (John Vincent Atanasoff) (1903 — 1995). Позже Дж.Атанасофф привлечет Дж.Мочли к суду, за то, что он "похитил" у него идею электронно-счетной машины. На самом деле эта идея бы так и осталась не воплощенной, если бы 9 апреля 1943 года армия не заключила бы с Пенсильванским университетом контракт стоимостью в 400 тысяч долларов на создание электронного счетного устройства для универсальных расчетов. Устройство назвали Эниак (ENIAC). Звонкое имя было попросту сокращением названия устройства, Electronic Numerical Integrator and Computer, что в переводе означает "электронный цифровой интегратор и вычислитель". Так, среди прочего, появилось на белый свет слово "компьютер".

Опять же, идея идеей, но воплощение этой идеи в жизнь было делом совсем не простым. По первоначальным подсчетам электронно-счетная машина должна была состоять почти из 17500 радиоламп. Срок жизни одной радиолампы исчислялся 10-15 тысячами часов. Значит, резко возрастал риск того, что каждый час хоть одна лампа да выйдет из строя. Казалось бы, по техническим причинам построить счетную машину не было никакой возможности. К слову, похожая проблема возникла в свое время у изобретателя первого компьютера, Чарльза Бэббиджа (Charles Babbage) (1791 — 1871). Для построения придуманного им аналитического вычислителя требовалось несколько тысяч одинаковых шестеренок. В то время понятия допусков в машиностроении еще не было. Поэтому поставить Бэббиджу такое число одинаковых взаимозаменяемых зубчатых колес никто не смог. Поэтому в 19-м веке компьютер так и не был создан. Что могло бы произойти, будь машина Бэббиджа создана при жизни изобретателя, читайте сами в увлекательном фантастическом романе Б.Стерлинга и У. Гибсона "Разностный исчислитель" ("The Difference Engine"), написанном в стиле "стимпанка".

Но в 20-м веке "неразрешимую" проблему решили. Дж.Эккерт предложил подавать на лампы не стандартное напряжение, а на 10% меньшее. Теплоотдача резко снизилась, лампы стали перегорать реже, количество сбоев снизилось до нескольких раз в неделю. Снижению сбоев способствовала также разработанная Дж.Эккертом система контроля исправности блоков.

Программу расчетов жестко встраивали в компьютер, соединяя элементарные блоки коммуникационными шнурами, как на старинных телефонных станциях типа "Барышня, мне Смольный". Перепрограммирование на другую задачу означало переключение тысяч соединительных кабелей и занимало несколько дней. Это при том, что сам расчет мог произойти за полчаса! Кстати, одна из первых девушек- программистов, занимавшихся переключением соединительных кабелей, Кэтлин Макналти (Kathleen McNulty), стала вскоре женой Дж.Мочли.

Для ввода данных использовались перфокарты фирмы IBM. Вообще эта фирма с самого начала принимала деятельное участие в создании компьютеров. Под ее эгидой в 1943 году был воплощен в железе первый программируемый компьютер Mark-I на электро-механических реле. Среди задач, для которого строили эту 20-тонную громадину, был и расчет баллистических таблиц, и расчеты для проекта "Манхеттен", как тогда называли работы по созданию американской ядерной бомбы. А в 1952 году IBM выпустила свой первый компьютер IBM 701, элементной базой которого были радиолампы.

Однако, вернемся к компьютеру ENIAC. Он был собран в конце 1945 года. В это время война уже закончилась. Но задача баллистических расчетов оставалась актуальной. Ведь наряду с пушками на вооружение армии США стали поступать реактивные снаряды, а после и ракеты, Кроме того, на этом компьютере произвели расчеты, доказавшие принципиальную возможность создания водородной бомбы. А после - также и расчеты, доказавшие, что термоядерный взрыв планировавшейся мощности не подожжет атмосферу Земли и не устроит всем нам конец света. Подобные опасения теоретически были вполне оправданы. Многие американские ученые отказывались участвовать в самоубийственном проекте. В отличие, кстати, от советских, у которых попросту не было возможности отказаться.

18 февраля 1946 года военные представители подписали акт о принятии в пользование первой электронной вычислительной машины. Через несколько дней ЭНИАК продемонстрировали журналистам. На тех, в первую очередь, произвели впечатление грандиозные размеры первого компьютера. 26 метров в длину, 6 метров в высоту! Но и быстродействие электронного вычислителя удивляло. Стало ясно, что пришла новая эра в технике.