Історія розвитку обчислювальної техніки

Одним з перших діючих комп'ютерів з програмним управлінням був Марк I, головним розробником якого був Говард Ейкен, американський математик та інженер з Гарварду. За участю IBM  п'ять інженерів на чолі з Говардом Ейкеном втілили в життя ідеї винахідника Чарльза Беббіджа, який ще в 1833 розробив проект універсальної цифрової обчислювальної машини, але не зміг реалізувати через низького рівня технологій того часу. Побудований пристрій отримав назву Марк І (початкова назва - ASCC або Automatic Sequence Controlled Calculator).

04.jpg

Говард Ейкен (1900 - 1973)

У проект було вкладено 500 тисяч доларів, на ті часи це були дуже великі гроші. Проектування машини почалося в 1939 році, а будівництво закінчилося в 1944. Комп'ютер містив близько 765 000 деталей (електромеханічних реле, перемикачів тощо), досягав у довжину майже 17 м, у висоту — понад 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Загальна протяжність сполучних проводів становила майже 800 км. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового вала, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 5 к.с. (4 кВт). 

05.jpg

Марк І

У машині використовувалася десяткова система числення. Як і в машині Беббіджа, в лічильниках і регістрах пам'яті використовувалися зубчасті колеса. Управління та зв'язок між ними здійснювалася за допомогою реле, число яких перевищувало 3000. Ейкен не приховував, що багато в конструкції машини він запозичив у Ч. Беббиджа. "Якби був живий Беббідж, я б залишився без роботи", - говорив він.  Однак, головною відмінністю комп'ютера «Марк I» було те, що він був першою повністю автоматичною обчислювальною машиною в США, яка не вимагала втручання людини в робочий процес.

Після успішного проходження перших тестів в лютому 1944 р. комп'ютер був перенесений до Гарвардського університету і наданий в розпорядження військово-морського флоту США. Там машину використовували для виконання складних балістичних розрахунків, якими керував сам Ейкен.  Марк І міг працювати з числами довжиною до 23 розрядів. На додавання і віднімання витрачалося 0,3 секунди, а на множення - близько 3 секунд. Подібна швидкість була незвичайною і навіть приголомшливою, хоча зовсім незначно перевищувала показники, які були заплановані Беббіджем. Марк І за один день проводив обчислення, які раніше тривали до півроку.

Говард Ейкен також продовжив роботу над створенням нових обчислювальних машин. За Марк I пішов Марк II, потім у вересні 1949 р. Марк III / ADEC, а в 1952 —  Марк IV.

06.jpg

Говард Ейкен та Хоппер Грейс разом з учасниками команди ВМФ США, що обслуговували Марк-1

Цікаво те, що сучасний термін «баг» (від англійського «помилка» - «жучок»), що позначає помилку або збій в програмі, в ті часи мав буквальне значення. В процесі роботи обчислювальна машина Марк I досить сильно нагрівалась, так, що деякі їх вузли випускали неяскраве світло. На світло і тепло зліталися всякі комахи - мошкара, метелики, дрібні метелики і т.п.  Вони забиралися всередину і часто викликали короткі замикання електричних схем. За однією з версій термін «баг» в ужиток ввела Співробітниця обчислювального центру Берегової служби США ВМФ Хоппер Грейс.

Близько 16 років Марк І працював на математичному терені в Гарвардському університеті. Він допомагав складати математичні таблиці і вирішував найрізноманітніші завдання, від створення економічних моделей до конструювання електронних схем комп'ютерів. Але успіх його в повній мірі не виправдав очікування. Як виявилося пізніше, методи розробки комп'ютера поступалися більш перспективним методам німецьких і англійських винахідників. По суті,  Марк І застарів ще до того, як його побудували.

Робота машини Марк-1