Взаимосвязанное оборудование с перфокартами

Original article: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/switch.html

 

Первые автоматизированные научные вычисления.

Фото: [ 9 ]. Табулятор IBM 285, пуансон 016, распределительная коробка, умножающий пуансон 601.

Перфокарточная машина профессора Уоллеса Эккерта для интегрирования дифференциальных уравнений — первые автоматизированные научные вычисления , Резерфордская обсерватория, Пупин-холл , Колумбийский университет, 1934 год. Слева направо: табулятор IBM Type 285 , дублирующий перфоратор IBM , переключатель управления вычислениями и умножающий пуансон IBM Type 601 . Управляющий переключатель был инновацией Экерта, созданной по его спецификациям Стивеном «Редом» Данвеллом из IBM [ 59 ] (который позже возглавил проект IBM STRETCH [ 57 ] ]) в Эндикотте, штат Нью-Йорк. «Все переключения машин для перехода от одной операции к другой производятся автоматически с помощью переключателя управления расчетом. Таким образом, машины всегда готовы выполнить следующее вычисление, когда завершено последнее. … Он содержит ряд электрические контакты, каждый из которых приводится в действие вращающимся кулачком. Кулачок представляет собой круглый волоконный диск с насечками в различных точках по окружности. Ряд из примерно двадцати таких дисков прикреплен к общему валу, образуя что-то вроде пианино. рулон.

Вращающиеся кулачки в распределительной коробке; Фото: [ 103 ].

Когда этот валок поворачивается из одного положения в другое, различные контакты открываются и закрываются в соответствии с выемками на дисках. Цепи контактов используются для управления различными переключателями управления на табуляторе и умножителе, а также рядом многоконтактных реле, которые эффективно меняют схему подключения коммутационных плат . Каждый шаг интеграции состоит из определенного количества отдельных машинных операций, которые всегда выполняются в одном и том же порядке. Следовательно, чтобы подготовить машины к каждой операции, необходимо всего лишь повернуть валок из одного положения в другое, причем один полный оборот соответствует полному этапу интеграции. Один рулон служит для всех уравнений заданного вида, а новый можно изготовить за несколько часов» [ 50 ].

Доктор Эккерт сказал в интервью 1964 года [ 51 ]: «Это была революционная вещь, потому что до этого времени общие научные вычисления всегда включали ручную работу. Числа нужно было копировать. Арифметику приходилось выполнять в лучшем случае на столе. калькулятором или логарифмами, и здесь впервые вы могли делать общие вещи, такие как решение дифференциального уравнения, полностью автоматически, и вам никогда не приходилось читать или писать числа».

Л. Дж. Комри проводил научные вычисления с использованием перфокарточного оборудования несколькими годами ранее (начиная с 1928 года) в офисе морского альманаха Ее Величества в Гринвиче, Англия. Метод Комри значительно улучшил скорость и точность по сравнению с копированием вручную. Расчеты Комри проводились шаг за шагом. Ручное вмешательство требовалось для передачи промежуточных результатов, записанных на карты, на последующие станции считывания и/или для замены или переподключения панелей управления между этапами. Метод Эккерта был первым, который позволил «запрограммировать» сложную серию вычислений до завершения — идея, впервые предложенная Чарльзом Бэббиджем 100 лет назад.

На самом деле расчеты Эккерта 1934 года не были полностью автоматическими; требовалось умеренное вмешательство оператора, как описано на страницах 108-111 из [ 50 ], главным образом из-за ограничений оригинальной распределительной коробки и машин. Однако принципы автоматического секвенирования были установлены , развиты и полностью реализованы в машинах Абердина (1944 г.), SSEC (1946 г.), карточном программируемом калькуляторе (1948 г.) и NORC (1954 г.). (И, конечно, также независимо, в ASCC (Harvard Mark 1), ENIAC и др., но они были сделаны с полным знанием новаторской работы Эккерта.) Как говорит Пью [ 40]], «этот калькулятор с кулачковым управлением был новаторским шагом на пути к цифровым компьютерам с хранимой программой».

Херб Грош поясняет ручное вмешательство: Эккерт «использовал… 601 в качестве настольного калькулятора, пропуская одну карту [шаг по времени] — или на некоторых этапах три: по одной для x, y, z — через цикл коммутационные панели, которые на самом деле представляли собой единую панель управления, проводка которой была изменена главным автоматическим выключателем в его специально изготовленном «переключателе». Каждое действие на переключателе меняло 601 op, обычно путем выбора в качестве входа поля только что нажал в качестве результата на предыдущем шаге. Затем Эккерт повторно подал карту (он сказал мне, что сел на стратегически расположенный табурет и увеличил свою досягаемость с помощью прищепки на коротком стержне!). Затем он перешел к следующему переключателю. позицию, повторно скормил бедную, подвергшуюся насилию карту, и так далее».

См. также: ЖЖ Комри .

 

Использованная литература:

  1. Комри, LJ, «О построении таблиц методом интерполяции», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , Vol. 88, стр. 518–521 (1928).
  2. Комри, LJ, «Применение табулирующей машины Холлерита к лунным таблицам Брауна», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , Vol. 92, № 7, стр. 694-707 (1932).
  3. Эккерт, У. Дж., «Численное интегрирование с помощью машин Холлерита», Публикации Американского астрономического общества , том 8, № 1, стр. 9 (1934).
  4. Эккерт, В.Дж., «Различные исследовательские приложения: астрономия», в Бэне, Г.В. (редактор). « Практическое применение метода перфокарт в колледжах и университетах» , издательство Колумбийского университета (1935).
  5. Эккерт, В.Дж., «Вычисление особых возмущений методом перфокарты», Астрономический журнал , том XLIV, № 20, Олбани, штат Нью-Йорк (24 октября 1935 г.).
  6. Эккерт, У. Дж., Методы перфокарт в научных вычислениях , Бюро астрономических вычислений Томаса Дж. Уотсона, Колумбийский университет, Lancaster Press, Inc., Ланкастер, Пенсильвания (январь 1940 г.). «Оранжевая книга». Перепечатано в 1984 году Институтом Чарльза Бэббиджа, Массачусетским технологическим институтом и издательством Tomash Publishers с новым предисловием Дж. К. Макферсона.
  7. Интервью со Стивеном Данвеллом , штат Огайо, 153 года, проведенное Уильямом Эспри, Институт Чарльза Бэббиджа, Центр истории обработки информации, Университет Миннесоты, Миннеаполис, 13 февраля 1989 г. (стр. 30–31).