Компьютер Атанасова: предтеча фон Неймана

Часть 2

(Окончание. Начало в №12)


Создание ЭВМ

Атанасов понимал, что нашел оптимальные принципы построения вычислительной машины, но сомневался, что их удастся воплотить на практике. Однако его сомнения всячески развеивал напарник - Клиффорд Берри. Берри был буквально одержим идеей создания электронной вычислительной машины, хотя ученым приходилось заниматься перспективной разработкой параллельно своей основной работе. Атанасов потом вспоминал: "Я не помню ни единого случая, чтобы кто-нибудь из нас не мог найти времени для компьютера. В эту затею мы вкладывали всю свою душу".

Построенный к октябрю 1939 года рабочий прототип ЭВМ был весьма неуклюж. Атанасову и Берри приходилось вводить двоичные числа в запоминающие устройства вручную, заряжая конденсаторы на цифру 1 и оставляя незаряженными на 0. Затем нажималась кнопка, и диск с конденсаторами поворачивался на одну позицию, а логическая схема из 8 электронных ламп считывала с конденсаторов данные. Схема складывала очередные два числа и передавала ответ в запоминающее устройство.

 

Базовые принципы электронного цифрового вычислителя были подтверждены, и Атанасов приступил к созданию машины АВС. Работа над ней длилась с 1939 по 1942 годы. Ее основной задачей было решение алгебраических систем линейных уравнений. Машина должна была решать n уравнений с n неизвестными, а именно - 29 уравнений с 29 неизвестными от х до х29. Для решения системы из 29 уравнений обычными методами потребовалось бы около 10 недель монотонной работы, а компьютер Атанасова мог сделать это за один-два дня. Для решения системы многих уравнений со многими неизвестными Атанасов поместил запоминающие устройства уже не на диске, а на больших барабанах, каждый из которых мог хранить 30 двоичных чисел, состоящих из 50 разрядов.

Коэффициенты уравнений предварительно кодировались на перфокартах в десятичном виде, после чего преобразовывались в двоичную форму специальным преобразующим барабаном и записывались в запоминающее устройство. Поворот барабана занимал около секунды, и логические схемы при этом выполняли одно сложение или вычитание над двумя наборами коэффициентов. Одна логическая схема складывала или вычитала коэффициент на клавиатурном барабане с коэффициентом на барабане счетчика, оставляя сумму или разность в счетчике. Одновременно другие логические схемы так же обрабатывали остальные пары коэффициентов. После того, как все сложения и вычитания были выполнены и соответствующее неизвестное было исключено, компьютер перфорировал набор оставшихся коэффициентов (в уравнении с исключенным неизвестным) на картах в двоичном виде. Перфокарты хранились, пока вновь не оказывались нужны на следующих этапах вычислений.

Кстати, идею использовать перфокарты для долгосрочного хранения данных Атанасов позаимствовал у компании IBM, давно уже применявшей их в своих механических счетных устройствах.


Признание через суд

Как истинный ученый, Джон Атанасов никогда не задумывался о патентовании своих разработок, оспаривании первенства и т.д. Но в 1967 году началось судебное разбирательство между корпорацией Sperry Rand и компанией Honeywell, Inc. Дело в том, что корпорация Sperry приобрела патент на компьютер ENIAC, и с тех пор требовала процент от доходов других фирм, производящих ЭВМ. Но компания Honeywell платить отказалась. В суде Honeywell обвинила Sperry в нарушении антитрестового закона и попытке воспользоваться недействительным патентом. Готовясь к судебному процессу со Sperry юристы Honeywell натолкнулись на упоминание об Атанасове и поняли, что патент на ENIAC следует считать недействительным.

Атанасова разыскали и дали ему возможность сравнить конструкцию ENIAC с его машиной. Оказалось, что параграфы патента на ENIAC отражали конструктивные особенности компьютера АВС и соответствовали информации, которой Атанасов поделился с Джоном Мочли в начале 40-х годов. Свидетельства Атанасова привели к тому, что окружной суд Миннеаполиса 19 октября 1973 года постановил считать патент на компьютер ENIAC недействительным. Во время суда, как и впоследствии, Мочли отказывался признать, что заимствовал что-либо у Атанасова. Но на решение суда это не повлияло.


ENIAC вместо АВС

Почему же вполне успешный проект Атанасова не получил развития? Почему Джон Атанасов смог собрать на постройку АВС лишь 6 тыс. USD, тогда как в ENIAC было вложено около миллиона? Если бы Атанасов и Берри смогли продолжить свою работу, то обновленный АВС был бы полностью готов к работе в 1943 году. Как вспоминал Атанасов, "к маю 1941 года мы уже знали, что можем построить машину, способную выполнять любые вычисления". Но вместо этого АВС был "за ненужностью" разобран на детали и демонтирован без ведома самого Атанасова.

С ENIAC все более-менее понятно: он был нужен военным - рассчитывал таблицы стрельбы для артиллерийских орудий, помогал в дешифрации, использовался при создании ядерного оружия. К тому же ENIAC был первым универсальным электронным компьютером - его можно было перепрограммировать для решения различных задач, изменяя коммутацию проводников на панели управления. АВС был специализированной машиной, рассчитанной на решение одного лишь класса задач, и программировать его надо было с паяльником в руках. ENIAC к тому же обладал значительно большим быстродействием, поскольку вся его память была электронной, без каких-либо вращающихся барабанов.

Однако создавая ENIAC (а позже и в другую машину - EDVAC), Мочли и Эккерт воспользовались принципами построения электронного цифрового компьютера, которые разработал Атанасов. Дело в том, что Мочли еще в июне 1941 года приехал к Атанасову и пробыл у него около недели. За это время Атанасов во всех подробностях продемонстрировал Мочли свой компьютер АВС, который к тому времени был почти готов к работе. Через четыре года идеи Атанасова воплотились в компьютере ENIAC. В ENIAC и ЕDVAC для управления работой компьютера использовались электронные переключающие устройства; EDVAC к тому же использовал логические схемы для арифметических операций, выполнявшихся в двоичной системе счисления, также в этой машине использовалась регенерируемая память.

Но первым был все-таки АВС.

Виктор ДЕМИДОВ

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

13 за 2008 год

Рубрика: 

Вчера
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!