Article posted on:Dec 15, 2022
Article updated on:Dec 15, 2022
Программирование ENIAC
Dec 15, 2022
5 min readDec 15, 20225 min readОригинал доступен по ссылке columbia.edu
Построенный в 1943-45 годах в школе Мура при Пенсильванском университете для военных действий Джона Мочли и Дж. Преспера Эккерта (никак не связанным с Уоллесом Эккертом из Колумбийского университета), но поставленный в армию только после окончания войны, Электронный цифровой интегратор и вычислитель (ENIAC) был первым многоцелевым электронным цифровым компьютером. Он был 150 футов в ширину, с 20 блоками мигающих лампочек и был, к тому же, примерно в 300 раз быстрее, чем Mark 1. Уоллес Эккерт упоминается в некоторых историях в качестве фактора, повлиявшего на разработчиков, как это было в случае с Марк 1.
ENIAC не был компьютером с хранимой программой; его «лучше описать как совокупность электронных сумматоров и других арифметических устройств, которые первоначально контролировались сетью громоздких электрических кабелей» (Дэвид Алан Гриер, IEEE Annals of the History of Computing, июль-сентябрь 2004 г., стр. 2). Он был запрограммирован комбинацией штепсельного коммутатора (показано вверху) и трех «малогабаритных функциональных таблиц», показанных слева (КЛИКНИТЕ ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ, чтобы лучшего их рассмотреть). Каждая функциональная таблица содержит 1200 десятипозиционных переключателей, используемых для ввода таблиц чисел. Обратите внимание: немного сложно разобрать то, как IBM выводит на перфокарты в крайнем правом углу; на этой более четкой, но менее мистической копии той же фотографии это видно лучше. В статье Археология компьютеров — Воспоминания, 1945–1947 гг., в журнале Communications of the ACM за июль 1972 года, Франц Альт пишет:
Позже, панели управления ENIAC постоянно «микропрограммировались» с помощью системы команд из 50-100 часто используемых инструкций, на которые можно было ссылаться из «пользовательской программы», введенной в виде последовательности инструкций в переключатели таблицы функций [40].
Херб Грош говорит об этом эпизоде [личная переписка, 10 мая 2003 года]:
Не на вашей странице, а в статье Ричи и прочих абердинцев следует [упомянуть] об астрономе, который научил их вручную вычислять траектории – это Форест Рэй Моултон, где-то в 1920 году. [моя страница 89].
Вероятно, это не было преднамеренным, но исключение всех ссылок на большой магазин перфокарт, которым управлял Каннингем, и на две релейные машины, которые построила IBM, — такое, несомненно, имело место. Это то, что в действительности делали баллистические таблицы после того, как настольные калькуляторы были перегружены, и до тех пор, пока не прибыла машина Bell, а также до того, как ENIAC был перемещен, и, впоследствии, освобожден.
Теперь о «я, вызывающий вопросы…» выше. Я не считаю, что Уоллес Эккерт имел какое-либо влияние на разработчиков ENIAC или ASCC. Конечно, он и я сотни и сотни часов разговаривали об этих двух машинах, но ни он, ни Фрэнк Гамильтон, никогда не упоминали о том, что ASCC была Номером вторым, и никогда не намекал на это.
Встреча Говарда Эйкена и Уоллеса Эккерта из ASCC, произошедшая в 1938 году, широко известна [9]. Гутцвиллер [90] говорит, что Преспер Эккерт (среди других известных пионеров вычислительной техники, включая Айкена и Ванневара Буша) впервые вдохновился благодаря «оранжевой книге» Уоллеса Эккерта 1940 года. Я не смог найти никаких доказательств непосредственного контакта двух Эккертов. Поскольку ENIAC был военным проектом, неудивительно, что записи являются недоступными.
Из объявления Музея компьютерной истории от 19 сентября 2008 года:
Родившись на ферме в Миссури, шестая из семи детей, Джин Дженнингс Бартик всегда
отправлялась на поиски приключений. Бартик специализировалась на
математике в Северо-западном государственном педагогическом колледже
штата Миссури (сейчас Северо-западный государственный университет штата
Миссури). Вторая мировая война разразилась, когда она была студенткой и в
1945 году, в возрасте 20 лет, Бартик ответила на призыв правительства к
женщинам-математикам присоединиться к проекту в Филадельфии по расчету
баллистических таблиц стрельбы для новых пушек, разработанных для
военных действий. В качестве нового сотрудника Армейской лаборатории
баллистических исследований она присоединилась к более чем 80 женщинам,
вычисляющим баллистические траектории (исчисления дифференциальных
уравнений) вручную; ее должность — «Вычислитель».
Позже, в 1945 году, армия обратилась с призывом к «вычислителям» по поводу новой работы с секретной машиной. Бартик воспользовалась случаем и была нанята в качестве одной из первых шести программисток ENIAC, первого полностью электронного программируемого компьютера. В этом неизвестном приключении она присоединилась к Фрэнсис «Бетти» Снайдер Холбертон, Кэтлин МакНалти Мочли Антонелли, Марлин Вескофф Мельтцер, Рут Лихтерман Тейтельбаум и Фрэнсис Билас Спенс.
Поскольку 40 панелей ENIAC все еще находились в стадии разработки, а технология 18 000 вакуумных трубок была сомнительной, у инженеров не было времени на создание руководств или на занятия по программированию. Бартик и другие женщины самостоятельно изучили работу ENIAC с помощью его логических и электрических блок-схем, а затем выяснили, как их программировать. Они создали свои собственные блок-схемы, листы программирования, написали программу и поместили ее в ENIAC, используя сложный физический интерфейс, у которого были сотни проводов и 3 000 коммутаторов. Это был незабываемый, замечательный опыт.
15 февраля 1946 года армия рассказала общественности о существовании ENIAC. Армия на специальной церемонии представила ENIAC и изобретателей оборудования — доктора Джона Мочли и Дж. Преспера Эккерта. В презентации была представлена программа баллистической траектории, работающая на скорости в тысячи раз быстрее любых предыдущих расчетов. Женская программа ENIAC сработала отлично и продемонстрировала баснословную вычислительную мощь ENIAC и его способность решать проблемы тысячелетия, на что раньше человеку требовалось 100 лет. Она рассчитала траекторию снаряда, отслеживание которой заняло 30 секунд. Но ENIAC потребовалось всего 20 секунд, чтобы ее рассчитать — быстрее пули! Вот как!
Армия так и не представила женщин из ENIAC.
Никто не воздал им должное и не обсуждал их важную роль в том мероприятии. Их лица, но не имена, стали частью прекрасных фотографий ENIAC для прессы. В течение сорока лет их роль и новаторская работа были забыты, а их приключения утеряны для истории. Женскую тему ENIAC подняла Кэти Клейман в 1985 году. Бартик побеседует о том, что значит остаться без внимания, несмотря на уникальную и новаторскую работу, и что значит быть обнаруженным снова (Джин Дженнингс умерла в 2011 году).
Ссылки (проверено 12 февраля 2019 г.):
Одной из особенностей, которые отличали ENIAC от всех более поздних компьютеров, было то, как на ЭВМ были установлены инструкции. Они были похожи на панели с небольшими перфораторами, но здесь у нас было около 40 панелей, каждая размером в несколько футов. Для каждой отдельной инструкции в задаче необходимо было подключить уйму проводов — тысячи — каждый раз, когда надо было начать выполнение задачи; и это забирало несколько дней; еще больше дней уходило на то, чтобы проверить результат. Когда это, наконец, было выполнено, прежде чем перейти к другой задаче, мы выполняли задачу как можно дольше, то есть до тех пор, пока у нас появятся входные данные. Как правило, изменения появлялись только раз в несколько недель.
Я бродил по цепочкам и подцепочкам ENIAC и с большим интересом отмечал, что было три или четыре самоорентирующихся панелей с переключателями [малогабаритных таблиц функций A, B и C], хотя я всегда предполагал наличие только одной.
Я отмечаю почти полное отсутствие полковника [тогда майора] Саймона, а также Дика Клиппингера, которые должны разделить с фон Нейманом заслугу перехода от штепселей к переключателям для ввода данных в программы.
Я был рад увидеть краткую ссылку на модули ввода/вывода IBM, которая демонстрирует в вашем материале (и в других также) самую известную фотографию. Интересно, знает ли Джон Макферсон, как их продали/арендовали/передали в Школу Мура — никогда не думал спросить его в то время. Странно.
Баше [4] указывает: «Когда армия запросила специальные устройства для считывания и перфорирования карт для неизвестного проекта, реализуемого в Университете Пенсильвании, [главный инженер IBM Джеймс У.] Брайс и его сотрудники координировали ответ IBM… В 1946 году аппарат, созданный в рамках проекта, был обнародован как ENIAC…».