1.10. Первые компьютеры

Устроившись на службу в Школе кодов правительства Великобритании в Блетчли Парке, математик Alan Mathison Turing всерьёз решил создать электронно-вычислительную машину (далее - ЭВМ) для вскрытия кодов германской  устройствомашины шифрования «Enigma». Никто тогда в Великобритании этим ещё не занимался, так как такое устройство требовало более тысячи тиратронов. Начать эту работу, а тем более успешно её завершить, для Тьюринга и его коллег было очень сложным делом.

Лишь в 2000-м, когда британское руководство решилось издать техописание своей 1-й вычислительной машины «Colossus» на 500-х страницах, мировая общественность узнала, что Великобритания в этой области не отставала от США. Многие специалисты признали, что эта ЭВМ была как прародителем ПК, так и примером государственной программы вычислительной деятельности в крупных масштабах. В Великобритании впервые была использована вычислительная техника для механизации и ускорения чтения немецких криптограмм.

Первая ЭВМ 'Колосс' в Блетчли-парке

«Colossus» был уже программируемой машиной, выполнявшей математические действия с цифрами двоичной системы. Её оборудовали устройством считывания с перфолент и печатающей электромашинкой. Эта вычислительная техника ускорила процесс математических операций дешифровки криптограмм руководителей фашистской Германии, которые передавались шифровальной машинкой «Enigma».

Документ, рассекреченный британцами, также содержал техописание и ЭВМ «Colossus II», более совершенного варианта вычислительной техники, который был введён в действие в июне 1944-го. Технические параметры именно этого варианта дали возможность техэкспертам заявить, что принятая в мире компьютерная история нуждается в серьёзном пересмотре. «Colossus II» каждый месяц дешифровывал свыше трёхсот криптограмм армейского руководства фашистской Германии. Только с он смог «взломать» код таких серьёзных криптомашин, как германские «Geheimfernschreiber» (Т-52) и «Schlüsselzusatz» (SZ-42).

«Colossus II» имел функциональность, которую американцы смогли реализовать значительно позже в ЭВМ «ENIAC», и очень высокую скорость обработки информации. Об этом поведал всем учёный университета Эдинбурга Дональд Мичи, ветеран-криптограф 76 лет и автор до-кумента, который был подготовлен в 1945-м и рассекречен ЦПС Великобритании в 2000-м.

Первая ЭВМ Армии США 'Эниак'

Дональд Мичи в конце концов смог рассказать о важности и сверхсекретности своей работы в период Второй Мировой. О том, что к концу войны Блетчли Парк был оборудован 10-ю ЭВМ, работавшие в круглосуточном режиме с высокой скоростью. Машина «Colossus II» по сравне-нию с «Colossus І» могла быть определённым образом перепрограммирована, что в то время, конечно же, было серьёзным техническим прорывом. В результате именно машиной «Colossus» был проложен путь для создания в дальнейшем компьютеров с возможностью полного программирования.

Разностная машина БэбиджаТакже Великобритания может гордиться тем, что её история имеет ещё один компьютерный след - за 150 лет до этого английский учёный Charles Babbage изобрёл первую аналитическую вычислительную машину. До конца он так её и не достроил из-за нехватки денег, но в настоящее время её восстановили специалисты лондонского музея науки согласно конструкторских чертежей. Механический компьютер Бебиджа, названный как «Difference Engine № 2», весит около 3-х тонн и демонстрирет всем свою безу-пречную работу. Другими словами, если бы Бэббидж получил необходимое финансирование, мировая компьютерная эра могла бы начаться на сто лет ранее.

Кроме Великобритании в деле создания ЭВМ преуспела и довоенная Германия. Ещё в 1934-м немец Konrad Zuse (1910-1995) в возрасте 23-х лет создал новый прибор, функционирование которого было похоже на современный компьютер. Этот прибор имел три блока: управления, вычисления (схожий с современным процессором) и памяти.

Конрад ЦузеZuse первый осознал, что компьютерная обработка информации должна базироваться на двоичном знаке «bit». Это означало, что вычислительные действия надо осуществлять на базе элементов, имеющих 2 тех-нических режима: замкнуто - разомкнуто. В 1935-м Zuse закончил учё-бу в Высшей технической школе и стал работать в компании «Heinkel Flugzeugwerke», занимающейся производством бомбардировщиков, где производил аэродинамические расчёты.

Объём вычисления расчётов был очень большим, а в то время воспользоваться можно было лишь механическим арифмометром. Это и явилось движущей силой продолжения Zuse своего проекта автоматизации вычислений. Он принял решение своими силами сделать программируе-мый прибор, работающий с двоичным кодом. При этом модули вычисления и управления в приборе отделялись от модуля памяти.

Zuse оставил «Heinkel Flugzeugwerke» и начал создавать новый вычислительный прибор. В 1936-м он сделал и запатентовал механический запоминающий прибор, основанный на двоичном коде. Тогда же в родительской квартире он приступил к построению своей первой опытной модели компьютера «Versuchsmodell-1», который потом был назван «Z-1» (первая буква фамилии изобретателя).

Первая ЭВМ Цузе 'Z-1'В 1938-м работа по созданию «Z-1» была завершена. Однако эта опытная модель не могла решить серьёзную практическую задачу по причине малой памяти и ненадёжного модуля механических вычислений. Тем не менее, работоспособная модель «Z-1» дала возможность Zuse обрести работу и покровительство в опытном институте немецкой авиации. Применив тот же модуль памяти, он в апреле 1939-го создал очередной вариант «Z-2», модуль вычислений которого содержал электромеханические телефонные реле.

После срочной годичной службы в вермахте Zuse возвращается на институтскую работу. В тот период реле можно было купить, сколько требовалось, поэтому следующую модель он также стал создавать на их базе, не меняя машинной архитектуры. Новый вариант «Z-3» он «сдал» в 1941-м и добился получения патента.

Модель «Z-3» была первой универсальной программируемой ЭВМ с использованием современной компьютерной идеологии. Она имела тактовую частоту около 5 Герц. Для программи-рования использовалась перфолента, являющаяся киноплёнкой и дающая возможность вве-дения и выведения данных, чтения из памяти, записи в память, вычисления кв. корня и 4-х арифм.операций.

Для изготовления «Z-3» понадобилось свыше 2,5 тысяч реле, в т.ч. свыше полторы тысячи на модуль памяти и шестьсот на модуль вычислений. Компьютер выполнял четыре операции сложения в 1 сек. и умножения двух чисел в 5 сек., расходуя на это мощность ~4000 ватт. В то время его (как и все модели Zuse) можно было считать портативным: весил тонну и был в 10 раз меньших размеров, чем американские и британские аналоги. Интересно, что Zuse не использовал в своём компьютере вакуумных ламп только по причине недостаточности внутреннего пространства в машине и финансового обеспечения...

Третья ЭВМ Цузе 'Z-3'

 

Чтобы прочитать книгу полностью, напишите автору

 

Забытые герои Блетчли Парка (Англия, 2011)

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Книга | Автор | Статьи | Фильмы | Фото | Ссылки | Отзывы

Контакт | Студентам | Ветеранам | Астрология | Карта сайта



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика