logologo
+1 (585) 438 02 31
+1 (585) 438 02 31
DashboardWriting service

Calculatorul electronic IBM Selective Sequence

14 min read
Article updated on:17 Aug 2023

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

Frank da Cruz

fdc@columbia.edu

Calculatorul electronic cu secvențe selective (SSEC) al IBM, construit la sediul IBM Endicott sub conducerea profesorului Columbia Wallace Eckert și a personalului său Watson Scientific Computing Laboratory în 1946-47, prezentat aici după ce a fost mutat în noua clădire a sediului IBM de la 590 Madison Avenue. în Manhattan [ 4 ], unde ocupa periferia unei încăperi de 60 de picioare lungime și 30 de picioare lățime [ 42 ] ( Herb Grosch [ 59 ] estimează dimensiunile formei sale de „U” la 60 + 40 + 80 de picioare, 180 de picioare în toate, cam jumătate de teren de fotbal!)

De-a lungul peretelui din fundal sunt vizibile trei perforatoare și treizeci de cititoare care formează depozitul de bandă de hârtie, cu o rolă mare de bandă deasupra fiecărui perforator. Banda de hârtie era de fapt un carton IBM netăiat, cu o lățime de peste șapte inci, cântărind 400 de lire sterline per rolă [ 57, 59 ] ( ÎN PRIMIRE ). De-a lungul peretelui din stânga sunt bănci de circuite cu tuburi vid pentru citirea cardurilor și controlul secvenței și 36 de cititoare de bandă de hârtie care cuprind secțiunea de căutare a tabelului, multe dintre ele încărcate cu bucle de bandă personalizate pentru date de referință obișnuită. Majoritatea panourilor de-a lungul peretelui drept sunt ocupate de unitatea de aritmetică electronică și de stocare. În centrul camerei: cititoare de carduri, perforatoare de carduri, imprimante și (nu este vizibilă) consola operatorului.

„Proiectat, construit și pus în funcțiune în doar doi ani, SSEC conținea 21.400 de relee și 12.500 de tuburi de vid. Ar putea funcționa la nesfârșit sub controlul programului său modificabil. În medie, a efectuat înmulțiri de 14 cu 14 zecimale într-o singură. -cincizecimea de secundă, împărțirea în o treizecime de secundă și adunarea sau scăderea numerelor de nouăsprezece cifre într-o treizeci și cinci sutimea de secundă... Timp de mai bine de patru ani, SSEC și-a îndeplinit dorința pe care Watson și-a îndeplinit dorința s-a exprimat la dedicarea sa: că va servi omenirii prin rezolvarea unor probleme importante ale științei.A permis lui Wallace Eckert să publice o efemeridă lunară... cu o acuratețe mai mare decât cea disponibilă anterior... sursa de date folosită la prima aterizare a omului pe Lună. " [ 4]. „Pentru fiecare poziție a Lunii, operațiunile necesare pentru calcularea și verificarea rezultatelor au totalizat 11.000 de adunări și scăderi, 9.000 de înmulțiri și 2.000 de căutări în tabel. Fiecare ecuație de rezolvat a necesitat evaluarea a aproximativ 1.600 de termeni - în total o cantitate impresionantă de aritmetică pe care SSEC a putut-o șlefui în șapte minute în beneficiul spectatorilor” [ 9 ].

Controlul se realizează prin intermediul instrucțiunilor scrise, pe care mașina le citește și le urmează. Comenzile tipice sunt: ​​• „Citiți un număr de la una dintre unitățile de citire și stocați-l într-o unitate de memorie dată”; • „Luați numărul dintr-o unitate de memorie dată, înmulțiți-l cu cel dintr-o altă unitate, aruncați un anumit număr de cifre din răspuns și depozitați-l într-o a treia unitate.” [ 83 ].

SSEC a fost vizibil pentru pietoni pe trotuar și a inspirat o generație de caricaturiști să înfățișeze computerul ca o serie de panouri de dimensiunea peretelui acoperite cu lumini, contoare, cadrane, întrerupătoare și role de bandă care se învârtesc (dați clic pe imagine pentru a mări ) . SSEC a funcționat în această locație din ianuarie 1948 până în iulie 1952, când a fost înlocuit cu primul computer 701 , primul computer IBM produs în „masă” (adică mai mult de unul).

La ceremonia de deschidere a SSEC, 27 ianuarie 1948, Betsy Stewart [ 57 ] la consola operatorului SSEC. Din stânga, stând în spatele consolei: Robert R. "Rex" Seeber (arhitect șef SSEC) profesorul Columbia Wallace J. Eckert (director de proiect), Thomas J. Watson (președinte IBM) și Frank E. Hamilton (inginer șef) [ 42 ].

Iată o vedere a SSEC din broșura oferită la ceremonia de deschidere, prin amabilitatea Herb Grosch :

„[Sus este] celebra fotografie retușată a [sălii SSEC]: Bill McClelland la unitatea de căutare a mesei [stânga], Betsy Stewart la consolă, un inginer în dreapta. FĂRĂ coloane” [59 ] . CLICK AICI pentru o vedere neretușată.

Watson Senior, la prima vizionare a SSEC înainte de dezvăluirea publică: „Există un singur lucru”, a spus el oarecum dezlănțuit. „Maturarea acestei încăperi este împiedicată de acele coloane negre mari din centru. Îndepărtați-le înainte de ceremonie”. Dar din moment ce au susținut clădirea, coloanele au rămas. În schimb, fotografia din broșura înmânată la ceremonie a fost retușată cu grijă pentru a îndepărta toate urmele coloanelor ofensatoare [ 57 ].

Iată câteva imagini suplimentare din articolul științific lunar al lui Eckert din 1948 [ 83 ] (faceți clic pe fiecare imagine pentru detalii):

Și iată scanări ale două lame de sticlă descoperite de Herb Grosch în aprilie 2004 (dați clic pe imagini pentru detalii):

Placă cu semnătură Watson atașată sus pe „cadru” de calcar în extrema dreaptă [ 59 ] (nu este vizibilă în fotografie):  

Dintr-o biografie a lui John Backus , care mai târziu urma să dezvolte FORTRAN (printre multe alte contribuții):

În acea primăvară [1949], Backus a vizitat Centrul de calculatoare IBM de pe Madison Avenue, unde a vizitat Calculatorul electronic cu secvențe selective (SSEC), unul dintre primele calculatoare electronice ale IBM. În timpul turului, Backus i-a menționat ghidului că își caută un loc de muncă. Ea l-a încurajat să vorbească cu directorul proiectului, iar el a fost angajat să lucreze la SSEC.

SSEC nu era un computer în sensul modern. Nu avea memorie pentru stocarea software-ului, iar programele trebuiau introduse pe bandă de hârtie perforată. Avea mii de piese electromecanice, făcându-l nefiabil și lent, de asemenea. O parte din sarcina lui Backus era să supravegheze mașina și să o repare când avea să nu mai funcționeze. Programarea SSEC a fost, de asemenea, o provocare, deoarece nu exista o modalitate stabilită de a face acest lucru.

Backus a petrecut trei ani lucrând la SSEC, timp în care a inventat un program numit Speedcoding. Programul a fost primul care a inclus un factor de scalare, care a permis atât numerelor mari, cât și micilor să fie ușor stocate și manipulate.

SSEC a fost folosit pentru o varietate de calcule științifice la scară largă, inclusiv de către profesorii Columbia Eckert (astronomie), Thomas (fizică) și Grosch (optică), toate de la Watson Lab. A fost, de asemenea, punctul central al unuia dintre primele cursuri de informatică din lume , oferit începând cu 1946; iată lista dintr-un catalog de cursuri Columbia din 1951 :

Astronomie 111 — Metode automate de calcul științific, I.

2 până la 4 puncte Sesiunea de iarnă. Dr. E CKERT și asistenți.

M. 2:10-3.

Orele de laborator urmează a fi aranjate.

Utilizarea mașinilor de calcul moderne în cercetarea științifică: calculatoare cu tastatură,

echipamente cu carduri perforate, calculatoare cu releu și electronice, mașini non-digitale. Prelegeri,

demonstrații și lucrări de laborator.

Cerință preliminară sau paralelă: Inginerie 281 și cel puțin un alt curs enumerat în acest

Anunț sau un echivalent. Este necesar permisiunea instructorului.

Astronomie 112 — Metode mecanice de calcul științific, II.  
2 până la 4 puncte Sesiunea de primăvară. domnul S EEBER .  
Orele de aranjat.  
Acest curs tratează în primul rând Calculatorul electronic cu secvență selectivă;  
organizarea mașinii și pregătirea problemelor pentru aceasta.  
Condiție preliminară: Astronomie 111 ,

Următoarele fotografii sunt dintr-un articol din noiembrie 1952 din Inginerie chimică care descrie soluția lui LH Thomas, pe SSEC, a problemei de atunci de 64 de ani a stabilității curgerii avionului Poiseuille, bazată pe o soluție analitică a problemei sugerate de John von Neumann, și programat de Phyllis K. Brown și Donald A. Quarles, Jr., de la Watson Lab. Calculul a durat 150 de ore, comparativ cu cei 100 de ani care ar fi fost necesari pentru calculul manual.

În imagine: Don Quarles (șezând), LH Thomas (planând), Phyllis Brown (șezând).

A fost SSEC primul computer cu program stocat?

SSEC este adesea exclus din considerare ca primul computer sau primul computer cu program stocat, deoarece IBM nu l-a numit computer. Potrivit lui Bashe [ 4 ,p.143] acest lucru s-a întâmplat pentru că Thomas J. Watson nu a vrut să dea impresia că construiește dispozitive care ar scoate oamenii (calculatoarele umane) fără muncă! (În 1951, într-o serie de cinci prelegeri despre noile mașini difuzate la BBC, patru dintre ele au folosit termenul de „mașină de calcul automată”; doar una, de Alan Turing, a folosit termenul de „calculator digital” [referința Jones de mai jos ] .)

EDSAC de la Universitatea Cambridge (1949) sau Baby de la Universitatea din Manchester (tot 1949) sunt citate în mod obișnuit ca fiind primele computere cu programe stocate; adică computere care ar putea fi controlate dintr-un program stocat în memoria principală cu acces aleatoriu. Dar dacă SSEC era, de asemenea, un computer cu program stocat, acesta a precedat EDSAC cu un an. Opiniile diferă în ceea ce privește calificările sale. În Encyclopedia Americana din 1958Wallace Eckert a spus că SSEC „a combinat viteza electronică de funcționare cu o capacitate mare de stocare (aproape un milion de cifre, în principal în formă serială) și facilități pentru controlul complet flexibil al programelor stocate. Stocarea cu acces aleatoriu era pe relee electromagnetice și stocarea în serie. pe benzi de hârtie de foarte mare viteză. Calculatorul a rezolvat multe probleme mari în mecanica cerească, hidrodinamică, geofizică și teoria atomică" [ 81]. Diferiți autori exprimă opinii diferite. De fapt, SSEC era un dispozitiv hibrid, capabil să execute instrucțiuni de pe bandă de hârtie sau să le stocheze în memoria sa (desigur, destul de mică) și să le execute de acolo; când face asta, se potrivește definiției „arhitecturii von Neumann”. Dacă arhitectura von Neumann este un element critic al definiției „calculatorului”, atunci se poate spune că SSEC ar putea fi considerat primul computer din lume , chiar dacă a fost și (cum spun unii), un „hibrid bizar care încorporează tuburi vidate, relee și Cititor de bandă de hârtie-pumpoane” sau o „cascoală publicitară gigantică a unei mașini”. Susținătorii perspectivei SSEC-as-first-computer includ Emerson Pugh [ 40] (istoric informatică), R. Morceau (carte 1981, GET REFERENCE), precum și numeroase site-uri web de istorie a computerelor. Rezumatul articolului din Analele lui Bashe din 1982 (vezi Referințele chiar mai jos) afirmă:

Calculatorul electronic cu secvențe selective (SSEC) a fost prima mașină care a combinat calculul electronic cu un program stocat și prima mașină capabilă să funcționeze după propriile instrucțiuni ca date. Când a fost pus în funcțiune în 1948 și pentru ceva timp după aceea, a fost cel mai flexibil și mai puternic computer existent. IBM a publicat relativ puțin despre asta, iar SSEC a fost în mare măsură trecută cu vederea de către istoricii computerelor. Această lucrare oferă un cadru istoric pentru SSEC.

John Backus [ 102 ] mi-a spus „Cred că este o problemă extremă să îl consider primul computer cu „program stocat” – chiar dacă unul dintre programele pe care le-am făcut a folosit niște celule de stocare special pregătite ca sursă a unei instrucțiuni după ce unele date au fost stocate în ea.” Pe de altă parte, inginer-șef de proiectare al SSEC, A. Wayne Brooke, a susținut (de exemplu, în manuscrisul său nepublicat, SSEC, The First Electronic Computer ) că SSEC a fost primul computer electronic datorită capacității sale de memorie stocată. În aprilie 2019, John Savard a adăugat:

După cum sa menționat, SSEC poseda mai multe tipuri de memorie. Avea o bandă de hârtie care putea fi perforată și recitită pentru rezultate intermediare ale calculelor. Avea opt registre construite din flip-flops cu tub vid. Niciunul dintre acestea nu pare un loc promițător pentru a pune un program stocat.

Dar avea și 150 de locații de memorie releu. În timp ce setarea locațiilor în acea memorie este o operație electromecanică, detectarea dacă un curent trece printr-un releu nu ar părea să implice astfel de întârzieri. Ar putea plasarea unei bucle scurte în memoria releului să permită SSEC să funcționeze la viteze electronice? Vai, nu. Neavând ceva asemănător cu principiul curent coincident al memoriei de bază, numărul mare de locații din memoria releului a însemnat că adresarea acestuia trebuia făcută și cu logica releului și, astfel, citirea unui număr sau a unei instrucțiuni din memoria releului a durat 20 de milisecunde, în același timp în care a fost nevoie pentru a citi un număr de pe bandă de hârtie (WJ Eckert, „Electrons and Computation”[ 83 ]).

John a remarcat, de asemenea, că „IBM’s Early Computers”[ 4 ] rezultă că programul cu care SSEC a fost demonstrat pentru prima dată a determinat sinusul unui unghi folosind o instrucțiune care a fost modificată; referința este dată ca Phelps, 1980: aparent un interviu.

Referinte:

  • McPherson, John, „A Large-Scale, General-Purpose Electronic Digital Calculator--the SSEC” (1948), IEEE Annals of the History of Computing , Vol.4 No.4 (Oct 1984), pp.313-326.
  • Bashe [ 4 ], Pugh [ 40 ] și Brennan [ 9 ].
  • Bashe, CJ, „The SSEC in Historical Perspective”, IEEE Annals of the History of Computing , Vol.4 No.4, pp.296-312 (1982) .
  • The IBM Selective Sequence Calculator , IBM Form 52-3927-0, New York (1948), 16 pp.
  • Grosch, Herbert RJ, Computer: Bit Slices from a Life , Third Millenium Books, Novato CA (1991) [ 57 ].
  • Eckert, WJ, „Electroni și calcul”, The Scientific Monthly , voi. LXVII, nr. 5 (noiembrie 1948).
  • Polachek, Harry, „Computation of Shock Wave Refraction on the Selective Sequence Electronic Calculator”, Proceedings, Scientific Computation Forum , IBM, New York (1948), pp.107-122.
  • Anderson, Dan, „Mathematics in Electronic Age - IBM’s Lightning Calculator Will Do Everything Except Percolate Coffee”, New York Sun , miercuri, 28 ianuarie 1948.
  • Jones, Allan, „Five 1951 BBC Broadcasts on Automatic Calculating Machines”, IEEE Annals of the History of Computing , Vol.26 No.2, pp.3-15 (2004).
  • Jones, Steven E, Roberto Busa, SJ și apariția informaticii umaniste: preotul și cardul perforat , Routledge (2016). Include un capitol despre SSEC .
  • Olley, Allan, „Existence Precedes Essence - Meaning of the Stored-Program Concept”, IHPST, Universitatea din Toronto: IFIP Advances in Information and Communication Technology 325, ISSN 1868-4238 (2010), Springer, Boston, pp.169-178 :  
    „SSEC a stocat instrucțiuni și date în același format, ar putea manipula automat instrucțiunile și a folosit această caracteristică pentru a varia operațiunea ca răspuns la rezultate intermediare. Prin urmare, SSEC a întruchipat definiția restrânsă a unui computer cu program stocat. Cu toate acestea, această caracteristică a fost adesea nemenționată chiar și în conturi care au subliniat definiția restrânsă a computerului cu program stocat ca un, sau elementul cheie al computerului modern... Utilizarea de către SSEC a releelor ​​pentru cea mai mare parte a memoriei sale „rapide” a însemnat că vitezele sale de operare erau oarecum limitate în comparație la mașinile ulterioare și chiar la ENIAC anterioară.”

Link-uri la fața locului:

Link-uri în afara site-ului

(toate bune începând cu 26 ianuarie 2019) [Mulțumesc lui Allan Olley pentru mai multe dintre acestea]

Article posted on:17 Aug 2023