Original article: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/switch.html
Перші автоматизовані наукові обчислення
Налаштування машини з перфокартою професора Уоллеса Екерта для інтеграції диференціальних рівнянь – перші автоматизовані наукові обчислення , Резерфордська обсерваторія, Пупін-Холл , Колумбійський університет, 1934 р. Зліва направо: табулятор IBM Type 285 , дублюючий перфоратор IBM , перемикач керування обчисленням і IBM Type 601 Multiplying Punch . Перемикач керування був інновацією Еккерта, створеною за його специфікаціями Стівеном «Редом» Данвеллом з IBM [ 59 ] (який пізніше очолить проект IBM STRETCH [ 57] ]) в Endicott NY. «Усі перемикання машин для переходу від однієї операції до іншої виконуються автоматично за допомогою перемикача керування обчисленнями. Таким чином, машини завжди готові виконати наступне обчислення, коли останнє буде завершено... Він містить рядок електричні контакти, кожен з яких приводиться в дію обертовим кулачком. Кулачок являє собою круглий волокнистий диск, який має надрізи в різних точках по окружності. Серія з приблизно двадцяти таких дисків прикріплена до спільного валу, щоб утворити щось на зразок піаніно рол.
Коли цей ролик повертається з одного положення в інше, різні контакти відкриваються та замикаються відповідно до виїмок на дисках. Ланцюги з контактів використовуються для керування різними перемикачами керування на табуляторі та помножувачі, а також кількома багатоконтактними реле, які ефективно змінюють проводку роз’ємних щитів . Кожен крок інтеграції складається з певної кількості різних машинних операцій, які завжди виконуються в одному порядку. Отже, щоб мати готові машини до кожної операції, необхідно лише обертати рулон з одного положення в наступне, один повний оберт відповідає повному етапу інтеграції. Один рулон служить для всіх рівнянь заданої форми, а новий може бути виготовлений за кілька годин» [ 50 ].
Доктор Екерт сказав в інтерв’ю 1964 року [ 51 ]: «Це була революційна річ, тому що до того часу загальні наукові обчислення завжди включали ручну роботу. Числа потрібно було копіювати. Арифметику потрібно було робити в кращому випадку за столом. калькулятор або з логарифмами, і тут уперше ви могли робити загальні речі, такі як розв’язування диференціального рівняння повністю автоматично, і вам ніколи не доводилося читати чи писати число».
Кілька років тому (починаючи з 1928 року) Л. Дж. Комрі проводив наукові обчислення з використанням обладнання для перфокарт (починаючи з 1928 року) в Офісі морських альманахів HM, Грінвіч, Англія. Метод Комрі значно покращив як швидкість, так і точність порівняно з ручним копіюванням. Обчислення Комрі робив крок за кроком. Ручне втручання було необхідне для передачі проміжних результатів, перфорованих на картках, на наступні станції зчитування та/або для заміни чи перепідключення панелей керування між етапами. Метод Еккерта був першим, який дозволив «запрограмувати» складну серію обчислень, щоб виконати їх до кінця, ідея, яку вперше придумав Чарльз Беббідж 100 років тому.
Насправді розрахунки Екерта 1934 року не були цілком автоматичними; було потрібно невелике втручання оператора, як описано на сторінках 108-111 [ 50 ], головним чином через обмеження оригінальної комутаційної коробки та машин. Однак принципи автоматичної послідовності були встановлені , і були перенесені вперед і повністю реалізовані в машинах Aberdeen (1944), SSEC (1946), Card Programmed Calculator (1948) і NORC (1954). (Звичайно, також, незалежно, в ASCC (Harvard Mark 1), ENIAC та ін., але це було зроблено з повним знанням новаторської роботи Еккерта.) Як каже П’ю [ 40], «цей калькулятор із секвенуванням камери був піонерським першим кроком до цифрових комп’ютерів із збереженими програмами».
Герб Грош пояснює ручне втручання: Екерт «використовував ... 601 як настільний калькулятор, пропускаючи одну картку [часового кроку] — або на деяких етапах три: по одній для x, y, z — через цикл Plugboards, яка фактично була єдиною панеллю керування на місці, електропроводка якої була змінена головним автоматичним вимикачем у його виготовленому на замовлення «перемикачі». щойно пробитий як вихід на попередньому кроці. Потім Екерт знову подав картку (він сказав мені, що сів на стратегічно розміщений табурет і розширив свій доступ за допомогою прищіпки на короткому стрижні!). Потім він перейшов до наступного перемикача позицію, повторно подав бідну картку, яку зловживали, і так далі».
Також див.: LJ Comrie .
Література:
- Comrie, LJ, "Про побудову таблиць шляхом інтерполяції", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Vol. 88, стор. 518-521 (1928).
- Comrie, LJ, "The Application of the Hollerith Tabulating Machine to Brown's Tables of the Moon", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Vol. 92, №7, с.694-707 (1932).
- Eckert, WJ, "Чисельне інтегрування за допомогою машин Холлеріта", Публікації Американського астрономічного товариства , том 8, № 1, стор. 9 (1934).
- Eckert, WJ, "Miscellaneous Research Applications: Astronomy", in Baehne, GW (ed.) Practical Applications of the Punched Card Method in Colleges and Universities , Columbia University Press (1935).
- Екерт, В. Дж., «Обчислення спеціальних збурень методом перфокарт», The Astronomical Journal , том XLIV, № 20, Олбані, Нью-Йорк (24 жовтня 1935 р.).
- Екерт, У. Дж., Методи перфокарт у наукових обчисленнях , Бюро астрономічних обчислень Томаса Дж. Уотсона, Колумбійський університет, Lancaster Press, Inc., Ланкастер Пенсільванія (січень 1940 р.). «Помаранчева книга». Перевидано в 1984 році Інститутом Чарльза Беббіджа, Массачусетського технологічного інституту та видавництвом Tomash з новим вступом Дж. К. Макферсона.
- Інтерв’ю зі Стівеном Данвеллом , Огайо 153, Провів Вільям Аспрей, Інститут Чарльза Беббіджа, Центр історії обробки інформації, Університет Міннесоти, Міннеаполіс, 13 лютого 1989 р. (сторінки 30-31).