Počítač Atanasoff-Berry: Prvý elektronický počítač

Počítač Atanasoff-Berry

Manop / Wikimedia Commons / Creative Commons

John Atanasoff raz novinárom povedal: 'Vždy som zastával názor, že na vynáleze a vývoji elektronického počítača je dostatok zásluh pre každého.'

Profesor Atanasoff a postgraduálny študent Clifford Berry si určite zaslúžia určitú zásluhu za zostrojenie prvého elektronického digitálneho počítača na svete na Iowskej štátnej univerzite v rokoch 1939 až 1942. Počítač Atanasoff-Berry predstavoval niekoľko inovácií vo výpočtovej technike, vrátane binárneho systému aritmetiky, paralelného spracovania, regeneratívna pamäť a oddelenie pamäťových a výpočtových funkcií.

Atanasoffove rané roky

Atanasoff sa narodil v októbri 1903, pár míľ západne od Hamiltonu v New Yorku. Jeho otec Ivan Atanasov bol a bulharčina imigrant, ktorého priezvisko bolo imigračnými úradníkmi zmenené na Atanasoff Ostrov Ellis v roku 1889.

Po Johnovom narodení jeho otec prijal miesto elektrotechnického inžiniera na Floride, kde Atanasoff dokončil základnú školu a začal chápať koncepty elektriny – ako deväťročný našiel a opravil chybné elektrické vedenie na svetle na zadnej verande – ale okrem tejto udalosti, jeho školské roky boli bezproblémové.

Bol dobrým študentom a mal mladý záujem o šport, najmä o bejzbal, ale jeho záujem o bejzbal vyprchal, keď jeho otec kúpil nové Dietzgenovo posuvné pravítko, aby mu pomohol v práci. Mladý Atanasoff tým bol úplne fascinovaný. Jeho otec čoskoro zistil, že posuvné pravítko okamžite nepotrebuje a všetci naň zabudli – okrem mladého Johna.

Atanasoff sa čoskoro začal zaujímať o štúdium logaritmov a matematických princípov fungovania logaritmického pravítka. To viedlo k štúdiám goniometrických funkcií. S pomocou svojej matky čítal Vysokoškolská algebra od J.M. Taylora, knihu, ktorá obsahovala úvodnú štúdiu o diferenciálnom počte a kapitolu o nekonečných radoch a o tom, ako počítať logaritmy.

Atanasoff dokončil strednú školu za dva roky, vynikal vo vede a matematike. Rozhodol sa, že chce byť teoretickým fyzikom a vstúpil do toho University of Florida v roku 1921. Univerzita neponúkla titul z teoretickej fyziky, a tak začal navštevovať kurzy elektrotechniky. Počas týchto kurzov sa začal zaujímať o elektroniku a pokračoval vo vyššej matematike. V roku 1925 získal titul bakalára vied v odbore elektrotechnika. Prijal učiteľské štipendium na Iowa State College kvôli dobrej povesti inštitúcie v oblasti inžinierstva a vedy. Atanasoff získal magisterský titul z matematiky na Iowa State College v roku 1926.

Po svadbe a narodení dieťaťa sa Atanasoff presťahoval so svojou rodinou do Madisonu vo Wisconsine, kde bol prijatý ako doktorand na University of Wisconsin. Práca na jeho doktorandskej práci, Dielektrická konštanta hélia “ mu poskytol prvé skúsenosti so serióznou výpočtovou technikou. Strávil hodiny na kalkulačke Monroe, jednom z najpokročilejších počítacích strojov tej doby. Počas ťažkých týždňov výpočtov na dokončenie svojej diplomovej práce získal záujem o vývoj lepšieho a rýchlejšieho výpočtového stroja. Po získaní titulu Ph.D. v teoretickej fyziky v júli 1930 sa vrátil na Iowa State College s odhodlaním pokúsiť sa vytvoriť rýchlejší a lepší počítač.

Prvý počítačový stroj

Atanasoff sa stal členom fakulty Iowa State College ako odborný asistent matematiky a fyziky v roku 1930. Cítil, že je dobre vybavený na to, aby sa pokúsil prísť na to, ako vyvinúť spôsob riešenia zložitých matematických problémov, s ktorými sa stretol počas svojej doktorandskej práce v r. rýchlejší a efektívnejší spôsob. Robil pokusy s elektrónkami a rádiom a skúmal oblasť elektroniky. Potom bol povýšený na docenta matematiky a fyziky a presťahoval sa do budovy fyziky školy.

Po preskúmaní mnohých matematických zariadení dostupných v tom čase Atanasoff dospel k záveru, že patria do dvoch tried: analógové a digitálne. Pojem „digitálny“ sa začal používať až oveľa neskôr, a tak porovnával analógové zariadenia s tým, čo nazýval „samotné výpočtové stroje“. V roku 1936 sa zaoberal posledným úsilím o skonštruovanie malej analógovej kalkulačky. S Glenom Murphym, vtedajším atómovým fyzikom na Iowa State College, zostrojil 'Laplaciometer', malú analógovú kalkulačku. Používal sa na analýzu geometrie povrchov.

Atanasoff považoval tento stroj za ten, ktorý má rovnaké nedostatky ako iné analógové zariadenia – presnosť závisela od výkonu ostatných častí stroja. Jeho posadnutosť hľadaním riešenia problému s počítačom vyrástla do šialenstva v zimných mesiacoch roku 1937. Raz v noci, frustrovaný po mnohých skľučujúcich udalostiach, sadol do auta a začal jazdiť bez cieľa. O dvesto míľ neskôr vrazil do motorestu. Vypil si bourbon a ďalej premýšľal o vytvorení stroja. Už nebol nervózny a napätý, uvedomil si, že jeho myšlienky sa jasne spájajú. Začal vytvárať nápady, ako postaviť tento počítač.

Počítač Atanasoff-Berry

Po získaní grantu 650 dolárov od Iowa State College v marci 1939 bol Atanasoff pripravený postaviť svoj počítač. Najal mimoriadne bystrého študenta elektrotechniky, Clifford E. Berry , ktoré mu pomôžu dosiahnuť jeho cieľ. Brilantný a vynaliezavý Berry so svojimi skúsenosťami v oblasti elektroniky a mechanických stavieb bol pre Atanasoff ideálnym partnerom. Pracovali na vývoji a zdokonaľovaní ABC alebo Atanasoff-Berry Computer, ako bol neskôr pomenovaný, od roku 1939 do roku 1941.

Konečný produkt mal veľkosť stola, vážil 700 libier, mal viac ako 300 vákuových trubíc a obsahoval kilometer drôtu. Dokáže vypočítať približne jednu operáciu každých 15 sekúnd. Dnes dokážu počítače vypočítať 150 miliárd operácií za 15 sekúnd. Počítač bol príliš veľký na to, aby sa dal kamkoľvek, a zostal v suteréne katedry fyziky.

Druhá svetová vojna

Druhá svetová vojnazačala v decembri 1941 a práca na počítači sa zastavila. Hoci Iowa State College najala chicagského patentového právnika Richarda R. Trexlera, patentovanie ABC nebolo nikdy dokončené. Vojnové úsilie zabránilo Johnovi Atanasoffovi dokončiť patentový proces a vykonať akúkoľvek ďalšiu prácu na počítači.

Atanasoff odišiel zo štátu Iowa na dovolenku na pozíciu v oblasti obrany v námornom námornom laboratóriu vo Washingtone, DC Clifford Berry prijal prácu v oblasti obrany v Kalifornii. Pri jednej zo svojich opätovných návštev v štáte Iowa v roku 1948 bol Atanasoff prekvapený a sklamaný, keď sa dozvedel, že ABC bol odstránený z budovy fyziky a rozobraný. Ani on, ani Clifford Berry neboli upozornení, že počítač bude zničený. Zachránilo sa len niekoľko častí počítača.

Počítač ENIAC

Presper Eckert a John Mauchly boli prví, ktorí získali patent na digitálne výpočtové zariadenie, tzv. Počítač ENIAC . Prípad porušenia patentu z roku 1973 Sperry Rand verzus Honeywell , zrušil patent ENIAC ako derivát Atanasoffovho vynálezu. Toto bol zdroj Atanasoffovho komentára, že pre každého v poli je dostatok zásluh. Hoci Eckert a Mauchly získali väčšinu zásluh za vynájdenie prvého elektronicko-digitálneho počítača, historici dnes hovoria, že prvým bol počítač Atanasoff-Berry.

„Bolo to počas večera škótskych a 100 míľ za hodinu,“ povedal novinárom aj John Atanasoff, „keď prišiel koncept elektronicky ovládaného stroja, ktorý by používal binárne čísla so základňou dva namiesto tradičných čísel so základnou 10, kondenzátory. pre pamäť a regeneračný proces, aby sa zabránilo strate pamäte v dôsledku elektrického zlyhania.“

Atanasoff napísal väčšinu konceptov prvého moderného počítača na zadnú stranu koktejlového obrúska. Mal veľmi rád rýchle autá a škótsku. Zomrel na mŕtvicu v júni 1995 vo svojom dome v Marylande.