Предыстория создания ламповых ЭВМ — Whirlwind («Вихрь»)В 1943-1944 появилась необходимость в разработке универсально тренажера, что имел возможность в реальном времени имитировать полет самолета. Это дало бы возможность пилотам улучшать собственные навыки, конструкторам же изучить влияние трансформаций в вероятных тактико-технических чертях новых моделей. До этого времени существовали такие симуляторы (на базе аналоговой электромеханической техники), но они не были универсальными, другими словами доходили лишь для определенной конструкции летательного аппарата.
Смотрите кроме этого: Часы с турбийоном распечатали на 3D принтере

Простые часы распечатывали на 3D принтерах неоднократно и не два. Но вот часы с турбийоном никто еще не печатал, до настоящего момента. Что такое турбийон?Википедия говорит нам следующее: «Бреге в 1795 году изобрел, а в 1801 запатентовал турбийон (фр. tourbillon — вихрь) — устройство для частичной компенсации притяжения Почвы.

Турбийон складывается из баланса, анкерной вилки и анкерного колеса, расположенных на особой вращающейся площадке (чаще всего видящаяся скорость вращения: 1 оборот в 60 секунд). Это один из самых сложных и дорогих дополнительных механизмов.

Создание универсального симулятора помогло бы сэкономить на тренингах и конструировании. Mассачусетский технологический университет стал одним из центров, где совершенствовались американские совокупности ПВО. В конце 1944 в MIT начались работы по созданию для того чтобы тренажера, исполнителем проекта стала Лаборатория сервомеханизмов.

Джей Форрестер возглавил проект ASCA, ассистентом стал магистр электротехники Роберт Райверс Эверетт. симулятор самолетаВместе с группой сотрудников они полгода трудились над созданием электромеханического аналогового симулятора. Электронная аналоговая техника в настоящем времени давала низкую точность вычислений, не была способна решить в один момент сотню либо более дифференциальных уравнений со многими переменными, а, следовательно, не соответствовала ТЗ клиента, да и простые операции потребовали долгой возни с перфокартами либо перфолентами.Джей Форрестер14 июля 1918 года на ранчо в городе Климакс появился Джэй Райт Форрестер, в семье Этель Перл Форрестер и Мармадьюка Монтрос Форрестера.

Папа был выпускником Хастингс Колледжа (Небраска), тут же обучалась и его мать. В 1910 году они приобрели ранчо крупнорогатого скота в городе. Трудились преподавателями в школе. С 1 по 2 класс Форрестер обучался дома вместе с матерью, позже получал образование школе, где преподавали его родители.С детства его интересовали прочие приборы и выключатели, каковые, как он сам сказал, «привили» любовь к электричеству.

Жизнь на ранчо была не простой, но содействовала попыткам отыскать решения непростых неприятностей, а это закаляло и формировало его умения и характер. Он выстроил ветряную башню-генератор, которая разрешила совершить электричество на ранчо. выстроенная Форрестером ветряная башня — генераторДжей поступил в Университет Небраски, дабы обучаться базам работ с электричеством.По окончании учебы он переехал на Восточное побережье, куда был приглашен на пост помощника в исследовательской деятельности в MIT.

Форрестер начал работать с генераторами большого напряжения.В первой половине 40-ых годов двадцатого века его повысили до Директора Ассоциации вместе с Брауном серверно-механической Лаборатории MIT. На протяжении войны главная работа проводилась для правительства Соединенные Штатов по проектам радаров контроля и систем атак. Тут и началась работа над созданием «Вихря».

Необходимо было искать новое ответ задачи.Рождению цифровой ВТ автомобили во многом содействовал Перри О. Кроуфорд, сотрудник Форрестера … он поведал мне о гарвардской машине Mark I и об ENIAC’е, что был еще в стадии проектирования. Перри был весьма открытым, лишенным бюрократических замашек человеком и свободно общался с флотскими главами, не смотря на то, что сам был штатским.

Он внушил им идея, что цифровые счётные автомобили в будущем должны употребляться на командных пунктах в качестве базы информационных и управленческих совокупностей… Ему мы во многом обязаны рождением отечественной автомобили.Началась работа над созданием автомобили, которой дали наименование «Вихрь», дабы выделить ее быстродействие. Сотрудники занялись разработкой эскизного варианта цифровой автомобили (клиент не был уведомлен о таком повороте событий).

Форрестер и Эверетт ознакомились с структурой Mark I и ENIAC, проконсультировались с их разработчиками, изучили «Первый вариант отчета об EDVAC» (Неймана) и начали «лепить» машину с нуля.В 1945 году Форрестер обратился к начальникам SDD. Он предлагал им создать симулятор уже не на неотёсанных аналоговых вычислительных устройствах, а на базе цифровой счётной автомобили.

Предстояла непростая работа над созданием ЭВМ, которая имела возможность трудиться в настоящем времени.Требовалось расширить ее быстродействие до 20-50 тысяч операций в секунду, применять надежную внутреннюю память громадной емкости, создать ПО для обработки поступающего потока данных, повысить надежность автомобили. Основная сложность заключалась в том, что заняться этим вопросом должны были люди не имевшие опыта в работе с цифровыми ЭВМ.

Началась работа над созданием внутренней памяти, которая удовлетворила бы требования проекта, а для этого необходимо было повысить надежность ламповых дискретных цепей. Главная память компьютера EDVAC, которая складывалась из 32 ртутных ультразвуковых линий задержки (РУЛЗ), не доходила для нового проекта из-за медлительности. Форрестер пробовал применить для хранения одного разряда газонаполненные лампы (“неонки”) и ксеноновые лампы-вспышки (xenon flash lamp).

В начале 1947 года британские ученые для создании внутренней памяти начали применять стандартную электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), она давала возможность хранения на ее экране и считывания с него одного бинарного разряда. Четыре года сотрудники MIT трудились над конструкцией трубки, был стабилизирован однородность и диаметр пятна на экране трубки, улучшена фокусировка, для периодической регенерации электростатического заряда употреблялась дополнительная электронно-лучевая пушка.РУЛЗВелась работа над повышением надежности ламповых цепей.

До этого времени (как мы знаем) в ламповых автомобилях употреблялись тысячи ламп, но «жизнедеятельность» таковой лампы составляла 500 часов, а это привело бы к тому, что каждые несколько мин. происходил бы сбой в работе автомобили. Было увеличено срок работы ламп. Во второй половине 40-ых годов двадцатого века было создано множительное устройство, которое содержало 4 много ламп, для перемножения двух 5-разрядных бинарных чисел.

Эверетт писал … устройство трудилось непрерывно в течение многих дней, и любой полученный итог мы сверяли с верным ответом. Само собой разумеется, оно давало сбои, но мы увидели, что они как правило приходятся на 3 часа пополудни. Стало известно, что сейчас уборщик в соседнем подъезде строения включал грузовой лифт и появлялась дополнительная нагрузка на местную электрическая сеть, это и приводило к сбоям.

Было решено для питания автомобили применять отдельную совокупность “мотор — генератор”, инерционность которой снабжала защиту от пиков напряжения, появляющихся при подключении дополнительного оборудования… Позднее появилась еще одна неприятность, которая потребовала решения. Поменялся спонсор (OSRD и SDD прекратили существовать, а они финансировали данный проект), еще всегда увеличивалась цена проекта разработки таковой ЭВМ. «Вихрь» планировалось создать за два года, с бюджетом в 875 тысяч американских долларов, но цена проекта возросла до 3 миллионов долларов (что составляло 65% от всего бюджета математического отделения).

Дабы оправдать таковой расход средств Форрестер подготовил доклад для Пентагона, в котором расписал где имела возможность бы употребляться такая управляющая ЭВМ. Но все же вместо запрашиваемых 1,5 миллионов долларов на год для проекта, Форрестеру и его проекту было выделено всего 250 тысяч долларов. Проект спас новый спонсор — ВВС Соеденненых Штатов (случилось это во второй половине 40-ых годов XX века, в то время, когда американцы определили о том что в СССР была испытана ядерная бомба).

Проект создания ЭВМ «Вихрь» был одобрен Пентагоном и выделена нужная сумма на его завершение. В марте 1951 года машина была полностью собрана, отлажена и выполнила первую громадную программу, написанную на ассемблере Джоном Гилмором, в апреле того же года открыта, а Форрестер возглавил созданную лаборатория цифровой вычислительной техники в МIT.ЭВМ «Вихрь»На разработку ушло практически 5 миллионов американских долларов, в базе была хорошая принстонская архитектура, но для обмена информацией между блоками автомобили использовалась неспециализированная шина.

Диодная матрица употреблялась для управления последовательностью операций в ЭВМ, сигналы от генератора тактовых импульсов поступали на определенные входы матрицы, и наряду с этим ее выходные сигналы открывали ключи, благодаря которым выбирался код нужной команды, поступавший в соответствующий регистр устройства управления. Протяженность машинного слова ограничивалась 16 бинарными разрядами, ко мне был включен символ числа с фиксированной запятой, подпрограммы для работы с числами с плавающей запятой и словом двойной длины.

В машине размещались 5000 ламп (по большей части пентодов), 11 тысяч кристаллических диодов, она потребляла 150 кВт энергии, вес таковой ЭВМ — 10 тысячь киллограм, занимаемая площадь практически 950 кв. м. Вихрь была одноадресной, синхронного действия с тактовой частотой 1 МГц, машиной c внутренней памятью, которая содержала 32 модифицированные трубки Уильямса емкостью 1К слов. Несколько 32-разрядных регистров, выстроенных на механических ключах и 5 электронных регистров служили для проверки работоспособности памяти.Перфолента и считывающее устройство служили для ввода данных и программ в ЭВМ.

ЭЛТ диаметром 40 см являлся дисплеем. Эти вводились в машину на ленте, перфорируемой флексорайтером. А результаты высвечивались на экране ЭЛТ либо выводились на тот же флексорайтер.Электронно-лучевая трубка была подобна телевизионной, громадная электронно-вакуумная трубка, в которой пучок электронов, попадая на покрытую фосфором внутреннюю поверхность экрана, вызывал его свечение.

Быстродействие автомобили составляло 20 тысяч операций в секунду, операция сложения выполнялась за 49 мкс, а умножения за 61 мкс. ЭВМ «Вихрь» модернизировалась и количество ламп увеличилось до 12,5 тысяч, а диодов — до 23,8 тысяч, занимала машина два этажа в одном из строений МIT. На одном пребывали накопители на магнитной ленте и и устройства связи с объектами.

Часть автомобили, пульт управления и внутренняя память расположились на втором, в подвальном помещении был питающий агрегат (мощность 150 кВт), на крышездания был смонтирован кондиционер .Содержание памяти ЭВМ обходилось в 32 тысячи долларов каждый месяц (одна трубка стоила порядка 1000 долларов), исходя из этого Форрестер искал замену ЭЛТ. В первой половине 50-ых годов XX века был создан первый пример памяти на ферритовых сердечниках, которая через два года заменила память на ЭЛТ.

Быстродействие ЭВМ возросло вдвое, операция сложения занимала 8 мкс., умножения -25,5 мкс., деления — 57 мкс.память на ферритовых сердечникахВнешними запоминающими устройствами сейчас помогали пять накопителей на магнитной ленте (емкостью 125 тысяч слов любой и скоростью считывания 390 слов в секунду) и два накопителя на магнитных барабанах (частотой 2048 вращения и ёмкостью слов 60 об/с, быстродействие операций записи/считывания — 31 тысяч слов в секунду).Для воспроизведения на люминесцентном экране букв, цифр, топографических знаков и других знаков употреблялись трубки Charactron ( как дисплеи). Непрозрачная пластинка с комплектом микроотверстий в виде изображаемых знаков являлась трафаретом, благодаря которому знаки формировались на экране.

ПО автомобили разрешала ЭВМ решать в один момент пара задач, трудясь в режиме разделения времени.Способ прямого доступа к памяти (DMA): входные эти обновлялись каждые 15 секунд и записывались на отдельную дорожку одного из накопителей на магнитных барабанах, по окончании чего блоком передавались во внутреннюю память (процесс вычислений был постоянен). Вихрь стал примером многих компьютеров, каковые разрешили создать замечательную совокупность ПВО США «SAGE» -полуавтоматическая совокупность, которая способна в один момент обрабатывать эти, поступающие из 23 региональных центров США и Канады, наряду с этим обслуживать огромную сеть других детекторов и радиолокаторов.

Смотрелось это так: оператор в каждом райцентре вводил эти на клавиатуре, смотря на круглые экраны, где отображались погодные условия, траектория перемещения самолетов, информация нужная для работы совокупности ПВО. Устройства ввода-вывода совокупности SAGE поддерживали по телефонным линиям постоянную связь между соседними центрам.

На создание SAGE было израсходовано порядка 8-12 млрд. долларов.рабочее место оператора первой совокупности национальной ПВО США – SAGEРабота над проектом «Вихрь» подарила бесценный опыт его разработчикам и создателям. Многие из них заняли руководящие посты во многих известных компаниях: Кеннет Олсен основал во второй половине 50-ых годов XX века корпорацию Digital Equipment (DEC) — занималась производством мини-компьютеров.Сам Форрестер оставался начальником отделения еще до 1956 года, позднее посвятил себя изучениям динамики производственных, и мировых социальных и экономических процессов и стал основоположником новой дисциплины — системной динамики. Эверетт и Форрестер были награждены Национальной медалью за успехи в технике, высшей правительственной призом для инженеров Соединенных Штатов.

Случайная статья:

• Как компьютеры повлияют на нашу жизнь: взгляд из 1962 и 1988 годов
• Восемь надёжных способов навсегда удалить файлы с пк, из мобильных устройств и из «облака»

Плохо крутит стартер, ищем массу.

Похожие статьи:

• Советская вычислительная школа сергея лебедева

  Сергей Алексеевич Лебедев был основоположником и советским академиком вычислительной техники в СССР. Он создал первый в континентальной Европе компьютер…

• Компьютерное наследие сша: марк i

  Американский ученый Говард Эйкен взялся за разработку автомобили, в базе которой были использованы храбрые идеи XIX и технологии XX века. Заручившись…

• Электронмаш — флагман отечественной компьютерной техники

  60 годы, СССР. Производственный бум вычислительной техники. По всей стране неустанно начали образовываться особые научные, исследовательские и…