2006. március 7. 23:59, Kedd
Két szakaszra oszlik a számítógépek története: az ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) előtti, illetve utáni időszakra. Egy mostanáig asztalfiókba zárt interjúbó számos sztoriról kiderül, hogy csak mítosz.
Az első teljes egészében elektronikus komputert, az ENIAC-ot hatvan évvel ezelőtt, 1946. február 14-én helyezték üzembe a University of Pennsylvania Moore School of Electronic intézetében, ez a gép bizonyította be, hogy a számítástechnika a gyakorlatban alkalmazható módszer a nagy mennyiségű, bonyolult számítással járó feladatok elvégzésére. Az addig ismeretlen gyorsasággal dolgozó berendezés létrehozásának és üzemeltetésének felelőse John Presper Eckert és John W. Mauchly volt. Az előbbivel 1989-ben, hetvenéves korában készült egy mostanáig asztalfiókba zárt interjú, amelyből számos, az ősszámítógép létrehozásával kapcsolatos sztoriról kiderül, hogy mítosz.
Milyen tempóban számolhattak az emberek az ENIAC előtt? - szólt az első kérdés az elfeledett interjúban.
- Egy ember papíron, ceruzával tíz másodperc alatt ad össze két tízjegyű számot. Egy mechanikus kézi számológéppel ez négy másodpercre rövidül, míg az utolsó elektromechanikus komputerrel, a Mark-1-essel 0,3 másodpercre.
Hogyan működött ez az utóbbi, az elektronikus számítógépet közvetlenül megelőző gépezet?
- A Mark-1-gyel lineáris - de csak ilyen - differenciál-egyenleteket lehetett megoldani. A gép hosszú váza két részre oszlott, amelyekben több tucat tengely helyezkedett el. A feladatok megoldásához csavarhúzó és kalapács segítségével különböző fogaskereket lehetett felszerelni a tengelyekre és a gép "műveletvégzője" (integrátor) gondoskodott arról, hogy a tengelyek elmozdulhassanak egymáshoz képest. Az egyenletek adott számait, konstansait a megfelelő fogaskerékarányokkal lehetett megadni, amelyeket korábban elkészített táblázatokból vettünk.
E berendezés pontosságának határát a műveletvégző mechanikus kerekeinek "elcsúszása" szabta meg. Ez a nehézkesség és pontatlanság arra késztetett, hogy azt mondjam: gyerünk, építsünk elektronikus integrátorokat, és használjuk azokat a mechanikus kerekek helyett. Ennek megfelelően sok tucatnyi motort, erősítőt és áramkört szereltünk a gépre, több mint négyszáz elektroncső felhasználásával. Ez nem volt olyan egyszerű, mint amilyennek hangzik: egy rádióban öt-hat, egy tévékészülékben harminc cső volt annak idején. Mindezzel együtt ez a szerkezet lényegében még egy mechanikus eszköz maradt.
Ez a kísérletezgetés vezetett aztán oda, hogy elkezdjem vizsgálni, hogyan válthatnánk ki elektronikus impulzusok összegzésével a fogaskerekeket - azaz hogyan csinálhatnánk ezt az egészet elektronikusan. Van egy tétel a számtanban, amely szerint két műveletvégző (integrátor) használatával elvégezhetünk egy szorzást. Beszéltem erről John Mauchlyvel, aztán hogy végül ki melyik részt adta hozzá az ENIAC működési tervéhez, azt nehéz lenne szétválasztani, de azt biztosan én találtam ki, hogy a műveleteket számlálókkal (counters) végezzük. Az ENIAC végül is 0,0002 másodperc alatt végezte el két tízjegyű szám összeadását és a bonyolultabb tudományos számításokban még gyorsabb volt, mint részben mechanikus elődei.
Eszerint csak mítosz, hogy az ENIAC csak összeadni, kivonni, szorozni és osztani tudott?
- A négy alapműveletet a számológépek tudják. Az ENIAC képes volt háromdimenziós, másodfokú differenciálegyenletek megoldására is. Például röppályatáblázatokat számoltunk vele a hadseregnek, amelyeket egyébként akkoriban több száz számológépekkel dolgozó ember számolgatott. Őket hívták komputereknek. Mivel a gép elvégezte a munkájukat, megkapta a nevüket, így lett komputer.
Mégis, hogyan kezdődött? Azt mondták önnek: "Itt egy terem, itt van néhány eszköz meg ember, lásson hozzá..."
- Lényegében így volt.
Milyen volt az ENIAC szobája?
- Az ENIAC egy tízszer tizenöt méteres szobában volt a nyugat-philadelphiai Moore School első emeletén.
Igaz az a sztori, miszerint elhalványultak a lámpák az épületben, amikor az ENIAC működött?
- Ez mese, amelyet néhány újságíró talált ki. A rendes hálózattól elválasztott, saját áramforrásunk volt, amely megfelelő szabályozórendszer segítségével biztosította a szükséges 150 kilowattos normális energiaellátást.
Igaz, hogy az ENIAC mellett dolgozó katonák tisztelegtek a gépnek?
- Ez is mese.
Milyen elektroncsöveket használtak?
- Boltban kapható termékeket használtunk, mindent megvettünk, amiből a nagykereskedelem ezerdarabos nagyságrendben tudott szállítani. Tízféle elektroncsövet használtunk, de elég lett volna négy is, csakhogy egyik fajtából sem volt elegendő mennyiség. Összesen 18 ezer elektroncső volt az ENIAC-ban. Hogy megnöveljük működési idejüket, a megengedettnél alacsonyabb feszültségen működtettük azokat: nem túl magasan és nem túl alacsonyan. Ami az áramköröket illeti, sok ezek közül is bolti termék volt, de én is kitaláltam számosat.
A regiszter és a műveletvégző (integrator) áramkörök új találmányok voltak. A gép funkcióit kilenc alapvető áramközi komponensre bontottuk: accumulator, initiator, master programmer, multiplier, divider/square-root, buffer és function tables. Az accumulator képezte az ENIAC alapvető aritmetikai egységét: 20 számlálóból (register) ált, amelyek összeadásokat, kivonásokat, illetve ideiglenes tárolást végeztek. Az accumulator a korszerű mikroprocesszorok számlálóihoz (register) hasonlítható.
Van olyan önök által kitalált áramkör, amelyet ma is használnak?
- Nincs, de ez minden úttörő találmánnyal így van. Edison villanykörtéje sem hasonlítható össze a mai lámpatestekkel. Ugyanazt oldják meg a mai gépek is, mint az ENIAC, de egészen más elemek összehangolásával. A koncepció túlélte az idővel bekövetkező változásokat, a hardver nem. Például a szubrutin ötlete az ENIAC-kal együtt született. Mauchly sokat tudott az asztali számológépek belső működéséről és elmondta nekem hogyan képzelné el a szubrutinokat a gépünkben. A Mark-1-esben, ha egy számítást ismétlődően el akartunk végezni, akkor azt újra és újra elölről kellett kezdenünk. Ezzel szemben az ENIAC-ban egy önmagát ismétlő szubrutinnal helyettesítettük az ismétlődő, mechanikus inputot. A belső memória is eredeti találmány volt az ENIAC-ban.
Igaz az a sztori, miszerint voltak emberek, akik elektroncsöves dobozokkal szaladgáltak a gép körül, és minden percben kicseréltek egy csövet?
- Ez is mese. Minden másnap volt gondunk az elektroncsövek hibája miatt, amit tizenöt perc alatt kijavítottunk. Kiemelhető, egymáshoz csatlakoztatható vázelemekből építettük fel a komputert, így ha ezek valamelyikében bedöglött egy elektroncső, akkor az egész elemet kivehettük másodpercek alatt.
Hányan dolgoztak az ENIAC-kal?
- Összesen ötvenen, közülük 12-en voltak mérnökök, illetve egyéb technikai feladatokat ellátó személyek. Mauchly részmunkaidőben dolgozott tanári állása mellett és mások is félállásban voltak. Én főállású vezető mérnök voltam.
Hány éves volt akkor?
- A szerződést a 24. születésnapomon írtuk alá, 1943. május 9-én.
Lehetett programozni az ENIAC-ot?
- Igen is meg nem is. Úgy programoztuk a gépet, hogy egyik helyről a másikra dugtunk be drótokat. Szóval nem volt rögzített vezetékezés, szoftver vagy memória. Ez egyfajta "dugdosó programozás" volt. Emellett voltak kapcsolóink a funkciók aktiválására.
Mi volt az első feladat, amit az ENIAC-kal megoldott?
- Arra terveztük, hogy röppályatáblázatokat számítsunk vele, de ahhoz túl későn készült el, hogy segítséget nyújtson a háborús erőfeszítésekhez. Az ENIAC első igazi felhasználása során Teller Ede végzett vele számításokat a hidrogénbomba megalkotásához.
Mi volt a legflúgosabb dolog, amit az ENIAC fejlesztése során csináltak?
- Az egérteszt nagyon vicces volt. Tudtuk, hogy az egerek megrághatják a drótok szigetelését. Ezt megelőzendő minden rendelkezésre álló vezetékből mintát vettünk, és beraktuk egy egerekkel teli ketrecbe. Így derítettük ki, hogy melyik szigetelés nem ízlik nekik, és végül csak olyan drótot használtunk, amelyik átment ezen a sajátos teszten.
Mi készítette fel önt arra, hogy elektronikus számítógépet építsen?
- Abban az időben Philadelphia egyfajta Elektroncső-völgy volt. A legtöbb rádiót és televíziót annak idején ott készítették. Én magam tinédzser koromban dolgoztam egy primitív televízión, majd később számos, a radarokkal kapcsolatos problémával foglalkoztam - az azok által kibocsátott rádióimpulzusok visszaverődésének idejét, az oda-vissza úthoz szükséges időt próbáltam kiszámolni. Ehhez számológépeket használtam. Mindez jó alapot adott ahhoz, hogy elektronikus számítógépet építsek.
Önön múlott, hogy ez végül is sikerült, vagy ez már benne volt a levegőben?
- Nos, én talán egyedülálló módon kész voltam erre. Jó matekos voltam és nagyon izgatott az elektronika, gyerekkoromban mindenféle elektronikus dolgot bütyköltem és nem elméleti, hanem üzleti matematikát tanultam. Talán bennem megvolt az érdeklődési körök megfelelő keveréke. Ugyanakkor persze minden feltaláló az elődei vállán áll, és ha én nem csinálom meg a komputert, megtette volna más. A feltalálók legfeljebb felgyorsítják a már megindult folyamatokat.
A legfontosabb dolog, amit elértünk, az az volt, hogy a gépünk nem robbant le azonnal. Ha nem sikerült volna elsőre működőképessé tenni, talán örökre elment volna a kedvünk a próbálkozástól. Az emberek általában prototípusokat készítenek, próbálkoznak, hibáznak, majd tanulnak a tévedéseikből. Mi nem tehettünk így, nekünk elsőre el kellett találnunk a célt.
Amikor az ENIAC-kal dolgozott, gondolt arra, hogy egyszer mindenkinek lehet számítógépe, vagy hogy laptop méretű komputereket fogunk használni?
- Mauchly úgy vélte, a világon talán lesz hat komputer. Senki sem gondolt akkor arra, hogy a tranzisztor-, illetve a chiptechnológia ilyen gyorsan teret hódít. Meghökkentő azt tapasztalni, hogy az életem munkája egy nagyobb könyvnyi méretű eszközbe sűrűsödött.
Sokan állítják, hogy ők találták fel a számítógépet. Mi a helyzet John Atanasoff-fal?
- Egy szabadalmakkal kapcsolatos vita során az ellenfél elővette Atanasoffot, mondván, ő korábban épített elektronikus komputert, mint mi. Igaz, hogy volt egy asztalnyi méretű szerkezete, amit John Mauchly meg is nézett, aztán írt a látottakról egy emlékeztetőt, ám ebből soha semmit sem használtunk fel. Atanasoff "gépe" gyakorlatilag nem működött, nem volt teljes rendszer, márpedig egy innovációt arról lehet felismerni, hogy teljes rendszert tartalmaz, amely rendeltetésszerűen használható.
John és én nem pusztán megépítettük az ENIAC-ot, hanem az úgy működött egy évtizeden keresztül, ahogy azt eredetileg elterveztük. Később megépítettük a BINAC-ot és az UNIVAC-ot, továbbá vagy száz további komputert. A vállalkozás, amelyet indítottunk, ma is működik, számos névváltoztatás után Unisys néven. Atanasoff talán bevitt egy ütést nekünk a tárgyalóteremben, de aztán visszament tanítani, mi meg megépítettük az első igazi elektronikus számítógépet, majd az első kereskedelmi forgalomba került komputereket.
És Neumann János?
- Ő átjött hozzánk, elidőzött a munkatársak között, majd visszament a Princeton egyetemre, és írt egy hosszú anyagot az elvekről. Sok elismerést kapott ugyan, de az innováció a miénk volt.
1873 Az E. Remington & Sons bemutatja az első kereskedelmi forgalomban is életképes írógépet. 1886 Megalakul az American Arithmometer Co. 1905 Az American Arithmometer új neve Burroughs Adding Machine Co. 1909 A Remington Typewriter Co. bemutatja az első "zajmentes" írógépet. 1910 Megalakul a Sperry Gyroscope Co. navigációs berendezések gyártására és értékesítésére. 1911 A Burroughs bemutatja az első összeadó- és kivonógépet. 1923 A Burroughs közvetlenül szorozni tudó számlázógéppel jelentkezik. 1925 A Burroughs bemutatja az első hordozható összeadógépet, amelynek súlya 10 kg. A Remington Typewriter elkészíti Amerika első elektromos írógépét. 1927 A Remington Typewriter és a Rand Kardex összeolvad, az új cég neve Remington Rand. 1928 A Burroughs leszállítja egymilliomodik összeadógépét. 1933 Megalakul a Sperry Corp. 1946 A Pennsylvaniai Egyetemen John Presper Eckert és John W. Mauchly elkészíti az ENIAC-ot, a világ első nagyméretű, általános célú digitális számítógépét. 1949 A Remington Rand elkészíti a 409-es jelű első üzleti számítógépet. 1950 A Remington Rand felvásárolja az Eckert-Mauchly Computer Corporationt. 1951 A Remington Rand UNIVAC számítógépet szállít az USA népszámlálási irodájának. 1952 A UNIVAC történelmet ír azzal, hogy a szavazatok lezárása előtt megjósolja Dwight D. Eisenhower elnökké választását. 1953 A Remington Rand bemutatja a UNIVAC 1103-at. 1955 A Sperry és a Remington Rand együttesen megalakítják a Sperry Randet. 1959 A Burroughs úttörőként használ mágneses tintával írt karaktereket felismerő rendszert. 1976 A Sperry előáll az első gyorsítótárat használó lemezes alrendszerrel. 1986 A Sperry és a Burroughs összeolvad és megalakítja a Unisys Corporationt.
Informatika és tudomány