Atanasov-Berijev računar

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Atanasov-Beri računar, replika na prvom spratu Daram centra Državnog univerziteta u Ajovi

Atanasov-Beri računar (ABR), (engl. Atanasoff-Berry Computer (ABC)) je prva digitalna elektronska sprava za računanje.[1] Ova mašina, zamišljena 1937, a napravljena tokom 1939—1940, godine, mogla je da rešava sisteme do 29 linearnih jednačina (jednačina sa 29 nepoznatih) i uspešno je prošla prve testove, mada njen ulazno/izlazni mehanizam nije bio dovoljno pouzdan čak ni 1942. godine kada su njeni izumitelji napustili Državni univerzitet Ajova da bi učestvovali u Drugom svetskom ratu.

Značaj[uredi | uredi izvor]

Atanasov-Beri računar (ABR) je pionirski izum u kojem se po prvi put susreću elemente modernog računarstva, uključujući binarnu aritimetiku i elektronske prekidačke elemente.[2] Od modernih računara razlikuje se po tome što se radilo o mašini specijalne namene, odnosno o mašini kojoj su nedostajali uskladišteni i promenljivi računarski programi.

Rad Džona Atanasova na polju računarstva nije bio poznat široj javnosti sve do njegove revizije i revalorizacije tokom 60-ih godina 20. veka kao posledice polemika oko pitanja koji je bio prvi elektronski računar. Do tada se smatralo da je "ENIAC" bio prvi moderni računar, ali je 1973. godine Okružni sud SAD doneo odluku da je to Atanasov-Beri računar (videti “Kontroverze” ispod).

Predsednik SAD Džordž Buš Stariji odlikovao je Džona Vinsenta Atanasova, izumitelja ABR-a, Nacionalnom medaljom za tehnologiju na ceremoniji u Beloj kući 13. novembra 1990.

Dizajn i konstrukcija[uredi | uredi izvor]

Dijagram ABCa koji ističe njegove različite komponente
Dijagram ABCa koji ističe njegove različite komponente

Atanasov-Berijev računar (ABC) bio je zamišljen u jednom trenutku iznenadne “prosvetljenosti” koji je profesor Atanasov doživeo nakon jedne dugačke večernje vožnje autom u zimu 1937-38. ABC-ova inovativnost uključuje u sebe elektronsku računarizaciju (računanje), binarnu aritmetiku, paralelno procesiranje, regenerativnu memoriju i separaciju (odvajanje) memorije od računskih funkcija. Mehanički i logički dizajn doktor Atanasov je razradio sledeće godine. Prijava za odobrenje sredstava za izgradnju prototipa za dokazivanje ovog koncepta bila je predata u martu 1939, odseku za Agronomiju, koji je takođe bio zainteresovan za ubrzavanje procesa mašinskog računanja (računarizacije) u ekonomskim i istraživačkim analizama. 5000 dolara dodatnih sredstava za dovršetak ove mašine stigla su od neprofitne organizacije “Istraživačka korporacija” iz Njujorka.

Dr. Atanasov i Kliford E. Beri su izgradili svoj ABC u prizemlju zgrade za fiziku na Ajova državnom koledžu tokom 1939/40 godine. Početna sredstva su dobijena u septembru i prototip sa 11 elektronskih cevi bio je demonstriran u oktobru 1939. decembarska demonstracija je ubrzala dobijanje sredstava za konstrukciju mašine u punoj snazi i obimu.[3] ABC je izgrađen i testiran tokom sledeće dve godine. Oopisan je u navodu jednog članka u novinama ” „Registar De Mojna“ (“Des Moines register” - večernje novine koje se objavljuju u De Mojnu, glavnom gradu američke države Ajove) od 15. januara 1941. godine. Sistem je težio sedam stotina funti (320 kg). U njega je bilo ugrađeno približno 1 mi (1,6 km) (1,6 km) žice, 280 dualnih trioda (vakuumskih cevi), 31 tiratron, i bio je otprilike veličine jednog stola. On nije bio kompletan Tjuringov računar, što ga razlikuje od mnogo potpunijih mašina, kao što su tadašnja Cuzeova (Konrad Zuse Z3) mašina, (1941), ili kasnije mašine ENIAC iz 1946, EDVAC iz 1949, dizajn Univerziteta Mančester ili Tjuringov posleratni dizajn sa Nacionalne fizičke laboratorije (National Physical Laboratory, NPL) i drugih. U njega nije bila ugrađena arhitektura uskladištenih programa, što bi ga učinilo praktičnijim reprogramibilnim računarom opšte namene.

Ova mašina je, međutim, po prvi put primenila tri kritične ideje koje su još uvek deo svakog modernog računara:

  1. Upotreba binarnih cifara za predstavljanje svih brojeva i podataka
  2. Izvođenje svih računskih operacija korišćenjem elektronike, umesto dotadašnjeg korišćenja točkova, zupčanika ili mehaničkih prekidača
  3. Organizacija sistema u kojem su izvođenje računskih operacija i memorija odvojeni jedno od drugoga

Kao dodatak tome, ovim sistemom po prvi put koristi se regenerativna kondenzatorska memorija, kao što se DRAM (DRAM) memorija i dalje koristi i danas.

Memorija Atanasov-Beri računara bila je izgrađena kao par valjaka ili bubnjeva (engl. drum), od kojih je svaki sadržavao na sebi 1600 kondenzatora, i rotirao je oko zajedničke osovine jednom u sekundi. Kondenzatori na svakom bubnju bili su organizovani u 32 grupe od po 50 (30 aktivnih grupa i dve rezervne u slučaju da neki kondenzator otkaže), dajući mašini brzinu od 30 sabiranja/oduzimanja u sekundi. Podaci su bili predstavljeni kao 50-bitni binarni brojevi. Elektronika memorije i aritimetičke jedinice mogle su da uskladište i operišu sa 60 takvih brojeva u isto vreme (3000 bitova).

Naizmenična mrežna struja frekvencije od 60 Hz davala je sistemu primarni satni (vremenski) tempo za operacije na najnižem nivou.

Aritmetičko-logičke funkcije bile su potpuno elektronski izvođene, primenom vakuumskih cevi. Familija logičkih “kapija” bila je rangirana od izmenjivačkih do dva ili tri ulaznih “kapija”. Ulazni i izlazni nivoi i operacioni napon bili su kompatibilni unutar različitih “kapija”. Svaka “kapija” sastojala se od jedne invertujuće vakuumske pojačavačke cevi, kojoj je prethodila rezistorska delilačka ulazna mreža koja je definisala logičku funkciju. Kontrolne logičke funkcije, koje je trebalo da operišu samo jednom za vreme jedne rotacije bubnja, i prema tome nisu zahtevale elektronsku brzinu, bile su elektromehaničke, izvedene uz pomoć releja.

Iako je Atanasov-Beri računar predstavljao značajan korak napred u odnosu na ranije računske mašine, on nije bio sposoban da radi potpuno automatski tokom rešavanja celog problema. Bio je potreban operater koji će upravnjati kontrolnim prekidačima da bi podesio njihove funkcije, slično onome što radi but (engl. boot) program koji je uveden u kasnije računare. Izbor operacija koje treba da budu izvedene, čitanje, pisanje, pretvaranje iz binarnog u decimalni sistem, ili redukovanje sistema jednačina izvođeno je pomoću prednje prekidačke table, a u nekim slučajevima i uz pomoć prespajača.

Postojale su dva oblika ulaza i izlaza. Primarni korisnički ulaz i izlaz i intermedijarni rezultatski ulazi i izlazi. Uskladištenje intermedijarnih rezultata dozvoljavalo je operisanje sa problemima koji su bili suviše veliki da bi se u potpunosti savladali unutar samo elektronske memorije.

Najveći problem koji se mogao rešiti bez korišćenja intermedijarnih ulaza i izlaza je bilo rešavanje sistema dve linearne jednačine što je relativno trivijalan problem.

Intermedijarni rezultati su bili zapisivani na stranice papira elektrostatičkom modifikacijom otpora na 1500 lokacija, da bi se predstavilo 30 od 50 bitnih brojeva (ili jednačina). Svaka stranica mogla je da bude ispisana ili pročitana u jednoj sekundi. Pouzdanost sistema je bila ograničena na otprilike 1 grešku u 100.000 računskih operacija ovim jedinicama, što je zavisilo pre svega od nedostatka kontrole karakteristika materijala od kojeg su stranice napravljene. U perspektivi je predstojalo rešenje kojim bi se mogao dodati parni bit za svaki broj kada je napisan. Ovaj problem nije bio rešen do vremena kada je Atanasov napustio univerzitet radi učešća u ratnim naporima.

Osnovni korisnički ulaz je išao preko standardnih bušenih kartica, a izlaz preko pokazivača (displeja) na prednjoj upravljačkoj ploči.

Funkcija[uredi | uredi izvor]

ABC računar je bio dizajniran za specifičnu namenu, rešavanje sistema linearnih jednačina. Mogao je da rešava sisteme sve do broja od 29 jednačina, veoma težak problem za to vreme. Problemi ovakve težine postajali su sve više uobičajeni u fizici, departmanu na kojem je Džon Atanasov radio. U mašinu je moglo biti pohranjeno od dve do dvadeset devet promenljivih i konstantnih članova i mogla je zatim da se eliminiše jedna promenljiva. Ovaj proces trebalo je ponavljati ručno za svaku od jednačina, što bi imalo za rezultat novi sistem jednačina sa jednom promenljivom (nepoznatom) manje. I tako dalje, ceo proces trebalo je neprestano ponavljati sve dok se ne bi eliminisale i ostale promenljive (nepoznate veličine, na primer, x, y, z,...).

Kontroverze[uredi | uredi izvor]

Presper Ekert i Džon Mokli (Presper Eckert i John Mauchly) bili su prvi koji su patentirali digitalnu računarsku spravu, njihov ENIAK računar. ABC računar je bio ispitan od strane Džona Moklija u junu 1941, i Isak Auerbah, bivši Moklijev student, potvrdio je da je to imalo uticaja na njegov kasniji rad na ENIAK-u, mada je Mokli to poricao.

Godine 1967. firma Hanivel tužila je firmu Speri Rend u pokušaju da ponište njihov ENIAK patent, i tvrdeći da je ABC računar primarno delo (prior art) u ovom slučaju. Okružni sud Sjedinjenih Država za okrug (distrikt) Minesota objavio je svoju presudu 19. oktobra 1973, nalazeći u slučaju “Hanivel protiv Speri Renda” da je ENIAK patent izvodljiv iz Atanasovljevog izuma. Na ovu presudu nije uložena žalba.

Atanasov, međutim, nikada nije sebe smatrao začetnikom ideje računara opšte namene čak i u godinama nakon što je vest o stvaranju ENIAK-a objavljena. Godine 1954. patentni advokat iz IBM-a sastao se sa Atanasovom tražeći od njega pomoć u slamanju Moklijevog patenta. U intervjuu datom Šarkinu, 1982, Atanasov je rekao: “Bio je to prvi šok koji mi se desio. Prvi put. Niko ranije nije upoređivao nas dvojicu.

Kembel-Keli i Espri (Campbell-Kelly i Aspray) zaključuju: “Razmere u kojima je Mokli razvijao originalne Atanasovljeve ideje ostaju nepoznate, a dokazi su masivni i kontradiktorni. Na kraju krajeva mi možemo da saopštimo da je Mokli video potencijalni značaj ABC-a i da je to moglo da ga navede da predloži slično elektronsko rešenje.”

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Ralston & Meek 1976, str. 488–489.
  2. ^ Campbell-Kelly, Martin; Aspray, William (1996). Computer: A History of the Information Machine. str. 84. ISBN 978-0-465-02989-1. 
  3. ^ Mollenhoff 1988, str. 47-48

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]