15. Februar: Der weltweit erste elektronische Computer für allgemeine Zwecke ist an der University of Pennsylvania gewidmet

15. Februar: Der weltweit erste elektronische Computer für allgemeine Zwecke ist an der University of Pennsylvania gewidmet

Dieser Tag in der Geschichte: 15. Februar 1946

An diesem Tag in der Geschichte, 1946, wurde der erste elektronische Computer für allgemeine Zwecke an der University of Pennsylvania eingeweiht. Die Maschine wurde ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) genannt. Es kostete über 500.000 US-Dollar (heute rund 6 Millionen US-Dollar), wog rund 57.000 Pfund und nahm 1800 Quadratmeter in Anspruch. Des Weiteren verfügte es über 17.468 Vakuumröhren, 70.000 Widerstände, 7.200 Dioden und 10.000 Kondensatoren. Und am beeindruckendsten waren rund 5 Millionen Verbindungen, die von Hand gelötet werden mussten. Um all dies zu betreiben, wurden 150 kW Strom benötigt. Dies reicht aus, um etwa 114 Häuser in den USA mit Strom zu versorgen.

ENIAC war die Idee verschiedener Personen, allen voran John Mauchly und J. Presper Eckert. Vier Jahre vor dem verheißungsvollen Debüt von ENIAC schrieb Mauchly ein Memo, in dem der unglaubliche Geschwindigkeitsschub skizziert wurde, den man erzielen könnte, wenn ein Computer nicht auf mechanische, bewegliche Teile angewiesen wäre, sondern ausschließlich digitale Elektronik. Dieses Memo wurde Leutnant Herman Goldstine von der US-Armee bekannt, der dann Mauchly bat, einen formellen Vorschlag für Goldstine an die Armee zu erarbeiten. Mauchly tat dies, und die Armee schloss sich am 5. Juni 1943 mit ihm und J. Presper Eckert zusammen, um die Maschine unter dem Decknamen "Project PX" herzustellen.

Zu dieser Zeit gab es bereits mehrere andere Computer, die jedoch nicht für allgemeine Zwecke gebaut wurden oder auf elektromechanische Teile angewiesen waren, die die Geschwindigkeit, mit der sie Berechnungen durchführen konnten, drastisch reduzierten. Der ENIAC dient sowohl zur allgemeinen Nutzung als auch als vollständig digitaler elektronischer Computer. Eine seiner beeindruckenderen Eigenschaften war die Fähigkeit, rund 5.000 Additionen pro Sekunde oder 357 Multiplikationen pro Sekunde durchzuführen, was rund 1000 Mal schneller war als bei anderen Maschinen des Tages. Zusätzlich zu den grundlegenden mathematischen Berechnungen (add / subtract / divide / multiple / Quadratwurzel) war es auch in der Lage, bedingte Verzweigungen, Schleifen und Eingabe / Ausgabe auszuführen. Am wichtigsten war jedoch, dass es sich um eine Turing-Komplettmaschine handelt, was bedeutet, dass sie in der Lage war, alles zu tun, was eine theoretische Turing-Maschine mit nur einem Bandanschluss tun kann. Für diejenigen, die nicht vertraut sind, warum dies in Laiengesichtspunkten wichtig ist, bedeutet dies, dass es grundsätzlich zur Lösung jedes lösbaren Rechenproblems verwendet werden kann (theoretisch, jedoch nicht in der Praxis aufgrund der realen Grenzen der Systemressourcen). .

Ihre erste Aufgabe bestand darin, Berechnungen durchzuführen, die die Entwicklung der Wasserstoffbombe unterstützen. Für diese eine Aufgabe wurden mehr als eine Million E / A-Karten produziert, die sich letztendlich als erfolgreicher Testlauf erwiesen. Diese Aufgabe wurde auf Geheiß des Mathematikers John von Neumann ausgeführt, der an dem Manhattan-Projekt arbeitete und später versehentlich der von heute noch häufig verwendeten "Von Neumann-Architektur" der Computer seinen Namen verlieh.

Der ENIAC lief etwa 9 Monate ohne Unterbrechung, bevor er für Upgrades des Speichersystems heruntergefahren wurde. Es wurde dann verschoben und wieder zusammengesetzt und sieben Monate später wieder hochgefahren. Es dauerte acht Jahre, wurde fortwährend verwendet und erfüllte eine Vielzahl von Aufgaben, z. B. die Berechnung von Artillerie-Tischen für das Militär und verschiedene Berechnungen für die Luftfahrt, Meteorologie , usw.

Es sei darauf hingewiesen, dass von Neumann diese Computerarchitektur aufgrund eines Memos, das er schrieb, falsch nach sich benannt wurde Erster Entwurf eines Berichts über die EDVAC am 30. Juni 1945 (EDVAC ist der Nachfolger des ENIAC, der an derselben Schule entworfen wurde, an der sich der ENIAC noch in der Endphase befand), und viele der gleichen Personen, die an dem Projekt mitarbeiteten wie ENIAC, einschließlich Eckert und Mauchly). Das Papier war im Wesentlichen eine Zusammenfassung, die unter Verwendung formaler Logik verfasst war und die Ideen der Gruppe zur Erstellung eines Universalcomputers für gespeicherte Programme skizzierte. Da es sich eher um ein Memo als um ein veröffentlichtes Papier handelte, erwähnte er nie die Namen aller Personen, die an der Entwicklung der Architektur mitgewirkt hatten, und hatte bereits den Großteil des Entwurfs entworfen, bevor von Neumann Berater wurde über das Projekt (besonders Eckert und Mauchly).

Als er seine handschriftlichen Notizen nach Philadelphia zurückschickte, ließ Lieutenant Herman Goldstine sie tippen und an die 24 am EDVAC-Projekt beteiligten Personen verteilen. Von Neumann wurde der einzige Autor genannt, da er nicht über die Arbeitenden verteilt werden sollte An dem Projekt. Aufgrund des großen Interesses an dem Bericht ließ er ihn jedoch kopieren und an verschiedene andere Bildungs- und Regierungseinrichtungen schicken, wo er weiter kopiert und auf der ganzen Welt verbreitet wurde. Von Neumann erhielt schließlich den größten Teil des Kredits, obwohl er es nicht war kein großer Teil dieses Projekts. Daher nennen wir es jetzt „Von-Neumann-Architektur“, obwohl es nicht wirklich sein Entwurf war und wahrscheinlich als Eckert-Mauchly-Architektur bezeichnet werden würde.

Dies ist nichts, um von Neumann, der wirklich eine erstaunliche Persönlichkeit war, einen bedeutenden Einfluss auf eine Vielzahl von Bereichen zu haben, einschließlich der Quantenmechanik, der Informatik, der Wirtschaft, der Geometrie und vieler anderer. (Die vollständige Liste ist erstaunlich lang.) Er war einer der klügsten Menschen der Welt und hat in den 53 Jahren, in denen er lebte, eine erstaunliche Menge erreicht. Er starb an Krebs, möglicherweise aufgrund seiner Strahlenbelastung, während er an dem Manhattan-Projekt arbeitete. Isreal Halperin, ein Mathematiker, der mit ihm arbeitete, sagte: „Es war unmöglich, mit ihm Schritt zu halten. Das Gefühl war, dass Sie auf einem Dreirad waren, um einen Rennwagen zu jagen. “George Pólya, Professor von Von Neumann, der selbst einen ziemlich beeindruckenden Lebenslauf hatte, erklärte:„ Johnny war der einzige Schüler, vor dem ich Angst hatte. Wenn ich in einer Vorlesung ein ungelöstes Problem angab. Er war am Ende der Vorlesung zu mir gekommen und hatte die komplette Lösung auf einem Zettel geschrieben. "

Von Neumann hatte auch ein wahres fotografisches Gedächtnis. Wie Goldstine feststellte:

„Eine seiner bemerkenswerten Fähigkeiten war seine Fähigkeit zur absoluten Erinnerung. Soweit ich das beurteilen konnte, war von Neumann einmal in der Lage, ein Buch oder einen Artikel wortwörtlich zu zitieren; darüber hinaus konnte er es Jahre später ohne zu zögern tun. Er konnte es auch ohne Abnahme der Geschwindigkeit von seiner Originalsprache ins Englische übersetzen. Bei einer Gelegenheit testete ich seine Fähigkeit, indem ich ihn bat, mir zu erzählen, wie The Tale of Two Cities begann. Daraufhin begann er ohne Pause sofort das erste Kapitel zu rezitieren und fuhr fort, bis er nach etwa zehn oder fünfzehn Minuten angehalten wurde. “

Als er im Krankenhaus starb, verteuerte von Neumann angeblich die Stunden mit seinem Bruder, indem er die ersten paar Zeilen jeder Seite des Spiels, Faust, aus dem Gedächtnis rezitierte.

Wenn Sie sich für mehr von von Neumann interessieren, würde ich empfehlen, sich seine Biografie anzusehen: John Von Neumann: Das wissenschaftliche Genie, das den modernen Computer, die Spieltheorie, die nukleare Abschreckung und vieles mehr von Norman MacRae vorreiste. Es ist nicht die beste Biografie der Welt in Bezug auf die Art und Weise, wie der Autor sie verfasst hat, aber dennoch eine faszinierende Lektüre und wahrscheinlich das vollständigste Einzelbuch über von Neumann.

Bonus Fakten:

  • Ein einfaches Beispiel für das Genie von von Neumann war das folgende Problem: „Zwei Radfahrer beginnen in einem Abstand von zwanzig Kilometern und gehen aufeinander zu, jeder mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 Meilen pro Stunde. Zur gleichen Zeit startet eine Fliege mit einer konstanten Geschwindigkeit von 15 Meilen pro Stunde vom Vorderrad des nach Süden gehenden Fahrrads und fliegt zum Vorderrad des nach Norden geführten, dann dreht sie sich um und fliegt erneut nach dem Vorderrad des nach Süden gehenden Rads und fährt fort auf diese Weise, bis er zwischen den beiden Vorderrädern zerdrückt wird. Frage: Welche Gesamtstrecke hat die Fliege gedeckt? “Es gibt einen einfachen Trick, um das zu lösen, aber von Neumann tat es auf komplizierte Weise ... in seinem Kopf ... in Sekundenschnelle. Im Grunde genommen nahm er die Summe der unendlichen Serien in seinem Kopf und spuckte die Antwort innerhalb von Sekunden aus, nachdem die Frage gestellt wurde.
  • Wenn Sie neugierig sind, ist die einfache Antwort wirklich einfach und jeder, der den Trick sieht, sollte es in Sekundenschnelle beantworten können, kein Genie erforderlich… * Spoiler voraus *: Die einfache Lösung besteht nur darin, dies zu realisieren Die beiden Fahrräder fahren genau eine Stunde (20 Meilen voneinander entfernt, mit einer Geschwindigkeit von 10 Meilen pro Stunde). Wenn also die Fliege mit einer Geschwindigkeit von 15 Meilen pro Stunde zwischen ihnen hin und her pendelt, muss sie in dieser Stunde genau 15 Meilen zurückgelegt haben. Die Tatsache, dass es hin und her ging, ist unerheblich. Natürlich kann das Problem auch so gelöst werden, wie es von Neumann war, aber ich glaube nicht, dass ich jemals jemanden getroffen habe, der das in ein paar Sekunden in seinem Kopf tun könnte, und ich habe einige echte Genies getroffen. Anscheinend gibt es ein Genie im Vergleich zu normalen Menschen, dann gibt es von Neumann ein Genie, das im Vergleich zu Genies ein Genie war. 😉
  • Von Neumann gelang es auch, an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich ein Studium der Chemieingenieurwesen zu absolvieren, sowie ein Doktorat. in Mathematik an der Universität von Budapest… zur gleichen Zeit, beginnend mit 17 und 22, obwohl es zwei verschiedene Bereiche war und die Universitäten etwa 600 Meilen voneinander entfernt waren.
  • Eine andere, etwas weniger schmeichelhafte Tatsache über von Neumann war, dass er durchaus der Mann der Frau war und nicht immer auf eine gute Art und Weise. Zum Beispiel hatte er die Angewohnheit, zu versuchen, die Röcke der verschiedenen Sekretäre, die während des Zweiten Weltkriegs in Los Alamos arbeiteten, aufzuschauen, als sie an ihren offenen Schreibtischen saßen. Infolgedessen steckten die Sekretäre Pappkarton ein, um die Öffnung in ihren Schreibtischen zu blockieren. Dieses "Mädchen-Gawking" war anscheinend eine Gewohnheit von ihm, in der er sich häufig hingab.
  • Die Gruppe, die an der Herstellung des EDVAC beteiligt war, wurde weiter von der Erster Entwurf eines Berichts über die EDVAC Es wurde weithin als offizielle Veröffentlichung verschickt, weil dieses Papier es so gemacht hat, dass das EDVAC-Design nicht patentierbar ist. Es hat auch letztlich dazu beigetragen, dass das ENIAC-Patent 27 Jahre später für ungültig erklärt wurde, da seine Architektur der EDVAC sehr ähnlich war. Ich vermute, Goldstine war nicht das beliebteste Mitglied der Gruppe, nachdem von Neumanns Notizen getippt und verteilt wurden.
  • Eine der Hauptkritikpunkte des ENIAC bei seiner Entstehung stammten von Skeptikern, die zwar der Meinung waren, dass dies zwar eine großartige Idee war, aber nicht praktikabel wäre, da die Vakuumröhren ständig durchbrennen würden, was die Wartung und den Bedarf kostspieliger macht Die Maschine ist nicht für Berechnungen über lange Zeiträume Tag und Nacht verfügbar, während die Röhren ausgetauscht wurden. In der Realität war dies jedoch nicht wirklich ein Problem, da die meisten Röhren, die bald ausgehen würden, dazu neigten, dies zu tun, wenn sie hochgefahren oder heruntergefahren wurden. Um dieses Problem zu umgehen, haben sie den Computer einfach ständig eingeschaltet gelassen. Dies war teuer (150 kW und alle), reduzierte jedoch die Ausfallrate der Röhre auf nur etwa 15 pro Monat und es dauerte nur etwa 15 Minuten, um eine defekte Röhre zu finden und auszutauschen. Angesichts der wenigen Computer auf der Welt und der Tatsache, dass es zu dieser Zeit bei weitem zu den schnellsten Computern auf dem Weltmarkt gehörte, gab es immer Arbeit, daher saß er nicht im Leerlauf und verschwendete Geld für Strom.
  • Die längste Zeit zwischen Ausfällen der Vakuumröhre betrug 4 Tage und 20 Stunden.
  • Insgesamt dauerte es etwa 200.000 Arbeitsstunden, um den ENIAC zu schaffen.
  • Neben dem Entwurf von ENIAC und EDVAC und dem Entwurf der bisher erfolgreichsten Universal-Computerarchitekturen (der von Neumann-Architektur) gründete Dr. Mauchly auch die Association for Computing Machinery (ACM), an der fast alle Beteiligten beteiligt waren Informatik sollte mit vertraut sein; es ist heute die weltweit größte Bildungscomputergesellschaft. Er half auch bei der Gründung der Society of Industrial and Applied Mathematics (SIAM).
  • Dr. Mauchly und Dr. Eckert gründeten außerdem das weltweit erste kommerzielle Computerunternehmen, die Eckert-Mauchly Computer Corporation.
  • Die Programmierung des ENIAC war langwierig und langwierig, hauptsächlich von sechs Frauen, die später in die Women in Technology International Hall of Fame aufgenommen wurden. Diese Frauen waren: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas und Ruth Lichterman.
  • Die erste Computerprogrammiererin war auch eine Frau, Ada Lovelace. 104 Jahre vor der Premiere der ENIAC wurde sie die erste Computerprogrammiererin der Welt. Mehr darüber erfahren Sie hier: Ada Lovelace schrieb 1842 das erste Computerprogramm der Welt

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