La Calculadora de Secuencia Controlada Automática de IBM ( ASCC ), llamada Mark I por el personal de la Universidad de Harvard , [1] era una computadora electromecánica de propósito general que se usó en el esfuerzo de guerra durante la última parte de la Segunda Guerra Mundial .
También conocido como | Calculadora controlada por secuencia automática de IBM (ASCC) |
---|---|
Desarrollador | Howard Aiken / IBM |
Fecha de lanzamiento | 7 de agosto de 1944 |
Energía | 5 caballos de fuerza (3,7 kW) |
Dimensiones | 816 pies cúbicos (23 m 3 ) - 51 pies (16 m) de longitud, 8 pies (2,4 m) de altura y 2 pies (0,61 m) de profundidad |
Masa | 9.445 libras (4,7 toneladas cortas; 4,3 t) |
Sucesor | Harvard Mark II |
Uno de los primeros programas que se ejecutó en el Mark I fue iniciado el 29 de marzo de 1944 [2] por John von Neumann . En ese momento, von Neumann estaba trabajando en el Proyecto Manhattan y necesitaba determinar si la implosión era una opción viable para detonar la bomba atómica que se usaría un año después. El Mark I también calculó e imprimió tablas matemáticas, que había sido el objetivo inicial del inventor británico Charles Babbage para su " motor analítico ".
El Mark I fue desmontado en 1959, pero partes de él se exhiben en el Centro de Ciencias como parte de la Colección de Harvard de Instrumentos Científicos Históricos . Otras secciones de la máquina original se transfirieron a IBM y al Smithsonian Institution .
Orígenes
El concepto original fue presentado a IBM por Howard Aiken en noviembre de 1937. [3] Después de un estudio de viabilidad realizado por ingenieros de IBM, el presidente de la compañía Thomas Watson Sr. aprobó personalmente el proyecto y su financiación en febrero de 1939.
Howard Aiken había comenzado a buscar una empresa para diseñar y construir su calculadora a principios de 1937. Después de dos rechazos, [4] se le mostró un conjunto de demostración que el hijo de Charles Babbage le había regalado a la Universidad de Harvard 70 años antes. Esto lo llevó a estudiar Babbage y agregar referencias del Motor Analítico a su propuesta; la máquina resultante "llevó los principios del motor analítico de Babbage casi a su plena realización, al tiempo que añadió nuevas funciones importantes". [5]
El ASCC fue desarrollado y construido por IBM en su planta de Endicott y enviado a Harvard en febrero de 1944. Comenzó los cálculos para la Oficina de Buques de la Marina de los Estados Unidos en mayo y se presentó oficialmente a la universidad el 7 de agosto de 1944. [6]
Diseño y construcción
El ASCC se construyó a partir de interruptores , relés , ejes giratorios y embragues . Usó 765,000 componentes electromecánicos y cientos de millas de cable, que comprenden un volumen de 816 pies cúbicos (23 m 3 ) - 51 pies (16 m) de longitud, 8 pies (2,4 m) de altura y 2 pies (0,61 m). profundo. Pesaba alrededor de 9.445 libras (4,7 toneladas cortas; 4,3 t). [7] Las unidades de cálculo básicas tenían que estar sincronizadas y alimentadas mecánicamente, por lo que eran operadas por un eje de transmisión de 50 pies (15 m) acoplado a un motor eléctrico de 5 caballos de fuerza (3,7 kW), que servía como fuente de energía principal y reloj del sistema . De los archivos de IBM:
La Calculadora Automática de Secuencia Controlada (Harvard Mark I) fue la primera máquina operativa que podía ejecutar cálculos largos automáticamente. Un proyecto concebido por el Dr. Howard Aiken de la Universidad de Harvard, el Mark I fue construido por ingenieros de IBM en Endicott, Nueva York.Un marco de acero de 51 pies de largo y 8 pies de alto sostenía la calculadora, que consistía en un panel entrelazado de pequeños engranajes, contadores e interruptores. y circuitos de control, todos a solo unos centímetros de profundidad. El ASCC usó 500 millas (800 km) de cable con tres millones de conexiones, 3,500 relés multipolares con 35,000 contactos, 2,225 contadores, 1,464 interruptores de diez polos y niveles de 72 máquinas sumadoras, cada una con 23 números significativos. Era la calculadora electromecánica más grande de la industria. [8]
El recinto del Mark I fue diseñado por el futurista diseñador industrial estadounidense Norman Bel Geddes . Aiken consideró que la elaborada carcasa era un desperdicio de recursos, ya que la potencia informática tenía una gran demanda durante la guerra y los fondos (50.000 dólares o más según Grace Hopper ) podrían haberse utilizado para construir equipos informáticos adicionales. [9]
Operación
El Mark I tenía 60 juegos de 24 interruptores para la entrada manual de datos y podía almacenar 72 números, cada uno de 23 dígitos decimales. [10] Podría hacer 3 sumas o restas en un segundo. Una multiplicación tomó 6 segundos, una división tomó 15.3 segundos y un logaritmo o una función trigonométrica tomó más de un minuto. [11]
El Mark I leí sus instrucciones en una cinta de papel perforada de 24 canales . Ejecutó la instrucción actual y luego leyó la siguiente. Una cinta separada podría contener números para la entrada, pero los formatos de cinta no eran intercambiables. No se pudieron ejecutar instrucciones desde los registros de almacenamiento. Esta separación de datos e instrucciones se conoce como la arquitectura de Harvard (aunque la naturaleza exacta de esta separación que hace que una máquina sea Harvard, en lugar de Von Neumann , se ha oscurecido con el paso del tiempo; ver Arquitectura de Harvard modificada ). [ cita requerida ]
El mecanismo de secuencia principal fue unidireccional. Esto significaba que los programas complejos tenían que ser físicamente largos. Un bucle de programa se logró desenrollando el bucle o uniendo el final de la cinta de papel que contiene el programa al principio de la cinta (literalmente creando un bucle ). Al principio, la ramificación condicional en el Mark I se realizó manualmente. Las modificaciones posteriores en 1946 introdujeron la bifurcación automática del programa (por llamada de subrutina ). [12] [13] Los primeros programadores del Mark I fueron los pioneros de la informática Richard Milton Bloch , Robert Campbell y Grace Hopper . [14] También había un pequeño equipo técnico cuyo propósito era realmente operar la máquina, algunos de los cuales eran empleados de IBM antes de que se les requiriera unirse a la Marina para trabajar en la máquina. [15] Este equipo técnico no fue informado del propósito de su trabajo mientras estaba en Harvard.
Perforadora de cinta utilizada para preparar programas
Cinta de programa con parches de programación visibles
Interruptores giratorios utilizados para ingresar constantes de datos de programa
Indicadores e interruptores de secuencia
Vista trasera de la sección de computación
Formato de instrucción
Los 24 canales de la cinta de entrada se dividieron en tres campos de ocho canales. A cada acumulador , cada conjunto de interruptores y los registros asociados con las unidades de entrada, salida y aritmética se les asignó un número de índice de identificación único. Estos números se representaron en binario en la cinta de control. El primer campo era el índice binario del resultado de la operación, el segundo era el dato fuente de la operación y el tercer campo era un código para la operación a realizar. [10]
Contribución al Proyecto Manhattan
En 1928, LJ Comrie fue el primero en convertir IBM en "equipos de tarjetas perforadas para uso científico: cálculo de tablas astronómicas por el método de diferencias finitas, como lo imaginó Babbage 100 años antes para su motor de diferencia". [16] Muy poco después, IBM comenzó a modificar sus tabuladores para facilitar este tipo de cálculo. Uno de estos tabuladores, construido en 1931, fue The Columbia Difference Tabulator. [17]
John von Neumann tenía un equipo en Los Alamos que usaba "máquinas de tarjetas perforadas IBM modificadas" [18] para determinar los efectos de la implosión. En marzo de 1944 propuso ejecutar ciertos problemas de implosión en el Mark I, y en 1944 llegó con dos matemáticos para escribir un programa de simulación para estudiar la implosión de la primera bomba atómica . [19]
El grupo de Los Alamos completó su trabajo en un tiempo mucho más corto que el grupo de Cambridge. Sin embargo, la operación de la máquina de tarjetas perforadas calculó valores con seis decimales, mientras que Mark I calculó valores con dieciocho lugares decimales . Además, Mark I integró la ecuación diferencial parcial en un tamaño de intervalo mucho más pequeño [o malla más pequeña] y así ... logró una precisión mucho mayor . [18]
"Von Neumann se unió al Proyecto Manhattan en 1943, trabajando en la inmensa cantidad de cálculos necesarios para construir la bomba atómica. Demostró que el diseño de implosión, que luego se usaría en las bombas Trinity y Fat Man, probablemente era más rápido y más eficiente. que el diseño de la pistola ". [20]
Aiken e IBM
Aiken publicó un comunicado de prensa en el que anunciaba que Mark I se incluía a sí mismo como el único "inventor". James W. Bryce fue la única persona de IBM mencionada, a pesar de que varios ingenieros de IBM, incluidos Clair Lake y Frank Hamilton, habían ayudado a construir varios elementos. El presidente de IBM, Thomas J. Watson, se enfureció y solo asistió a regañadientes a la ceremonia de dedicación el 7 de agosto de 1944. [21] [ página necesaria ] [22] Aiken, a su vez, decidió construir más máquinas sin la ayuda de IBM, y llegó el ASCC. para ser generalmente conocido como el "Harvard Mark I". IBM pasó a construir su Calculadora Electrónica de Secuencia Selectiva (SSEC) para probar nuevas tecnologías y proporcionar más publicidad a los propios esfuerzos de la empresa. [21] [ página necesaria ]
Sucesores
El Mark I fue seguido por Harvard Mark II (1947 o 1948), Mark III / ADEC (septiembre de 1949) y Harvard Mark IV (1952), todo el trabajo de Aiken. El Mark II fue una mejora con respecto al Mark I, aunque todavía se basaba en relés electromecánicos . El Mark III usó principalmente componentes electrónicos ( tubos de vacío y diodos de cristal), pero también incluyó componentes mecánicos: tambores magnéticos giratorios para almacenamiento, además de relés para transferir datos entre tambores. El Mark IV era completamente electrónico, reemplazando los componentes mecánicos restantes con memoria de núcleo magnético . El Mark II y el Mark III fueron entregados a la base de la Marina de los EE. UU. En Dahlgren, Virginia . El Mark IV fue construido para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , pero se quedó en Harvard. [ cita requerida ]
El Mark I fue desmontado en 1959, pero partes de él se exhiben en el Centro de Ciencias , como parte de la Colección de Harvard de Instrumentos Científicos Históricos . Otras secciones de la máquina original se transfirieron a IBM y al Smithsonian Institution . [23]
Ver también
- Motor diferencial , una computadora mecánica pionera del siglo XIX
- Historia del hardware informático
- Otras computadoras tempranas:
- Zuse Z3 (Alemania)
- Atanasoff – Berry Computer (EE. UU.)
- Colossus (Reino Unido)
- ENIAC (EE. UU.)
- EDSAC (Reino Unido)
- Manchester Mark 1 (Reino Unido)
- CSIRAC (Australia)
- MESM (URSS)
- WEIZAC (Israel)
- IBM SSEC (EE. UU.)
- ARRA (Holanda)
- DASK (Dinamarca)
- BESK (Suecia)
- AKAT-1 (Polonia)
Referencias
- Notas
- ^ El nombre de la máquina tal como se muestra en el hardware es "Calculadora controlada por secuencia automática Aiken-IBM Mark I". Una fotografía temprana (Wilkes 1956: 16 figura 1-7) muestra el nombre como "Calculadora controlada por secuencia automática de IBM".
- ↑ Bernard Cohen , p. 164 (2000)
- ^ Bernard Cohen , p. 53 (2000)
- ^ Bernard Cohen , p.39 (2000) Primero fue rechazado por Monroe Calculator Company y luego por la Universidad de Harvard.
- ^ "Introducción 2 de ASCC de IBM" . Consultado el 14 de diciembre de 2013 .
- ^ "Propuesta de máquina calculadora automática (Resumen)". Espectro IEEE . IEEE Xplore. 1 (8): 62–69. Agosto de 1964. doi : 10.1109 / MSPEC.1964.6500770 . ISSN 0018-9235 .
- ^ "Archivos de IBM: Feeds, velocidades y especificaciones ASCC Statistics" . www-03.ibm.com . 23 de enero de 2003.
- ^ Archivos de IBM: Preguntas frecuentes / Productos y servicios
- ↑ Computer Oral History Collection, 1969-1973, 1977 Entrevista a Grace Murray Hopper, 7 de enero de 1969 , Archives Center, National Museum of American History "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 23 de febrero de 2012 . Consultado el 21 de octubre de 2012 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
- ^ a b Maurice Vincent Wilkes (1956). Computadoras digitales automáticas . Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 16-20.
- ^ Campbell 1999 , p. 43.
- ^ Beyer, Kurt W. (2015). Grace Hopper y la invención de la era de la información . BookBaby. págs. 78–79. ISBN 9781483550497.
- Bloch, Richard (22 de febrero de 1984). "Entrevista de historia oral con Richard M. Bloch": 9–10. hdl : 11299/107123 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - "La biblioteca de Erwin Tomash sobre la historia de la informática: un catálogo ilustrado y anotado" . www.cbi.umn.edu . Publicaciones alojadas en CBI. 1948. Imagen: Harvard.Vol 16.1948.Mecanismo de secuencia subsideraria , descripción: Capítulo H , págs. 577-578 . Consultado el 8 de mayo de 2018 .
- Manual operativo de ASCC , control de secuencia subsidiaria , págs.22, 50, 57, 73, 91
- Bloch, Richard (22 de febrero de 1984). "Entrevista de historia oral con Richard M. Bloch": 9–10. hdl : 11299/107123 . Cite journal requiere
- ^ Campbell 1999 , p. 53.
- ^ Wexelblat, Richard L. (Ed.) (1981). Historia de los lenguajes de programación , p. 20. Nueva York: Academic Press. ISBN 0-12-745040-8
- ^ Williams, Kathleen (10 de noviembre de 2012). Grace Hopper: Almirante del Cyber Sea . Prensa del Instituto Naval. págs. 33–34. ISBN 9781612512655. Consultado el 7 de agosto de 2019 .
- ^ "Historia de la informática de la Universidad de Columbia: LJ Comrie" . Consultado el 15 de diciembre de 2013 .
- ^ "El tabulador de diferencias de Columbia - 1931" . Consultado el 15 de diciembre de 2013 .
- ↑ a b #AIKEN, Bernard Cohen p.166 (2000)
- ^ Bernard Cohen , p. 164 (2000)
- ^ "Fundación del patrimonio atómico: John von Neumann" . Consultado el 12 de mayo de 2019 .
- ^ a b Emerson W. Pugh (1995). Construyendo IBM: Dando forma a una industria y su tecnología . Prensa del MIT. ISBN 978-0-262-16147-3.
- ^ Martin Campbell-Kelly ; William Aspray (1996). Computadora: una historia de la máquina de información . Libros básicos . pag. 74. ISBN 0-465-02989-2.
- ^ "Colección de Instrumentos Científicos Históricos Mark I" . Atlas Obscura . Consultado el 24 de mayo de 2016 .
- Publicaciones
- Cohen, Bernard (2000). Howard Aiken, Retrato de un pionero de la informática . Cambridge, Massachusetts: The MIT Press. ISBN 978-0-2625317-9-5.
- Cohen, Bernard, ed. (1999). Haciendo números . Cambridge, Massachusetts: The MIT Press. ISBN 0-262-03263-5.
- Campbell, Robert (1999), La primera máquina de Aikenen Cohen 1999 , págs. 31–63
- Copeland, Jack (2006), Máquina contra máquinaen Copeland 2006 , págs. 64–77 error de harvnb: objetivos múltiples (2x): CITEREFCopeland2006 ( ayuda )
- Copeland, B. Jack , ed. (2006), Coloso: Los secretos de las computadoras de descifrado de códigos de Bletchley Park , Oxford: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-284055-4
- Zuse, Konrad (1993). La computadora: mi vida . Berlín: Pringler-Verlag. ISBN 0-387-56453-5.
enlaces externos
- Cruz, Frank da (agosto de 2004). "La calculadora controlada por secuencia automática de IBM" . Historia de la Computación de la Universidad de Columbia . Consultado el 23 de abril de 2011 .
- Entrevista de historia oral con Robert Hawkins en el Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota, Minneapolis. Hawkins analiza el proyecto Harvard-IBM Mark I en el que trabajó en la Universidad de Harvard como técnico, así como el liderazgo del proyecto por Howard Aiken .
- Entrevista de historia oral con Richard M. Bloch en el Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota, Minneapolis. Bloch describe su trabajo en el Laboratorio de Computación de Harvard para Howard Aiken en el Mark I.
- Entrevista de historia oral con Robert VD Campbell en el Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota, Minneapolis. Campbell analiza las contribuciones de Harvard e IBM al proyecto Mark I.
- IBM Archive: IBM ASCC Reference Room
- [1] , página web de un extracto del libro, con ilustraciones, de Herb Grosch , de Grosch, Herbert RJ (1991). Computadora: pedazos de una vida . Libros del tercer milenio. ISBN 0-88733-085-1. (Tercera edición en línea en 2003)
- [2] Popular Science, octubre de 1944, página 86.
- Manual operativo de ASCC (PDF)
- Foto con partes de la máquina identificadas: "Fotografía enmarcada por computadora IBM ASCC-Mark I | Objetos | La colección de instrumentos científicos históricos" . waywiser.rc.fas.harvard.edu .