محرك الحوسبة الآلي

الموسوعة الحرة

طيار ACE
بطاقات مثقبة، عرض تفصيلي على خلفية رمادية داكنة، لجهاز كمبيوتر Pilot ACE، تم بناؤه في المختبر الفيزيائي الوطني (المملكة المتحدة) ، حوالي عام 1950. متحف العلوم بلندن [ 1 ]

كان محرك الحوسبة الآلي ( ACE ) تصميمًا مبكرًا لحاسوب إلكتروني بريطاني متسلسل ذي برنامج مخزن من تصميم آلان تورينج . أكمل تورينج هذا التصميم الطموح في أواخر عام 1945.

لم يتم بناء جهاز ACE، ولكن تم بناء نسخة أصغر منه، وهي Pilot ACE ، في المختبر الفيزيائي الوطني ودخلت حيز التشغيل في عام 1950. وكان تطبيق MOSAIC ، الذي دخل حيز التشغيل في عام 1955 ، تطبيقًا أكبر لتصميم ACE. كما أدى ACE إلى تطوير Bendix G-15 وأجهزة كمبيوتر أخرى.

خلفية

أدار المشروع جون ر. وومرسلي ، [ 2 ] مدير قسم الرياضيات في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL). استُخدم مصطلح " المحرك" تكريمًا لتشارلز باباج ومحركه التفاضلي ومحركه التحليلي . كان تصميم تورينج التقني، "الآلة الحاسبة الإلكترونية المقترحة"، نتاجًا لعمله النظري عام 1936 بعنوان " حول الأعداد القابلة للحساب " [ 3 ] وتجربته خلال الحرب في بليتشلي بارك ، حيث نجحت حواسيب كولوسوس في فك الشفرات العسكرية الألمانية. في ورقته البحثية عام 1936، وصف تورينج فكرته بأنها "آلة حاسوب عالمية"، ولكنها تُعرف الآن باسم آلة تورينج العالمية .

طلب وومرسلي من تورينج العمل في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) على مشروع ACE؛ فقبل تورينج وبدأ العمل في 1 أكتوبر 1945، وبحلول نهاية العام، أنجز مخططه الأولي لـ"الآلة الحاسبة الإلكترونية المقترحة"، والتي كانت أول تصميم شبه مكتمل لحاسوب ذي برنامج مخزن ، وبغض النظر عن كونها أكبر بكثير من الآلة العاملة النهائية، فقد استبقت التنفيذ النهائي في معظم الجوانب المهمة. [ 4 ] ومع ذلك، ونظرًا للسرية الصارمة والمستمرة التي أحاطت بعمل بليتشلي بارك، مُنع (بموجب قانون الأسرار الرسمية ) من الإفصاح عن معرفته بإمكانية تطبيق أفكاره في جهاز إلكتروني. [ 5 ] حظي تصميم EDVAC الأكثر شهرة ، والذي عُرض في المسودة الأولى لتقرير عن EDVAC (المؤرخ في 30 يونيو 1945) بقلم جون فون نيومان ، الذي كان على دراية بعمل تورينج النظري، بشهرة واسعة، على الرغم من عدم اكتماله وعدم توثيق مصادر بعض الأفكار بشكل واضح.

كُتب تقرير تورينج عن جهاز ACE في أواخر عام 1945، وتضمن مخططات تفصيلية للدوائر المنطقية وتقديرًا للتكلفة بلغ 11200 جنيه إسترليني. [ 6 ] وقد رأى أن سرعة الذاكرة وحجمها أمران بالغا الأهمية، واقترح ذاكرة عالية السرعة بسعة تُعادل اليوم 25 كيلوبايت ، يتم الوصول إليها بسرعة 1 ميجاهرتز . وأشار إلى أنه للأغراض المطلوبة، "يجب أن تكون الذاكرة كبيرة جدًا مقارنةً بالمعايير السائدة في معظم أعمال الصمامات والمرحلات، ولذا فمن الضروري البحث عن شكل تخزين أكثر اقتصادية"، وأن الذاكرة "تبدو العائق الرئيسي في تصميم الآلة الحاسبة، أي إذا أمكن حل مشكلة التخزين، فإن كل ما تبقى يصبح بسيطًا نسبيًا". [ 7 ] وقد نفّذ جهاز ACE استدعاءات البرامج الفرعية ، [ 8 ] بينما لم يفعل ذلك جهاز EDVAC، وما ميّز جهاز ACE عن جهاز EDVAC أيضًا هو استخدام تعليمات الحاسوب المختصرة، [ 5 ] وهي شكل مبكر من لغات البرمجة. في البداية، كان من المخطط أن يقوم تومي فلاورز ، المهندس في محطة أبحاث مكتب البريد في دوليس هيل شمال لندن، والذي كان مسؤولاً عن بناء أجهزة الكمبيوتر كولوسوس، ببناء جهاز ACE، ولكن بسبب السرية المحيطة بإنجازاته في زمن الحرب وضغط العمل في فترة ما بعد الحرب، لم يكن ذلك ممكناً.  

طيار ACE

اعتقد زملاء تورينج في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL)، لجهلهم بمشروع كولوسوس، أن العمل الهندسي لبناء حاسوب ACE كامل كان طموحًا للغاية، لذا كانت النسخة الأولى التي تم بناؤها من ACE هي النموذج التجريبي ACE ، وهو نسخة مصغرة من تصميم تورينج الأصلي. عمل مساعد تورينج، جيم ويلكنسون ، على التصميم المنطقي لـ ACE، وبعد انتقال تورينج إلى كامبريدج عام 1947، عُيّن ويلكنسون لقيادة فريق ACE. [ 9 ] احتوى النموذج التجريبي ACE على أقل من 1000 صمام حراري (أنابيب مفرغة) مقارنةً بحوالي 18000 صمام في ENIAC . [ 10 ] استخدم خطوط تأخير الزئبق لذاكرته الرئيسية. كان طول كل خط من خطوط التأخير الاثني عشر 1.5  متر (5 أقدام  ) وكان ينقل 32 تعليمة أو كلمة بيانات،  كل منها 32 بت. شغّل هذا الحاسوب أول برنامج له في 10 مايو 1950، وكان حينها أسرع حاسوب في العالم. كان لكل خط من خطوط التأخير الخاصة به معدل نقل بيانات يبلغ 1  ميجابت/ثانية. [ 11 ]

تم تسليم النسخ الإنتاجية الأولى من Pilot ACE، وهي English Electric DEUCE ، والتي تم بيع 31 منها، في عام 1955. [ 12 ]

فسيفساء

كان جهاز MOSAIC (حاسوب التكامل الآلي التابع لوزارة التموين) تطبيقًا ثانيًا لتصميم ACE. [ 13 ] [ 14 ] وقد بناه ألين كومبس وويليام تشاندلر من دوليس هيل، اللذان عملا مع تومي فلاورز على بناء حواسيب كولوسوس العشرة. تم تركيبه في مؤسسة أبحاث وتطوير الرادار (RRDE) في مالفيرن، والتي اندمجت لاحقًا مع مؤسسة أبحاث الاتصالات (TRE) لتصبح المؤسسة الملكية للرادار (RRE). أجرى أول برنامج تجريبي له في أواخر عام 1952 أو أوائل عام 1953، وبدأ تشغيله في أوائل عام 1955. احتوى MOSAIC على 6480 صمامًا إلكترونيًا، وبلغت نسبة جاهزيته حوالي 75%. شغل أربع غرف، وكان أكبر الحواسيب البريطانية المبكرة. استُخدم لحساب مسارات الطائرات من بيانات الرادار. استمر تشغيله حتى أوائل الستينيات. [ 5 ] [ 15 ] [ 16 ]

المشتقات

استُخدمت مبادئ تصميم ACE في حاسوب G-15 التابع لشركة Bendix . [ 17 ] : 279. كان المصمم الهندسي هاري هاسكي ، الذي أمضى عام 1947 في قسم ACE في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL). وساهم لاحقًا في تصميمات الأجهزة الخاصة بجهاز EDVAC. تم تشغيل أول حاسوب G-15 في عام 1954 ، وباعتباره جهازًا صغيرًا نسبيًا لمستخدم واحد، يعتبره البعض أول حاسوب شخصي . [ 18 ]

وتشمل المشتقات الأخرى لـ ACE جهاز EMI Electronic Business Machine وجهاز Packard Bell Corporation PB 250. [ 19 ]

مراجع

  1. ↑ "محرك الحوسبة التلقائي" . مكتبة صور العلوم . تم الاسترجاع في 14 مايو 2023 .
  2. ↑ كوبلاند 2005 ، الفصل 3.
  3. ↑ تورينج، آلان م. (1936)، "حول الأعداد القابلة للحساب، مع تطبيق على مسألة القرار"، وقائع الجمعية الرياضية في لندن ، المجلد 42، العدد 1 (نُشر عام 1937)، الصفحات 230-265 ، doi : 10.1112/plms/s2-42.1.230 ، S2CID 73712    ( وتورينج، آلان م. (1938)، "حول الأعداد القابلة للحساب، مع تطبيق على مسألة القرار: تصحيح"، وقائع الجمعية الرياضية في لندن ، 2، المجلد 43، العدد 6 (نُشر عام 1937)، الصفحات 544-546 ، doi : 10.1112/plms/s2-43.6.544)   )
  4. ↑ "أصول وتطور مشروع ACE"، بي جيه كوبلاند، في كوبلاند (2005).
  5. 1 2 3 هاتشينسون، إم جي (2016). "1952 - وصول جهاز كمبيوتر إلى وادي مالفيرن" . جمعية مالفيرن لتاريخ الرادار والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2017 .
  6. ↑ كوبلاند 2005 ، الفصل 20، الجزء الأول، القسم 10.
  7. ↑ آلة حاسبة إلكترونية مقترحة ، تورينج، 1945. أعيد طبعها في كوبلاند (2005).
  8. ↑ كوبلاند 2005 ، الفصل 20، الجزء الأول، القسم 6.
  9. ↑ «قاد جيم ويلكنسون الفريق الذي بنى جهاز بايلوت إيه سي إي» . المختبر الوطني للفيزياء . تم الاطلاع عليه في 1 أكتوبر 2019 .
  10. ↑ مجموعة اختبار ACE ، H. D. Huskey، في كوبلاند (2005).
  11. ↑ برمجة Pilot ACE ، ج. ج. هايز. في كوبلاند (2005).
  12. ↑ كوبلاند 2012 ، ص. 4، 164، 327.
  13. ↑ سميث، إدوارد (2025). "موزاييك - جزء مهمل من تاريخ الحوسبة في المملكة المتحدة". المجلة الدولية لتاريخ الهندسة والتكنولوجيا . 95 (1). تايلور وفرانسيس : 59-79 . doi : 10.1080/17581206.2024.2392859 .
  14. ↑ سميث، إدوارد. "موزاييك، حاسوب مبكر شبه سري مرتبط بـ ACE" . الحوسبة القديمة . تم الاسترجاع في 10 يناير 2025 .
  15. ↑ "كتالوج: حاسوب موزاييك"
  16. ↑ باز، ماتياس؛ باباديميتريو، كريستوس هـ.؛ بوتنام، هيلاري و.؛ سكوت، دانا س.؛ هاربر الابن، تشارلز ل. (6 يونيو 2011). كورت غودل وأسس الرياضيات: آفاق الحقيقة . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 173. ISBN  978-1139498432.
  17. ↑ كاربنتر، بي إي؛ دوران، آر دبليو (1977)، "آلة تورينج الأخرى" ، مجلة الكمبيوتر ، 20 (3): 269-279 ، doi : 10.1093/comjnl/20.3.269 ، مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2012
  18. ↑ "هاري هاسكي - نعي" . صحيفة سان فرانسيسكو كرونيكل . 16 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 أبريل 2018 .
  19. ↑ ب. جاك كوبلاند (2004). جوهر تورينج . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 370-371 . ISBN  9780198250791تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2017 .

فهرس

  • كاربنتر، بي إي؛ دوران، آر دبليو (1977)، "آلة تورينج الأخرى" ، مجلة الكمبيوتر ، 20 (3): 269-279 ، doi : 10.1093/comjnl/20.3.269 ، مؤرشف من الأصل في 3 يونيو 2012
  • كاربنتر، بي إي؛ دوران، آر دبليو (1986)، تقرير إيه إم تورينج لعام 1946 وأوراق أخرى ، كامبريدج: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
  • كوبلاند، بي جيه ، محرر (2005)، محرك الحوسبة الآلي لآلان تورينج ، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، رقم ISBN 0-19-856593-3
  • كوبلاند، جاك (2006)، "كولوسوس ونشأة الحاسوب الحديث"، في كوبلاند، ب. جاك (محرر)، كولوسوس: أسرار حواسيب فك الشفرات في بليتشلي بارك ، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، ص 108-110 ، ISBN  978-0-19-284055-4
  • كوبلاند، ب. جاك (2012). دماغ آلان تورينج الإلكتروني: الكفاح لبناء جهاز ACE، أسرع حاسوب في العالم . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 9780199609154.
  • لافينغتون، سيمون هـ. (1980)، الحواسيب البريطانية المبكرة: قصة الحواسيب القديمة والأشخاص الذين بنوها ، مطبعة جامعة مانشستر
  • ويلكنسون، جيه إتش (1980)، "عمل تورينج في المختبر الفيزيائي الوطني وبناء أجهزة بايلوت ACE وDEUCE وACE"، في متروبوليس، نيكولاس؛ هاوليت، جيه؛ روتا، جي سي (محررون)، تاريخ الحوسبة في القرن العشرين ، نيويورك: أكاديميك برس
  • ييتس، ديفيد م. (1997)، إرث تورينج: تاريخ الحوسبة في المختبر الفيزيائي الوطني، 1945-1995 ، لندن: متحف العلوم