طيار ACE

كان جهاز بايلوت إيه سي إي (محرك الحوسبة الآلي) من أوائل الحواسيب التي بُنيت في المملكة المتحدة . ^{[ 3 ]} بُني في المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) في أوائل خمسينيات القرن العشرين، وكان من أوائل الحواسيب متعددة الأغراض ذات البرامج المخزنة ، لينضم إلى تصاميم بريطانية أخرى مثل مانشستر مارك 1 وإي دي إس إيه سي من الحقبة نفسها. كان هذا الجهاز نسخة أولية من جهاز إيه سي إي الكامل ، الذي صممه آلان تورينج ، الذي غادر المختبر الفيزيائي الوطني قبل اكتمال بناء بايلوت إيه سي إي.

صُممت مركبة بايلوت إيس لتكون نسخة مُصغّرة من تصميم تورينج الكامل لمركبة إيس. بعد مغادرة تورينج للمختبر الفيزيائي الوطني (NPL) (ويرجع ذلك جزئيًا إلى خيبة أمله من بطء التقدم في بناء مركبة إيس)، تولى جيمس هـ. ويلكنسون المشروع. وشارك في التصميم كلٌ من دونالد ديفيز وهاري هاسكي ومايك وودجر . ^{[ 4 ] [ 5 ]} أجرت مركبة بايلوت إيس أول برنامج لها في 10 مايو 1950، ^{[ 6 ] [ 7 ]} وعُرضت على الصحافة في نوفمبر 1950. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

على الرغم من أن الجهاز صُمم في الأصل كنموذج أولي، إلا أنه سرعان ما اتضح أنه مورد قيّم، لا سيما في ظل ندرة أجهزة الحوسبة الأخرى آنذاك. بعد إجراء بعض التحسينات لجعل استخدامه عمليًا، دخل الخدمة في أواخر عام ١٩٥١، وشهد استخدامًا مكثفًا خلال السنوات التالية. من أسباب أهمية جهاز Pilot ACE قدرته على إجراء العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة اللازمة للحسابات العلمية. يروي ويلكنسون قصة تطور هذه القدرة. ^{[ ١٠ ]}

عند بنائه لأول مرة، لم يكن لدى جهاز Pilot ACE مكونات مادية للضرب أو القسمة، على عكس أجهزة الكمبيوتر الأخرى في ذلك الوقت. (أُضيفت خاصية الضرب المادية لاحقًا). بدأ Pilot ACE باستخدام الضرب والقسمة بنظام الفاصلة الثابتة ، مُنفذًا برمجيًا. وسرعان ما اتضح أن استخدام نظام الفاصلة الثابتة غير عملي، لأن الأرقام كانت تخرج عن النطاق بسرعة. لم يستغرق الأمر سوى وقت قصير لكتابة برنامج جديد يمكّن Pilot ACE من إجراء العمليات الحسابية بنظام الفاصلة العائمة. بعد ذلك، أصبح جيمس ويلكنسون خبيرًا في هذا المجال، وألّف كتابًا عن أخطاء التقريب في حسابات الفاصلة العائمة، والذي حقق مبيعات جيدة في نهاية المطاف. ^{[ 11 ]}

استخدم جهاز Pilot ACE ما يقارب 800 صمام مفرغ . وتألفت ذاكرته الرئيسية من خطوط تأخير زئبقية بسعة أصلية تبلغ 128 كلمة ، كل منها 32 بت، والتي تم توسيعها لاحقًا إلى 352 كلمة. وفي عام 1954، أُضيفت ذاكرة أسطوانية بسعة 4096 كلمة. وكان معدل ساعته الأساسي، 1 ميجاهرتز ، الأسرع بين أجهزة الكمبيوتر البريطانية المبكرة. وكان زمن تنفيذ التعليمات يعتمد بشكل كبير على موقعها في الذاكرة (بسبب استخدام ذاكرة خطوط التأخير). وقد تستغرق عملية الجمع ما بين 64 و1024 ميكروثانية .    

لقد حققت الآلة نجاحًا كبيرًا لدرجة أنه تم تصنيع نسخة تجارية منها، أطلق عليها اسم DEUCE ، وبيعها من قبل شركة English Electric Company.

تم إغلاق مشروع Pilot ACE في مايو 1955، وتم التبرع به إلى متحف العلوم ، حيث لا يزال موجودًا حتى اليوم. ^{[ 12 ]}

أدى تركيب الأسطوانة المغناطيسية عام ١٩٥٤ إلى فتح المجال لتطوير برنامج تحكم لتشغيل البرامج التي تتعامل مع المصفوفات. وبتشجيع من جيه إم هان ^{[ ١٣ ] [ ١٤ ]} من شركة الطائرات البريطانية ^{[ ١٥ ]} ، طور برايان دبليو مونداي برنامج التفسير العام (GIP)، الذي لم يتطلب سوى كلمات رمزية بسيطة لتشغيل مجموعة من البرامج تُسمى "الوحدات البرمجية". تستطيع كل وحدة برمجية أداء مهمة واحدة، مثل حل مجموعة من المعادلات الآنية، أو عكس مصفوفة، أو إجراء عملية ضرب المصفوفات. ورغم أن هذا المفهوم لم يكن جديدًا، إلا أن برنامج التفسير العام تميز ببساطة كلماته الرمزية التي لم تُحدد حدود المصفوفات. فقد استُخرجت الحدود من المصفوفة الموجودة على الأسطوانة، حيث كانت الحدود هي العنصرين الثاني والثالث المُخزنين. وعندما كانت المصفوفة تُثقب على بطاقات، كانت الحدود تُعطى على أنها أول عنصرين. وهكذا، بمجرد كتابة البرنامج، كان بالإمكان تشغيله تلقائيًا مع أحجام مختلفة من المصفوفات، دون الحاجة إلى تعديل البرنامج. كان برنامج GIP قيد التشغيل في عام 1954، ^{[ 16 ]} وتمت إعادة كتابته لبرنامج DEUCE، خليفة برنامج Pilot ACE.

كتب م. وودجر وحدات البناء المستخدمة مع GIP، حيث ابتكر طريقة فريدة لتخزين عناصر المصفوفة، وهي " التخزين العائم الكتلي ". كان استخدام الأعداد العشرية العادية سيتطلب كلمتين لكل عنصر. وكان الحل الوسط هو استخدام أس واحد لجميع عناصر المصفوفة. وبالتالي، لم تكن هناك حاجة إلا لكلمة واحدة لكل عنصر. تم تطبيع أكبر عنصر (أو أكبر العناصر) فقط، بينما تم تغيير حجم العناصر الأصغر وفقًا لذلك. على الرغم من وجود بعض فقدان الدقة المرتبط بالعناصر الأصغر، إلا أنه لم يكن كبيرًا، نظرًا لأن العناصر تميل إلى أن تكون متقاربة في حدود عشرة أضعاف. تم تخزين الأس مع المصفوفة، إلى جانب الأبعاد.

• قائمة أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بالصمامات المفرغة
• حاسوب موزاييك

• جيمس هـ. ويلكنسون، عمل تورينج في المختبر الفيزيائي الوطني وبناء Pilot ACE وDEUCE وACE (في نيكولاس متروبوليس، ج. هاوليت، جيان كارلو روتا، (محررون)، تاريخ الحوسبة في القرن العشرين ، مطبعة أكاديمية ، نيويورك، 1980)
• مارتن كامبل كيلي، برمجة جهاز Pilot ACE (في IEEE حوليات تاريخ الحوسبة ، المجلد 3 (العدد 2)، 1981، الصفحات  133-162)
• ب. جاك كوبلاند (محرر)، محرك الحوسبة الآلي لآلان تورينج . مطبعة جامعة أكسفورد ، 2005، رقم ISBN 0-19-856593-3
• ب. جاك كوبلاند، دماغ آلان تورينج الإلكتروني: الصراع لبناء جهاز ACE، أسرع حاسوب في العالم ، مطبعة جامعة أكسفورد ، 2012، رقم ISBN 978-0-19-960915-4
• مايكل ر. ويليامز، تاريخ تكنولوجيا الحوسبة . مطبعة جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 1997. ISBN 0-8186-7739-2الفصل 8.3.4
• كيف غيّر جهاز بايلوت إيس من تصميم آلان تورينج عالم الحوسبة ، بي بي سي نيوز ، 15 مايو 2010

• سيمون هـ. لافينغتون، أجهزة الكمبيوتر البريطانية المبكرة: قصة أجهزة الكمبيوتر القديمة والأشخاص الذين بنوها ( مطبعة جامعة مانشستر ، 1980)
• ديفيد م. ييتس، إرث تورينج: تاريخ الحوسبة في المختبر الفيزيائي الوطني، 1945-1995 ( متحف العلوم، لندن ، 1997، ISBN) 0-901805-94-7)

• مقابلة تاريخية شفهية مع دونالد دبليو ديفيز ، من معهد تشارلز باباج ، جامعة مينيسوتا. يصف ديفيز مشاريع الحوسبة في المختبر الفيزيائي الوطني البريطاني ، بدءًا من تصميم آلان تورينج عام 1947 وصولًا إلى تطوير حاسوبي ACE . يناقش ديفيز حاسوب ACE ثانيًا أكبر حجمًا، وقرار التعاقد مع شركة إنجلش إلكتريك لبناء حاسوب DEUCE، الذي يُحتمل أن يكون أول حاسوب يُنتج تجاريًا في بريطانيا العظمى.
• طائرة بايلوت إيس ضمن مجموعة متحف العلوم
• كيف غيّر جهاز بايلوت إيس من آلان تورينج عالم الحوسبة
• أول حاسوب متعدد المهام في العالم
• برنامج محاكاة الطيار الآلي ACE ثلاثي الأبعاد يعمل عبر المتصفح، وهو عبارة عن محاكاة لجهاز كمبيوتر الطيار الآلي ACE.