سيتون

كان سيتون ( بالروسية : Сетунь ) حاسوبًا طُوِّر عام 1958 في جامعة موسكو الحكومية . بُني تحت إشراف سيرجي سوبوليف ونيكولاي بروسينتسوف . كان أول حاسوب ثلاثي حديث ، إذ استخدم نظام الأرقام الثلاثية المتوازنة والمنطق الثلاثي القيم بدلًا من المنطق الثنائي القيم السائد في الحواسيب الأخرى. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

ملخص

صُمم هذا الحاسوب لتلبية احتياجات جامعة موسكو الحكومية، وصُنع في مصنع كازان للرياضيات. تم إنتاج خمسين حاسوبًا منه بين عامي 1959 و1965، حين توقف الإنتاج. كانت ذاكرة التشغيل المميزة تتألف من 81 كلمة، كل كلمة منها مكونة من 18 رقمًا ثلاثيًا (trits)، بالإضافة إلى 1944 كلمة إضافية على أسطوانة مغناطيسية (بإجمالي حوالي 7  كيلوبايت). [ 4 ] بين عامي 1965 و1970، استُخدم حاسوب ثنائي عادي في جامعة موسكو الحكومية ليحل محله. ورغم أن أداء هذا الحاسوب الثنائي البديل كان مماثلاً، إلا أن تكلفته كانت 2.5 ضعف تكلفة حاسوب سيتون. [ 5 ]

في عام 1970، طُوِّرت بنية حاسوبية ثلاثية جديدة، هي سيتون-70 . وقد طُبِّقت أفكار إدسكار دبليو ديكسترا حول البرمجة الهيكلية في مكونات هذا الحاسوب. وقد طُوِّرت مجموعة التعليمات المختصرة ونُفِّذت بواسطة نيكولاي بروسينتسوف بشكل مستقل عن مبادئ بنية RISC . [ 5 ]

تم تحويل بنية جهاز Setun-70 إلى نظام الحوار للبرمجة المهيكلة (DSSP). يحاكي DSSP بنية Setun-70 على الحواسيب الثنائية، مما يتيح الاستفادة من مزايا البرمجة المهيكلة. تتشابه لغة برمجة DSSP في تركيبها مع لغة برمجة Forth ، ولكنها تختلف في تسلسل التعليمات الأساسية، وخاصة تعليمات القفز الشرطي. طُوّر DSSP على يد نيكولاي بروسينتسوف وطلاب الدكتوراه في جامعة موسكو الحكومية خلال ثمانينيات القرن الماضي . وتم إصدار نسخة 32 بت منه عام 1989.

تاريخ

بدء المشروع

بدأ مشروع سيتون على يد سيرجي سوبوليف ، بهدف تطوير حاسوب صغير للاستخدام في جامعة موسكو الحكومية ، بعد إلغاء نقل حاسوب M-2 إلى الجامعة عام 1953. وفي عام 1956، نظم سلسلة من الندوات لتحليل عيوب الحواسيب الموجودة آنذاك وخطط التنفيذ التقني المختلفة. وشارك في هذه الندوات ممثلون عن جامعة موسكو الحكومية، ومعهد الطاقة الذرية، ومعاهد أخرى تابعة لأكاديمية العلوم. ومن أبرز الحضور شورا بورا، وكونستانتين أدولفوفيتش سيمينداييف، وجوجوليف. وفي إحدى هذه الندوات، بتاريخ 23 أبريل/نيسان 1956، عُيّن نيكولاي بيتروفيتش بروسينتسوف مصممًا تنفيذيًا ومشرفًا على المشروع. [ 6 ] [ 7 ]

في ذلك الوقت، كان بروسينتسوف خريجًا (ما يعادل درجة الماجستير، انظر التعليم في روسيا ، النموذج التقليدي) من جامعة موسكو الحكومية، وكان قد تخرج من معهد موسكو للطاقة . قبل تعيين بروسينتسوف مصممًا تنفيذيًا لحاسوب سيتون، نقله سوبوليف إلى قسم الميكانيكا والرياضيات وأرسله إلى مختبر غوتينماخر في معهد الميكانيكا الدقيقة لاكتساب خبرة عملية. كانت هذه تجربة قيّمة للغاية بالنسبة لبروسينتسوف. في المختبر، أتيحت له إمكانية الوصول إلى حواسيب المختبر ووثائقها الداعمة، والتي وجدها بروسينتسوف "ضعيفة تقنيًا". عندها قرر بروسينتسوف استخدام نظام الأعداد الثلاثي.

كمبيوتر سيتون

واصل سوبوليف دعم المشروع من خلال البحث عن مساعدين والمشاركة في المناقشات. في عام ١٩٥٦، بدأ بروسينتسوف التصميم بمساعدة أربعة مهندسين وخمسة فنيين بالإضافة إليه. عمل الفريق بأكمله في غرفة مساحتها ٦٠ مترًا مربعًا مزودة بطاولات مختبرية، حيث قاموا بتصميم وتجميع الجهاز يدويًا. عمل جوجوليف كمبرمج رئيسي، وبالتعاون معه، طور بروسينتسوف بنية حاسوب سيتون. في عام ١٩٥٨، ازداد عدد أعضاء الفريق إلى ٢٠ شخصًا، وتم تجميع النموذج الأول لحاسوب سيتون. اسم سيتون مشتق من نهر يقع بالقرب من الجامعة. [ ٥ ] [ ٦ ]

بعد بناء النموذج الأول من حاسوب سيتون، أصدر مجلس الوزراء السوفيتي مرسومًا لمصنع قازان للآلات الرياضية بإنتاج حواسيب سيتون بكميات كبيرة. إلا أن إدارة المصنع لم تكن مهتمة بالإنتاج على نطاق واسع. أُعيد النموذج الثاني الذي تم بناؤه إلى المصنع، حيث رأى مديرو المصنع ومسؤولوه أنه لم يكن موثوقًا به بعد. واضطر الفريق إلى تعديل النموذج الثاني يدويًا. وفي 30 نوفمبر/تشرين الثاني 1961، أُجبر مدير مصنع قازان على توقيع قرار أنهى محاولات وقف إنتاج حاسوب سيتون. واستمر إنتاج الحواسيب بمعدل 15-20 جهازًا سنويًا حتى عام 1965، حين رفض المصنع مواصلة الإنتاج لانخفاض سعر بيع الحاسوب.

رغم أن جهاز سيتون حظي باهتمام كبير من الخارج، إلا أن وزارة التجارة الخارجية لم تُلبِّ الطلبات الواردة. لم يُصنَّع سوى 50 جهاز كمبيوتر من طراز سيتون، استُخدم منها 30 جهازًا في مؤسسات التعليم العالي داخل الاتحاد السوفيتي. [ 5 ] [ 6 ]

حاسوب سيتون-70

بين عامي 1961 و1968، طوّر بروسنتسوف وجوجوليف حاسوب سيتون-70، وهو الجيل التالي من حواسيب سيتون، ذو بنية جديدة. صُمم هذا الحاسوب لتطوير البرمجيات بكفاءة عالية، حيث لعب النظام الثلاثي دورًا محوريًا. تُكتب العناوين والعمليات على شكل مقاطع لفظية، طول كل مقطع منها يساوي 6 ثلاثيات (حوالي 9.5 بت). استُبدلت التعليمات المكتوبة بكلمات في التصميم التقليدي بتعبيرات جبرية للمعاملات مُقسّمة إلى مقاطع لفظية، وذلك بعد تحديث مجموعة التعليمات للسماح بتنوع أكبر في طول المعاملات. [ 5 ] يُكمّل هذا النظام الجبري عمليات الاختبار والتحكم والإدخال والإخراج. يستطيع المستخدم إضافة عمليات بنفسه دون التأثير على أداء الحاسوب، مما يوفر الظروف المثالية للبرمجة الهيكلية. أكد بروسنتسوف أن وقت البرمجة على سيتون-70 انخفض من خمسة إلى عشرة أضعاف مع موثوقية ووضوح واختصار وسرعة غير مسبوقة.

تم وصف خوارزمية عمل Setun-70 بشكل شامل في Algol-60 الموسع .

نهاية مشروع سيتون

اعتبر رئيس الجامعة الجديد أبحاث بروسينتسوف وتصميمه للحاسوب علمًا زائفًا . بعد مشروع سيتون-70، نُقل مختبر بروسينتسوف من مركز الحاسوب في جامعة موسكو الحكومية إلى علية في سكن طلابي، ودُمر النموذج الأولي لحاسوب سيتون. نُقل نموذج سيتون-70 إلى مختبر العلية الجديد، واستُخدم كأساس لتطوير نظام الحاسوب التعليمي "محطة العمل الرئيسية".

التبني والتطبيق

بفضل بساطة وسلاسة تصميمها، ونظام برمجتها المُصمم جيدًا والذي تضمن المفسرات التالية: IP-2 (للأعداد العشرية ذات الفاصلة العائمة، 8 أرقام عشرية)، وIP-3 (للأعداد العشرية ذات الفاصلة العائمة، 6 أرقام عشرية)، وIP-4 (للأعداد المركبة، 8 أرقام عشرية)، وIP-5 (للأعداد العشرية ذات الفاصلة العائمة، 12 رقمًا عشريًا)، بالإضافة إلى برنامج POLIZ التلقائي مع نظام تشغيله ومكتبة البرامج الفرعية القياسية (للأعداد العشرية ذات الفاصلة العائمة، 6 أرقام عشرية)، سرعان ما أتقن مستخدمو حواسيب سيتون استخدامها في الجامعات والمصانع ومراكز الأبحاث. وقد أثبتت هذه الحواسيب فعاليتها كأداة لحل مشكلات عملية هامة في مجالات واسعة، بدءًا من النمذجة العلمية والحسابات الهندسية وصولًا إلى التنبؤات الجوية وتحسين إدارة المؤسسات. [ 8 ]

في ندوات المستخدمين حول حواسيب سيتون - التي عُقدت في جامعة موسكو الحكومية (1965)، ومصنع ليودينوفو لقاطرات الديزل (1968)، ومعهد إيركوتسك للفنون التطبيقية (1969) - قُدِّمت عشرات التقارير حول تطبيقات عملية ناجحة في الاقتصاد الوطني. وبفضل شفرتها الثلاثية المتوازنة، أثبتت سيتون أنها أداة حاسوبية عالمية حقًا، سهلة البرمجة، وعالية الكفاءة. واكتسبت سمعة طيبة، لا سيما كأداة تعليمية لتدريس الرياضيات الحاسوبية في أكثر من ثلاثين جامعة. وفي أكاديمية جوكوفسكي للهندسة التابعة للقوات الجوية، أصبحت سيتون منصةً لأول نظام تعليمي آلي قائم على الحاسوب. [ 9 ]

النقاد

يجادل برايان هايز في مقالته "القاعدة الثالثة" بأن بروسينتسوف لم يدرك الميزة النظرية لنظام الأساس 3: [ 10 ]

لسوء الحظ، لم يُدرك سيتون إمكانات النظام الثلاثي في ​​تقليل عدد المكونات. فقد تم تخزين كل وحدة ثلاثية في زوج من النوى المغناطيسية، موصولة على التوالي بحيث يكون لها ثلاث حالات مستقرة. كان بإمكان زوج النوى استيعاب بتين ثنائيين، وهو ما يعادل معلومات أكثر من وحدة ثلاثية واحدة، وبالتالي أُهدرت ميزة النظام الثلاثي.

مقارنة بالحواسيب الثنائية

على الرغم من أن التصميم الثلاثي لم يُنتج على نطاق واسع، فقد دارت نقاشات حول مزايا النظام الثلاثي مقارنةً بالنظام الثنائي، وحظي النظام الثلاثي، وبشكل أعم، باهتمام كبير في الأوساط الأكاديمية، وكذلك أنظمة المنطق متعددة القيم. [ 11 ] وجد بروسنتسوف أن النظام الثلاثي متفوق على النظام الثنائي: فقد مكّنه من إنشاء عناصر بسيطة وموثوقة للغاية، ولم يحتج إلا إلى سُبع عدد العناصر التي احتاجتها حواسيب غوتنماخر. كما انخفضت متطلبات مصدر الطاقة بشكل ملحوظ نظرًا لاستخدام عدد أقل من القضبان المغناطيسية والثنائيات. ووجد أيضًا أن نظام ترميز الأعداد الطبيعية المستخدم في النظام الثلاثي متفوق على ترميز الأعداد المباشر والمتبادل والتكميلي المستخدم في النظام الثنائي. وأكد أن النظام الثلاثي متفوق على النظام الثنائي في معظم الجوانب، ونشر العديد من الأبحاث التي تُدافع عن النظام الثلاثي بين عامي 1985 و2014. [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ويذربي، ليف. "هيجل 2.0 | ليف ويذربي" . cabinetmagazine.org .
  2. ^ "الغلاف 2. القرصنة السيبرانية" . متحف DataArt لتكنولوجيا المعلومات .
  3. "حاسوب سيتون" . 29 ديسمبر 2014.
  4. "ЭВМ Сетунь " [ حاسوب سيتون ] . المتحف الروسي الافتراضي للحاسوب (باللغة الروسية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2016 .
  5. 1 2 3 4 5 بروسينتسوف، ن.ب.؛ ماسلوف، س.ب.؛ راميل ألفاريز، ج.؛ جوغوليف، إ.أ. "تطوير الحواسيب الثلاثية في جامعة موسكو الحكومية" . المتحف الروسي الافتراضي للحاسوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2015 .
  6. 1 2 3 "رواد الحوسبة السوفيتية | SIGCIS" . www.sigcis.org . تاريخ الاسترجاع: 26-05-2025 .
  7. بروخوروف، سيرجي (يونيو 2020). "سيرجي سوبوليف - عالم الرياضيات البارز، مؤسس علوم الحاسوب الروسية". المؤتمر الدولي لتقنيات الهندسة وعلوم الحاسوب (EnT) لعام 2020. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ( IEEE). الصفحات 104-108 . doi : 10.1109/EnT48576.2020.00026 . ISBN  978-1-7281-8090-8.
  8. ^ بروسنتسوف، ن.ب. (1972). "جهاز رقمي كهرومغناطيسي مزود بإشارات ثلاثية واحدة". نوكا : 242– 244.
  9. ^ "الثلاثية EVM "سيتون" و"سيتون 70""" . www.computer-museum.ru . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-05-2025 .
  10. هايز، برايان (2001). "علوم الحاسوب: القاعدة الثالثة" . مجلة ساينتست الأمريكية . 89 (6): 490-494 . doi : 10.1511/2001.40.490 . ISSN 0003-0996 . JSTOR 27857554 .  
  11. دوبروفا، إيلينا. المنطق متعدد القيم في الدوائر المتكاملة واسعة النطاق: التحديات والفرص . S2CID 17070721. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-05-2025 . 
  12. مالينوفسكي، بوريس نيكولايفيتش (2010). فيتزباتريك، آن؛ مالدونادو، كيت (محرران). رواد الحوسبة السوفيتية . ترجمة أروني، إيمانويل ( الطبعة الثانية). مجموعة الاهتمام الخاصة بالحوسبة والمعلومات والمجتمع.