Пилот ACE

Пилот ACE
Разработчик	Национальная физическая лаборатория (НПЛ)
Дата выпуска	1950 год ; 74 года назад
Процессор	около 800 электронных ламп на частоте 1 мегагерц
Память	128 32-битных слов; позже расширен до 352 слов ( Mercury линии задержки )

Pilot ACE (Automatic Computing Engine) был одним из первых компьютеров, построенных в Великобритании . ^[3] Построенный в Национальной физической лаборатории (NPL) в начале 1950-х годов, он также был одним из первых компьютеров общего назначения с хранимой программой , присоединившись к другим британским разработкам, таким как Manchester Mark 1 и EDSAC той же эпохи. Это была предварительная версия полноценного ACE , которую спроектировал Алан Тьюринг , покинувший NPL до завершения строительства.

История [ править ]

Pilot ACE был построен на основе урезанной версии полной конструкции ACE Тьюринга. После того, как Тьюринг покинул NPL (отчасти потому, что он был разочарован отсутствием прогресса в создании ACE), Джеймс Х. Уилкинсон проект взял на себя Дональд Дэвис , Гарри Хаски и Майк Вуджер . . В разработке дизайна принимали участие ^[4]^[5] Pilot ACE выполнил свою первую программу 10 мая 1950 года. ^[6]^[7] и был продемонстрирован прессе в ноябре 1950 года. ^[8]^[9]

Хотя изначально машина задумывалась как прототип, стало ясно, что машина была потенциально полезным ресурсом, особенно учитывая отсутствие в то время других вычислительных устройств. После некоторых модернизаций, направленных на практическое эксплуатационное использование, он был принят на вооружение в конце 1951 года и в течение следующих нескольких лет прошёл значительную эксплуатационную эксплуатацию. Одна из причин, по которой Pilot ACE был полезен, заключается в том, что он мог выполнять арифметические операции с плавающей запятой, необходимые для научных расчетов. Уилкинсон рассказывает историю о том, как это произошло. ^[10]

На момент создания Pilot ACE не имел аппаратных средств ни для умножения, ни для деления, в отличие от других компьютеров того времени. (Аппаратное умножение было добавлено позже.) Pilot ACE начал с использования умножения и деления с фиксированной запятой, реализованных в виде программного обеспечения. Вскоре стало очевидно, что арифметика с фиксированной запятой — плохая идея, поскольку числа быстро выходили за пределы допустимого диапазона. Написание нового программного обеспечения, позволяющего Pilot ACE выполнять арифметические операции с плавающей запятой, заняло совсем немного времени. После этого Джеймс Уилкинсон стал экспертом и написал книгу об ошибках округления в вычислениях с плавающей запятой, которая в конечном итоге хорошо продавалась. ^[11]

Пилот ACE использовал около 800 электронных ламп . Его основная память состояла из ртутных линий задержки первоначальной емкостью 128 слов по 32 бита каждая, которая позже была расширена до 352 слов. на 4096 слов. В 1954 году была добавлена барабанная память Ее базовая тактовая частота, 1 мегагерц , была самой быстрой из первых британских компьютеров. Время выполнения инструкций сильно зависело от того, где они находились в памяти (из-за использования памяти линии задержки). Добавление может занять от 64 до 1024 микросекунд .

Машина оказалась настолько успешной, что ее коммерческая версия, названная DEUCE , была построена и продана English Electric Company.

Пилотный ACE был остановлен в мае 1955 года и передан в Музей науки , где и находится по сей день. ^[12]

Программное обеспечение [ править ]

Установка магнитного барабана в 1954 году открыла путь к разработке управляющей программы для запуска программ, работающих с матрицами. По настоянию Дж. М. Хана ^[13]^[14] Британской авиастроительной корпорации, ^[15] Брайан В. Мандей разработал общую программу интерпретации (GIP), которая требовала только простых кодовых слов для запуска набора программ, называемых «кирпичиками». Каждый кирпичик мог выполнять одну задачу, например решать ряд одновременных уравнений, инвертировать матрицу и выполнять умножение матриц. Хотя в этой концепции не было ничего нового, уникальность GIP заключалась в простоте кодовых слов, которые не определяли границы матриц. Границы брались из матрицы на барабане, где границами хранились второй и третий элементы. Когда матрица была нанесена на карты, границы задавались как первые два элемента. Таким образом, как только программа была написана, она могла автоматически работать с матрицами разных размеров без необходимости изменения программы.GIP работал в 1954 году. ^[16] и был переписан для DEUCE, преемника Pilot ACE.

Блоки для использования с GIP были написаны М. Вудгером, который разработал уникальную схему хранения элементов массива, а именно « блочный плавающий ». Чтобы использовать обычные числа с плавающей запятой, потребовалось бы два слова для каждого элемента. Компромисс заключался в использовании одной экспоненты для всех элементов массива. Таким образом, для каждого элемента требовалось только одно слово. Нормализовались только самые крупные элементы. Меньшие элементы масштабировались соответствующим образом. Хотя и была некоторая потеря точности, связанная с меньшими элементами, она была незначительной, учитывая, что элементы обычно находились в пределах десяти раз друг от друга. Показатель степени сохранялся вместе с матрицей вместе с размерами.

См. также [ править ]

Список ламповых компьютеров

Ссылки [ править ]

^ «автоматическая вычислительная машина» . Научная фотобиблиотека . Проверено 14 мая 2023 г.
^ «Бумажные карты-тузы 1950 года» . Библиотека изображений «Наука и общество» .
^ Йейтс, Дэвид М. (1997). Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории 1945–1995 гг . Великобритания: Музей науки, Лондон . стр. 126–146. ISBN 0-901805-94-7 .
^ Йейтс, Дэвид М. (1997). Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории 1945–1995 гг . Великобритания: Музей науки, Лондон . стр. 296, 300, 316. ISBN. 0-901805-94-7 .
^ Вуджер, М. (1951). «Автоматическая вычислительная машина Национальной физической лаборатории» . Природа . 167 (4242): 270. Бибкод : 1951Natur.167..270W . дои : 10.1038/167270a0 . S2CID 4286414 .
^ Кэмпбелл-Келли, Мартин (1981). «Программирование пилотного ACE: раннее программирование в Национальной физической лаборатории». IEEE Анналы истории вычислений . 3 (1). IEEE : 133–162. дои : 10.1109/MAHC.1981.10015 . S2CID 9711655 .
^ Аткинсон, Пол (2010). Компьютеры . Книги реакции. п. 39 . ISBN 9781861897374 . Пилот АСЕ 1950 г.
^ «Вычислительная техника: Новости – Национальная физическая лаборатория» . Математика вычислений . 5 (35): 174–175. 1951. doi : 10.1090/S0025-5718-51-99425-2 . ISSN 0025-5718 .
^ «9. Пилотная модель ACE, Теддингтон, Англия» . Информационный бюллетень о цифровых компьютерах . 2 (4): 4. Декабрь 1950 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Рота, Джан-Карло; и др., ред. (1980). История вычислительной техники в двадцатом веке . Академическая пресса .
^ Уилкинсон, Дж. Х. (1994). Ошибки округления в алгебраических процессах . перепечатано Дувром.
^ «Компьютер Pilot ACE» . Великобритания: Музей науки (Лондон) . Архивировано из оригинала 19 августа 2016 г. Проверено 19 августа 2016 г.
↑ Дж. М. Хан, Письмо М. Вуджеру, 20 сентября 1954 г.
^ Дж. М. Хан, «Некоторые предложения по матричным процедурам для электронных цифровых компьютеров», сентябрь 1954 г.
^ М. Кэмпбелл-Келли, соч. цит., с. 156.
^ М. Вуджер, «История и современное использование цифровых компьютеров в Национальной физической лаборатории». Управление процессами и автоматизация, ноябрь 1958 г.

Библиография [ править ]

Джеймс Х. Уилкинсон, Работа Тьюринга в Национальной физической лаборатории и создание пилотных ACE, DEUCE и ACE (в Николасе Метрополисе, Дж. Хоулетте, Джан-Карло Рота (редакторы), История вычислений в двадцатом веке , Академический Пресс , Нью-Йорк, 1980)
Мартин Кэмпбелл-Келли, Программирование пилотного ACE (в IEEE Annals of the History of Computing , Vol. 3 (No. 2), 1981, стр. 133–162)
Б. Джек Коупленд (редактор), Автоматическая вычислительная машина Алана Тьюринга . Издательство Оксфордского университета , 2005, ISBN 0-19-856593-3
Б. Джек Коупленд, Электронный мозг Алана Тьюринга: борьба за создание ACE, самого быстрого компьютера в мире , Oxford University Press , 2012 г., ISBN 978-0-19-960915-4
Майкл Р. Уильямс, История вычислительной техники . Издательство IEEE Computer Society, 1997. ISBN 0-8186-7739-2 . Глава. 8.3.4.
Как Pilot ACE Алана Тьюринга изменил вычислительную технику , BBC News , 15 мая 2010 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

Саймон Х. Лавингтон, Ранние британские компьютеры: история старинных компьютеров и людей, которые их построили ( Манчестер Юниверсити Пресс , 1980)
Дэвид М. Йейтс, Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории, 1945–1995 ( Музей науки, Лондон , 1997, ISBN 0-901805-94-7 )

Внешние ссылки [ править ]

Устное историческое интервью с Дональдом Дэвисом , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Великобритании Дэвис описывает компьютерные проекты Национальной физической лаборатории , начиная с проектной работы Алана Тьюринга в 1947 году и заканчивая разработкой двух компьютеров ACE . Дэвис обсуждает гораздо более крупный второй ACE и решение заключить контракт с English Electric Company на создание DEUCE — возможно, первого коммерческого компьютера в Великобритании.
Пилот ACE в групповой коллекции Музея науки
Как Pilot ACE Алана Тьюринга изменил вычислительную технику
Первый в мире многозадачный компьютер

[sciencephoto/ACE-1] «автоматическая вычислительная машина» . Научная фотобиблиотека . Проверено 14 мая 2023 г.

[2] «Бумажные карты-тузы 1950 года» . Библиотека изображений «Наука и общество» .

[yastes-3] Йейтс, Дэвид М. (1997). Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории 1945–1995 гг . Великобритания: Музей науки, Лондон . стр. 126–146. ISBN 0-901805-94-7 .

[yates97-4] Йейтс, Дэвид М. (1997). Наследие Тьюринга: история вычислений в Национальной физической лаборатории 1945–1995 гг . Великобритания: Музей науки, Лондон . стр. 296, 300, 316. ISBN. 0-901805-94-7 .

[woodger51-5] Вуджер, М. (1951). «Автоматическая вычислительная машина Национальной физической лаборатории» . Природа . 167 (4242): 270. Бибкод : 1951Natur.167..270W . дои : 10.1038/167270a0 . S2CID 4286414 .

[mck81-6] Кэмпбелл-Келли, Мартин (1981). «Программирование пилотного ACE: раннее программирование в Национальной физической лаборатории». IEEE Анналы истории вычислений . 3 (1). IEEE : 133–162. дои : 10.1109/MAHC.1981.10015 . S2CID 9711655 .

[7] Аткинсон, Пол (2010). Компьютеры . Книги реакции. п. 39 . ISBN 9781861897374 . Пилот АСЕ 1950 г.

[8] «Вычислительная техника: Новости – Национальная физическая лаборатория» . Математика вычислений . 5 (35): 174–175. 1951. doi : 10.1090/S0025-5718-51-99425-2 . ISSN 0025-5718 .

[9] «9. Пилотная модель ACE, Теддингтон, Англия» . Информационный бюллетень о цифровых компьютерах . 2 (4): 4. Декабрь 1950 г. ^{[ мертвая ссылка ]}

[10] Рота, Джан-Карло; и др., ред. (1980). История вычислительной техники в двадцатом веке . Академическая пресса .

[11] Уилкинсон, Дж. Х. (1994). Ошибки округления в алгебраических процессах . перепечатано Дувром.

[12] «Компьютер Pilot ACE» . Великобритания: Музей науки (Лондон) . Архивировано из оригинала 19 августа 2016 г. Проверено 19 августа 2016 г.

[13] Дж. М. Хан, Письмо М. Вуджеру, 20 сентября 1954 г.

[14] Дж. М. Хан, «Некоторые предложения по матричным процедурам для электронных цифровых компьютеров», сентябрь 1954 г.

[15] М. Кэмпбелл-Келли, соч. цит., с. 156.

[16] М. Вуджер, «История и современное использование цифровых компьютеров в Национальной физической лаборатории». Управление процессами и автоматизация, ноябрь 1958 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]