Джордж Стибиц

Джордж Стибиц
Рожденный	( 1904-04-30 ) 30 апреля 1904 г. Йорк, Пенсильвания , США
Умер	31 января 1995 г. (31 января 1995 г.) (90 лет) Ганновер, Нью-Гэмпшир , США
Альма-матер	Корнелльский университет Юнион Колледж Университет Денисона
Награды	Премия Мемориала Гарри Х. Гуда (1965) Премия IEEE Эмануэля Р. Пиоре (1977)

Джордж Роберт Стибиц (30 апреля 1904 г.) - 31 января 1995 г.) — американский исследователь из Bell Labs , признанный во всем мире одним из отцов современного цифрового компьютера. Он был известен своими работами в 1930-х и 1940-х годах по реализации цифровых схем булевой логики с использованием электромеханических реле в качестве переключающего элемента.

Ранняя жизнь и образование

Стибиц родился в Йорке, штат Пенсильвания , в семье Милдред Мерфи, учительницы математики, и Джорджа Стибица, немецкого реформатского священника и профессора теологии. На протяжении всего своего детства Стибиц любил собирать устройства и системы, работая с такими разнообразными материалами, как игрушечный набор конструкторов или электропроводка в семейном доме. Он получил степень бакалавра математики в Университете Денисона в Гранвилле, штат Огайо , степень магистра физики в Юнион-колледже в 1927 году и докторскую степень. степень бакалавра математической физики Корнельского университета в 1930 году. защитил диссертацию на тему «Колебания неплоской мембраны».

Компьютер

Мемориальная доска в Макнатт-холле Дартмутского колледжа

После получения докторской степени Стибиц начал работать в Bell Labs , где оставался до 1941 года. В ноябре 1937 года он завершил работу над релейным сумматором , который позже назвал « Модель К ». (по его кухонному столу, на котором он якобы был собран), рассчитанный методом двоичного сложения . Реплики «Модели К» теперь находятся в Музее истории компьютеров , Смитсоновском институте , Библиотеке Уильяма Говарда Доана в Университете Денисона и Американском музее компьютеров и робототехники в Бозмане, штат Монтана .

Впоследствии в конце 1938 года Bell Labs санкционировала полноценную исследовательскую программу под руководством Стибитца. Он руководил разработкой калькулятора комплексных чисел (ЧПУ), завершенной в ноябре 1939 года и введенной в эксплуатацию в 1940 году. Используя для своих операций двоичные схемы электромагнитных реле, а не подсчитывая колеса или шестерни, машина выполняла вычисления над комплексными числами . На демонстрации на собраниях Американского математического общества и Математической ассоциации Америки в Дартмутском колледже в сентябре 1940 года Стибиц использовал модифицированный телетайп для передачи команд по телеграфным линиям в ЧПУ в Нью-Йорке. Это было первое удаленное использование вычислительной машины в реальном времени.

Деятельность во время войны и последующие компьютеры Bell Labs

После того, как Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну в декабре 1941 года, Bell Labs стала активно заниматься разработкой устройств управления огнем для вооруженных сил США. Самым известным изобретением Лабораторий был пистолет-директор М-9. гениальное аналоговое устройство , которое направляло зенитный огонь с поразительной точностью. Стибиц перешел в Комитет национальных оборонных исследований , консультативный орган правительства, но сохранил тесные связи с Bell Labs. В течение следующих нескольких лет (1941–1945 гг.) под его руководством лаборатории разработали релейные компьютеры все более сложной конструкции. Первый из них использовался для испытаний «Директора пушки» М-9. Более поздние модели имели более сложные возможности. У них были специализированные названия, но позже Bell Labs переименовала их в «Модель II», «Модель III» и т. д., а Комплексный компьютер был переименован в «Модель I». Все использовали телефонные реле для логики и бумажную ленту для управления и управления. « Модель V » была завершена в 1946 году и представляла собой полностью программируемый компьютер общего назначения, хотя его релейная технология делала его медленнее, чем полностью электронные компьютеры, разрабатывавшиеся в то время.

Применение математики с помощью машины было выдающимся достижением Стибитца и Клода Шеннона , и его легко недооценить. Десятичные числа кодировались группами из двух и пяти реле, что-то вроде бусинок на китайских счетах. Этот двоичный код позволял проводить тщательную проверку ошибок, что гарантировало, что машина остановится и предупредит оператора, прежде чем выдаст неправильный ответ. Релейные компьютеры, в отличие от своих электронных аналогов, должны были иметь схемы обнаружения ошибок, поскольку реле может время от времени выходить из строя, обычно когда кусок пыли мешает нескольким циклам контакта, прежде чем сместиться. Такие периодические ошибки было бы практически невозможно обнаружить без какой-либо внутренней избыточности. Напротив, электронные лампы вышли из строя катастрофически, в результате чего компьютерный сбой был очевиден для его операторов. См . https://dl.acm.org/doi/pdf/10.5555/1074100.1074162 Даже сегодня ИИ Искусственный интеллект совершает много ошибок, называемых «неопределенными рассуждениями», и обнаружение ошибок очень необходимо. Компьютеры Bell Labs были мощными, надежными и сбалансированными машинами. Они часто превосходили своих современников на электронных лампах в решении задач, для которых более низкая скорость не имела решающего значения. Но как только идеи компьютерной архитектуры, вдохновленные фон Нейманом, стали известны и приняты, это преимущество было потеряно, поскольку конструкторы в других местах научились создавать электронные компьютеры без каких-либо архитектурных недостатков, присущих машинам, подобным ENIAC. Таким образом, машины Bell Labs представляют собой эволюционный тупик, хотя их вклад в основную историю цифровых вычислений был огромен.

В конце войны Стибиц не вернулся в Bell Labs, а занялся частной консалтинговой деятельностью. С 1964 года и до выхода на пенсию в 1974 году Стибиц был научным сотрудником по физиологии в медицинской школе Дартмутского колледжа .

Использование термина «цифровой»

В апреле 1942 года Стибиц присутствовал на совещании подразделения Управления научных исследований и разработок (OSRD), которому было поручено оценить различные предложения по устройствам управления огнем, которые будут использоваться против сил Оси во время Второй мировой войны. Стибиц отметил, что предложения делятся на две широкие категории: «аналоговые» и «импульсные». В записке, написанной после встречи, он предложил использовать термин « цифровой » вместо «импульсного», поскольку, по его мнению, последний термин недостаточно описывает природу происходящих процессов. В тот же момент он также указал на пределы этого противостояния между аналоговым и цифровым. Он представил это как скорее теоретическую оппозицию, не имеющую практического применения, поскольку большинство компьютеров того времени состояло как из аналоговых, так и из цифровых механизмов.

Награды

• Премия Мемориала Гарри Х. Гуда в 1965 году (совместно с Конрадом Цузе )
• Премия IEEE Эмануэля Р. Пиоре –
  1977 «За новаторский вклад в развитие компьютеров, использование двоичной арифметики и арифметики с плавающей запятой, индексацию памяти, работу с удаленной консоли и вычисления под программным управлением».
  
• IEEE Премия «Компьютерный пионер» , 1982 г.
• выборы в Национальную инженерную академию , 1981 г.
• избрание в Национальный зал славы изобретателей , 1985 г.

Стибиц имел 38 патентов, помимо тех, которые он получил в Bell Labs. В 1964 году он стал преподавателем Дартмутского колледжа, чтобы наводить мосты между областями информатики и медицины, и ушел из исследований в 1983 году.

Компьютерное искусство

В более поздние годы Стибиц «обратился к невербальному использованию компьютера». В частности, он использовал Commodore-Amiga для создания компьютерного искусства. В письме 1990 года, написанном заведующему кафедрой математики и информатики Университета Денисона, он сказал:

Я обратился к невербальному использованию компьютера и продемонстрировал компьютерное «искусство». Цитаты обязательны, поскольку результатом моих усилий является не создание важного искусства, а демонстрация того, что это занятие доставляет удовольствие, так же, как создание компьютеров было пятьдесят лет назад.

Факультет математики и информатики Университета Денисона расширил и представил некоторые из его работ.

Публикации

• Стибиц, Джордж Роберт (12 января 1943) [26 ноября 1941]. «Двоичный счетчик» . Патент США 2307868 . Проверено 24 мая 2020 г. [1] (4 страницы)
• Стибиц, Джордж Роберт (9 февраля 1954 г.) [19 апреля 1941 г.]. «Сложный компьютер» . Патент US2668661A . Проверено 24 мая 2020 г. [2] (102 страницы)
• Стибиц, Джордж ; Ларриви, Жюль А. (1957). Математика и компьютеры . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл.

См. также

• Список пионеров информатики
• Джон Винсент Атанасов
• Код Грея (отраженный двоичный код)
• Код Грея – Стибитца (код Грея избытка-3)
• Код Стибитца (код превышения-3)

Дальнейшее чтение

• Мелина Хилл, корреспондент Valley News, Мастер получает место в истории , Valley News Западный Ливан, Нью-Хэмпшир, четверг, 31 марта 1983 г., стр. 13.
• Брайан Рэндалл, изд. Истоки цифровых компьютеров: избранные статьи (Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк: Springer-Verlag, 1975), стр. 237–286.
• Эндрю Ходжес (1983), Алан Тьюринг: Загадка , Саймон и Шустер , Нью-Йорк, ISBN   0-671-49207-1 . Стибиц кратко упоминается на страницах 299 и 326. Ходжес называет машину Стибитца одним из двух «больших релейных калькуляторов» ( Говард Х. Эйкен , стр. 326). вторым является

«Второй американский проект (первым был Эйкен) находился в стадии реализации в Bell Laboratories. Здесь инженер Г. Стибиц сначала думал только о разработке релейных машин для выполнения десятичной арифметики с комплексными числами, но после начала войны включил в себя установку для выполнить фиксированную последовательность арифметических операций. Его «Модель III» [так в оригинале] работала в здании в Нью-Йорке во время пребывания там Алана Тьюринга , но она не привлекла его внимания». (стр. 299)

Работа Стибитца по двоичному сложению имеет своеобразное (то есть, по-видимому, одновременное) совпадение с некоторыми экспериментами, которые Алан Тьюринг провел в 1937 году, когда был аспирантом в Принстоне. Следующее принадлежит д-ру Малкольму Макфэйлу, «который был вовлечен в побочную линию, которую занял Алан» (стр. 137); Тьюринг построил свои собственные реле и «фактически сконструировал электрический умножитель и построил первые три или четыре ступени, чтобы проверить, можно ли заставить его работать» (стр. 138). Неизвестно, оказали ли Стибиц и/или Макфейл какое-либо влияние на эту работу Тьюринга; Макфэйл подразумевает, что «[тревога] Тьюринга по поводу возможной войны с Германией» (стр. 138) заставила его заинтересоваться криптоанализом, и этот интерес привел к дискуссиям с Макфэйлом, и эти дискуссии привели к с релейными умножителями экспериментам ( соответствующая часть письма Макфэйла Ходжесу цитируется у Ходжеса, стр. 138).

• Ричи, Дэвид (1986). «Джордж Стибиц и компьютеры Bell». Компьютерные пионеры . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. стр. 33–52 . ISBN  067152397X .
• Смайли, Джейн, Человек, который изобрел компьютер: биография Джона Атанасова, пионера цифровых технологий , Random House Digital, Inc., 2010. ISBN   978-0-385-52713-2 .
• Некролог Кипа Кросби из Калифорнийской ассоциации истории вычислений
• Релейные компьютеры Джорджа Стибица (Подробные описания)
• Счетчики: предыстория цифрового компьютера, от реле до концепции хранимой программы, 1935–1945 (Westport CT: Greenwood Press 1983), глава 4 (Подробное описание и история)
• Релейные компьютеры в Bell Labs: это были машины, части 1 и 2 | 102724647 | Музей истории компьютеров . Стибиц, Джордж Р., как рассказала миссис. С любовью, Эвелин. Май 1967 года . Проверено 11 октября 2017 г. {{cite book}}: |website= игнорируется ( помощь ) CS1 maint: другие ( ссылка )

Внешние ссылки

• Веб-сайт Джорджа Р. Стибитца в Университете Денисона
• Дом вручения премии Джорджа Р. Стибитца в области компьютеров и коммуникаций.
• Биография Стибитца на Pioneers сайте - Керри Редшоу, Брисбен, Австралия.
• Документы Джорджа Стибица в библиотеке Дартмутского колледжа