ABC – pirmasis kompiuteris?

Be abejonių Babidžas subrandino skaičiavimo mašinos idėją dar daug laiko iki atsirandant tam tinkamoms technologijoms. O joms atsiradus, atsirado nemažai žmonių, iš naujo atrandančių Babidžo idėjas. Tačiau tikruoju skaitmeninio kompiuterio išradėju reikia laikyti Džoną Vincentą Atanasofą (Atanasoff, 1903-1995).

Jo tėvas buvo bulgarų imigrantas į JAV, kur dirbo kalnakasybos inžinieriumi Floridoje. Jis, kartu su motina, dirbusia mokytoja, skatino sūnų domėtis matematika. 9-metis Džonas rado tėvo logaritminę liniuotę ir žaidė su ja. Iš esmės, liniuotė buvo primityvus analoginis kompiuteris.

Jaunystėje Atanasofas domėjosi fizika ir chemija, skaitydamas viską, kas patekdavo po ranka. Jis nusprendė tapti fiziku teoretiku. Tačiau Floridos un-te studijavo elektros inžineriją, o tada Ajovos un-te gavo matematikos magistro laipsnį. Viskonsino un-te gynėsi daktaro disertaciją apie helio dialektines savybes. Tačiau savo laisvalaikį skyrė elektronikai. Galiausiai gavo matematikos ir fizikos profesoriaus vietą Ajovos koledže.

Kaip ir daugeliui mokslininkų, Atanasofas turėjo problemų su skaičiavimais. Jis suorganizavo studentų grupę darbui su Monroe kalkuliatoriais, tačiau lygčių sprendimas vis tik liko lėtas procesas. Jis mąstė apie mechaninius analoginius skaičiuotuvus, žinomais iš Vannevar Bush‘o darbų, tačiau jie gebėjo spręsti tik paprastas diferencialines lygtis, o Atanasofas norėjo spręsti diferencialines lygtis su dalinėmis išvestinėmis. Jis netgi ėmėsi modifikuoti IBM kalkuliatorių, tačiau IBM pasiskundė dėl sugadinto paskolinto prietaiso. Jo beprotiškiausia idėja buvo panaudoti 30 sujungtų Monroe kalkuliatorių.

Atanasofas suprato, kad jam reikia skaitmeninio kompiuterio, tačiau nežinojo, kaip jį sukurti. Jis turėjo įprotį, susidūręs su sunkia problema, sėsti į mašiną ir važiuoti. Būtent taip ir padarė vieną 1937 m. žiemos vakarą. 80 mylių greito važiavimo vertė dėmesį sutelkti vien į kelią ir negalvoti apie problemas. Tada stabtelėjo prie pakelės užeigos, kad užsisakytų burbono ir vandens. Jis prasėdėjo 3 val., per kurias priėjo prie 4 išvadų:
1) skaitmeninis kompiuteris turi būti gaminamas iš elektroninių komponenčių (tačiau tos tuo metu dar buvo labai nepatikimos), nes jos užtikrina didesnį greitį; 2) Jo pagrindas privalo būti dvejetainė aritmetika (tuo metu visi skaičiuokliai buvo dešimtainiai); 3) skaičiavimai turi būti nuoseklūs (vienu metu atliekant tik vieną operaciją su vienu bitu), kad leidžia supaprastinti aparatūrą neprarandant skaičiaus tikslumo; 4) bito reikšmę galima įsiminti kaip įkrautą ir iškrautą kondensatoriaus būseną. Tačiau problema buvo ta, kad kondensatorius savaime silpdavo. Tai buvo išspręsta regeneracijos procesu, kurį jis pavadino „jogging“ (risnojimu). Tai buvo dinaminės atminties pirmtakas.

Atanasofas nė vienos jų neužsirašė, nes niekad neužmiršdavo savo idėjų. Praėjo beveik metai tobulinant atsinaujinančią grandinę bei dvejetainės logikos elementus, o tada kompiuterio pagaminimui pasamdė studentą Clifford Berry^*), kurį rekomendavo jo dėstytojas prof. Harold Anderson‘as. Jiedu 1939 m. pavasarį pradėjo prototipo gamybą, kurio veikianti versija pasirodė gruodžio mėn., kurią pademonstravo Ajovos koledžo vadovybei, kuri skyrė 850 dolerių pilnai veikiančios mašinos, gebančios spręsti lygčių sistemas, sukūrimui.

ABC (Atanasoff Berry Computer) buvo stebinanti mašina. Logikos valdymui buvo naudojama 300 vakuuminių lempų. Atminčiai naudoti Bakelite būgnai, maždaug 8 colių skersmens ir 11 colių ilgo. Kiekviename būgne eilėmis buvo išdėstyti kondensatoriai. Kiekvieno jų krūvis buvo nuskaitomas ir atnaujinamas būgnui sukantis, Būgno talpa buvo 30 50-bičių skaičių, t.y. apie 1,5 Kb. Veiksmams su skaičiais buvo 30 sudėties/atimties elementų. Įvedimui naudotos perfokortos – 5-i 15-os skaitmenų skaičiai kortoje koduoti dešimtainėje sistemoje. Kita naujove buvo kibirkštinės atminties kortose naudojimas. Kibirkštis nudegindavo kortą tam tikroje vietoje. Apanglėję vietos sumažindavo kortos varžą ir taip galėjo būti nuskaitomi duomenys.

ABC niekada nebuvo išbaigtas veikiantis kompiuteris. Jie nutraukė projektą dėl karo ir niekada neužbaigė. Mašina dirbo pakankamai ilgai, kad pademonstruotų principus, net nepakankamai ilgai, kad išspręstų realias lygtis. Vis tik, skyręs lėšas, Ajovos un-tas nusprendė užpatentuoti mašiną. Tačiau Atanasofas su Berry turėjo dalintis pajamas su universitetu, todėl ir dėl spaudimo iš šių universitetas neišsiėmė patento.

Į žaidimą įsijungia Mauchy

1940 m. gruodį Atanasofas dalyvavo John Mauchly paskaitoje apie analoginių kompiuterių naudojimą. Po paskaitos jie pasikalbėjo apie alternatyvią galimybę ir Atanasofas papasakojo apie kuriamą kompiuterį. Po kelių mėnesių Mauchly su sūnumi 5 d. svečiavosi pas Atanasofą. Mauchly paprašė dokumentų kopijos, kad galėtų sukurti Atanasofo kalkuliatorių Moore inžinerijos mokykloje. Atanasofas atsisakė, nes norėjo, kad nenorėjo, kad apie mašiną būtų sužinota iki bus suteiktas patentas.

Per karą Atanasofas tapo Jūrų laivyno laboratorijos Akustikos skyriaus vadovu. Jame buvo ir J. Presper Eckert‘as. Atanasofą pasiekė gandai, kad jie dirba ties kažkuo nauja dėl skaičiavimų. Jis užklausė, bet jam buvo atsakyta, kad tai įslaptinta. Iš tikro Mauchly ir Eckert‘as kūrė ENIAC, kurią įprasta laikyti pirmuoju skaitmeniniu kompiuteriu.

Atanasofas pats galėjo pasiūlyti mašiną Jūrų laivynui, tačiau jis jautė, kad tai kirstųsi su jo kitais darbais, kuriuos jis laikė svarbesniais karo metu. Po karo Atanasofas jau negrįžo prie kompiuterių. Jis jautė, kad yra sukūręs veikiantį kompiuterį ir tam skyręs daug laiko ir energijos. Vėliau jis apgailestavo netęsęs darbo. Jis nepakankamai įvertino revoliucinę kompiuterio svarbą ir jo poveikį pasauliui. Bet jis apgailestavo, kad Eckert‘as ir Mauchly pasiėmė pirmo elektroninio kompiuterio, ENIAC, šlovę net nepaminėdami jo pastangų kuriant ABC.

1954 m. IBM patentų teisininkas susisiekė su Atanasofu su siūlymu nutraukti Mauchly-Eckert‘o patentą. Jį turėjo IBM konkurentai – ir tai būtų naudinga IBM. Nors pradžioje atsisakė, vėliau Atanasofas sutiko. Tačiau patentų ginčai vyksta labai lėtai, o 1963 m. nusižudė C. Berry, pagrindinis liudininkas.

Byla 1970 m. pasiekė teismą, kuriame Atanasofas pademonstravo mašinos atstatymą, kas padarė nemažą įtaką sprendimui, kad Atanasofas yra elektroninio kompiuterio išradėjas, o Eckert‘as and Mauchly išvystė ABC. Patentas buvo atšauktas, nes ENIAC bent metus buvo naudojamas termobranduolinės bombos skaičiavimams iki pateikiant patentą.

Spendimas paskelbtas 1973 m. spalio 19 d., tačiau jį spaudoje užgožė Watergate skandalas. Visuomenė apie jį plačiai neišgirdo. Tačiau Atanasofas buvo pripažintas. Dar prieš 1973 m. teismo sprendimą, 1970 m. Bulgarija jam įteikė Šv. Kirilo ir Metodijaus ordiną, aukščiausią Bulgarijos apdovanojimą, skiriamą už mokslinius pasiekimus. 1978 m. jis įtrauktas į Ajovos išradėjų šlovės sąrašą, 1981 m. apdovanotas IEEE Kompiuterių pionieriaus medaliu.

Ar ABC buvo pirmuoju kompiuteriu?

Neabejotinai tai buvo ankstyvasis bandymas sukurti skaitmeninį kompiuterį, tačiau nebuvo užbaigtas. Atanasofas tvirtino, kad tai nesvarbu, nes jis galėjo parodyti, kad idėjos veikia. Tačiau tai tik perkėlė jį į Babidžo padėtį – idėja, o ne realus daiktas. Ir tai labiau buvo skaitmeninių komponenčių rinkinys nei išbaigta sistema.

Tad svarbiausias klausimas yra ar ENIAC išvystytas iš ABC – t.y., ar Mauchly papasakojo Atanasofui apie savo darbus jų pirmo susitikimo 1941 m. birželio 14 d. metu. Mauchly neabejotinai parašė laišką 1940-ais, t.y. prieš atvykdamas susipažinti su ABC, apie savo darbus, tačiau Atanasofas tvirtina, kad Mauchly neminėjo jokio tokio projekto. Mauchly ir Atanasofo teiginiai skiriasi ir apie tai, kas nutiko susitikimo metu. Atanasofas sako, kad Mauchly „buvo sužavėtas“, o Mauchly tvirtino, kad „nors jis naudojo elektrines sklendes, kurios buvo pakankamai pigios, tačiau prarado daug, nes jos nebuvo sparčios“; ir kad tas darbas tebuvo laiko švaistymas. Dar Mauchly sakė, kad Atanasofas neįstengė sukurti patikimų trigerių, kurie buvo pagrindine ENIAC komponente.

Originali ABC buvo išmontuota, kai Jovos koledžas apatinį aukštą pertvarkė į auditorijas. Vienintelis išlikęs daiktas buvo atminties būgnas (drum). Tačiau 1997 m. Ames‘o laboratorijos tyrinėtojai atkūrė veikiančią kopiją už 350 tūkst. dolerių.

^*) Klifordas Beris (Clifford Edward Berry, 1918-1963) – amerikiečių inžinierius, tebebūdamas studentu padėjęs Dž. Atanasovui sukonstruoti ABC kompiuterį (1939). Magistro laipsnį Ajovos un-te gavo 1941 m. (darbo tema – apie jo indėlį kuriant ABC). Nuo 1942 m. dirbo „ Consolidated Engineering Co“. 1945 m. K. Beris sukūrė analoginį kompiuterį 30-103 ir jo gamybai įsteigė „ElectroData“ kompaniją, netrukus susijungusią su „Burroughs“. 30-103 tikslas buvo – apdoroti duomenis iš masės spektrometro. Kompiuteris padarė įspūdį mokslo bendruomenei ir buvo plačiai aptartas „J. of Applied Physics“ 1946 m. balandžio numeryje. Už savo išradimus gavo per 30 patentų; vienas įspūdingiausių jo išradimų buvo „Isatron“, masės spektrometro esminė dalis. Galima mirties priežastis – savižudybė (yra versija, kad nužudytas).

Kiti HOT.LT straipsniai:
Jie to nesakė...
Kompiuterių ištakos
Kompiuterių istorija
Programavimo paradigmos
Mažylis buvo pirmasis...
Jau 50 m. „meinfreimams“
Programavimo kalbų klegesys
Pirmasis interneto ryšys
Į Mėnulį skridę kompiuteriai
Ar mašina kada nors mąstys?
Programavimo kalbų istorija
Styvo Džobso kelias į žvaigždes
ŽODIS – ankstyva lietuviškai prakalbusi programa
V. Bušas: žmogus, kuris neišrado kompiuterio
Danas Briklinas: skaičiuoklės autorius
Pirmoji programuotoja: Ada Lovelace
Bilas Geitsas: kol dar nebuvo garsus
Naujojo tipo mokslas
Seniausias pasaulyje analoginis kompiuteris
Lambda išraiškos – Java į naują lygį
Klodas Šenonas – žmogus, išradęs ateitį
Visata kaip kompiuteris
Aukšto lygio programavimo kalbų evoliucija
Mūšis kibernetiniame pasaulyje
Džonas Bakas – FORTRAN tėvas
Kitoniškumas: dygios eilutės
Ką vadiname programuotoju?
Įsilaužimų istorija
ARPANET istorija
Užmirškite Internetą mokyklose
Kobolo motina