Połączone urządzenia z kartami dziurkowanymi

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/switch.html

Połączone urządzenia kart dziurkowanychZdjęcie: [ 9 ]. Tabulator IBM 285, dziurkacz 016, skrzynka rozdzielcza, dziurkacz mnożący 601.

Konfiguracja maszyny na karty dziurkowane profesora Wallace'a Eckerta do integracji równań różniczkowych - pierwsze zautomatyzowane obliczenia naukowe , Obserwatorium Rutherford, Pupin Hall , Columbia University, 1934. Od lewej do prawej: Tabulator IBM Type 285 , IBM Duplicating Punch , przełącznik kontroli obliczeń i IBM Type 601 Multiplying Punch . Przełącznik sterujący był innowacją Eckerta, zbudowany według jego specyfikacji przez Stephena „Reda” Dunwella z IBM [ 59 ] (który później stał na czele projektu STRETCH IBM [ 57 ]) w Endicott NY. „Wszelkie przełączanie maszyn w celu przejścia z jednej operacji na drugą odbywa się automatycznie za pomocą przełącznika sterującego obliczeniami. Dzięki temu maszyny są zawsze gotowe do wykonania następnego obliczenia, gdy ostatnie zostanie zakończone. ... Zawiera rząd styki elektryczne, z których każdy jest obsługiwany przez obracającą się krzywkę. Krzywka to okrągły dysk z włókien, który jest nacięty w różnych punktach na obwodzie. Szereg około dwudziestu takich dysków jest przymocowanych do wspólnego wału, tworząc coś w rodzaju pianina rolka.

Krzywki obrotowe w skrzynce rozdzielczej; Zdjęcie: [ 103 ].

Kiedy ta rolka jest obracana z jednego położenia do drugiego, różne styki otwierają się i zamykają zgodnie z wycięciami w dyskach. Obwody ze styków służą do obsługi różnych przełączników sterujących tabulatora i powielacza, a także szeregu przekaźników wielostykowych, które skutecznie zmieniają okablowanie tablic wtykowych . Każdy etap integracji składa się z określonej liczby odrębnych operacji maszynowych, które zawsze występują w tej samej kolejności. Zatem, aby maszyny były gotowe do każdej operacji, wystarczy obrócić rolkę z jednej pozycji do drugiej, co stanowi jeden pełny obrót odpowiadający pełnemu etapowi integracji. Jeden rulon służy do wszystkich równań danej postaci, a nowy można przygotować w ciągu kilku godzin” [ 50 ].

Dr Eckert powiedział w wywiadzie z 1964 r. [ 51 ]: „To była rewolucyjna rzecz, ponieważ do tego czasu obliczenia naukowe zawsze wymagały pracy ręcznej. Liczby trzeba było kopiować. Arytmetykę trzeba było wykonywać co najwyżej przy biurku kalkulatorze lub logarytmach i tutaj po raz pierwszy można było wykonywać ogólne czynności, takie jak rozwiązanie równania różniczkowego, całkowicie automatycznie i nigdy nie trzeba było czytać ani zapisywać liczb”.

LJ Comrie przeprowadził obliczenia naukowe przy użyciu sprzętu do kart dziurkowanych kilka lat wcześniej (począwszy od 1928 r.) w HM Nautical Almanac Office w Green Which w Anglii. Metoda Comriego znacznie poprawiła zarówno szybkość, jak i dokładność w porównaniu z kopiowaniem ręcznym. Obliczenia Comriego przeprowadzono krok po kroku. Wymagana była ręczna interwencja, aby przenieść wyniki pośrednie wytłoczone na kartach do kolejnych stanowisk odczytowych i/lub zamienić lub zmienić okablowanie paneli sterowania pomiędzy etapami. Metoda Eckerta jako pierwsza umożliwiła „zaprogramowanie” złożonej serii obliczeń do zakończenia, co po raz pierwszy wymyślił Charles Babbage 100 lat wcześniej.

W rzeczywistości obliczenia Eckerta z 1934 r. nie były całkowicie automatyczne; wymagana była niewielka interwencja operatora, jak opisano na stronach 108-111 [ 50 ], głównie ze względu na ograniczenia oryginalnej skrzynki rozdzielczej i maszyn. Jednakże zasady automatycznego sekwencjonowania zostały ustalone , zostały przeniesione i w pełni zrealizowane w maszynach Aberdeen (1944), SSEC (1946), Kalkulatorze programowanym kartami (1948) i NORC (1954). (I oczywiście także niezależnie w ASCC (Harvard Mark 1), ENIAC i in., ale robiono to przy pełnej wiedzy o pionierskich pracach Eckerta.) Jak mówi Pugh [ 40], „ten kalkulator sterowany kamerą był pionierskim wczesnym krokiem w kierunku komputerów cyfrowych z zapisanymi programami”.

Herb Grosch wyjaśnia interwencję ręczną: Eckert „używał… 601 jako kalkulatora biurkowego, przekazując jedną kartę [kroku czasowego] – lub na niektórych etapach trzy: po jednej dla każdego x, y, z – poprzez cykl wtyczki, które w rzeczywistości były pojedynczym panelem sterowania, którego okablowanie zostało zmodyfikowane przez główny wyłącznik w jego specjalnie zbudowanym „przełączniku”. Każdy krok na przełączniku zmieniał operację 601, zwykle poprzez wybranie pola jako wejścia właśnie uderzyłem jako wyjście w poprzednim kroku. Następnie Eckert ponownie włożył kartę (powiedział mi, że usiadł na strategicznie umieszczonym stołku i wydłużył swój zasięg za pomocą spinacza do bielizny na krótkim pręcie!). Następnie przeszedł do następnego przełącznika pozycji, ponownie nakarmiłem biedną, nadużywaną kartę i tak dalej.”