14 февраля дебютировал первый в мире современный компьютер — ENIAC

14 февраля 1946 года мир познакомился с ENIAC, первым в мире электронным, программируемым, универсальным цифровым компьютером, в ходе демонстрации, которая не только открыла компьютерную эру, но и сформировала популярные концепции компьютеров, которые продолжаются по сей день.

ENIAC — это сокращение от «Электронный числовой интегратор и компьютер» (Electronic Numerical Integrator and Computer). Хотя по своей базовой конструкции он был ближе к современным компьютерам, это был не первый электронный компьютер. Однако его конкурентами были либо эксперименты, закончившиеся в безвестности, либо сверхсекретные проекты (например, британский Colossus), о существовании которых не сообщалось до 1970-х годов.

Военная предыстория. Разработка ENIAC началась в 1943 году в рамках секретного военного проекта в Университете Пенсильвании под руководством инженера Джона Преспера Эккерта и физика Джона Уильяма Мокли. Официально машина была завершена 2 октября 1945 года — за два месяца до публичной презентации. Ее первая реальная задача, выполненная в декабре 1945 года, касалась расчетов для водородной бомбы в рамках проекта Манхэттен. Изначальное же назначение — расчет артиллерийских таблиц для армии США: то, что ранее занимало у человека около 100 часов, ENIAC делал за 30 секунд.

Технические характеристики: гигант в цифрах

ENIAC стоил 487 000 долларов США (около 7,2 миллиона долларов США в ценах 2021 года), весил 30 тонн (точнее — около 27–30 т в зависимости от конфигурации), имел U-образную форму, занимал 167 квадратных метров (примерно площадь небольшой квартиры) и потреблял 150 кВт электричества для питания 17 468 вакуумных ламп (в некоторых источниках указывается около 18 000 с учётом вспомогательных элементов).

По сегодняшним меркам ENIAC уступал в мощности карманным калькуляторам, но когда он был построен, представлял собой скачок вперед в вычислениях на несколько порядков: 5 000 сложений или 357 умножений 10-значных чисел в секунду — в 2 400 раз быстрее электромеханических калькуляторов того времени.

Десятичная архитектура. В отличие от современных компьютеров, ENIAC работал в десятичной системе счисления, а не в двоичной. Для хранения чисел использовалось 20 «аккумуляторов», каждый из которых мог удерживать 10-значное число.

Охлаждение и эксплуатация. ENIAC состоял из 42 панелей высотой 2,7 метра и толщиной 33 см, сделанных из окрашенного в чёрный цвет стального листа. Вверху панелей располагались воздуховоды для циркуляции воздуха, а в потолке работала мощная вытяжная система. Чтобы продлить жизнь хрупким лампам, инженеры никогда не выключали машину — она работала 24/7. Тепловой шок при включении/выключении был опаснее непрерывной работы. При отказе лампы инженеры иногда применяли необычный метод: стучали по панели — если лампа «оживала», проблема была в плохом контакте, а не в самой лампе.

Внутреннее устройство: электронная «кухня»

Внутри ENIAC находилось:

• 17 468 вакуумных ламп (работавших в цифровом режиме «включено/выключено», а не в аналоговом, для которого они изначально проектировались);
• 70 000 резисторов;
• 10 000 конденсаторов;
• 1 500 реле;
• 6 000 ручных переключателей;
• 5 миллионов паяных соединений.

Женщины, создавшие программирование

ENIAC не имел возможности хранить программы в памяти (архитектура фон Неймана появилась позже), поэтому его приходилось буквально перепрограммировать для каждой новой задачи. Этим занималась бригада из шести женщин, ставших первыми в мире программистами — работой, для которой тогда не существовало даже названия:

1. Кэтлин Антонелли (урожденная Макналти);
2. Бетти Холбертон (урожденная Снайдер);
3. Жан Бартик (урожденная Дженнифер Бартон);
4. Марлин Вескофф (урожденная Мелтцер);
5. Фрэнсис Спенс (урожденная Билас);
6. Рут Тейтельбаум (урожденная Лихтерман).

Не имея руководств или языков программирования, они изучали электрические схемы, работали с блок-схемами и вручную рассчитывали последовательности операций. Для запуска новой программы им приходилось переключать тысячи тумблеров и переподключать кабели между панелями — процесс, занимавший часы или даже дни.

Трагическая несправедливость. На пресс-конференции 1 февраля 1946 года и публичной демонстрации 14 февраля женщин даже не представили публике — внимание досталось только мужским конструкторам. Их вклад был признан лишь спустя десятилетия: в 1997 году все шесть программисток были включены в Зал славы женщин в технологиях, а в 2010 году вышел документальный фильм «Top Secret Rosies: The Female «Computers» of WWII».

Демонстрация и культурное наследие

Пресс-конференция по поводу создания ENIAC состоялась 1 февраля 1946 года, готовая машина была представлена публике вечером 14 февраля 1946 года, а 15 февраля — прессе и операторам кинохроники.

Камеры того времени не могли зафиксировать слабое свечение ламп внутри панелей. Чтобы визуализировать работу компьютера, инженеры установили неоновые лампы поверх вакуумных трубок, а затем накрыли их разрезанными пополам шарами для пинг-понга с нарисованными цифрами. По мере вычислений результаты «разлетались» по панелям в виде впечатляющего светового шоу — именно этот образ на десятилетия закрепил в массовом сознании стереотип компьютера как панели с мигающими огнями.

Демонстрация также породила миф о компьютере как о загадочном, всемогущем «электронном мозге», умнее человека. Другими словами, ENIAC не просто открыл новую эру вычислений, но и невольно создал культурный архетип, повлиявший на образы HAL 9000 и Skynet в научной фантастике.

Эволюция архитектуры. В 1948 году, после переезда ENIAC в Абердинское испытательное полигон, машину модернизировали по принципам архитектуры фон Неймана — добавили возможность хранения программ в памяти. Это устранило необходимость физической перекоммутации и стало основой для всех последующих поколений компьютеров. Сам фон Нейман написал знаменитый доклад «Первый набросок отчета о EDVAC» (1945), во многом основанный на опыте работы с ENIAC.

Признание. Город Филадельфия объявил 15 февраля официальным «Днем ENIAC». Фрагменты оригинальной машины сегодня хранятся в Музее компьютерной истории (Калифорния) и Смитсоновском институте. А история шести женщин-программисток остается одним из самых ярких примеров того, как ключевые фигуры технологической революции долгое время оставались в тени.

Ирония судьбы: презентация состоялась в День святого Валентина — возможно, создатели хотели «влюбить» мир в электронные вычисления. А ведь без этих 17 тысяч хрупких ламп и шести талантливых программистов не было бы ни вашего смартфона, ни современных компьютеров, над которыми работают сегодняшние разработчики.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях