壮大な6:熱核爆発を数えた少女たち

かつてコンピューターが女性だった頃、電卓は教科書の代わりに電動モーターで動作し、図面があり、プログラマーは次のように見えました。





エニアックガールズ



第二次世界大戦中、各銃は独自の弾道テーブルを必要とし、それらは前方に送られる前に発射体と銃の個々のタイプごとに計算され、多くのパラメーター(気温、風速、銃の下の土壌密度、砲身の高さ、発射体速度、銃身温度)。 これらの計算は、75人の若い女子卒業生によって行われました。



そのうちの1人、ベティは次のように思い出します。

「当時、私たちは歯車と電気駆動装置を備えた簡単な算術演算を実行できる機械式計算機を持っていました。 乗算を実行して回答を書き留めたので、後でそれをマシンに再入力できます。 約1800の軌道のために、各銃の弾道テーブルを準備しました。 1つの軌跡を手動で計算するには、リーフと計算機を備えたテーブルの前に30〜40時間かかりました 弾道プロジェクトの私の職業の名前は「コンピューター」でした。 私が考えたのは、単に算術演算を実行するのではなく、次のステップで何をすべきかを決定したということです。 ENIACは、私を最初の「コンピューター」の1つにして、時代遅れのテクノロジーにしました。」








同じ弾道問題は、 差動アナライザー30分で解決されました。

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最大かつ最も複雑な機械式計算機で、アメリカには3つしかなく、世界(イギリス)には5または6つしかありませんでした。

写真では:ケイ・マクナルティとアリス・スナイダー



ENIACコンピュータは、同様の弾道計算を約10秒で処理しました 。 しかし、新しいタスク(ケーブルの再接続)のために「プログラム」するために、約2日かかりました。



エニアック



電子数値積分器とコンピューター(電子数値積分器とコンピューター)-広範囲の問題を解決するために再プログラムできる最初の汎用電子デジタルコンピューター。



ENIACの作成には200,000時間、486,804.22ドルかかりました。 合計で、この複合施設には、16種類の17,468個のランプ、7,200個のシリコンダイオード、1,500個のリレー、70,000個の抵抗、10,000個のコンデンサが含まれていました。



重量-27トン。

メモリ容量は20個の数字ワードです。

消費電力-174 kW。

計算能力-毎秒357回の乗算演算または5000回の加算演算。

クロック周波数は100 kHz、つまり10マイクロ秒ごとに1パルスです。



メインの計算サイクルは20パルスで構成され、200マイクロ秒かかりました。



加算は1メジャー、乗算-14メジャーで実行されました。 乗算は複数の加算に置き換えられたため、1つの乗算は14の加算演算に等しく、それぞれ2800マイクロ秒で実行されました。



データ入出力デバイス-IBMパンチカードタブ:入力用に125カード/分、出力用に100カード/分。



慎重な分析の後、彼女はバイナリシステムよりも優先され、計算は10進システムで実行されました。 コンピューターは、最大20桁の数字で動作しました。



ENIACでのタスクのプログラミングには最大2日かかり、その解決には数分かかる場合があります。 ほとんどの時間は、カードの印刷とパンチに費やされました。 計算中に、プログラムをその場で変更し、燃え尽きたランプの交換を待つ必要がありました。



1つのランプ、1つのコンデンサ、または抵抗器の故障は、マシン全体の動作を停止することを意味し、毎秒18億の異なる故障オプションがありました。 これに先立ち、人類はそのような複雑さと信頼性の要件を備えた単一のデバイスを作成していません。







使用する



熱核爆発


テストとして、ENIACは、Ulam-Teller仮説を使用して、超爆弾の熱核爆発の数学的モデリングを行いました。 ロスアラモス研究所とムーア研究所の両方でコンサルタントとして働いていたフォンノイマンは、テラーグループが1945年初頭に計算にENIACを使用することを提案しました。 熱核兵器の問題を解決するには、実験室で利用可能な電気機械計算機がそれに対処できないほどの膨大な量の計算が必要でした。



ENIACのパフォーマンスは本格的なシミュレーションには低すぎたため、MetropolisとFrenkelは方程式を大幅に単純化し、多くの物理的影響を無視して、1次元空間での重水素-トリチウム混合物の爆発の最初の段階のみを少なくとも近似的に計算しようとしました。



1945年11月から12月に実行された計算の詳細と結果は、まだ分類されています。 ENIAKは、初期データを入力するために約100万枚のパンチカードを必要とする最も複雑な微分方程式を解くことを任されていました。



導入タスクは、データがコンピューターのメモリに収まるようにいくつかの部分に分割されました。 中間結果はパンチされたカードに表示され、再接続後、マシンに戻されました。 1946年4月、テラーグループは計算の結果について議論し、水素爆弾を作成する可能性を証明するために(非常に近似的ではあるが)非常に有望であると結論付けました。



計算結果の議論にはスタニスラフ・ウラムが出席しました。 ENIACの速度に驚いた彼は、モンテカルロ法を使用して熱核爆発の計算を行うことを提案しました。 1947年、ENIACで、さまざまな初期パラメーターを使用して、この方法で9つの計算が実行されました。 その後、熱核兵器の開発に関連するすべての計算でモンテカルロ法が使用されるようになりました。





1946年4月と7月にイギリスの物理学者ダグラスハートリーはENIACで、航空機の翼の周りの空気の流れが音速よりも速く動くという問題を解決しました。 ENIAKは、7桁目まで正確な計算結果を彼に与えました。 ハートリーは、Natureマガジンの1946年9月号の記事でこの実務経験について書いています。



PI


1949年、フォンノイマンはENIACを使用して、小数点以下2000桁の精度でπとeを計算しました。 フォン・ノイマンは、これらの数字の数字の統計的分布に興味がありました。 これらの数値の数値は等しい確率で表示されると想定されていました。つまり、コンピューターは真に乱数を生成でき、モンテカルロ計算の入力パラメーターとして使用できます。 数eの計算は1949年7月に実行され、数πの計算は9月初旬の1日間に実行されました。 結果は、「数πの数はランダムな順序になりますが、数eの場合はすべてが悪化した」ことを示しました。



ENIACプログラミング



ENIACは、ループ、分岐、サブプロシージャなどの複雑な一連の操作を実行するようにプログラムできます。 問題を形式化してマシン内に移動するタスクは複雑で、数週間かかりました。 紙にタスクを説明した後、スイッチとケーブルで作業する必要がありました。 数日。 その後、検証とデバッグのプロセスがステップごとに実行され、プログラムが実行されました。 エミュレータの除算の残りを計算するプログラムは、それがどのように行われたかを示しています。



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完全なアルゴリズムを表示



ガールズ



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女の子の作品はもともと分類されていましたが、その後、世界は美について学びました。



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ルース・リヒターマンマーリン・ウェスコフ



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ルース・リヒターマン(土)とマーリン・ウェスコフ(立っている)は、ワイヤーとジャンパーを使用してENIACに新しいプログラムを「導入」しています。



フランシス・スペンス



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ジェニングスとフランシス・スペンス



キャスリーン・「ケイ」・マクナルティ・モークリー・アントネッリ





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ジャン・バルティック



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Bartikは、ENIACの最初の公開デモについて説明します。

「世界がENIACについて学んだ日は、私の人生で最も刺激的な日でした。 デモンストレーションは素晴らしかった。 ENIACは弾丸速度よりも速く軌道を計算しました。 計算のコピーは、開始した瞬間に配布しました。 ENIACは当時のどの車よりも1000倍高速でした。 点滅するすべてのライトで、計算がどれだけ高速に進行しているかを見るのは印象的な光景でした。


Bartikは後にENIACをストアドプログラムコンピューターレベルにアップグレードしたグループの一部になりました。 プログラムは「ケーブルとジャンパー」ではなく、コンピューターの電子メモリーに保存されました。

戦後、彼女はBINAC (最初の商用デジタルコンピューター)とUNIVAC Iの開発を支援しました



EckertとMauchlyとの長年の仕事を思い出して、彼女は彼らの小さなコンピューターエンジニアのワーキンググループを「技術的なキャメロット」と表現しています。



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ジャンバルティック(右)とケイマクナルティモークリーアントネッリ(左)は生涯の友です。











ベティ・ホルバートン



「私は素晴らしい人生を送りました。 私がしたことはすべて、何か新しいことの始まりでした。」


画像 グレーベージュのコンピューターを借りているのはベティです。エンジニアに黒い色を捨てるように説得したのは彼女です。 彼女はキーボードの作成に手を携えていた。



彼女は最初の生成的プログラミングシステム( SORT / MERGE )を書き、50年代の米国国勢調査で使用された分析と統計の最初のパッケージを書いた人の1人でした。



最新のプログラミング言語のプロトタイプとなるC-10の開発を支援しました。



彼女はGrace Hopperとともに初期のCOBOLおよびFORTRAN標準の開発に参加しました。



ある日、Battyは停止指示ボタンを追加するようにJohn von Neumannを説得しました。 当初、彼はこの考えに懐疑的でしたが、最終的にそのような機能の必要性を認識しました。
証拠






今日のベティの誕生日。




PS

2016年には、20分のドキュメンタリーがリリースされ 、5ドルの費用がかかりますので、予告編をご覧ください








エジソンと一緒に、私たちは春の出版マラソン続け、今後の休日にすべての女の子を祝福します。



IT技術の源泉の底辺に行き、彼らがどのように考え、どの概念が先駆者の心の中にあったのか、彼らが夢見たもの、未来の世界を見た方法を理解しようとします。 なぜ彼らは「コンピューター」、「ネットワーク」、「ハイパーテキスト」、「インテリジェンスアンプ」、「集団問題解決システム」、これらの概念にどのような意味を持ち、結果を達成したいのかを考えました。



これらの資料が、 「スクラッチからユニットへ」 (これまで言及されていなかったものを作成するために)どのように進むべきか疑問に思う人々のインスピレーションとして役立つことを願っています。 ITと「プログラミング」が単なる「生地のコーディング」でなくなり、世界の問題を解決し、課題に答える試みとして、 戦争教育の方法、私たちが協力し、考え、コミュニケーションする方法を変えるための手段として考えられたことを思い出してください人類に直面しています。 そのようなもの。



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