История вычислительной техники в лицах - Борис Николаевич Малиновский

III. Описание отдельных элементов АЦВМ

1. Устройство для приготовления программной ленты и перевода входных данных из десятичной в двоичную систему

2. Главный программный датчик

3. Определитель знака, равенства и неравенства двух чисел

4. Сумматор

5. Умножитель

6. Делитель

7. Накопитель

8. Интерполятор

9. Устройство для перевода результатов вычисления из двоичной системы в десятичную и печатания их на бумаге

IV. Описание некоторых релейных элементов АЦВМ

1. Магнитное реле с двумя стабильными состояниями

2. Магнитный триггер

3. Магнитное реле, срабатывающее только при одновременном поступлении нескольких управляющих сигналов

4. Магнитное реле, срабатывающее при поступлении одного управляющего сигнала на любой из нескольких входов

5. Дешифратор

V. Приложение Таблица основных параметров быстродействующих цифровых вычислительных машин, разработанных и находящихся в разработке в Америке

В последнее время в иностранной печати стали появляться сведения о построенных и находящихся в постройке быстродействующих цифровых вычислительных машинах.

Первая машина, пущенная в Америке во время войны, — работающая на счетно-импульсном принципе посредством электромеханических счетчиков, представляет собой машину общего назначения для решения различных математических задач методом исчисления конечных разностей («Марк-1». — Прим. авт.).

Машина — сравнительно медленного действия с весьма ограниченной емкостью «памяти» (всего 60 чисел).

По имеющимся сведениям, эта машина широко использовалась наряду с дифференциальными анализаторами для решения ряда задач, связанных с разработкой пресловутого «Манхеттенского» проекта. Вслед за первой появилась вторая уже чисто электронная машина «ЭНИАК», предназначенная в первую очередь для решения задач внешней баллистики. Машина была построена по заказу артиллерийского ведомства для Эбердинского артиллерийского испытательного полигона.

Мы не останавливаемся на описании устройства этой машины, известном лишь в общих чертах по нескольким беглым обзорам, имеющимся в литературе, и на принципиальных недостатках ее и ее предшественника — Гарвардской машины. Существенно то, что в последнее время построением новых усовершенствованных машин занято несколько организаций в Америке. Строятся новые машины в Гарварде, две машины для «Бюро стандартов» и ряда университетов, институтов и специальных исследовательских центров армии и флота. Приступили к сооружению подобной машины в Англии, проектируется машина и во Франции.

В литературе немало сказано о различных задачах, для решения которых предназначаются эти машины. Составление таблиц функций, астрономические вычисления, обработка статистических данных и даже составление библиографических справочников. Однако не подлежит сомнению, что главным назначением этих машин, на сооружение которых затрачиваются очень большие средства, является решение ряда научно-технических задач, связанных с выполнением программы вооружений и возникающих при разработке объектов современной военной техники.

Так, например, «Бюро стандартов» — организация с функциями, аналогичными Палате мер и весов, организовало у себя большой отдел, в котором разрабатываются проблемы управляемых снарядов. Этим же вопросом занимаются, насколько можно судить только по отдельным отрывочным данным из журналов, несколько фирменных исследовательских лабораторий и специальные исследовательские центры армии и флота.

Одна из машин предназначена главным образом для выполнения вычислений, связанных с прогнозом погоды — задачи, имеющей немаловажное значение во время войны.

Наконец, имеется еще одна область, о которой, разумеется, уже ничего не пишут, но где подобного рода вычислительные устройства или отдельные узлы этих устройств могут играть очень большую роль. Это вопросы криптографии, имеющей исключительное значение в области разведки.

Подробное перечисление областей применения подобной машины не представляется возможным. Поэтому ограничимся общим указанием современных тенденций в методах научно-исследовательской и конструкторской работы, связанной с созданием новых объектов военной техники. Объекты эти очень дороги. Особенно велики затраты на сооружение первых образцов.

Путь от первоначального замысла до первого образца очень долог. Поэтому крайне важно заменить дорогостоящий эксперимент — расчетом. Всем известно, как труден и практически невыполним этот расчет даже в том случае, когда задача может быть более или менее удовлетворительно сформулирована математически.

Точность результата должна быть высокой, т. к. абсолютная погрешность при тех значениях величин, с которыми приходится иметь дело (например, большие скорости и дальности в управляемых снарядах), должна быть в узких границах.

Такие задачи немыслимо решить в сколь-либо приемлемый срок, пользуясь услугами вычислительного бюро. Непригодны для этой цели и всякого рода вычислители и модели в силу их «врожденной» неточности. Применение для решения задач быстродействующих цифровых вычислительных машин означает прежде всего огромную экономию времени, материальных средств и труда квалифицированных людей и позволяет обходиться сравнительно небольшим штатом высококвалифицированных специалистов, задачей которых является лишь формулировка задачи и оценка результатов.

Отмеченные выше обстоятельства настоятельно диктуют необходимость скорейшего сооружения и ввода в действие одной или нескольких быстродействующих цифровых вычислительных машин, предназначенных для нужд важнейших научных центров.

Кроме машин общего назначения представляется крайне целесообразным сооружение специализированных машин, например, для решения баллистических задач, прогноза погоды и др. Наконец, для некоторых совершенно специальных задач необходимо сооружение машин, использующих многие из элементов (счетных, программных), применяемых в цифровых машинах. Это позволило бы методы решения этих специальных задач существенно усовершенствовать и получать положительные результаты чаще и быстрей, чем удается теперь.

Автоматическая цифровая вычислительная машина, краткое описание которой приведено ниже, основана на оригинальной схеме.

Схемы вычислительных элементов — сумматора, умножителя, делителя и интерполятора, устройства для перевода числа из десятичной системы в двоичную и обратно, а также ряд релейных схем нигде никем не описаны и предлагаются, насколько нам известно, впервые. Объективное сопоставление с построенными или сооружаемыми за границей машинами (по имеющимся сведениям) показывает, что предлагаемая нами машина обладает принципиально существенными преимуществами (о них сказано ниже в описании). В настоящем проекте дается описание принципиальной схемы машины и составляющих ее элементов и поэтому требуется разработка детального проекта и большой объем экспериментальной работы