ENIAC

Ο ENIAC (αγγλική συντομογραφία του Electronic Numerical Integrator and Computer, Ηλεκτρονικός αριθμητικός ολοκληρωτής και υπολογιστής), ήταν ο πρώτος μεγάλης κλίμακας επαναπρογραμματιζόμενος ηλεκτρονικός ψηφιακός υπολογιστής ικανός να λύσει ένα πλήρες εύρος υπολογιστικών προβλημάτων, όντας ο πρώτος ηλεκτρονικός ψηφιακός υπολογιστής γενικής χρήσης στον κόσμο. Αν και είχαν ήδη κατασκευαστεί κάποιοι υπολογιστές με ορισμένες από αυτές τις ιδιότητες, όπως ο Ζ3 του Κόνραντ Τσούζε, ο ENIAC ήταν ο πρώτος καθαρά ηλεκτρονικός επαναπρογραμματιζόμενος υπολογιστής που μπορούσε να προσομοιώσει μια Καθολική Μηχανή Τούρινγκ.

 Ο ENIAC σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε υπό την εποπτεία του Καθηγητή Φυσικής Τζον Μόχλι (John Mauchly) και του μεταπτυχιακού φοιτητή του Τζον Έκερτ (John Presper Eckert), στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια. Σκοπός των δύο κατασκευαστών ήταν η δημιουργία ενός υπολογιστή που θα μπορούσε να επιτύχει την έγκαιρη σύνταξη ακριβέστατων πινάκων εμβέλειας και τροχιάς, για τις βολές των νέων όπλων του αμερικανικού στρατού. Ο υπολογιστής θα χρησιμοποιούταν από το Εργαστήριο Βαλλιστικής Έρευνας του στρατού των Η.Π.Α., κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Η διαδικασία ανάπτυξης των πινάκων βολών από την Υπηρεσία Βαλλιστικής μέχρι τότε γινόταν με το χέρι, κάτι που την έκανε χρονοβόρα και που συχνά οδηγούσε σε λάθη. Στο παρελθόν, ο Mauchly είχε παρακολουθήσει την δημόσια επίδειξη, από τον ίδιο τον Στίμπιτζ (George Stibbitz), του υπολογιστή που είχε σχεδιάσει στα εργαστήρια της Bell Labs, σε ένα συνέδριο στο Κολέγιο Νταρτμουθ το 1940. Επιπλέον, είχε γνώση για την εργασία του Τζον Ατανάσοφ (John Atanasoff), από το πανεπιστήμιο της Αϊόβα. Ο Mauchly, ξέροντας ότι ο στρατός είχε ανάγκη από αριθμομηχανές ακριβείας, κατέθεσε πρόταση ζητώντας χρηματοδότηση για την κατασκευή της μηχανής που είχε φανταστεί. Η πρόταση έγινε αποδεκτή και το συμβόλαιο υπογράφτηκε στις 5 Ιουνίου του 1943. Το Project PX, όπως ονομάστηκε το σχέδιο, άρχισε να κατασκευάζεται από τη τη σχολή Ηλεκτρολογικής Μηχανικής Moore (Moore School of Electrical Engineering) στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, τον Ιούλιο του 1943. Η πρώτη δημόσια παρουσίασή της έγινε στις 15 Φεβρουαρίου 1946, στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, με την κατασκευή να έχει κοστίσει σχεδόν 500.000 $ Ωστόσο, ήταν πλέον πολύ αργά για να χρησιμεύσει για τον αρχικό του σκοπό, καθώς ο πόλεμος είχε τελειώσει. Έτσι, χρησιμοποιήθηκε για προβλήματα σε τομείς όπως η ατομική ενέργεια και η βαλλιστική. Η πρώτη του αποστολή ήταν να εκτελέσει περίπλοκους υπολογισμούς για τον έλεγχο της δυνατότητας κατασκευής της βόμβας υδρογόνου. Στους κατασκευαστές του επιτράπηκε να διοργανώσουν ένα σεμινάριο για να παρουσιάσουν την δουλειά τους στους συναδέλφους τους, το καλοκαίρι του έτους. Αυτό κίνησε το ενδιαφέρον για την κατασκευή μεγάλων ψηφιακών υπολογιστών, τομέας που γνώρισε ανάπτυξη τα επόμενα χρόνια. Η χρήση του ENIAC για σκοπούς διαφορετικούς από τον αρχικό του, κατέδειξε την γενικής χρήσης φύση του. Ο ENIAC έκλεισε στις 9 Νοεμβρίου, 1946 για αναβάθμιση μνήμης και συντήρηση. Μεταφέρθηκε στο Aberdeen Proving Ground, στην πολιτεία Μέριλαντ, το 1947. Εκεί, στις 29 Ιουλίου του ίδιου χρόνου, τέθηκε ξανά σε λειτουργία και συνέχισε να λειτουργεί αδιαλείπτως μέχρι την 11:45 μ.μ. στις 2 Οκτωβρίου του 1955. Οι Mauchly και Eckert κατέθεσαν αίτηση ευρεσιτεχνίας, υποστηρίζοντας ότι αυτοί εφηύραν τον ψηφιακό υπολογιστή. Χρόνια αργότερα, μετά από νομικό αγώνα, τα δικαστήρια αποφάσισαν ότι η ευρεσιτεχνία ήταν άκυρη και ότι ο John Atanasoff ήταν αυτός που εφηύρε τον ψηφιακό υπολογιστή (ABC - Atanasoff–Berry Computer). Ο ENIAC είχε περισσότερες από 18.000 λυχνίες κενού και 1500 ηλεκτρονόμους. Ζύγιζε 30 τόνους και καταλάμβανε 163 τετραγωνικά μέτρα χώρο. Κατανάλωνε 140 κιλοβάτ ισχύ. Από αρχιτεκτονικής πλευράς, είχε 20 καταχωρητές (accumulators), κάθε ένας από τους οποίους μπορούσε να αποθηκεύσει έναν αριθμό, του δεκαδικού συστήματος, των 10 ψηφίων. Μία ομάδα από 10 λυχνίες αναπαριστούσε κάθε ένα από τα δέκα ψηφία. Σε κάθε στιγμή, μία μόνο λυχνία βρισκόταν σε κατάσταση λειτουργίας, αναπαριστώντας έτσι την τιμή που αποκτούσε κάθε ένα από τα δέκα ψηφία του αριθμού. Ο προγραμματισμός του γινόταν με τη ρύθμιση 6.000 διακοπτών πολλών θέσεων και με την σύνδεση ενός πλήθους υποδοχών με καλώδια (βραχυκυκλωτές). Αυτό αποτελούσε και το μεγάλο του πρόβλημα καθώς έπρεπε να προγραμματίζεται με το χέρι, ανοιγοκλείνοντας διακόπτες και βραχυκυκλώνοντας τις υποδοχές με τα συνδετικά καλώδια. Όμως, ήταν σημαντικά ταχύτερος από οποιοδήποτε άλλον ηλεκτρομηχανικό υπολογιστή της εποχής του, καθώς μπορούσε να εκτελέσει 5.000 προσθέσεις ανά δευτερόλεπτο. Andrew S. Tanenbaum Η Αρχιτεκτονική των Υπολογιστών: Μία δομημένη προσέγγιση, Τέταρτη Αμερικανική Έκδοση, εκδ. Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2000 William Stallings Οργάνωση & Αρχιτεκτονική Υπολογιστών, Έκτη Έκδοση, εκδ. Τζιόλα, 2003 (Αγγλικά) The ENIAC Story, Martin H. Weik