एनिऐक

एनिऐक (ENIAC) (उच्चारित/ˈɛniæk/), इलेक्ट्रौनिक न्यूमेरिकल इंटीग्रेटर एंड कंप्यूटर का संक्षिप्त रूप, एक पहला आम-उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर था। यह एक पूर्ण-ट्यूरिंग वाला, डिजिटल कंप्यूटर था जिसे संगणना की सम्पूर्ण समस्याओं के समाधान के लिए पुनः प्रोग्रामित किया जा सकता था। ENIAC को संयुक्त राज्य अमेरिका के बैलिस्टिक अनुसंधान प्रयोगशाला के लिए तोपखाने की फायरिंग तालिकाओं की गणना करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसका पहला इस्तेमाल हाइड्रोजन बम की गणना के लिए किया गया।
जब 1946 में, ENIAC की घोषणा की गई तब वह प्रेस में "विशालकाय मस्तिष्क" (जाएंट ब्रेन) के नाम से सुर्ख़ियों में रहा। इसने विद्युत-यांत्रिक मशीनों के मुकाबले गति को एक हज़ार गुना बढ़ा दिया, कंप्यूटिंग शक्ति में यह एक ऐसी छलांग थी जिसकी तुलना कोई भी एकल मशीन आज तक नहीं कर पाई है। इस गणितीय शक्ति ने, सामान्य-प्रयोजन प्रोग्रामिंग के साथ युग्मित होकर, वैज्ञानिकों और उद्योगपतियों को उत्साहित किया। अन्वेषकों ने इन नए विचारों के प्रसार को बढ़ावा दिया जिसके तहत उन्होंने कंप्यूटर वास्तुकला पर व्याख्यान की एक श्रृंखला का शिक्षण देना प्रारंभ किया।
ENIAC का डिजाइन और निर्माण, संयुक्त राज्य अमेरिका की सेना द्वारा द्वितीय विश्वयुद्ध के दौरान वित्त पोषित किया गया। 5 जून 1943 को, निर्माण ठेके पर हस्ताक्षर किया गया और पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के मूर स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में अगले महीने से कोड नाम "प्रोजेक्ट PX" के अंतर्गत इस कंप्यूटर पर गुप्त रूप से कार्य शुरू किया गया। तैयार मशीन का अनावरण 14 फ़रवरी 1946 को, पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में किया गया था, इसको बनाने में लगभग 500,000 डॉलर (2008 में लगभग 6 करोड़ डॉलर, जो मुद्रास्फीति के लिए समायोजित किया गया) की लागत आई. इसे औपचारिक रूप से जुलाई 1946 में अमेरिकी सेना आयुध कोर्पोरेशन द्वारा स्वीकार किया गया। 9 नवम्बर 1946 को ENIAC को बेहतर बनाने और उसकी मेमरी को उन्नत करने के उद्देश्य से बंद कर दिया गया और 1947 में एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड, मेरीलैंड में स्थानांतरित कर दिया गया। जहां उसे 29 जुलाई 1947 को पुनः चालित किया गया और तब से लेकर 2 अक्टूबर 1955 के सायं 11:45 बजे तक वह सतत संचालन में रहा।
ENIAC की कल्पना और डिज़ाइन पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के जॉन मौच्ली और जे. प्रेसपर एकर्ट द्वारा की गई। विकास में सहायता करने वाले डिजाइन इंजीनियरों की टीम में शामिल थे रॉबर्ट एफ. शॉ (कार्य तालिका), चुआन चू (विभजक/वर्गमूलक), थॉमस काईट शार्पलेस (मुख्य प्रोग्रामर), आर्थर बुर्क्स (गुणक), हैरी हस्की (रीडर/प्रिंटर), जैक डेविस (एक्युमुलेटर) और इरेडेल एचुस जूनियर

विवरण

ENIAC एक मॉड्यूलर कंप्यूटर था, जिसमें विभिन्न कार्यों के लिए व्यक्तिगत पैनल शामिल थे। इन मॉड्यूलों में से बीस एक्युमुलेटर थे, जो ना केवल जोड़-घटाव करते थे बल्कि एक दस अंकों वाली दशमलव संख्या को मेमरी में रखते थे। संख्याओं को इन इकाइयों के बीच कई सामान्य उद्देश्य बसों, या ट्रे (जैसा की उन्हें कहा जाता था) पर पार करवाया जाता था। अपनी उच्च गति को प्राप्त करने के लिए, पैनलों को संख्या भेजना और प्राप्त करना, गणना करना, जवाब को रक्षित करना और अगली क्रिया को शुरू करना होता था और यह सब वह बिना किसी चलायमान भाग के करता था। उसके फैलाव की क्षमता उसकी बहुमुखी प्रतिभा की कुंजी थी; वह एक गणना परिणाम के चिह्नों पर निर्भर विभिन्न कार्यों को शुरू करता था।
गति के अलावा, ENIAC की सबसे उल्लेखनीय बात थी उसका आकार और जटिलता. ENIAC में शामिल थे 17,468 वैक्यूम ट्यूब, 7200 क्रिस्टल डायोड, 1500 रिले, 70,000 रेसिसटर, 10,000 कपेसीटर और लगभग 5 मिलियन हाथ से जोड़े हुए जोड़. इसका वजन 30 शॉर्ट टन (27 टन) था, लगभग 8.5 बटा 3 बटा 80 फीट (2.6m × 0.9m × 24m) का था, 680 वर्ग फीट (63 m²) जगह लेता था और 150 किलोवाट बिजली की खपत करता था। एक IBM कार्ड रीडर से इनपुट संभव था और आउटपुट के लिए एक IBM कार्ड पंच का प्रयोग किया जाता था। इन कार्डों को एक IBM लेखांकन मशीन की सहायता से ऑफ़लाइन स्थिति में मुद्रित आउटपुट उत्पादित करने के लिए प्रयोग किया जाता है, जिसका एक उदाहरण है IBM 405.
ENIAC, अंकों का भंडारण करने के लिए दस-स्थितीय रिंग गणक का प्रयोग करता था; प्रत्येक अंक 36 निर्वात ट्यूबों का इस्तेमाल करता था, जिनमें से 10 दोहरे ट्रायोड होते थे जो रिंग गणक के फ्लिप फ्लॉप को बनाते थे। अंकगणित को रिंग गणक द्वारा पल्स को "गिनते" हुए पूरा किया जाता था और यदि पल्स "लिपट जाता" था तो कैरी पल्स को उत्पन्न करता था, इसके पीछे विचार यह था कि यांत्रिक ऐडिंग मशीन के अंक चक्र के प्रचालन को इलेक्ट्रॉनिक्स में हासिल किया जा सके। ENIAC में दस-अंक चिह्नित एक्युमुलेटर थे जो दस के पूरक प्रदर्शन का प्रयोग करते थे और प्रत्येक सेकेंड एक स्रोत (उदाहरण के तौर पर एक अन्य एक्युमुलेटर, या एक स्थिर ट्रांसमीटर) और उनमें से किसी के भी बीच 5,000 सामान्य जोड़ या घटाव कर सकता था। कई एक्युमुलेटरों को एक साथ चलाने के लिए जोड़ना संभव हो गया था, इसलिए कार्य की तीव्रतम गति संभवतः समानांतर कार्य के कारण बहुत अधिक थी।
एक एक्युमुलेटर के कैरी को दूसरे एक्युमुलेटर में तार की सहायता से दोहरी परिशुद्ध, अंकगणित का प्रदर्शन करने के लिए ले जाना संभव था, लेकिन एक्युमुलेटर कैरी सर्किट का समय निर्धारण उच्चतर परिशुद्धता के लिए तीन या अधिक तारों को जोड़े जाने पर पाबंदी लगाता था। ENIAC ने एक्युमुलेटरों में से चार का इस्तेमाल किया, जो एक विशेष मल्टीप्लायर इकाई द्वारा नियंत्रित थे, ताकि वह प्रति सेकंड 385 तक गुणन कार्य कर सके। ENIAC ने एक्युमुलेटरों में से पांच का भी उपयोग किया, जो एक विशेष डिवाइडर/अंक-मूलक इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता था, ताकि प्रति सेकेंड चालीस भाग या तीन वर्ग-मूल कार्य किए जा सके।
ENIAC में अन्य नौ इकाई इनिशिएटिंग यूनिट (शुरूआती इकाई) (जो मशीन को शुरू और बंद करती थी), साइक्लिंग यूनिट (अन्य इकाइयों का संचालन करने के लिए इस्तेमाल), मास्टर प्रोग्रामर (जो "लूप" अनुक्रमण को नियंत्रित करता था), रीडर  (जो IBM छिद्रित कार्ड रीडर को नियंत्रित करता था), प्रिंटर (जो एक IBM छिद्रित कार्ड पंच को नियंत्रित करता था), कॉन्सटेंट ट्रांसमीटर (निरंतर प्रेषक), और तीन फंगशं टेबल्स .
रोजाज़ और हाशागेन (या विल्केस) द्वारा दिए गए संदर्भ, कार्य के समय के विषय में और अधिक विवरण देते हैं, जो ऊपर दिए गए विवरणों से कुछ अलग हैं। मूल मशीन चक्र 200 माईक्रोसेकेंड (साइक्लिंग इकाई में 100 kHz घड़ी के 20 चक्र), या 10-अंक संख्या पर कार्य करने के लिए 5,000 चक्र प्रति सेकेंड था। इनमें से एक चक्र में, ENIAC एक रजिस्टर पर एक संख्या लिख सकता था, एक रजिस्टर से एक संख्या पढ़ सकता था, या दो संख्याओं को जोड़/घटा सकता था। 10-अंकीय संख्या का गुणन एक d -अंक संख्या (जिसमें d 10 तक की संख्या है) d +4 चक्र लेता था, ऐसे ही एक 10 द्वारा 10-अंक का गुणन 14 चक्र, या 2800 माईक्रोसेकेंड-357 प्रति सेकेंड का एक दर लेता है। यदि संख्याओं में से एक 10 से कम अंक हो, तो कार्य तेजी से होता था। भागगणित और वर्ग मूल ने 13(d +1) चक्र लिया, जिसमें d परिणाम (भागफल या अंक मूल) में अंकों की संख्या है। इसलिए एक भागगणित या अंक मूल 143 चक्र तक, या 28,600 माईक्रोसेकेंड-35 प्रति सेकेंड की दर लेता था। (विल्केस 1956:20 ने कहा कि 10 अंक भागफल वाले एक भागगणित को 6 मिलीसेकेंड की आवश्यकता होगी। ) यदि परिणाम में दस अंकों से कम हो, तो वे तेजी से प्राप्त होते थे।

विश्वसनीयता

ENIAC उन दिनों के आम अष्टाधारी रेडियो ट्यूबों का इस्तेमाल करते थे; दशमलव एक्युमुलेटर 6SN7, फ्लिप-फ्लॉप से बने होते थे, जबकि 6L7s, 6SJ7s, 6SA7s और 6AC7s का इस्तेमाल तर्क कार्यों में किया जाता था। कई 6L6s और 6V6s ने लाइन ड्राइवर के रूप में कार्य किया ताकि पल्सों को रैक असेम्ब्ली के बीच के केबलों के माध्यम से पार किया जा सके।
कुछ इलेक्ट्रॉनिक्स विशेषज्ञों का पूर्वानुमान था कि ट्यूब अक्सर खराब होगी जिसके कारण मशीन कभी उपयोगी नहीं होगी। यह पूर्वानुमान आंशिक रूप से सही निकला: लगभग प्रत्येक दिन कई ट्यूब जल जाते थे, जिसके फलस्वरूप वह आधे समय कार्य करने योग्य नहीं रहता था। विशेष उच्च-विश्वसनीयता वाले ट्यूब 1948 तक उपलब्ध नहीं थे। हालांकि, इन खराबियों में से अधिकांश वॉर्म-अप और कूल-डाउन समय के दौरान हुए, जब ट्यूब हीटर और कैथोड सबसे अधिक थर्मल तनाव में रहते थे। मशीन को कभी बंद ना करने की साधारण युक्ति के साथ (सरल अगर महंगा तक) इंजीनियरों ने ENIAC के ट्यूबों में खराबी के डर को घटा कर एक ट्यूब प्रति दो दिन की दर पर ला दिया जो अधिक स्वीकार्य था। 1989 में एकर्ट के साथ एक साक्षात्कार के अनुसार लगातार खराब होते ट्यूब की कहानियां ज्यादातर एक मिथक थी: "लगभग हर दो दिन में एक ट्यूब खराब होती थी और हम 15 मिनट में समस्या को पहचान लेते थे।"
1954 में, बिना किसी खराबी के प्रचालन का लगातार सबसे लंबा समय 116 घंटे था (करीब पांच दिन).

प्रोग्रामिंग

चूंकि बैलिस्टिक अनुसंधान प्रयोगशाला इस तीन वर्षीय परियोजना के दौरान एक वर्ष ENIAC का प्रायोजक रहा एक गणितज्ञ जॉन वॉन न्युमान, जो लॉस एलामोस में एक हाइड्रोजन बम पर काम कर रहे थे, को इस कंप्यूटर के बारे में पता चल गया। तत्पश्चात् लॉस एलामोस, ENIAC के साथ इतना जुड़ गया कि उसपर चलाया गया पहला समस्या परिक्षण, तोपखाने की तालिकाओं के बजाए हाइड्रोजन बम के लिए गणना थी। इस टेस्ट के लिए इनपुट/आउटपुट एक मिलियन कार्ड था।
ENIAC को प्रचालन के जटिल अनुक्रमों के लिए प्रोग्रामित किया जा सकता था, जिसमें पाश, शाखाएं और उपनेमकाएं शामिल हो सकते थे। एक समस्या को लेने और मशीन पर मानचित्रण का कार्य जटिल था और आमतौर पर इसमें कई सप्ताह लग जाते थे। प्रोग्राम के कागज़ पर बनाये जाने के बाद, स्विच और तारों के जोड़तोड़ के द्वारा उस प्रोग्राम को ENIAC के "अंदर" डालने में कुछ दिन और लगते थे। इसके बाद सत्यापन और दोषमार्जन की एक अवधि चली, जिसमें साथ थी मशीन को "सिंगल स्टेप" करने की क्षमता.
उन छः महिलाओं को 1997 में वीमेन इन टेक्नोलॉजी इंटरनैशनल हॉल ऑफ़ फेम में शामिल किया गया जिन्होनें ENIAC की अधिकांश प्रोग्रामिंग की।  1946 में वे एक दूसरे को जिस नाम से बुलाती थीं, वह था के मैकन्लटी, बेट्टी जेनिंग्स, बेट्टी स्नाईडर, मार्लिन वेस्कोफ़, फ्रैन बिलास और रुथ लिचरमन. जेनिफर एस. लाइट के निबंध "वेन कंप्यूटर वर वीमेन" में ENIAC में महिलाओं की भूमिका और साथ ही कंप्यूटर विज्ञान के इतिहास में महिलाओं की भूमिका का ऐतिहासिक लोप या महत्व कम होने को दर्ज किया गया और उसका वर्णन किया गया है।
ENIAC अपने प्रकार की एक मात्र डिजाइन थी और इसे कभी दोहराया नहीं गया। 1943 में इसके डिजाइन पर लगी प्रतिबंध का मतलब था कि कंप्यूटर के डिजाइन में कुछ नवाचारों का अभाव जो जल्द ही अच्छी तरह से विकसित हो गया, विशेष रूप से एक प्रोग्राम को संग्रहित करने की असमर्थता. एकर्ट और मौच्ली ने एक नए डिजाइन पर काम शुरू किया, जो आगे चल कर EDVAC, के नाम से जाना गया, जो अधिक सरल होने के साथ ही अधिक शक्तिशाली भी होगा। विशेष रूप से, 1944 में एकर्ट ने एक मेमरी इकाई के विषय में अपना विवरण लिखा (मरकरी डीले लाइन) जो डेटा और प्रोग्राम दोनो को धारण कर सकता था। जॉन वॉन न्युमान, जो EDVAC पर मूर स्कूल के लिए परामर्श कर रहे थे, मूर स्कूल के बैठकों में भाग लिया जिसमें संग्रहीत प्रोग्राम अवधारणा को सविस्तार बताया गया और उन्होंने नोटों का एक अधूरा सेट लिखा (फर्स्ट ड्राफ्ट ऑफ़ ए रिपोर्ट ऑन दी EDVAC) जिसे एक आंतरिक ज्ञापन के रूप में प्रयोग करने के उद्देश्य से बनाया गया था और जिसमें बैठक में विकसित हुए विचारों का वर्णन, विस्तारण और निरूपण एक औपचारिक तार्किक भाषा में किया गया। हरमन गोल्ड्सटाइन ने फर्स्ट ड्राफ्ट (पहले मसौदे) की प्रतियों को सरकारी और शैक्षिक संस्थाओं में वितरित किया, जिसके कारण EDSAC और SEAC जैसे नई पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक संगणना मशीनों के निर्माण में व्यापक दिलचस्पी उत्पन्न हुई।
1948 से ENIAC में कई सुधार भी किए गए, जिसमें एक प्राचीन रीड-ओनली संग्रहित प्रोग्रामिंग तंत्र शामिल था जिसके लिए प्रोग्राम ROM को फंगशन टेबल्स (कार्य तालिका) के रूप में प्रयोग किया गया, यह विचार BLR के डॉ॰ रिचर्ड क्लिपिंगर द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित और ENIAC के पेटेंट में शामिल किया गया। क्लिपिंगर ने अनुदेश के सेट को लागू करने पर वॉन न्युमान के साथ सलाह की। क्लिपिंगर ने एक 3-एड्रेस वास्तुकला के विषय में सोचा, जबकि वॉन न्युमान ने 1-एड्रेस वास्तुकला का प्रस्ताव रखा क्योंकि वह लागू करने के लिए आसान था। एक एक्युमुलेटर के तीन अंकों (6) का प्रोग्राम गणक के रूप में प्रयोग किया जाता था, एक अन्य एक्युमुलेटर (15) का प्रयोग मुख्य एक्युमुलेटर के रूप होता था, एक तीसरे एक्युमुलेटर (8) को कार्य तालिका से डेटा पढ़ने के लिए एक पता सूचक के रूप में प्रयोग किया जाता था और अन्य एक्युमुलेटरों (1-5, 7, 9-14, 17-19) में से अधिकांश डेटा मेमरी के लिए प्रयोग किया जाता था। ENIAC के लिए संग्रहित प्रोग्राम की प्रोग्रामिंग बेट्टी जेनिंग्स, क्लिपिंगर और अडेल गोल्ड्सटाइन द्वारा की गई थी। 16 सितंबर 1948 को, इसे एक संग्रहीत-प्रोग्राम कंप्यूटर के रूप में प्रदर्शित किया गया, जिसमें अडेल गोल्ड्सटाइन द्वारा जॉन वॉन न्युमान के लिए प्रोग्राम चलाया गया। इस संशोधन ने ENIAC की गति को छः के गणक से कम कर दिया और समानांतर गणना की क्षमता को समाप्त कर दिया, लेकिन चूंकि इसने पुनः प्रोग्रामिंग के समय को दिनों से घटा कर घंटों में सिमित कर दिया, इसके खराब प्रदर्शन को उचित माना गया। विश्लेषणों ने यह दिखाया की अभिकलन की इलेक्ट्रॉनिक गति और इनपुट/आउटपुट के विद्युत-यांत्रिकी गति के बीच भेद के कारण, वास्तविक-दुनिया की लगभग कोई भी समस्या पूर्णतः I/O आधारित थी, यहां तक कि मूल मशीन की समानंतरता का बिना उपयोग किए और उनमें से अधिकांश इस संशोधन द्वारा गति में कमी के बाद भी I/O आधारित ही होंगे। 1952 के पूर्वार्ध में, एक उच्च-गति शिफ़टर को जोड़ा गया, जिसने स्थानांतरण के गति को पांच के गणक से सुधारा. जुलाई 1953 में, एक 100 शब्द विस्तार कोर मेमरी, द्विआधारी कोडित दशमलव, अतिरिक्त-3 संख्या प्रसतुतीकरण का उपयोग करके प्रणाली में जोड़ा गया। इस विस्तार मेमरी का समर्थन करने के लिए, ENIAC को कुछ कार्य तालिका चयनकर्ता, मेमरी एड्रेस चयनकर्ता और पल्स को आकार देने वाले सर्किट से लैस किया गया और तीन नए आदेशों को प्रोग्रामिंग व्यवस्था में जोड़ा गया।

सार्वजनिक ज्ञान

Z3 और कोलोसस को द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान एक दूसरे से और ABC और ENIAC से स्वतंत्र रूप से विकसित किया गया। Z3, 1943 में, बर्लिन के एलाइड बमबारी के दौरान नष्ट हो गया। कोलोसस मशीनें ब्रिटेन के युद्ध के प्रयासों का एक हिस्सा रही और गोपनीयता बनाए रखने के लिए 1945 में नष्ट कर दी गई। उनके अस्तित्व की जानकारी 1970 के दशक में आम हुई, हालांकि उनकी क्षमताओं का ज्ञान उनके ब्रिटेन के कर्मचारियों और आमंत्रित अमेरिकियों के बीच में रहा। ABC को आयोवा स्टेट विश्वविद्यालय द्वारा ध्वस्त कर दिया गया, जॉन अटानासोफ़ के अमेरिकी नौसेना में भौतिकी अनुसंधान करने के लिए वॉशिंगटन D.C में बुलाये जाने के बाद ऐसा किया गया। इसके विपरीत, ENIAC को 1946 में प्रेस के समक्ष परीक्षण के लिए रखा गया, "और इसने दुनिया की कल्पना पर कब्जा कर लिया". इसलिए कंप्यूटिंग के पुराने इतिहास अपने कवरेज और इस अवधि के विश्लेषण में व्यापक नहीं भी हो सकते थे।

पेटेंट

कई कारणों से (जिसमें जून 1941 में मौच्ली द्वारा किया गया अटानासोफ़-बेरी कंप्यूटर का परिक्षण शामिल था, जिसका मूल रूप 1939 मे जॉन अटानासोफ़ और क्लिफोर्ड बेरी द्वारा तैयार किया गया था), ENIAC के लिए 1964 में दिए गए U.S पेटेंट 3,120,606 को, हनीवेल बनाम स्पेरी रेंड, के मामले में लैंडमार्क फेडरल अदालत के 1973 के फैसले में अमान्य कर दिया, इसके तहत इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर को सार्वजनिक अधिकार क्षेत्र में रखा गया और अटानासोफ़ को प्रथम इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल कंप्यूटर के आविष्कारक के रूप में कानूनी पहचान दी गई।

प्रदर्शनी के लिए रखे हिस्से

पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ़ इंजीनियरिंग एंड अप्लाइड साइंस में मूल चालीस पैनलों में से चार और ENIAC के तीन कार्य तालिकाओं में से एक है। स्मिथसोनियन के पास वोशिंगटन D.C. के नैशनल म्यूज़ियम ऑफ़ अमेरिकन हिस्ट्री में पांच पैनलें हैं। लंदन के साइंस म्यूज़ियम में एक रिसीवर इकाई प्रदर्शनी पर रखी हुई है। माउंटेन व्यू, कैलिफोर्निया का कम्प्यूटर हिस्ट्री म्यूज़ियम में, एक एकल पैनल प्रदर्शन पर है। एन अर्बोर के मिशिगन विश्वविद्यालय में आर्थर बुर्क्स द्वारा बचाये गए चार पैनल हैं। एबरडीन प्रोविंग ग्राउंड, मेरीलैंड, में अमेरिकी सेना आयुध संग्रहालय जहां ENIAC का इस्तेमाल किया गया था, में कार्य तालिकाओं में से एक है। प्लेनों, टेक्सास में पेरोट सिस्टम में भी, एक पैनल प्रदर्शन पर है।
1997 के अनुसार , सिलिकोन की एक वर्गाकार चिप जिसका माप एक किनारे 0.02 इंच (0.5 मिमी) है ओर जो एक ENIAC के बराबर क्षमता लिए हुए है, एक बड़ा सा कमरा छेंके हुए है।