Motor de computación automática

La Automatic Computing Engine ( ACE ) fue uno de los primeros ordenadores electrónicos británicos de programación almacenada en serie , diseñado por Alan Turing . Turing completó este ambicioso diseño a finales de 1945.

La ACE no llegó a construirse, pero una versión más pequeña, la Pilot ACE , se construyó en el Laboratorio Nacional de Física y entró en funcionamiento en 1950. Una implementación a mayor escala del diseño de la ACE fue la computadora MOSAIC , que entró en funcionamiento en 1955. La ACE también dio origen a la Bendix G-15 y otras computadoras.

El proyecto fue dirigido por John R. Womersley , ^{[ 2 ]} superintendente de la División de Matemáticas del Laboratorio Nacional de Física (NPL). El uso de la palabra "Engine" fue un homenaje a Charles Babbage y su Máquina Diferencial y Máquina Analítica . El diseño técnico de Turing, la Calculadora Electrónica Propuesta, fue producto de su trabajo teórico de 1936 " Sobre los Números Computables " ^{[ 3 ]} y su experiencia durante la guerra en Bletchley Park , donde las computadoras Colossus habían logrado descifrar códigos militares alemanes. En su artículo de 1936, Turing describió su idea como una "máquina de computación universal", pero ahora se la conoce como la Máquina Universal de Turing .

Womersley buscó a Turing para trabajar en el NPL en el proyecto ACE; aceptó y comenzó a trabajar el 1 de octubre de 1945 y, para finales de año, completó el esquema de su "Calculadora electrónica propuesta", que fue el primer diseño razonablemente completo de una computadora de programa almacenado y, aparte de ser a una escala mucho mayor que la máquina funcional final, anticipó la realización final en los aspectos más importantes. ^{[ 4 ]} Sin embargo, debido al estricto y prolongado secreto en torno al trabajo de Bletchley Park, se le prohibió (debido a la Ley de Secretos Oficiales ) explicar que sabía que sus ideas podían implementarse en un dispositivo electrónico. ^{[ 5 ]} El diseño EDVAC más conocido, presentado en el Primer Borrador de un Informe sobre el EDVAC (fechado el 30 de junio de 1945), por John von Neumann , quien conocía el trabajo teórico de Turing, recibió mucha publicidad, a pesar de su naturaleza incompleta y la cuestionable falta de atribución de las fuentes de algunas de las ideas.

El informe de Turing sobre la ACE se escribió a finales de 1945 e incluía diagramas de circuitos lógicos detallados y una estimación de costos de 11.200 libras esterlinas. ^{[ 6 ]} Consideraba que la velocidad y el tamaño de la memoria eran cruciales y propuso una memoria de alta velocidad de lo que hoy se denominaría 25 kilobytes , con acceso a una velocidad de 1 MHz ; comentó que para los fines requeridos "la memoria debe ser muy grande en comparación con los estándares que prevalecen en la mayoría de los trabajos con válvulas y relés, y [por lo tanto] es necesario buscar alguna forma de almacenamiento más económica", y que la memoria "parece ser la principal limitación en el diseño de una calculadora, es decir, si se puede resolver el problema del almacenamiento, todo lo demás es relativamente sencillo". ^{[ 7 ]} La ACE implementaba llamadas a subrutinas , ^{[ 8 ]} mientras que la EDVAC no lo hacía, y lo que también diferenciaba a la ACE de la EDVAC era el uso de Instrucciones de Computadora Abreviadas, ^{[ 5 ]} una forma temprana de lenguaje de programación. Inicialmente, se planeó que Tommy Flowers , el ingeniero de la Estación de Investigación de Correos en Dollis Hill , al norte de Londres, quien había sido responsable de la construcción de las computadoras Colossus, construyera la ACE, pero debido al secretismo que rodeaba sus logros durante la guerra y la presión del trabajo de posguerra, esto no fue posible.  

Los colegas de Turing en el NPL, sin saber de Colossus, pensaron que el trabajo de ingeniería para construir un ACE completo era demasiado ambicioso, por lo que la primera versión del ACE que se construyó fue el Pilot Model ACE , una versión más pequeña del diseño original de Turing. El asistente de Turing, Jim Wilkinson , trabajó en el diseño lógico del ACE, y después de que Turing se fuera a Cambridge en 1947, Wilkinson fue nombrado para dirigir el grupo ACE. ^{[ 9 ]} El Pilot ACE tenía menos de 1000 válvulas termoiónicas (tubos de vacío) en comparación con aproximadamente 18 000 en el ENIAC . ^{[ 10 ]} Usaba líneas de retardo de mercurio para su memoria principal. Cada una de las 12 líneas de retardo tenía 5  pies (1,5  m) de largo y propagaba 32 instrucciones o palabras de datos de 32  bits cada una. Ejecutó su primer programa el 10 de mayo de 1950, momento en el que era la computadora más rápida del mundo; Cada una de sus líneas de retardo tenía un rendimiento de 1  Mbit/s. ^{[ 11 ]}

Las primeras versiones de producción del Pilot ACE, el English Electric DEUCE , del cual se vendieron 31, se entregaron en 1955. ^{[ 12 ]}

Una segunda implementación del diseño ACE fue el MOSAIC (Ministry of Supply Automatic Integrator and Computer). ^{[ 13 ] [ 14 ]} Este fue construido por Allen Coombs y William Chandler de Dollis Hill, quienes habían trabajado con Tommy Flowers en la construcción de las diez computadoras Colossus. Se instaló en el Radar Research and Development Establishment (RRDE) en Malvern, que posteriormente se fusionó con el Telecommunications Research Establishment (TRE) para convertirse en el Royal Radar Establishment (RRE). Ejecutó su primer programa de prueba a finales de 1952 o principios de 1953 y entró en funcionamiento a principios de 1955. El MOSAIC contenía 6480 válvulas electrónicas y tenía una disponibilidad de aproximadamente el 75 %. Ocupaba cuatro habitaciones y era la mayor de las primeras computadoras británicas. Se utilizaba para calcular trayectorias de aeronaves a partir de datos de radar. Continuó funcionando hasta principios de la década de 1960. ^{[ 5 ] [ 15 ] [ 16 ]}

The principles of the ACE design were used in the Bendix Corporation's G-15 computer.^[17]:279 The engineering designer was Harry Huskey who had spent 1947 in the ACE section at the NPL. He later contributed to the hardware designs for the EDVAC. The first G-15 ran in 1954 and, as a relatively small single-user machine, some consider it to be the first personal computer.^[18]

Other derivatives of the ACE include the EMI Electronic Business Machine and the Packard Bell CorporationPB 250.^[19]

• Carpenter, BE; Doran, RW (1977), "La otra máquina de Turing" , The Computer Journal , 20 (3): 269– 279, doi : 10.1093/comjnl/20.3.269 , archivado del original el 3 de junio de 2012.
• Carpenter, BE; Doran, RW (1986), Informe ACE de A.M. Turing de 1946 y otros documentos , Cambridge: MIT Press
• Copeland, BJ , ed. (2005), La máquina de computación automática de Alan Turing , Oxford: Oxford University Press, ISBN 0-19-856593-3
• Copeland, Jack (2006), «Colossus y el auge de la computadora moderna», en Copeland, B. Jack (ed.), Colossus: Los secretos de las computadoras descifradoras de códigos de Bletchley Park , Oxford: Oxford University Press, pp. 108–110 , ISBN  978-0-19-284055-4
• Copeland, B. Jack (2012). Alan Turing's Electronic Brain: The Struggle to Build the ACE, the World's Fastest Computer. OUP Oxford. ISBN 9780199609154.
• Lavington, Simon H. (1980), Early British Computers: The Story of Vintage Computers and The People Who Built Them, Manchester University Press
• Wilkinson, J. H. (1980), "Turing's Work at the National Physical Laboratory and the Construction of Pilot ACE, DEUCE and ACE", in Metropolis, Nicholas; Howlett, J.; Rota, G.-C. (eds.), A History of Computing in the Twentieth Century, New York: Academic Press
• Yates, David M. (1997), Turing's Legacy: A History of Computing at the National Physical Laboratory, 1945-1995, London: Science Museum

• Oral history interview with Donald W. Davies, Charles Babbage Institute, University of Minnesota. Davies describes computer projects at the U.K. National Physical Laboratory, from the 1947 design work of Alan Turing to the development of the two ACE computers. Davies discusses a much larger, second ACE, and the decision to contract with English Electric Company to build the DEUCE—possibly the first commercially produced computer in Great Britain.
• Events in the history of NPL — ACE computer