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ENIAC

Glenn A. Beck (al fondo) y Betty Snyder (en primer plano) programan la ENIAC en el edificio BRL 328. (Fotografía del ejército de los EE. UU., c. 1947-1955) ENIAC ( / ˈɛn iæk / ;...

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Glenn A. Beck (al fondo) y Betty Snyder (en primer plano) programan la ENIAC en el edificio BRL 328. (Fotografía del ejército de los EE. UU., c. 1947-1955)

ENIAC ( / ˈɛn iæk / ; Integrador Numérico Electrónico y Computadora ) [ 1] [2] fue la primera computadora digital programable , electrónica y de propósito general , completada en 1945. [ 3 ] [4] Otras computadoras tenían algunas de estas características, pero ENIAC fue la primera en tenerlas todas. Era Turing-completa y capaz de resolver "una gran clase de problemas numéricos" a través de la reprogramación. [5] [6]

ENIAC fue diseñado por John Mauchly y J. Presper Eckert para calcular tablas de tiro de artillería para el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos (que más tarde se convirtió en parte del Laboratorio de Investigación del Ejército ). [7] [8] Sin embargo, su primer programa fue un estudio de la viabilidad del arma termonuclear . [9] [10]

El ENIAC se completó en 1945 y se puso en funcionamiento por primera vez con fines prácticos el 10 de diciembre de 1945. [11]

El ENIAC se inauguró oficialmente en la Universidad de Pensilvania el 15 de febrero de 1946, con un coste de 487.000 dólares (equivalentes a 6.900.000 dólares en 2023) y la prensa lo denominó «cerebro gigante». [12] Su velocidad era mil veces superior a la de las máquinas electromecánicas . [13]

El ENIAC fue aceptado formalmente por el Cuerpo de Artillería del Ejército de los EE. UU. en julio de 1946. Fue transferido al Campo de Pruebas de Aberdeen en Aberdeen, Maryland , en 1947, donde estuvo en funcionamiento continuo hasta 1955.

Desarrollo y diseño

El diseño y la construcción de la ENIAC fueron financiados por el Comando de Investigación y Desarrollo del Cuerpo de Artillería del Ejército de los Estados Unidos, dirigido por el mayor general Gladeon M. Barnes . El costo total fue de aproximadamente 487 000 dólares, equivalentes a 6 900 000 dólares en 2023. [14] El contrato de construcción se firmó el 5 de junio de 1943; el trabajo en la computadora comenzó en secreto en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania [15] el mes siguiente, bajo el nombre en código "Proyecto PX", con John Grist Brainerd como investigador principal. Herman H. Goldstine persuadió al Ejército para que financiara el proyecto, lo que lo puso a cargo de supervisarlo por ellos. [16]

ENIAC fue diseñado por el profesor de física del Ursinus College John Mauchly y J. Presper Eckert de la Universidad de Pensilvania, EE. UU. [17] El equipo de ingenieros de diseño que ayudaron en el desarrollo incluyó a Robert F. Shaw (tablas de funciones), Jeffrey Chuan Chu (divisor/raíz cuadrada), Thomas Kite Sharpless (programador maestro), Frank Mural (programador maestro), Arthur Burks (multiplicador), Harry Huskey (lector/impresora) y Jack Davis (acumuladores). [18] Las matemáticas que manejaron la mayor parte de la programación de ENIAC llevaron a cabo un trabajo de desarrollo significativo: Jean Jennings , Marlyn Wescoff , Ruth Lichterman , Betty Snyder , Frances Bilas y Kay McNulty . [19] En 1946, los investigadores renunciaron a la Universidad de Pensilvania y formaron la Eckert–Mauchly Computer Corporation .

ENIAC era una computadora modular de gran tamaño, compuesta de paneles individuales para realizar diferentes funciones. Veinte de estos módulos eran acumuladores que no solo podían sumar y restar, sino que también guardaban un número decimal de diez dígitos en la memoria. Los números se pasaban entre estas unidades a través de varios buses de propósito general (o bandejas , como se las llamaba). Para lograr su alta velocidad, los paneles tenían que enviar y recibir números, calcular, guardar la respuesta y activar la siguiente operación, todo sin partes móviles. La clave de su versatilidad era la capacidad de ramificarse ; podía activar diferentes operaciones, dependiendo del signo de un resultado calculado.

Componentes

Al final de su funcionamiento en 1956, ENIAC contenía 18.000 tubos de vacío , 7.200 diodos de cristal , 1.500 relés , 70.000 resistencias , 10.000 condensadores y aproximadamente 5.000.000 de juntas soldadas a mano . Pesaba más de 30 toneladas cortas (27 t), tenía aproximadamente 8 pies (2 m) de alto, 3 pies (1 m) de profundidad y 100 pies (30 m) de largo, ocupaba 300 pies cuadrados (28 m 2 ) y consumía 150 kW de electricidad. [20] [21] La entrada era posible desde un lector de tarjetas IBM y se utilizaba un perforador de tarjetas IBM para la salida. Estas tarjetas podían usarse para producir una salida impresa fuera de línea utilizando una máquina de contabilidad IBM , como la IBM 405 . Si bien en sus inicios ENIAC no tenía un sistema para almacenar la memoria, estas tarjetas perforadas podían usarse para el almacenamiento de memoria externa. [22] En 1953, se agregó a ENIAC una memoria de núcleo magnético de 100 palabras construida por Burroughs Corporation . [23]

El ENIAC utilizaba contadores de anillo de diez posiciones para almacenar dígitos; cada dígito requería 36 tubos de vacío, 10 de los cuales eran los triodos duales que formaban los flip-flops del contador de anillo. La aritmética se realizaba "contando" pulsos con los contadores de anillo y generando pulsos de acarreo si el contador "daba la vuelta", con la idea de emular electrónicamente el funcionamiento de las ruedas de dígitos de una máquina sumadora mecánica . [24]

El ENIAC contaba con 20 acumuladores con signo de diez dígitos , que utilizaban la representación en complemento a diez y podían realizar 5.000 operaciones simples de suma o resta entre cualquiera de ellos y una fuente (por ejemplo, otro acumulador o un transmisor constante) por segundo. Era posible conectar varios acumuladores para que funcionaran simultáneamente, por lo que la velocidad pico de operación era potencialmente mucho mayor, debido al funcionamiento en paralelo. [25] [26]

El cabo Irwin Goldstein (en primer plano) ajusta los interruptores de una de las mesas de funciones de la ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica. (Foto del ejército de los EE. UU.) [27]

Era posible conectar el acarreo de un acumulador a otro acumulador para realizar operaciones aritméticas con el doble de precisión, pero la sincronización del circuito de acarreo del acumulador impedía conectar tres o más para lograr una precisión aún mayor. ENIAC utilizó cuatro de los acumuladores (controlados por una unidad multiplicadora especial) para realizar hasta 385 operaciones de multiplicación por segundo; cinco de los acumuladores estaban controlados por una unidad divisora/raíz cuadrada especial para realizar hasta 40 operaciones de división por segundo o tres operaciones de raíz cuadrada por segundo.

Las otras nueve unidades en ENIAC eran la unidad de inicio (que iniciaba y detenía la máquina), la unidad de ciclo (usada para sincronizar las otras unidades), el programador maestro (que controlaba la secuencia de bucle), el lector (que controlaba un lector de tarjetas perforadas IBM), la impresora (que controlaba un perforador de tarjetas IBM), el transmisor constante y tres tablas de funciones. [28] [29]

Tiempos de operación

Las referencias de Rojas y Hashagen (o Wilkes) [17] dan más detalles sobre los tiempos de las operaciones, que difieren un poco de los indicados anteriormente.

El ciclo básico de la máquina era de 200 microsegundos (20 ciclos del reloj de 100 kHz en la unidad de ciclos), o 5000 ciclos por segundo para operaciones con números de 10 dígitos. En uno de estos ciclos, ENIAC podía escribir un número en un registro, leer un número de un registro o sumar o restar dos números.

La multiplicación de un número de 10 dígitos por un número de d dígitos (para d hasta 10) requería d +4 ciclos, por lo que la multiplicación de un número de 10 dígitos por un número de 10 dígitos requería 14 ciclos, o 2.800 microsegundos, una velocidad de 357 por segundo. Si uno de los números tenía menos de 10 dígitos, la operación era más rápida.

La división y la raíz cuadrada requerían 13( d + 1) ciclos, donde d es el número de dígitos del resultado (cociente o raíz cuadrada). Por lo tanto, una división o raíz cuadrada requería hasta 143 ciclos, o 28.600 microsegundos, una velocidad de 35 por segundo. (Wilkes 1956:20 [17] afirma que una división con un cociente de 10 dígitos requería 6 milisegundos). Si el resultado tenía menos de diez dígitos, se obtenía más rápido.

ENIAC es capaz de procesar alrededor de 500 FLOPS , [30] en comparación con la potencia de procesamiento a petaescala y exaescala de las supercomputadoras modernas .

Fiabilidad

ENIAC utilizaba tubos de radio de base octal comunes de la época; los acumuladores decimales estaban hechos de flip-flops 6SN7 , mientras que los 6L7, 6SJ7, 6SA7 y 6AC7 se usaban en funciones lógicas. [31] Numerosos 6L6 y ​​6V6 servían como controladores de línea para impulsar pulsos a través de cables entre conjuntos de bastidores.

Varios tubos se quemaban casi todos los días, lo que dejaba a la ENIAC sin funcionar aproximadamente la mitad del tiempo. Los tubos especiales de alta fiabilidad no estuvieron disponibles hasta 1948. Sin embargo, la mayoría de estos fallos se producían durante los periodos de calentamiento y enfriamiento, cuando los calentadores y cátodos de los tubos estaban sometidos a la mayor tensión térmica. Los ingenieros redujeron los fallos de los tubos de la ENIAC a una tasa más aceptable de un tubo cada dos días. Según una entrevista con Eckert en 1989, "Teníamos un tubo que fallaba aproximadamente cada dos días y podíamos localizar el problema en 15 minutos". [32] En 1954, el periodo de funcionamiento continuo más largo sin un fallo fue de 116 horas, casi cinco días.

Programación

El ENIAC podía programarse para realizar secuencias complejas de operaciones, incluidos bucles, ramificaciones y subrutinas. Sin embargo, en lugar de las computadoras con programas almacenados que existen hoy, el ENIAC era simplemente una gran colección de máquinas aritméticas, que originalmente tenían programas configurados en la máquina [33] mediante una combinación de cableado de tablero de conexiones y tres tablas de funciones portátiles (que contenían 1200 interruptores de diez vías cada una). [34] La tarea de tomar un problema y mapearlo en la máquina era compleja y, por lo general, llevaba semanas. Debido a la complejidad de mapear programas en la máquina, los programas solo se cambiaban después de una gran cantidad de pruebas del programa actual. [35] Después de que el programa se descifraba en papel, el proceso de introducirlo en el ENIAC manipulando sus interruptores y cables podía llevar días. A esto le seguía un período de verificación y depuración, ayudado por la capacidad de ejecutar el programa paso a paso. Un tutorial de programación para la función módulo utilizando un simulador ENIAC da una idea de cómo se veía un programa en el ENIAC. [36] [37] [38]

Los seis programadores principales de ENIAC, Kay McNulty , Betty Jennings , Betty Snyder , Marlyn Wescoff , Fran Bilas y Ruth Lichterman , no solo determinaron cómo ingresar programas ENIAC, sino que también desarrollaron una comprensión del funcionamiento interno de ENIAC. [39] [40] Los programadores a menudo podían reducir los errores a un tubo defectuoso individual que podía ser indicado para su reemplazo por un técnico. [41]

Programadores

Las programadoras Betty Jean Jennings (izquierda) y Fran Bilas (derecha) operan el panel de control principal de ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica , alrededor de 1945 (foto del ejército de los EE. UU. de los archivos de la Biblioteca Técnica de ARL)
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Durante la Segunda Guerra Mundial , mientras el Ejército de los EE. UU. necesitaba calcular trayectorias balísticas, muchas mujeres fueron entrevistadas para esta tarea. Al menos 200 mujeres fueron contratadas por la Escuela Moore de Ingeniería para trabajar como " computadoras " [19] y seis de ellas fueron elegidas para ser las programadoras de ENIAC. Betty Holberton , Kay McNulty , Marlyn Wescoff , Ruth Lichterman , Betty Jean Jennings y Fran Bilas programaron el ENIAC para realizar cálculos de trayectorias balísticas electrónicamente para el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército . [42] Mientras que los hombres que tenían la misma educación y experiencia fueron designados como "profesionales", estas mujeres fueron designadas irrazonablemente como "subprofesionales", aunque tenían títulos profesionales en matemáticas y eran matemáticas altamente capacitadas. [42]

Estas mujeres no eran "señoras de la nevera", es decir, modelos posando delante de la máquina para fotografías de prensa, como descubrió la entonces estudiante de informática Kathryn Kleiman en su propia investigación, a diferencia de lo que le dijo un historiador de la informática. [43] Sin embargo, algunas de las mujeres no recibieron reconocimiento por su trabajo en la ENIAC durante toda su vida. [19] Después de que terminó la guerra, las mujeres continuaron trabajando en la ENIAC. Su experiencia hizo que sus puestos fueran difíciles de reemplazar por soldados que regresaban. [44] Más tarde, en la década de 1990, Kleiman se enteró de que la mayoría de los programadores de la ENIAC no habían sido invitados al evento del 50 aniversario de la ENIAC. Entonces se propuso localizarlos y registrar sus historias orales. El documental tenía como objetivo inspirar a mujeres y hombres jóvenes a involucrarse en la programación. "Se sorprendieron al ser descubiertos", dice Kleiman. "Estaban emocionados de ser reconocidos, pero tenían impresiones encontradas sobre cómo se sentían al ser ignorados durante tanto tiempo". [43] Kleiman publicó un libro sobre las seis programadoras de ENIAC en 2022. [45]

Estas primeras programadoras eran de un grupo de unas doscientas mujeres empleadas como computadoras en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania. El trabajo de las computadoras era producir el resultado numérico de las fórmulas matemáticas necesarias para un estudio científico o un proyecto de ingeniería. Por lo general, lo hacían con una calculadora mecánica. Las mujeres estudiaban la lógica, la estructura física, el funcionamiento y los circuitos de la máquina para no solo comprender las matemáticas de la computación, sino también la máquina en sí. [19] Esta era una de las pocas categorías de trabajo técnico disponibles para las mujeres en ese momento. [46] Betty Holberton (de soltera Snyder) continuó ayudando a escribir el primer sistema de programación generativa ( SORT/MERGE ) y ayudó a diseñar las primeras computadoras electrónicas comerciales, la UNIVAC y la BINAC , junto con Jean Jennings. [47] McNulty desarrolló el uso de subrutinas para ayudar a aumentar la capacidad computacional de ENIAC. [48]

Herman Goldstine seleccionó a los programadores, a quienes llamó operadores, de entre las computadoras que habían estado calculando tablas balísticas con calculadoras mecánicas de escritorio y un analizador diferencial antes y durante el desarrollo de ENIAC. [19] Bajo la dirección de Herman y Adele Goldstine , las computadoras estudiaron los planos y la estructura física de ENIAC para determinar cómo manipular sus interruptores y cables, ya que los lenguajes de programación aún no existían. Aunque los contemporáneos consideraban la programación una tarea administrativa y no reconocieron públicamente el efecto de los programadores en el funcionamiento y anuncio exitosos de ENIAC, [19] McNulty, Jennings, Snyder, Wescoff, Bilas y Lichterman han sido reconocidos desde entonces por sus contribuciones a la informática. [49] [50] [51] Tres de las supercomputadoras del Ejército actuales (2020), Jean , Kay y Betty, llevan el nombre de Jean Bartik (Betty Jennings), Kay McNulty y Betty Snyder respectivamente. [52]

En un principio, los títulos de "programador" y "operador" no se consideraban profesiones adecuadas para las mujeres. La escasez de mano de obra creada por la Segunda Guerra Mundial contribuyó a facilitar la entrada de mujeres en este campo. [19] Sin embargo, el campo no se consideraba prestigioso y la incorporación de mujeres se consideraba una forma de liberar a los hombres para que pudieran trabajar con más cualificación. En esencia, se consideraba que las mujeres satisfacían una necesidad en una crisis temporal. [19] Por ejemplo, el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica dijo en 1942: "Se cree que se obtienen mayores beneficios al liberar a los ingenieros de los cálculos detallados para compensar cualquier aumento de los gastos en los salarios de los ordenadores. Los propios ingenieros admiten que las mujeres que trabajan con ordenadores hacen el trabajo con mayor rapidez y precisión que ellos. Esto se debe en gran medida a que los ingenieros sienten que su experiencia universitaria e industrial se está desperdiciando y frustrando por el mero cálculo repetitivo". [19]

Después de los seis programadores iniciales, se reclutó un equipo ampliado de cien científicos para continuar trabajando en el ENIAC. Entre ellos había varias mujeres, incluida Gloria Ruth Gordon . [53] Adele Goldstine escribió la descripción técnica original del ENIAC. [54]

Lenguajes de programación

Se desarrollaron varios sistemas de lenguaje para describir programas para el ENIAC, entre ellos:

Papel en la bomba de hidrógeno

Aunque el Laboratorio de Investigación Balística fue el patrocinador de ENIAC, un año después de este proyecto de tres años , John von Neumann , un matemático que trabajaba en la bomba de hidrógeno en el Laboratorio Nacional de Los Álamos , se enteró de la existencia de ENIAC. [57] En diciembre de 1945, ENIAC se utilizó para calcular reacciones termonucleares mediante ecuaciones . Los datos se utilizaron para respaldar la investigación sobre la construcción de una bomba de hidrógeno. [58] [59]

Papel en el desarrollo de los métodos de Monte Carlo

El papel de ENIAC en la bomba de hidrógeno estuvo relacionado con su papel en la popularización del método de Monte Carlo . Los científicos que participaron en el desarrollo original de la bomba nuclear utilizaron grupos masivos de personas que realizaban una gran cantidad de cálculos ("computadoras", en la terminología de la época) para investigar la distancia que los neutrones probablemente recorrerían a través de diversos materiales. John von Neumann y Stanislaw Ulam se dieron cuenta de que la velocidad de ENIAC permitiría realizar estos cálculos mucho más rápidamente. [60] El éxito de este proyecto demostró el valor de los métodos de Monte Carlo en la ciencia. [61]

Desarrollos posteriores

El 1 de febrero de 1946 se celebró una conferencia de prensa [19] y la máquina completa se anunció al público la noche del 14 de febrero de 1946 [62] , con demostraciones de sus capacidades. Elizabeth Snyder y Betty Jean Jennings fueron las responsables de desarrollar el programa de trayectoria de demostración, aunque Herman y Adele Goldstine se atribuyeron el mérito. [19] La máquina se inauguró formalmente al día siguiente [63] en la Universidad de Pensilvania. Ninguna de las mujeres involucradas en la programación de la máquina o en la creación de la demostración fue invitada a la inauguración formal ni a la cena de celebración que se celebró después. [64]

El monto original del contrato era de 61.700 dólares; el costo final fue de casi 500.000 dólares (aproximadamente equivalente a 9.000.000 dólares en 2023). Fue aceptado formalmente por el Cuerpo de Artillería del Ejército de los EE. UU. en julio de 1946. ENIAC se cerró el 9 de noviembre de 1946 para una remodelación y una actualización de memoria, y fue transferida a Aberdeen Proving Ground , Maryland en 1947. Allí, el 29 de julio de 1947, se encendió y estuvo en funcionamiento continuo hasta las 11:45 p. m. del 2 de octubre de 1955, cuando se retiró a favor de las computadoras EDVAC y ORDVAC, más eficientes. [2]

Papel en el desarrollo del EDVAC

Unos meses después de la presentación de ENIAC en el verano de 1946, como parte de "un esfuerzo extraordinario para impulsar la investigación en este campo", [65] el Pentágono invitó a "las personas más destacadas en electrónica y matemáticas de los Estados Unidos y Gran Bretaña" [65] a una serie de cuarenta y ocho conferencias impartidas en Filadelfia, Pensilvania; todas ellas llamadas en conjunto Teoría y técnicas para el diseño de computadoras digitales (más a menudo llamadas Conferencias de la Escuela Moore ) . [65] La mitad de estas conferencias fueron impartidas por los inventores de ENIAC. [66]

ENIAC fue un diseño único en su tipo y nunca se repitió. La congelación del diseño en 1943 significó que carecía de algunas innovaciones que pronto se desarrollaron bien, en particular la capacidad de almacenar un programa. Eckert y Mauchly comenzaron a trabajar en un nuevo diseño, que luego se llamaría EDVAC , que sería más simple y más potente. En particular, en 1944 Eckert escribió su descripción de una unidad de memoria (la línea de retardo de mercurio ) que contendría tanto los datos como el programa. John von Neumann, que asesoraba a la Escuela Moore sobre el EDVAC, asistió a las reuniones de la Escuela Moore en las que se elaboró ​​el concepto de programa almacenado. Von Neumann escribió un conjunto incompleto de notas ( Primer borrador de un informe sobre el EDVAC ) que estaban destinadas a usarse como un memorando interno, describiendo, elaborando y expresando en lenguaje lógico formal las ideas desarrolladas en las reuniones. El administrador y oficial de seguridad de ENIAC, Herman Goldstine, distribuyó copias de este primer borrador a varias instituciones gubernamentales y educativas, lo que despertó un interés generalizado en la construcción de una nueva generación de máquinas de computación electrónica, incluida la Calculadora Automática de Almacenamiento de Retardo Electrónico (EDSAC) en la Universidad de Cambridge, Inglaterra, y la SEAC en la Oficina de Normas de los Estados Unidos. [67]

Mejoras

Después de 1947 se realizaron varias mejoras en ENIAC, incluido un mecanismo primitivo de programación almacenada de solo lectura que usaba las tablas de funciones como ROM de programa , [67] [68] [69] [70] [71] [72] después de lo cual la programación se hacía configurando los interruptores. [73] La idea ha sido desarrollada en varias variantes por Richard Clippinger y su grupo, por un lado, y los Goldstines, por el otro, [74] y se incluyó en la patente de ENIAC. [75] Clippinger consultó a von Neumann sobre qué conjunto de instrucciones implementar. [67] [76] [77] Clippinger había pensado en una arquitectura de tres direcciones, mientras que von Neumann propuso una arquitectura de una dirección porque era más simple de implementar. Se utilizaron tres dígitos de un acumulador (#6) como contador de programa, otro acumulador (#15) se utilizó como acumulador principal, un tercer acumulador (#8) se utilizó como puntero de dirección para leer datos de las tablas de funciones y la mayoría de los otros acumuladores (1–5, 7, 9–14, 17–19) se utilizaron para la memoria de datos.

En marzo de 1948 se instaló la unidad de conversión, [78] que hizo posible la programación a través del lector desde tarjetas IBM estándar. [79] [80] La "primera producción" de las nuevas técnicas de codificación en el problema de Monte Carlo se produjo en abril. [78] [81] Después del traslado de ENIAC a Aberdeen, también se construyó un panel de registro para la memoria, pero no funcionó. También se agregó una pequeña unidad de control maestro para encender y apagar la máquina. [82]

La programación del programa almacenado para ENIAC fue realizada por Betty Jennings, Clippinger, Adele Goldstine y otros. [83] [84] [ 68] [67] Se demostró por primera vez como una computadora de programa almacenado en abril de 1948, [85] ejecutando un programa de Adele Goldstine para John von Neumann. Esta modificación redujo la velocidad de ENIAC por un factor de 6 y eliminó la capacidad de computación paralela, pero como también redujo el tiempo de reprogramación [77] [67] a horas en lugar de días, se consideró que valía la pena la pérdida de rendimiento. También el análisis había demostrado que debido a las diferencias entre la velocidad electrónica de computación y la velocidad electromecánica de entrada/salida, casi cualquier problema del mundo real estaba completamente limitado por la E/S , incluso sin hacer uso del paralelismo de la máquina original. La mayoría de los cálculos seguirían estando limitados por la E/S, incluso después de la reducción de velocidad impuesta por esta modificación.

A principios de 1952, se añadió un cambiador de alta velocidad, que mejoró la velocidad de cambio en un factor de cinco. En julio de 1953, se añadió al sistema una memoria de núcleo de expansión de 100 palabras, utilizando una representación numérica decimal codificada en binario , con exceso de 3. Para soportar esta memoria de expansión, ENIAC fue equipada con un nuevo selector de tabla de funciones, un selector de dirección de memoria, circuitos de modelado de pulsos y se agregaron tres nuevas órdenes al mecanismo de programación. [67]

Comparación con otros ordenadores antiguos

Marcador histórico del estado de Pensilvania en el campus de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia

Las máquinas de computación mecánica han existido desde la época de Arquímedes (ver: mecanismo de Antikythera ), pero las décadas de 1930 y 1940 se consideran el comienzo de la era de la informática moderna.

Al igual que la IBM Harvard Mark I y la alemana Z3 , la ENIAC podía ejecutar una secuencia arbitraria de operaciones matemáticas, pero no las leía desde una cinta. Al igual que la británica Colossus , se programaba mediante un tablero de conexiones e interruptores. La ENIAC combinaba una completa programabilidad de Turing con velocidad electrónica. La Atanasoff-Berry Computer (ABC), la ENIAC y la Colossus utilizaban válvulas termoiónicas (tubos de vacío) . Los registros de la ENIAC realizaban aritmética decimal, en lugar de aritmética binaria como la Z3, la ABC y la Colossus.

Al igual que el Colossus, ENIAC requirió recableado para reprogramarse hasta abril de 1948. [86] En junio de 1948, el Manchester Baby ejecutó su primer programa y obtuvo la distinción de la primera computadora electrónica con programa almacenado . [87] [88] [89] Aunque la idea de una computadora con programa almacenado con memoria combinada para programa y datos fue concebida durante el desarrollo de ENIAC, no se implementó inicialmente en ENIAC porque las prioridades de la Segunda Guerra Mundial requerían que la máquina se completara rápidamente, y las 20 ubicaciones de almacenamiento de ENIAC serían demasiado pequeñas para contener datos y programas.

Conocimiento público

El Z3 y el Colossus se desarrollaron independientemente uno del otro, y del ABC y el ENIAC durante la Segunda Guerra Mundial. El trabajo en el ABC en la Universidad Estatal de Iowa se detuvo en 1942 después de que John Atanasoff fuera llamado a Washington, DC , para realizar investigaciones de física para la Marina de los EE. UU., y posteriormente fue desmantelado. [90] El Z3 fue destruido por los bombardeos aliados de Berlín en 1943. Como las diez máquinas Colossus eran parte del esfuerzo bélico del Reino Unido, su existencia permaneció en secreto hasta fines de la década de 1970, aunque el conocimiento de sus capacidades permaneció entre su personal del Reino Unido y los estadounidenses invitados. ENIAC, por el contrario, fue puesta a prueba para la prensa en 1946, "y capturó la imaginación del mundo". Por lo tanto, las historias más antiguas de la computación pueden no ser exhaustivas en su cobertura y análisis de este período. Todas las máquinas Colossus, excepto dos, fueron desmanteladas en 1945; Los dos restantes se utilizaron para descifrar mensajes soviéticos por el GCHQ hasta la década de 1960. [91] [92] La demostración pública de ENIAC fue desarrollada por Snyder y Jennings, quienes crearon una demostración que calcularía la trayectoria de un misil en 15 segundos, una tarea que habría llevado varias semanas para una computadora humana . [48]

Patentar

Por diversas razones –incluido el examen de Mauchly en junio de 1941 de la computadora Atanasoff–Berry (ABC), prototipada en 1939 por John Atanasoff y Clifford Berry–  la patente estadounidense 3.120.606 para ENIAC, solicitada en 1947 y concedida en 1964, fue anulada por la decisión de 1973 [93] del histórico caso judicial federal Honeywell, Inc. v. Sperry Rand Corp. . La decisión incluía: que los inventores de ENIAC habían derivado el objeto de la computadora digital electrónica de Atanasoff; dio reconocimiento legal a Atanasoff como el inventor de la primera computadora digital electrónica; y puso la invención de la computadora digital electrónica en el dominio público .

Partes principales

Los fondos de tres acumuladores en Fort Sill, Oklahoma, EE.UU.
Una mesa de funciones de ENIAC en exhibición en el museo Aberdeen Proving Ground

Las partes principales eran 40 paneles y tres mesas de funciones portátiles (denominadas A, B y C). La disposición de los paneles era (en el sentido de las agujas del reloj, comenzando por la pared izquierda):

Pared izquierda
  • Unidad iniciadora
  • Unidad de ciclismo
  • Maestro Programador – panel 1 y 2
  • Tabla de funciones 1 – paneles 1 y 2
  • Acumulador 1
  • Acumulador 2
  • Divisor y Raíz Cuadrada
  • Acumulador 3
  • Acumulador 4
  • Acumulador 5
  • Acumulador 6
  • Acumulador 7
  • Acumulador 8
  • Acumulador 9
Pared trasera
  • Acumulador 10
  • Multiplicador de alta velocidad: paneles 1, 2 y 3
  • Acumulador 11
  • Acumulador 12
  • Acumulador 13
  • Acumulador 14
Pared derecha
  • Acumulador 15
  • Acumulador 16
  • Acumulador 17
  • Acumulador 18
  • Tabla de funciones 2 – paneles 1 y 2
  • Tabla de funciones 3 – paneles 1 y 2
  • Acumulador 19
  • Acumulador 20
  • Transmisor constante – paneles 1, 2 y 3
  • Impresora – paneles 1, 2 y 3

Se conectó un lector de tarjetas IBM al panel 3 del transmisor constante y un perforador de tarjetas IBM al panel 2 de la impresora. Las mesas de funciones portátiles se podían conectar a las mesas de funciones 1, 2 y 3. [94]

Piezas en exposición

Detalle de la parte posterior de una sección de ENIAC, mostrando los tubos de vacío

Piezas del ENIAC se encuentran en las siguientes instituciones:

  • La Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania tiene cuatro de los cuarenta paneles originales (Acumulador n.° 18, Panel 2 del Transmisor Constante, Panel 2 del Programador Maestro y la Unidad Cíclica) y una de las tres tablas de funciones (Tabla de Funciones B) de ENIAC (prestada por el Smithsonian). [94]
  • El Smithsonian tiene cinco paneles (acumuladores 2, 19 y 20; transmisores constantes, paneles 1 y 3; divisor y raíz cuadrada; tabla de funciones 2, panel 1; tabla de funciones 3, panel 2; multiplicador de alta velocidad, paneles 1 y 2; impresora, panel 1; unidad iniciadora) [94] en el Museo Nacional de Historia Estadounidense en Washington, DC [19] (pero aparentemente no están en exhibición actualmente).
  • El Museo de Ciencias de Londres tiene una unidad receptora en exposición.
  • El Museo de Historia de la Computación en Mountain View, California, tiene tres paneles (Acumulador n.° 12, Panel 2 de la Tabla de funciones 2 y Panel 3 de la Impresora) y la mesa de funciones portátil C en exhibición (prestada por el Instituto Smithsonian). [94]
  • La Universidad de Michigan en Ann Arbor tiene cuatro paneles (dos acumuladores, el panel 3 del Multiplicador de Alta Velocidad y el panel 2 del Programador Maestro), [94] rescatados por Arthur Burks . [95]
  • El Museo de Artillería del Ejército de los Estados Unidos en el Campo de Pruebas de Aberdeen , Maryland , donde se utilizó ENIAC, tiene la Mesa de Función Portátil A.
  • El Museo de Artillería de Campaña del Ejército de los EE. UU. en Fort Sill , a partir de octubre de 2014, obtuvo siete paneles de ENIAC que anteriormente estaban alojados por The Perot Group en Plano, Texas. [96] Hay acumuladores n.° 7, n.° 8, n.° 11 y n.° 17; [97] paneles n.° 1 y n.° 2 que se conectaron a la mesa de funciones n.° 1, [94] y la parte posterior de un panel que muestra sus tubos. También se exhibe un módulo de tubos.
  • La Academia Militar de los Estados Unidos en West Point, Nueva York, tiene una de las terminales de entrada de datos del ENIAC.
  • El Museo Heinz Nixdorf de Paderborn, Alemania, cuenta con tres paneles (Panel de impresora 2 y Mesa de funciones de alta velocidad) [94] (prestados por el Instituto Smithsoniano). En 2014, el museo decidió reconstruir uno de los paneles del acumulador: la parte reconstruida tiene el aspecto y el tacto de una contraparte simplificada de la máquina original. [98] [99]

Reconocimiento

ENIAC fue nombrado un hito del IEEE en 1987. [100]

ENIAC on a Chip, Universidad de Pensilvania (1995) - Museo de Historia de la Computación

En 1996, en honor al 50 aniversario del ENIAC, la Universidad de Pensilvania patrocinó un proyecto llamado "ENIAC-on-a-Chip", en el que se construyó un chip de silicio muy pequeño de 7,44 mm por 5,29 mm con la misma funcionalidad que el ENIAC. Aunque este chip de 20 MHz era mucho más rápido que el ENIAC, tenía apenas una fracción de la velocidad de sus microprocesadores contemporáneos a finales de los años 1990. [101] [102] [103]

En 1997, las seis mujeres que hicieron la mayor parte de la programación de ENIAC fueron incluidas en el Salón de la Fama de la Tecnología Internacional . [49] [104] El papel de los programadores de ENIAC se trata en un documental de 2010 titulado Top Secret Rosies: The Female "Computers" of WWII de LeAnn Erickson. [50] Un cortometraje documental de 2014, The Computers de Kate McMahon, cuenta la historia de los seis programadores; este fue el resultado de 20 años de investigación de Kathryn Kleiman y su equipo como parte del Proyecto de Programadores de ENIAC. [51] [105] En 2022, Grand Central Publishing lanzó Proving Ground de Kathy Kleiman, una biografía de tapa dura sobre los seis programadores de ENIAC y sus esfuerzos por traducir diagramas de bloques y esquemas electrónicos de ENIAC, entonces en construcción, en programas que se cargarían y ejecutarían en ENIAC una vez que estuviera disponible para su uso. [106]

En 2011, en honor al 65 aniversario de la presentación del ENIAC, la ciudad de Filadelfia declaró el 15 de febrero como el Día del ENIAC. [107] [108] [109]

El ENIAC celebró su 70º aniversario el 15 de febrero de 2016. [110]

Véase también

Notas

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  • McCartney, Scott (1999). ENIAC: Los triunfos y las tragedias de la primera computadora del mundo. Walker & Co. ISBN 978-0-8027-1348-3.
  • Rhodes, Richard (1995). Dark Sun: La creación de la bomba de hidrógeno . Simon & Schuster. ISBN 978-0-684-80400-2.
  • Rojas, Raúl; Hashagen, Ulf, editores. Las primeras computadoras: historia y arquitecturas , 2000, MIT Press , ISBN 0-262-18197-5 
  • Stuart, Brian L. (2018). "Simulando el ENIAC [Escaneando nuestro pasado]". Actas del IEEE . 106 (4): 761–772. doi :10.1109/JPROC.2018.2813678.
  • Stuart, Brian L. (2018). "Programación del ENIAC [Escaneando nuestro pasado]". Actas del IEEE . 106 (9): 1760–1770. doi : 10.1109/JPROC.2018.2843998 .
  • Stuart, Brian L. (2018). "Depuración del ENIAC [Escaneando nuestro pasado]". Actas del IEEE . 106 (12): 2331–2345. doi : 10.1109/JPROC.2018.2878986 .

Lectura adicional

  • Berkeley, Edmund. CEREBROS GIGANTES o máquinas que piensan . John Wiley & Sons, inc., 1949. Capítulo 7 Velocidad: 5000 adiciones por segundo: ENIAC (integrador numérico electrónico y computadora) de la Escuela Moore
  • Dyson, George (2012). La catedral de Turing: los orígenes del universo digital . Nueva York: Pantheon Books . ISBN 978-0-375-42277-5.
  • Gumbrecht, Jamie (8 de febrero de 2011). "Redescubriendo las 'computadoras' de la Segunda Guerra Mundial". CNN.com . Consultado el 9 de febrero de 2011 .
  • Hally, Mike. Cerebros electrónicos: historias de los albores de la era informática , Joseph Henry Press, 2005. ISBN 0-309-09630-8 
  • Lukoff, Herman (1979). From Dits to Bits: Una historia personal de la computadora electrónica . Portland, OR: Robotics Press. ISBN 978-0-89661-002-6. Número de LCCN  79-90567.
  • Tompkins, CB; Wakelin, JH; Dispositivos informáticos de alta velocidad , McGraw-Hill , 1950.
  • Stern, Nancy (1981). De ENIAC a UNIVAC: una evaluación de las computadoras Eckert-Mauchly . Digital Press . ISBN 978-0-932376-14-5.
  • "Manual de funcionamiento de ENIAC" (PDF) . www.bitsavers.org .
  • Simulación ENIAC
  • Otra simulación ENIAC
  • Simulador ENIAC de nivel de pulso
  • Modelo imprimible en 3D del ENIAC
  • Preguntas y respuestas: Una entrevista perdida con el coinventor de ENIAC, J. Presper Eckert
  • Entrevista con Eckert Transcripción de una entrevista en video con Eckert realizada por David Allison para el Museo Nacional de Historia Estadounidense, Institución Smithsonian, el 2 de febrero de 1988. Una discusión técnica en profundidad sobre ENIAC, incluido el proceso de pensamiento detrás del diseño.
  • Entrevista de historia oral con J. Presper Eckert, Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota. Eckert, coinventor de ENIAC, analiza su desarrollo en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania; describe las dificultades para obtener los derechos de patente para ENIAC y los problemas que planteó la circulación del Primer borrador del Informe sobre EDVAC de John von Neumann de 1945 , que colocó las invenciones de ENIAC en el dominio público. Entrevista de Nancy Stern, 28 de octubre de 1977.
  • Entrevista de historia oral con Carl Chambers, Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota. Chambers analiza el inicio y el progreso del proyecto ENIAC en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Pensilvania (1941-1946). Entrevista de historia oral realizada por Nancy B. Stern, 30 de noviembre de 1977.
  • Entrevista de historia oral con Irven A. Travis, Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota. Travis describe el proyecto ENIAC en la Universidad de Pensilvania (1941-1946), las habilidades técnicas y de liderazgo del ingeniero jefe Eckert, las relaciones laborales entre John Mauchly y Eckert, las disputas sobre los derechos de patente y su renuncia a la universidad. Entrevista de historia oral realizada por Nancy B. Stern, 21 de octubre de 1977.
  • Entrevista de historia oral con S. Reid Warren, Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota. Warren fue supervisor del proyecto EDVAC; en su análisis se destacan J. Presper Eckert y John Mauchly y sus desacuerdos con los administradores sobre los derechos de patente; analiza el borrador del informe de 1945 de John von Neumann sobre el EDVAC y la falta de reconocimiento adecuado de todos los colaboradores del proyecto.
  • Proyecto de Programadores ENIAC
  • Las mujeres de ENIAC
  • Programación ENIAC
  • Cómo el ENIAC obtuvo una raíz cuadrada
  • Mike Muuss: Documentos recopilados de ENIAC
  • Capítulo ENIAC en Karl Kempf, Electronic Computers Within The Ordnance Corps , noviembre de 1961
  • La historia de ENIAC, Martin H. Weik, Ordnance Ballistic Research Laboratories, 1961
  • Museo ENIAC en la Universidad de Pensilvania
  • Especificaciones ENIAC del informe nº 971 de los Laboratorios de Investigación Balística de diciembre de 1955 (Estudio de sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos)
  • Nace una computadora, Michael Kanellos, noticia del 60 aniversario, CNet , 13 de febrero de 2006
  • Película de 1946 restaurada, Proyecto de Archivos de Historia de la Computación
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