Apparecchiature a schede perforate interconnesse

Source: http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/switch.html

I primi calcoli scientifici automatizzati

Foto: [ 9 ]. Tabulatore IBM 285, punzone 016, scatola di commutazione, punzone moltiplicatore 601.

Configurazione della macchina a schede perforate del professor Wallace Eckert per l'integrazione di equazioni differenziali -- i primi calcoli scientifici automatizzati , Osservatorio Rutherford, Pupin Hall , Columbia University, 1934. Da sinistra a destra: un tabulatore IBM Type 285 , un punzone duplicatore IBM , l' interruttore di controllo del calcolo e il punzone moltiplicatore IBM Type 601 . L'interruttore di controllo era un'innovazione di Eckert, costruito secondo le sue specifiche da Stephen "Red" Dunwell dell'IBM [ 59 ] (che in seguito sarebbe stato a capo del progetto STRETCH dell'IBM [ 57 ]) a Endicott NY. "Tutti i passaggi delle macchine per passare da un'operazione all'altra vengono eseguiti automaticamente mediante l'interruttore di controllo del calcolo. Pertanto le macchine sono sempre pronte per eseguire il calcolo successivo quando l'ultimo è stato completato. ... Contiene una riga di contatti elettrici ciascuno dei quali è azionato da una camma rotante. La camma è un disco circolare di fibra dentellato in vari punti della circonferenza. Una serie di circa venti di questi dischi sono fissati ad un albero comune a formare una sorta di pianoforte rotolo.

Camme rotanti nel quadro elettrico; Foto: [ 103 ].

Quando questo rullo viene ruotato da una posizione all'altra, i vari contatti si aprono e si chiudono in base alle tacche presenti sui dischi. I circuiti dei contatti vengono utilizzati per azionare i vari interruttori di controllo sul tabulatore e sul moltiplicatore, e anche una serie di relè multicontatto che modificano effettivamente il cablaggio dei connettori . Ogni fase dell'integrazione consiste in un certo numero di operazioni macchina distinte che si verificano sempre nello stesso ordine. Quindi per avere le macchine pronte per ogni operazione è sufficiente ruotare il rotolo da una posizione all'altra, un giro completo corrispondente ad un passo completo dell'integrazione. Un rotolo serve per tutte le equazioni di una data forma, e uno nuovo potrebbe essere preparato in poche ore” [ 50 ].

Il dottor Eckert disse in un'intervista del 1964 [ 51 ]: "Fu una cosa rivoluzionaria, perché fino a quel momento il calcolo scientifico generale prevedeva sempre il lavoro manuale. I numeri dovevano essere copiati. L'aritmetica doveva essere fatta al meglio con una scrivania calcolatrice o con i logaritmi, e qui per la prima volta potevi fare cose generali come la soluzione di un'equazione differenziale in modo completamente automatico e non dovevi mai leggere o scrivere un numero."

LJ Comrie eseguì calcoli scientifici utilizzando apparecchiature a schede perforate alcuni anni prima (a partire dal 1928) presso l'HM Nautical Almanac Office, Greenwich, Inghilterra. Il metodo di Comrie ha rappresentato un grande miglioramento sia in termini di velocità che di precisione rispetto alla copia manuale. I calcoli di Comrie furono fatti un passo alla volta. Era necessario un intervento manuale per trasferire i risultati intermedi perforati sulle schede alle stazioni di lettura successive e/o per scambiare o ricablare i pannelli di controllo tra una fase e l'altra. Il metodo di Eckert fu il primo a consentire di "programmare" una serie complessa di calcoli per portarli a termine, un'idea immaginata per la prima volta da Charles Babbage 100 anni prima.

In effetti i calcoli di Eckert del 1934 non erano del tutto automatici; è stato richiesto un modesto intervento da parte dell'operatore, come descritto alle pagine 108-111 di [ 50 ], principalmente a causa delle limitazioni del quadro elettrico e delle macchine originali. Tuttavia, i principi del sequenziamento automatico erano stati stabiliti e furono portati avanti e pienamente realizzati nelle macchine Aberdeen (1944), SSEC (1946), Card Programmed Calculator (1948) e NORC (1954). (E ovviamente anche, indipendentemente, in ASCC (Harvard Mark 1), ENIAC et al., ma questi sono stati fatti con piena conoscenza del lavoro pionieristico di Eckert.) Come dice Pugh [ 40], "questa calcolatrice con sequenza di camme è stata un primo passo pionieristico verso i computer digitali a programma memorizzato".

Herb Grosch chiarisce l'intervento manuale: Eckert "usava il... 601 come calcolatrice da tavolo, passando una carta [fase temporale] -- o in alcune fasi, tre: una ciascuna per x,y,z -- attraverso un ciclo di plugboards, che in realtà era un unico pannello di controllo sul posto il cui cablaggio veniva modificato dall'interruttore principale nel suo "interruttore" personalizzato. Ogni passaggio sull'interruttore cambiava l'op del 601, solitamente selezionando come ingresso il campo ha appena perforato come uscita nel passaggio precedente. Eckert ha poi reinserito la scheda (mi ha detto che si è seduto su uno sgabello posizionato strategicamente e ha allungato la sua mano con una molletta su un'asta corta!). Poi ha pedalato fino all'interruttore successivo posizione, reinserire la povera carta abusata e così via."

Vedi anche: LJ Comrie .