15 de fevereiro: O primeiro computador eletrônico digital de propósito geral do mundo é dedicado à Universidade da Pensilvânia

15 de fevereiro: O primeiro computador eletrônico digital de propósito geral do mundo é dedicado à Universidade da Pensilvânia

Este dia na história: 15 de fevereiro de 1946

Neste dia da história, em 1946, o primeiro computador eletrônico digital de propósito geral foi dedicado na Universidade da Pensilvânia. A máquina foi chamada de ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Custou mais de US $ 500.000 (cerca de US $ 6 milhões hoje), pesou cerca de 57.000 libras e ocupou 1.800 metros quadrados. Além disso, apresentava 17,468 tubos de vácuo, 70.000 resistores, 7.200 diodos, 10.000 capacitores e, o mais impressionante de tudo, havia cerca de 5 milhões de juntas que precisavam ser soldadas à mão. Para alimentar tudo isso, foram necessários 150 kW de eletricidade. Isso é suficiente para alimentar cerca de 114 residências nos EUA.

O ENIAC foi uma criação de várias pessoas diferentes, principalmente John Mauchly e J. Presper Eckert. Quatro anos antes da auspiciosa estreia do ENIAC, Mauchly escreveu um memorando delineando o incrível incremento de velocidade que se conseguiria se, em vez de depender de partes móveis e mecânicas, um computador fosse projetado para usar apenas eletrônicos digitais. Este memorando chamou a atenção do tenente Herman Goldstine, do Exército dos EUA, que então pediu a Mauchly que criasse uma proposta formal para que Goldstine desse ao exército. Mauchly fez isso e o exército contratou com ele e J. Presper Eckert em 5 de junho de 1943 para criar a máquina, sob o codinome “Project PX”.

Já existiam vários computadores diferentes disponíveis no momento, mas eles não foram criados para serem "de propósito geral" ou contavam com partes eletromecânicas, o que reduziu drasticamente a velocidade na qual eles podiam realizar cálculos. O ENIAC era de propósito geral e era um computador eletrônico totalmente digital. Um de seus atributos mais impressionantes foi sua capacidade de realizar cerca de 5.000 adições por segundo, ou 357 multiplicações por segundo, o que foi cerca de 1000 vezes mais rápido que outras máquinas do dia. No topo dos cálculos matemáticos básicos (adicionar / subtrair / dividir / múltiplo / raiz quadrada), ele também era capaz de fazer ramificações condicionais, loops e entrada / saída. Mais importante ainda, era uma máquina completa de Turing, o que significa que era capaz de fazer qualquer coisa que uma máquina de Turing com uma única fita teórica pudesse fazer. Para aqueles que não estão familiarizados, por que isso é importante, em termos leigos, é que isso significa que ele pode ser usado basicamente para resolver qualquer problema computacional que seja solucionável (em teoria, embora não na prática, devido aos limites reais dos recursos do sistema). .

Sua primeira tarefa foi realizar cálculos auxiliando no desenvolvimento da bomba de hidrogênio. Mais de um milhão de cartões de E / S foram produzidos para essa tarefa, o que acabou sendo um teste de sucesso. Essa tarefa foi executada a pedido do matemático John von Neumann, que estava trabalhando no projeto Manhattan e que mais tarde acidentalmente emprestou seu nome à “Von Neumann Architecture” de computadores que ainda é comumente usado hoje em dia.

O ENIAC funcionou por cerca de 9 meses seguidos antes de ser desligado para atualizações no sistema de memória. Ele foi então movido e colocado de volta e ligado novamente sete meses depois e permaneceu nos próximos 8 anos, sendo usado continuamente, executando uma variedade de tarefas, como calcular tabelas de artilharia para os militares e fazer vários cálculos para aeronáutica, meteorologia. etc.

Deve-se notar que von Neumann tinha aquela arquitetura de computador em particular incorretamente nomeada por causa de um memorando que ele escreveu Primeiro esboço de um relatório sobre o EDVAC em 30 de junho de 1945 (EDVAC sendo o sucessor do ENIAC, projetado na mesma escola onde o ENIAC estava em fase final de conclusão e com muitas das mesmas pessoas trabalhando no projeto que estavam trabalhando no ENIAC, incluindo Eckert e Mauchly). O artigo era basicamente uma sinopse, escrita usando a lógica formal, delineando as ideias que o grupo vinha discutindo sobre a criação de um computador de programa armazenado de propósito geral. Como era para ser mais um memorando, em vez de um artigo publicado, ele nunca mencionou os nomes de todas as pessoas que ajudaram a desenvolver a arquitetura e, de fato, já havia feito a maioria do design antes de Neumann se tornar consultor. no projeto (particularmente Eckert e Mauchly).

Quando ele mandou a mão para a Filadélfia, o tenente Herman Goldstine mandou datilografar e distribuir para as 24 pessoas envolvidas no projeto EDVAC, listando von Neumann como o único autor, já que não se destinava a ser distribuído além daqueles que trabalhavam. no projeto. No entanto, devido ao interesse generalizado no relatório, ele o copiou e enviou para várias outras instituições educacionais e governamentais, onde foi copiado e espalhado por todo o mundo, com von Neumann acabando recebendo a maior parte do crédito, apesar de não ter sido eleito. é uma parte importante desse projeto. Como tal, agora chamamos isso de "Von Neumann Architecture", embora não fosse realmente seu design e provavelmente seria mais precisamente chamado de Arquitetura Eckert-Mauchly.

Isso é para tirar nada de von Neumann, que foi realmente um indivíduo incrível que teve um impacto significativo em uma variedade de campos, incluindo a mecânica quântica, ciência da computação, economia, geometria e muitos mais. (A lista completa é incrivelmente longa.) Ele foi uma das pessoas mais brilhantes do mundo, alcançando uma incrível quantidade nos 53 anos que viveu. Ele morreu de câncer, possivelmente devido à sua exposição à radiação enquanto trabalhava no projeto de Manhattan. Isreal Halperin, um matemático que trabalhou com ele, disse: “Manter-se com ele era impossível. A sensação era de que você estava em um triciclo perseguindo um carro de corrida. ”Um dos professores de Von Neumann, George Pólya, que também teve um currículo impressionante, afirmou:“ Johnny era o único aluno de quem eu sempre tive medo. Se no decorrer de uma palestra, eu declarasse um problema não resolvido. Ele veio até mim no final da palestra com a solução completa rabiscada em um pedaço de papel. ”

Von Neumann também possuía uma verdadeira memória fotográfica. Como Goldstine observou:

“Uma de suas habilidades notáveis ​​foi seu poder de recordação absoluta. Tanto quanto eu poderia dizer, von Neumann foi capaz de, uma vez lendo um livro ou artigo, citá-lo textualmente; além disso, ele poderia fazer isso anos depois sem hesitação. Ele também poderia traduzi-lo sem diminuir a velocidade do idioma original para o inglês. Em uma ocasião, eu testei sua habilidade, pedindo-lhe para me contar como começou o conto de duas cidades. Então, sem qualquer pausa, ele imediatamente começou a recitar o primeiro capítulo e continuou até que lhe pediram para parar depois de dez ou quinze minutos.

Quando ele estava morrendo no hospital, von Neumann também teria afastado as horas com seu irmão, jogando um jogo de recitar de memória as primeiras linhas de cada página da peça, Faust.

Se você estiver interessado em mais sobre von Neumann, eu recomendo pegar sua biografia: John Von Neumann: O gênio científico que foi pioneiro no computador moderno, teoria dos jogos, dissuasão nuclear e muito mais, por Norman MacRae. Não é a melhor biografia do mundo, em termos de como o autor a escreveu, mas uma leitura fascinante, no entanto, e possivelmente o mais completo livro sobre von Neumann.

Fatos do bônus:

  • Um exemplo simples da genialidade de von Neumann foi quando ele teve o seguinte problema: “Dois ciclistas começam a 32 quilômetros de distância e se dirigem um para o outro, cada um indo a uma velocidade constante de 10 mph. Ao mesmo tempo, uma mosca que viaja a 15 km / h começa da roda dianteira da bicicleta para o sul e voa para a roda da frente do norte, depois vira-se e voa para a roda da frente do sul novamente, e continua desta maneira até que ele seja esmagado entre as duas rodas da frente. Pergunta: que distância total a mosca cobriu? ”Há um truque simples para resolver isso, mas von Neumann fez da maneira complicada… em sua cabeça… em questão de segundos. Basicamente, ele pegou a soma da série infinita em sua cabeça e cuspiu a resposta em segundos depois que a pergunta foi feita.
  • Se você está curioso, a resposta simples é bem simples e qualquer um que veja o truque deve ser capaz de respondê-la em questão de segundos, sem necessidade de gênio… * spoiler à frente *: a solução simples é apenas perceber que as duas bicicletas estão viajando por exatamente uma hora (vinte milhas de distância, indo diretamente uma para a outra a uma velocidade de 10 mph). Assim, se a mosca estiver viajando entre eles a uma velocidade de 15 mph, deve ter viajado exatamente 15 milhas naquela hora. O fato de ir e voltar é irrelevante. Obviamente, isso também pode ser resolvido da maneira que von Neumann fez, mas eu acho que nunca conheci alguém que pudesse fazer isso em alguns segundos, e eu conheci vários gênios verdadeiros. Aparentemente, há gênio, comparado a pessoas normais, então há o gênio de von Neumann, que era um gênio comparado a gênios. 😉
  • Von Neumann também conseguiu obter uma licenciatura em engenharia química no Instituto Federal de Tecnologia em Zurique e um Ph.D. em matemática na Universidade de Budapeste ... ao mesmo tempo, começando aos 17 anos e terminando aos 22 anos, apesar do fato de que eram dois campos diferentes e as universidades ficavam a cerca de 600 milhas de distância.
  • Outro fato interessante e menos lisonjeiro sobre von Neumann era que ele era o homem das mulheres, e nem sempre de um jeito bom. Por exemplo, ele tinha o hábito de tentar procurar as saias das várias secretárias que trabalhavam em Los Alamos durante a Segunda Guerra Mundial, quando elas estavam sentadas em suas mesas dianteiras abertas. Como resultado disso, os secretários colocavam papelão no lugar para bloquear a abertura em suas mesas. Essa "garota boquiaberta" era aparentemente um hábito do qual ele se entregava com frequência.
  • O grupo envolvido na criação do EDVAC foi ainda mais perturbado pela Primeiro esboço de um relatório sobre o EDVAC sendo amplamente divulgado como uma publicação oficial, porque este artigo agora faz com que o design do EDVAC não seja patenteável. Isso também ajudou a invalidar a patente ENIAC, 27 anos depois, já que sua arquitetura era muito semelhante à EDVAC. Eu suponho que Goldstine não era o membro mais popular do grupo depois de ter as anotações de von Neumann digitadas e distribuídas.
  • Uma das principais críticas ao ENIAC, quando ele estava sendo construído, veio dos céticos que achavam que, embora em teoria fosse uma ótima idéia, não seria prático, porque os tubos de vácuo estourariam constantemente, tornando caro manter e exigir a máquina fica indisponível para cálculos por longos períodos de tempo durante o dia e a noite enquanto os tubos são substituídos. Na realidade, porém, isso não era um problema, porque a maioria dos tubos que saíam rapidamente tendiam a fazê-lo quando estava ligando ou desligando. Para contornar este problema, eles simplesmente deixaram o computador ligado o tempo todo. Isso era caro (150 kW e todos), mas reduziu a taxa de falha do tubo para apenas cerca de 15 por mês, e levou apenas cerca de 15 minutos para localizar e substituir um tubo com defeito. Considerando a quantidade de computadores que havia no mundo e que era um dos mais rápidos de longe na época, sempre havia trabalho para isso, por isso não ficava ocioso, gastando dinheiro com eletricidade.
  • O maior tempo entre falhas no tubo de vácuo foi de 4 dias e 20 horas.
  • No total, foram necessárias cerca de 200.000 horas-homem para criar o ENIAC.
  • Além de ajudar a projetar o ENIAC e o EDVAC, entre outros, e ajudar a projetar as arquiteturas de computadores de uso geral mais bem sucedidas até hoje (a arquitetura von Neumann), Dr. Mauchly também fundou a Association for Computing Machinery (ACM), que praticamente qualquer pessoa envolvida Ciência da Computação deve estar familiarizada com; sendo a maior sociedade de computação educacional do mundo atualmente. Ele também ajudou a fundar a Sociedade de Matemática Industrial e Aplicada (SIAM).
  • Dr. Mauchly e Dr. Eckert também iniciaram a primeira empresa de computadores comercial do mundo, a Eckert-Mauchly Computer Corporation.
  • O processo de programação do ENIAC foi longo e tedioso, sendo feito principalmente por seis mulheres que foram posteriormente introduzidas no Hall da Fama Internacional da Women in Technology. Essas mulheres foram: Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas e Ruth Lichterman.
  • A primeira programadora de computadores foi também uma mulher, Ada Lovelace. Ela se tornou a primeira programadora de computadores do mundo 104 anos antes do lançamento do ENIAC. Você pode ler mais sobre isso aqui: Em 1842, Ada Lovelace escreveu o primeiro programa de computador do mundo

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