ENIAC

ENIAC ⓘ

Pensilvanya Tarihi İşareti
Pennsylvania Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi'nde sergilenen dört ENIAC paneli ve üç fonksiyon masasından biri
Konum	Pennsylvania Üniversitesi Bilgisayar ve Bilgi Bilimleri Bölümü, 3330 Walnut Street, Philadelphia, Pennsylvania, ABD
Koordinatlar	39.9523°N 75.1906°W
İnşa edilmiş/kurulmuş	1945
PHMC kendini adamıştır	Perşembe, 15 Haziran 2000

Glenn A. Beck (arka planda) ve Betty Snyder (ön planda) BRL binası 328'de ENIAC programı. (ABD Ordusu fotoğrafı, 1947-1955 civarı) ⓘ

ENIAC (/ˈɛniæk/; Electronic Numerical Integrator and Computer) 1945 yılında tamamlanan ilk programlanabilir, elektronik, genel amaçlı dijital bilgisayardır. Bu özelliklere sahip başka bilgisayarlar da vardı, ancak ENIAC bunların hepsini tek bir pakette topluyordu. Turing-tamdı ve yeniden programlama yoluyla "geniş bir sayısal problem sınıfını" çözebiliyordu. ⓘ

ENIAC, Birleşik Devletler Ordusu'nun Balistik Araştırma Laboratuvarı (daha sonra Ordu Araştırma Laboratuvarı'nın bir parçası oldu) için topçu atış tablolarını hesaplamak üzere tasarlanmış ve öncelikli olarak kullanılmış olsa da, ilk programı termonükleer silahın fizibilitesine ilişkin bir çalışmaydı. ⓘ

ENIAC 1945 yılında tamamlandı ve ilk olarak 10 Aralık 1945 tarihinde pratik amaçlarla kullanılmaya başlandı. ⓘ

ENIAC, 15 Şubat 1946'da Pennsylvania Üniversitesi'nde resmi olarak tanıtıldı. 487.000 dolara (2020'de 5.900.000 dolara denk geliyor) mal olan ENIAC, basın tarafından "Dev Beyin" olarak müjdelendi. Elektro-mekanik makinelerden bin kat daha yüksek bir hıza sahipti; bu hesaplama gücü, genel amaçlı programlanabilirlikle birleştiğinde bilim insanlarını ve sanayicileri heyecanlandırdı. Hız ve programlanabilirliğin birleşimi, problemler için binlerce daha fazla hesaplama yapılmasına olanak sağladı. ENIAC bir insanın 20 saatte hesaplayabileceği bir yörüngeyi 30 saniyede hesapladığından, bir ENIAC 2.400 insanın yerini alabiliyordu. ⓘ

ENIAC, Temmuz 1946'da ABD Ordusu Ordnance Corps tarafından resmen kabul edildi. ENIAC, 1947 yılında Maryland'deki Aberdeen Proving Ground'a transfer edildi ve 1955 yılına kadar burada sürekli olarak çalıştırıldı. ⓘ

ENIAC ⓘ

Geliştirme ve tasarım

ENIAC'ın tasarımı ve inşası, Tümgeneral Gladeon M. Barnes liderliğindeki Birleşik Devletler Ordusu, Ordnance Corps, Araştırma ve Geliştirme Komutanlığı tarafından finanse edildi. Toplam maliyet yaklaşık 487.000 dolardı ve bu rakam 2020 yılında 5.940.000 dolara denk geliyordu. İnşaat sözleşmesi 5 Haziran 1943'te imzalandı; bilgisayar üzerindeki çalışmalar ertesi ay Pennsylvania Üniversitesi Moore Elektrik Mühendisliği Okulu'nda, John Grist Brainerd'in baş araştırmacı olduğu "Project PX" kod adı altında gizlice başladı. Herman H. Goldstine orduyu projeyi finanse etmeye ikna etti ve projeyi onlar adına denetlemesi için kendisini görevlendirdi. ⓘ

ENIAC, ABD'deki Pennsylvania Üniversitesi'nden John Mauchly ve J. Presper Eckert tarafından tasarlanmıştır. Geliştirmeye yardımcı olan tasarım mühendisleri ekibi arasında Robert F. Shaw (fonksiyon tabloları), Jeffrey Chuan Chu (bölücü/kare-çözücü), Thomas Kite Sharpless (ana programcı), Frank Mural (ana programcı), Arthur Burks (çarpan), Harry Huskey (okuyucu/yazıcı) ve Jack Davis (akümülatörler) yer almıştır. Önemli geliştirme çalışmaları, ENIAC programlamasının büyük bölümünü gerçekleştiren kadın matematikçiler tarafından üstlenildi: Jean Jennings, Marlyn Wescoff, Ruth Lichterman, Betty Snyder, Frances Bilas ve Kay McNulty. Araştırmacılar 1946 yılında Pennsylvania Üniversitesi'nden istifa ederek Eckert-Mauchly Computer Corporation'ı kurdular. ⓘ

ENIAC, farklı işlevleri yerine getirmek için ayrı panellerden oluşan büyük, modüler bir bilgisayardı. Bu modüllerden yirmisi sadece toplama ve çıkarma yapabilen değil, aynı zamanda on basamaklı bir ondalık sayıyı bellekte tutabilen akümülatörlerdi. Sayılar bu birimler arasında çeşitli genel amaçlı veri yolları (ya da tepsiler) üzerinden aktarılıyordu. Yüksek hıza ulaşmak için panellerin sayıları gönderip alması, hesaplaması, cevabı kaydetmesi ve bir sonraki işlemi tetiklemesi gerekiyordu, üstelik bunların hepsi hareketli parçalar olmadan yapılıyordu. Çok yönlülüğünün anahtarı dallanma yeteneğiydi; hesaplanan bir sonucun işaretine bağlı olarak farklı işlemleri tetikleyebiliyordu. ⓘ

Bileşenler

ENIAC, 1956'da faaliyetinin sonunda 18.000 vakum tüpü, 7.200 kristal diyot, 1.500 röle, 70.000 direnç, 10.000 kapasitör ve yaklaşık 5.000.000 elle lehimlenmiş bağlantı içeriyordu. Ağırlığı 30 kısa tondan (27 t) fazlaydı, kabaca 8 ft × 3 ft × 100 ft (2 m × 1 m × 30 m) boyutlarındaydı, 1.800 sq ft (170 m²) yer kaplıyordu ve 150 kW elektrik tüketiyordu. Bu güç gereksinimi, bilgisayar her açıldığında Philadelphia'daki ışıkların söndüğü söylentisine yol açtı. Giriş bir IBM kart okuyucudan yapılabiliyordu ve çıkış için bir IBM kart delgisi kullanılıyordu. Bu kartlar, IBM 405 gibi bir IBM muhasebe makinesi kullanılarak çevrimdışı olarak basılı çıktı üretmek için kullanılabiliyordu. ENIAC'ın başlangıcında bellek depolamak için bir sistemi yokken, bu delikli kartlar harici bellek depolama için kullanılabilirdi. 1953 yılında ENIAC'a Burroughs Corporation tarafından üretilen 100 kelimelik manyetik çekirdekli bir bellek eklendi. ⓘ

ENIAC rakamları saklamak için on konumlu halka sayaçlar kullanıyordu; her rakam için 36 vakum tüpü gerekiyordu, bunlardan 10 tanesi halka sayacın flip-flop'larını oluşturan çift triyotlardı. Aritmetik, halka sayaçlarla darbeleri "sayarak" ve sayaç "etrafından dolanırsa" taşıma darbeleri üreterek gerçekleştiriliyordu; fikir, mekanik bir toplama makinesinin basamak çarklarının çalışmasını elektronik olarak taklit etmekti. ⓘ

ENIAC, onluk tümleyen gösterimini kullanan ve herhangi biri ile bir kaynak (örneğin başka bir akümülatör veya sabit bir verici) arasında saniyede 5.000 basit toplama veya çıkarma işlemi gerçekleştirebilen 20 adet on basamaklı işaretli akümülatöre sahipti. Birkaç akümülatörü aynı anda çalıştırmak için bağlamak mümkündü, bu nedenle paralel çalışma nedeniyle en yüksek çalışma hızı potansiyel olarak çok daha yüksekti. ⓘ

Onbaşı Irwin Goldstein (ön planda) Moore Elektrik Mühendisliği Okulu'nda ENIAC'ın fonksiyon tablolarından birinin anahtarlarını ayarlıyor. (ABD Ordusu fotoğrafı) ⓘ

Aritmetiği iki kat hassasiyetle gerçekleştirmek için bir akümülatörün taşıma devresini başka bir akümülatöre bağlamak mümkündü, ancak akümülatör taşıma devresi zamanlaması daha da yüksek hassasiyet için üç veya daha fazlasının bağlanmasını engelliyordu. ENIAC, saniyede 385 çarpma işlemi gerçekleştirmek için akümülatörlerden dördünü (özel bir çarpan birimi tarafından kontrol edilen) kullanıyordu; akümülatörlerden beşi, saniyede 40 bölme işlemi veya saniyede üç karekök işlemi gerçekleştirmek için özel bir bölücü/kare-çözücü birimi tarafından kontrol ediliyordu. ⓘ

ENIAC'taki diğer dokuz birim ise başlatma birimi (makineyi başlatır ve durdurur), çevrim birimi (diğer birimleri senkronize etmek için kullanılır), ana programlayıcı (döngü sıralamasını kontrol eder), okuyucu (bir IBM delikli kart okuyucusunu kontrol eder), yazıcı (bir IBM kart delgisini kontrol eder), sabit verici ve üç fonksiyon tablosudur. ⓘ

Çalışma süreleri

Rojas ve Hashagen'in (veya Wilkes'in) referansları, yukarıda belirtilenlerden biraz farklı olan işlem süreleri hakkında daha fazla ayrıntı vermektedir. ⓘ

Temel makine çevrimi 200 mikrosaniye (çevrim ünitesindeki 100 kHz saatin 20 çevrimi) ya da 10 basamaklı sayılar üzerindeki işlemler için saniyede 5.000 çevrimdi. Bu çevrimlerin birinde ENIAC bir register'a bir sayı yazabilir, bir register'dan bir sayı okuyabilir ya da iki sayıyı toplayabilir/çıkarabilirdi. ⓘ

10 basamaklı bir sayının d basamaklı bir sayı ile çarpılması (10'a kadar d için) d+4 döngü alıyordu, yani 10'a 10 basamaklı bir çarpma işlemi 14 döngü veya 2.800 mikrosaniye sürüyordu - saniyede 357'lik bir oran. Eğer sayılardan biri 10'dan az basamaklı ise işlem daha hızlı gerçekleşiyordu. ⓘ

Bölme ve karekök alma işlemleri 13(d+1) döngü sürdü; burada d sonuçtaki basamak sayısıdır (bölüm veya karekök). Yani bir bölme ya da karekök işlemi 143 döngü ya da 28.600 mikrosaniye sürüyordu - saniyede 35'lik bir oran. (Wilkes 1956:20, 10 basamaklı bir bölüme sahip bir bölme işleminin 6 milisaniye gerektirdiğini belirtmektedir). Eğer sonuç on basamaktan az ise, daha hızlı elde ediliyordu. ⓘ

ENIAC, modern süper bilgisayarların petascale ve exascale hesaplama gücüne kıyasla yaklaşık 500 FLOPS işlem yapabilmektedir. ⓘ

Güvenilirlik

ENIAC günün yaygın sekizli tabanlı radyo tüplerini kullandı; ondalık akümülatörler 6SN7 flip-floplardan yapılırken, mantık fonksiyonlarında 6L7'ler, 6SJ7'ler, 6SA7'ler ve 6AC7'ler kullanıldı. Çok sayıda 6L6 ve 6V6, raf düzenekleri arasındaki kablolar aracılığıyla darbeleri sürmek için hat sürücüleri olarak görev yaptı. ⓘ

Neredeyse her gün birkaç tüp yanarak ENIAC'ı zamanın yaklaşık yarısında işlevsiz bırakıyordu. Özel yüksek güvenilirlikli tüpler 1948 yılına kadar mevcut değildi. Ancak bu arızaların çoğu, tüp ısıtıcılarının ve katotların en fazla termal stres altında olduğu ısınma ve soğuma dönemlerinde meydana geliyordu. Mühendisler ENIAC'ın tüp arızalarını her iki günde bir tüp gibi daha kabul edilebilir bir orana indirdiler. Eckert ile 1989 yılında yapılan bir röportaja göre, "Yaklaşık her iki günde bir tüp arızalanıyordu ve sorunu 15 dakika içinde tespit edebiliyorduk." 1954 yılında, arızasız en uzun kesintisiz çalışma süresi 116 saatti; bu süre beş güne yakındı. ⓘ

Programlama

ENIAC, döngüler, dallanmalar ve alt programlar da dahil olmak üzere karmaşık işlem dizilerini gerçekleştirmek üzere programlanabiliyordu. Bununla birlikte, bugün var olan saklı program bilgisayarları yerine ENIAC, başlangıçta fişli kablolar ve üç taşınabilir işlev tablosunun (her biri 1.200 on yollu anahtar içeren) bir kombinasyonu ile makineye yerleştirilen programlara sahip büyük bir aritmetik makine koleksiyonuydu. Bir problemi alıp makineye eşleme görevi karmaşıktı ve genellikle haftalar sürüyordu. Programları makineye eşlemenin karmaşıklığı nedeniyle, programlar ancak mevcut programın çok sayıda testinden sonra değiştiriliyordu. Program kağıt üzerinde çözüldükten sonra, anahtarları ve kabloları manipüle ederek programı ENIAC'a sokma süreci günler sürebiliyordu. Bunu, programın adım adım çalıştırılabilmesinin de yardımıyla bir doğrulama ve hata ayıklama dönemi izliyordu. ENIAC simülatörü kullanılarak modulo fonksiyonu için yapılan bir programlama eğitimi, ENIAC üzerindeki bir programın nasıl göründüğüne dair bir izlenim vermektedir. ⓘ

ENIAC'ın altı ana programcısı, Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Wescoff, Fran Bilas ve Ruth Lichterman, sadece ENIAC programlarının nasıl girileceğini belirlemekle kalmadı, aynı zamanda ENIAC'ın iç işleyişine dair bir anlayış da geliştirdi. Programcılar genellikle hataları, bir teknisyen tarafından değiştirilmesi için işaret edilebilecek tek bir arızalı tüpe kadar daraltabiliyorlardı. ⓘ

Programcılar

Programcılar Betty Jean Jennings (solda) ve Fran Bilas (sağda) Moore Elektrik Mühendisliği Okulu'nda ENIAC'ın ana kontrol panelini çalıştırıyor. (ARL Teknik Kütüphanesi arşivlerinden ABD Ordusu fotoğrafı) ⓘ

Kay McNulty, Betty Jennings, Betty Snyder, Marlyn Meltzer, Fran Bilas ve Ruth Lichterman ENIAC'ın ilk programcılarıydı. Onlar, bilgisayar bilimcisi ve tarihçi Kathryn Kleiman'ın bir keresinde söylediği gibi, "buzdolabı kadınları", yani basın fotoğrafları için makinenin önünde poz veren modeller değillerdi. Bununla birlikte, bazı kadınlar ENIAC üzerindeki çalışmalarıyla yaşamları boyunca tanınmadılar. Savaş sona erdikten sonra da kadınlar ENIAC üzerinde çalışmaya devam ettiler. Uzmanlıkları, geri dönen askerlerle yerlerinin doldurulmasını zorlaştırdı. ENIAC'ın ilk programcıları 1980'lerin ortalarına kadar ne çabalarıyla tanındılar ne de kamuoyu tarafından bilindiler. ⓘ

Bu ilk programcılar, Pennsylvania Üniversitesi Moore Elektrik Mühendisliği Okulu'nda bilgisayarcı olarak çalışan yaklaşık iki yüz kadından oluşan bir gruptan seçilmiştir. Bilgisayarların görevi, bilimsel bir çalışma ya da bir mühendislik projesi için gerekli olan matematiksel formüllerin sayısal sonuçlarını üretmekti. Bunu genellikle mekanik bir hesap makinesiyle yapıyorlardı. Kadınlar sadece hesaplamanın matematiğini değil, aynı zamanda makinenin kendisini de anlamak için makinenin mantığını, fiziksel yapısını, çalışmasını ve devrelerini incelediler. Bu, o dönemde kadınlar için mevcut olan birkaç teknik iş kategorisinden biriydi. Betty Holberton (kızlık soyadı Snyder), Jean Jennings ile birlikte ilk üretken programlama sisteminin (SORT/MERGE) yazılmasına ve ilk ticari elektronik bilgisayarlar olan UNIVAC ve BINAC'ın tasarlanmasına yardımcı olmaya devam etti. McNulty, ENIAC'ın hesaplama kapasitesini artırmaya yardımcı olmak için alt programların kullanımını geliştirdi. ⓘ

Herman Goldstine, operatör olarak adlandırdığı programcıları, ENIAC'ın geliştirilmesi öncesinde ve sırasında mekanik masa hesap makineleri ve bir diferansiyel analizör ile balistik tabloları hesaplayan bilgisayarlardan seçti. Herman ve Adele Goldstine'in yönetimindeki bilgisayarlar, programlama dilleri henüz mevcut olmadığı için ENIAC'ın anahtarlarını ve kablolarını nasıl manipüle edeceklerini belirlemek üzere ENIAC'ın planlarını ve fiziksel yapısını incelediler. Her ne kadar çağdaşları programlamayı büro işi olarak görüp programcıların ENIAC'ın başarılı bir şekilde işletilmesi ve duyurulması üzerindeki etkilerini kamuoyu önünde kabul etmemiş olsalar da McNulty, Jennings, Snyder, Wescoff, Bilas ve Lichterman o zamandan beri bilgi işlem alanındaki katkılarıyla tanınmaktadır. Mevcut (2020) Ordu süper bilgisayarlarından üçü Jean, Kay ve Betty sırasıyla Jean Bartik (Betty Jennings), Kay McNulty ve Betty Snyder'ın isimlerini taşımaktadır. ⓘ

"Programcı" ve "operatör" iş unvanları başlangıçta kadınlar için uygun meslekler olarak görülmüyordu. İkinci Dünya Savaşı'nın yarattığı işgücü açığı, kadınların bu alana girmesine yardımcı oldu. Ancak, bu alan prestijli bir alan olarak görülmüyordu ve kadınları bu alana çekmek, erkekleri daha vasıflı işgücü için serbest bırakmanın bir yolu olarak görülüyordu. Esasen, kadınlar geçici bir krizde bir ihtiyacı karşılamak olarak görülüyordu. Örneğin, Ulusal Havacılık Danışma Komitesi 1942'de şöyle demiştir: "Mühendisleri hesaplama detaylarından kurtararak elde edilen getirinin, bilgisayarların maaşlarında meydana gelen artışların üstesinden gelmeye yetecek kadar fazla olduğu düşünülmektedir. Mühendisler, kız bilgisayarlarının işi kendilerinin yapabileceğinden daha hızlı ve doğru bir şekilde yaptığını kendileri de kabul etmektedir. Bunun nedeni büyük ölçüde mühendislerin üniversite ve sanayi deneyimlerinin sadece tekrarlanan hesaplamalarla boşa gittiği ve engellendiği hissine kapılmalarıdır." ⓘ

İlk altı programcının ardından, ENIAC üzerinde çalışmaya devam etmek üzere yüz bilim adamından oluşan genişletilmiş bir ekip işe alındı. Bunlar arasında Gloria Ruth Gordon da dahil olmak üzere çok sayıda kadın vardı. Adele Goldstine ENIAC'ın orijinal teknik tanımını yazdı. ⓘ

Hidrojen bombasındaki rolü

ENIAC'ın sponsoru Balistik Araştırma Laboratuvarı olmasına rağmen, bu üç yıllık projenin bir yılında Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'nda hidrojen bombası üzerinde çalışan bir matematikçi olan John von Neumann bu bilgisayardan haberdar oldu. Los Alamos daha sonra ENIAC ile o kadar içli dışlı oldu ki, ilk test problemi topçu tabloları değil, hidrojen bombası için yapılan hesaplamalardan oluşuyordu. Bu test için girdi/çıktı bir milyon karttı. ⓘ

Monte Carlo yöntemlerinin geliştirilmesindeki rolü

ENIAC'ın hidrojen bombasındaki rolü, Monte Carlo yönteminin popüler hale gelmesindeki rolüyle de ilişkilidir. İlk nükleer bombanın geliştirilmesinde görev alan bilim insanları, nötronların çeşitli malzemelerde kat edeceği mesafeyi araştırmak için çok sayıda hesaplama yapan büyük insan grupları (o zamanın terminolojisiyle "bilgisayarlar") kullandılar. John von Neumann ve Stanislaw Ulam, ENIAC'ın hızının bu hesaplamaların çok daha hızlı yapılmasına olanak sağlayacağını fark etti. Bu projenin başarısı Monte Carlo yöntemlerinin bilimdeki değerini gösterdi. ⓘ

Daha sonraki gelişmeler

Bir basın toplantısı 1 Şubat 1946'da yapıldı ve tamamlanan makine 14 Şubat 1946 akşamı yeteneklerinin gösterildiği bir gösteriyle kamuoyuna duyuruldu. Elizabeth Snyder ve Betty Jean Jennings gösteri yörünge programının geliştirilmesinden sorumluydular, ancak Herman ve Adele Goldstine bu program için kredi aldılar. Makine ertesi gün Pennsylvania Üniversitesi'nde resmi olarak tanıtıldı. Makinenin programlanmasında ya da gösterinin oluşturulmasında görev alan kadınların hiçbiri ne resmi ithaf törenine ne de sonrasında düzenlenen kutlama yemeğine davet edildi. ⓘ

Orijinal sözleşme tutarı 61.700 dolardı; nihai maliyet yaklaşık 500.000 dolardı (2021'de yaklaşık 8.000.000 dolara eşdeğer). ABD Ordusu Mühimmat Birliği tarafından Temmuz 1946'da resmen kabul edildi. ENIAC, 9 Kasım 1946'da yenilenmek ve bellek yükseltmesi için kapatıldı ve 1947'de Maryland'deki Aberdeen Proving Ground'a transfer edildi. Burada 29 Temmuz 1947'de çalıştırıldı ve 2 Ekim 1955'te saat 11:45'e kadar kesintisiz çalıştı. ⓘ

EDVAC'ın geliştirilmesindeki rolü

ENIAC'ın 1946 yazında tanıtılmasından birkaç ay sonra, "bu alandaki araştırmaları hızlandırmak için olağanüstü bir çabanın" bir parçası olarak Pentagon, "Amerika Birleşik Devletleri ve İngiltere'den elektronik ve matematik alanındaki en iyi kişileri" Philadelphia, Pennsylvania'da verilen kırk sekiz konferans dizisine davet etti; hepsi birlikte Dijital Bilgisayarların Tasarımı için Teori ve Teknikler olarak adlandırıldı - daha çok Moore Okulu Konferansları olarak adlandırıldı. Bu derslerin yarısı ENIAC'ın mucitleri tarafından verildi. ⓘ

ENIAC türünün tek örneği bir tasarımdı ve bir daha asla tekrarlanmadı. Tasarımın 1943'te dondurulması, bilgisayar tasarımının, başta program saklama yeteneği olmak üzere, kısa süre içinde iyice geliştirilen bazı yeniliklerden yoksun kalacağı anlamına geliyordu. Eckert ve Mauchly, daha sonra EDVAC olarak adlandırılacak olan ve hem daha basit hem de daha güçlü olacak yeni bir tasarım üzerinde çalışmaya başladılar. Özellikle 1944 yılında Eckert, hem verileri hem de programı tutacak bir bellek biriminin (cıva gecikme hattı) tanımını yazdı. EDVAC konusunda Moore Okulu'na danışmanlık yapan John von Neumann, saklanan program konseptinin detaylandırıldığı Moore Okulu toplantılarına katıldı. Von Neumann, toplantılarda geliştirilen fikirleri açıklayan, detaylandıran ve resmi mantıksal bir dille ifade eden dahili bir memorandum olarak kullanılması amaçlanan tamamlanmamış bir dizi not (EDVAC Üzerine Bir Raporun İlk Taslağı) yazdı. ENIAC yöneticisi ve güvenlik görevlisi Herman Goldstine bu İlk Taslağın kopyalarını bir dizi hükümet ve eğitim kurumuna dağıtarak, İngiltere Cambridge Üniversitesi'ndeki Elektronik Gecikme Depolamalı Otomatik Hesap Makinesi (EDSAC) ve ABD Standartlar Bürosu'ndaki SEAC dahil olmak üzere yeni nesil elektronik hesaplama makinelerinin yapımına yönelik yaygın bir ilgi uyandırdı. ⓘ

İyileştirmeler

ENIAC'ta 1947'den sonra, fonksiyon tablolarını program ROM'u olarak kullanan ilkel bir salt okunur depolanmış programlama mekanizması da dahil olmak üzere bir dizi iyileştirme yapıldı, ardından programlama anahtarların ayarlanmasıyla yapıldı. Bu fikir, bir yandan Richard Clippinger ve grubu, diğer yandan Goldstein'lar tarafından çeşitli varyantlarda geliştirilmiş ve ENIAC patentine dahil edilmiştir. Clippinger, hangi komut setinin uygulanacağı konusunda von Neumann'a danıştı. Clippinger üç adresli bir mimari düşünürken, von Neumann uygulaması daha basit olduğu için tek adresli bir mimari önerdi. Bir akümülatörün (#6) üç basamağı program sayacı olarak, başka bir akümülatör (#15) ana akümülatör olarak, üçüncü bir akümülatör (#8) fonksiyon tablolarından veri okumak için adres işaretçisi olarak ve diğer akümülatörlerin çoğu (1-5, 7, 9-14, 17-19) veri belleği için kullanıldı. ⓘ

Mart 1948'de standart IBM kartlarından okuyucu aracılığıyla programlamayı mümkün kılan dönüştürücü ünitesi kuruldu. Monte Carlo problemi üzerinde yeni kodlama tekniklerinin "ilk üretim çalışması" Nisan ayında yapıldı. ENIAC'ın Aberdeen'e taşınmasından sonra, bellek için bir kayıt paneli de inşa edildi, ancak çalışmadı. Makineyi açıp kapatmak için küçük bir ana kontrol ünitesi de eklendi. ⓘ

ENIAC için saklanan programın programlanması Betty Jennings, Clippinger, Adele Goldstine ve diğerleri tarafından yapıldı. Saklı program bilgisayarı olarak ilk kez Nisan 1948'de Adele Goldstine'in John von Neumann için yazdığı bir programı çalıştırarak gösterildi. Bu değişiklik ENIAC'ın hızını 6 kat düşürdü ve paralel hesaplama yeteneğini ortadan kaldırdı, ancak yeniden programlama süresini günler yerine saatlere indirdiği için performans kaybına değdiği düşünüldü. Ayrıca analizler, elektronik hesaplama hızı ile elektromekanik giriş/çıkış hızı arasındaki farklar nedeniyle, orijinal makinenin paralelliğinden yararlanılmasa bile neredeyse tüm gerçek dünya problemlerinin tamamen G/Ç'ye bağlı olduğunu göstermişti. Bu modifikasyonun getirdiği hız düşüşünden sonra bile çoğu hesaplama hala G/Ç'ye bağlı olacaktı. ⓘ

1952 yılının başlarında, kaydırma hızını beş kat artıran yüksek hızlı bir kaydırıcı eklendi. Temmuz 1953'te, ikili kodlanmış ondalık, fazla-3 sayı gösterimi kullanan 100 kelimelik bir genişleme çekirdek belleği sisteme eklendi. Bu genişleme belleğini desteklemek için ENIAC yeni bir İşlev Tablosu seçicisi, bir bellek adresi seçicisi, darbe şekillendirme devreleri ile donatıldı ve programlama mekanizmasına üç yeni sıra eklendi. ⓘ

Diğer ilk bilgisayarlarla karşılaştırma

Mekanik hesaplama makineleri Arşimet'in zamanından beri vardır (bkz: Antikythera mekanizması), ancak 1930'lar ve 1940'lar modern bilgisayar çağının başlangıcı olarak kabul edilir. ⓘ

ENIAC, IBM Harvard Mark I ve Alman Z3 gibi, rastgele bir dizi matematiksel işlemi çalıştırabiliyordu, ancak bunları bir kasetten okumuyordu. İngiliz Colossus gibi, fiş ve anahtarlarla programlanıyordu. ENIAC tam, Turing-tam programlanabilirliği elektronik hız ile birleştirdi. Atanasoff-Berry Computer (ABC), ENIAC ve Colossus'un hepsi termiyonik valfler (vakum tüpleri) kullanıyordu. ENIAC'ın kayıtları Z3, ABC ve Colossus gibi ikili aritmetik yerine ondalık aritmetik gerçekleştiriyordu. ⓘ

Colossus gibi ENIAC'ın da Nisan 1948'e kadar yeniden programlanması için yeniden kablolama gerekiyordu. Haziran 1948'de Manchester Baby ilk programını çalıştırdı ve ilk elektronik saklı program bilgisayarı unvanını kazandı. Program ve veri için birleşik belleğe sahip bir saklı program bilgisayarı fikri ENIAC'ın geliştirilmesi sırasında düşünülmüş olsa da, İkinci Dünya Savaşı öncelikleri makinenin hızlı bir şekilde tamamlanmasını gerektirdiğinden ve ENIAC'ın 20 depolama yeri veri ve programları tutmak için çok küçük olacağından başlangıçta ENIAC'ta uygulanmadı. ⓘ

Kamu bilgisi

Z3 ve Colossus birbirlerinden ve İkinci Dünya Savaşı sırasında ABC ve ENIAC'tan bağımsız olarak geliştirilmiştir. Iowa Eyalet Üniversitesi'nde ABC üzerindeki çalışmalar, John Atanasoff'un ABD Donanması için fizik araştırmaları yapmak üzere Washington, D.C.'ye çağrılmasının ardından 1942 yılında durduruldu ve daha sonra söküldü. Z3, 1943 yılında Berlin'e yapılan Müttefik bombardımanında imha edildi. On Colossus makinesi Birleşik Krallık'ın savaş çabalarının bir parçası olduğu için 1970'lerin sonlarına kadar varlıkları gizli kaldı, ancak yetenekleri hakkındaki bilgi Birleşik Krallık personeli ve davet edilen Amerikalılar arasında kaldı. Buna karşın ENIAC, 1946'da basına tanıtıldı ve "dünyanın hayal gücünü ele geçirdi". Bu nedenle eski bilgisayar tarihleri bu döneme ilişkin kapsam ve analizlerinde kapsamlı olmayabilir. Colossus makinelerinin ikisi hariç hepsi 1945'te söküldü; kalan ikisi 1960'lara kadar GCHQ tarafından Sovyet mesajlarının şifresini çözmek için kullanıldı. ENIAC'ın halka açık gösterimi Snyder ve Jennings tarafından geliştirilmiş ve bir füzenin yörüngesini 15 saniyede hesaplayan bir demo yaratmışlardır ki bu bir insan bilgisayar için birkaç hafta sürecek bir görevdir. ⓘ

Patent

Çeşitli nedenlerle (Mauchly'nin 1939'da John Atanasoff ve Clifford Berry tarafından prototipi üretilen Atanasoff-Berry bilgisayarını Haziran 1941'de incelemesi de dahil olmak üzere), 1947'de başvurusu yapılan ve 1964'te verilen ENIAC için 3.120.606 sayılı ABD Patenti, dönüm noktası niteliğindeki Honeywell, Inc. v. Sperry Rand Corp. federal mahkeme davasının 1973 tarihli kararıyla geçersiz kılınmış, elektronik dijital bilgisayarın icadı kamu malı haline gelmiş ve Atanasoff'a ilk elektronik dijital bilgisayarın mucidi olarak yasal tanınma sağlanmıştır. ⓘ

Ana parçalar

Fort Sill, Oklahoma, ABD'deki üç akümülatörün dipleri ⓘ

Aberdeen Proving Ground müzesinde sergilenen ENIAC'a ait bir fonksiyon masası. ⓘ

Ana parçalar 40 panel ve üç taşınabilir fonksiyon masasıydı (A, B ve C olarak adlandırıldı). Panellerin düzeni şöyleydi (saat yönünde, sol duvardan başlayarak):

Sol duvar

• Başlatan Birim
• Bisiklet Birimi
• Ana Programlayıcı - panel 1 ve 2
• Fonksiyon Tablosu 1 - panel 1 ve 2
• Akümülatör 1
• Akümülatör 2
• Divider ve Square Rooter
• Akümülatör 3
• Akümülatör 4
• Akümülatör 5
• Akümülatör 6
• Akümülatör 7
• Akümülatör 8
• Akümülatör 9 ⓘ

Arka duvar

• Akümülatör 10
• Yüksek Hızlı Çarpan - panel 1, 2 ve 3
• Akümülatör 11
• Akümülatör 12
• Akümülatör 13
• Akümülatör 14 ⓘ

Sağ duvar

• Akümülatör 15
• Akümülatör 16
• Akümülatör 17
• Akümülatör 18
• Fonksiyon Tablosu 2 - panel 1 ve 2
• Fonksiyon Tablosu 3 - panel 1 ve 2
• Akümülatör 19
• Akümülatör 20
• Sabit Verici - panel 1, 2 ve 3
• Yazıcı - panel 1, 2 ve 3

Sabit Verici paneli 3'e bir IBM kart okuyucu ve Yazıcı Paneli 2'ye bir IBM kart delgisi takılmıştır. Taşınabilir Fonksiyon Tabloları, Fonksiyon Tablosu 1, 2 ve 3'e bağlanabiliyordu. ⓘ

Ekrandaki parçalar

ENIAC'ın bir bölümünün arkasından vakum tüplerini gösteren detay ⓘ

ENIAC'ın parçaları aşağıdaki kurumların elinde bulunmaktadır:

• Pennsylvania Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi, ENIAC'ın orijinal kırk panelinden dördüne (Akümülatör #18, Sabit Verici Panel 2, Ana Programlayıcı Panel 2 ve Döngü Birimi) ve üç fonksiyon tablosundan birine (Fonksiyon Tablosu B) sahiptir (Smithsonian'dan ödünç alınmıştır).
• Smithsonian'ın Washington, D.C.'deki Ulusal Amerikan Tarihi Müzesi'nde beş paneli (Akümülatörler 2, 19 ve 20; Sabit Verici panelleri 1 ve 3; Bölücü ve Kare Kök; Fonksiyon Tablosu 2 panel 1; Fonksiyon Tablosu 3 panel 2; Yüksek Hızlı Çarpıcı panelleri 1 ve 2; Yazıcı paneli 1; Başlatma Ünitesi) bulunmaktadır (ancak görünüşe göre şu anda sergilenmemektedir).
• Londra'daki Bilim Müzesinde bir alıcı ünitesi sergilenmektedir.
• Mountain View, California'daki Bilgisayar Tarihi Müzesinde üç panel (Akümülatör #12, İşlev Tablosu 2 panel 2 ve Yazıcı Paneli 3) ve taşınabilir işlev tablosu C sergilenmektedir (Smithsonian Kurumundan ödünç alınmıştır).
• Ann Arbor'daki Michigan Üniversitesi'nde Arthur Burks tarafından kurtarılan dört panel (iki akümülatör, Yüksek Hızlı Çarpıcı panel 3 ve Ana Programlayıcı panel 2) bulunmaktadır.
• ENIAC'ın kullanıldığı Maryland, Aberdeen Proving Ground'daki Birleşik Devletler Ordusu Mühimmat Müzesi'nde Taşınabilir Fonksiyon Tablosu A bulunmaktadır.
• Fort Sill'deki ABD Ordusu Saha Topçu Müzesi, Ekim 2014 itibariyle, daha önce Plano, Texas'taki The Perot Group tarafından barındırılan yedi ENIAC panelini elde etmiştir. Bunlar arasında 7, 8, 11 ve 17 numaralı akümülatörler; 1 numaralı fonksiyon tablosuna bağlanan 1 ve 2 numaralı paneller ve tüplerini gösteren bir panelin arka kısmı bulunmaktadır. Bir tüp modülü de sergilenmektedir.
• New York, West Point'teki Birleşik Devletler Askeri Akademisi'nde ENIAC'ın veri giriş terminallerinden biri bulunmaktadır.
• Almanya'nın Paderborn kentindeki Heinz Nixdorf Müzesi'nde üç panel (Yazıcı paneli 2 ve Yüksek Hızlı Fonksiyon Tablosu) bulunmaktadır (Smithsonian Enstitüsü'nden ödünç alınmıştır). Müze 2014 yılında akümülatör panellerinden birini yeniden inşa etmeye karar verdi - yeniden inşa edilen parça orijinal makinenin basitleştirilmiş bir muadili görünüm ve hissine sahip. ⓘ

Tanıma

ENIAC 1987 yılında IEEE Kilometre Taşı olarak adlandırılmıştır. ⓘ

ENIAC on a Chip, Pennsylvania Üniversitesi (1995) - Bilgisayar Tarihi Müzesi ⓘ

1996 yılında ENIAC'ın 50. yıldönümü şerefine Pennsylvania Üniversitesi "ENIAC-on-a-Chip" adlı bir projeye sponsor oldu. 7,44 mm'ye 5,29 mm boyutlarında çok küçük bir silikon bilgisayar çipi ENIAC ile aynı işlevselliğe sahip olarak üretildi. Bu 20 MHz'lik çip ENIAC'tan kat kat daha hızlı olmasına rağmen, 1990'ların sonunda çağdaşı mikroişlemcilerin hızının ancak bir kısmına sahipti. ⓘ

1997 yılında, ENIAC'ın programlanmasının çoğunu gerçekleştiren altı kadın, Technology International Hall of Fame'e kabul edildi. ENIAC programcılarının rolü 2010 yılında çekilen Top Secret Rosies adlı belgesel filmde ele alınmıştır: LeAnn Erickson tarafından çekilen İkinci Dünya Savaşı'nın Kadın "Bilgisayarları". Kate McMahon tarafından 2014 yılında çekilen The Computers adlı kısa belgeselde altı programcının hikayesi anlatılmaktadır; bu belgesel Kathryn Kleiman ve ekibinin ENIAC Programcıları Projesi kapsamında 20 yıl süren araştırmalarının bir sonucudur. ⓘ

2011 yılında, ENIAC'ın açılışının 65. yıldönümü şerefine, Philadelphia şehri 15 Şubat'ı ENIAC Günü olarak ilan etti. ⓘ

ENIAC, 15 Şubat 2016 tarihinde 70. yıldönümünü kutladı. ⓘ

E.N.İ.A.C'ın Tarihçesi

Bu ilk bilgisayarın siparişi, 1941 yılında ABD’nin II. Dünya Savaşı'na katılmasıyla birlikte ordu tarafından gizli olarak Pennsylvania Üniversitesi'ne ait elektrik mühendisliği okulu Moore School of Electrical Engineering'e verildi. Amaç daha az isabet hatalı uzun menzilli top ve füzelerin hesaplanmalarında kullanılmasıydı. ⓘ

Bilim insanları John Mauchly ve Presper Eckert tarafından yaklaşık 4 yılda imal edildi. Yaklaşık maliyeti 500.000 dolar idi. ENIAC ilk deneme çalışmasına 1945 yılında başladı. Gerçek anlamda çalışabilmesi ise 1947 yılını buldu. Ancak 2 Eylül 1945’te Japonya’nın teslim olmasıyla savaş sona ermişti ve böyle bir makine için ihtiyaç da kalmamıştı. ENIAC 1947 yılında basına tanıtıldı. ⓘ

Savaş sonrası

Savaşın ardından ENIAC ağırlıklı olarak hava tahminlerinde, atom enerjisi hesaplamalarında, kozmik ışın çalışmalarında, termal tetikleme, rastgele sayı bulunmasında, rüzgâr tüneli dizaynında ve diğer bilimsel araştırmalarda kullanıldı. 1951 yılına gelindiğinde ise, endüstriyel amaçlı olarak kullanılmaya başlandı. ⓘ

ENIAC’ın parçaları şu anda Washington’daki Amerikan Ulusal Müzesinde sergilenmektedir. ⓘ

Hesaplama kapasitesi

Programlama

ENIAC, 6 kadın operatör tarafından programlanıyordu. Programlama yöntemi ise elle takılıp çıkarılan fişler, kablolar ve kumanda edilen düğmelerdi. ⓘ

ENIAC, tam 7 yıl boyunca (1947-1954) hizmet verdi. Ancak çalışma masrafları kendisinden sonra geliştirilen çocukları, EDVAC ve ORDVAC’dan fazla olmaya başlayınca, 2 Ekim 1955 yılında saat 11:45'te elektrik bağlantıları kesildi. Böylece dünyanın ilk elektronik bilgisayarı görevini tamamlamış olarak tarihteki yerini aldı. ⓘ