George Robert Stibitz es un destacado científico y físico estadounidense considerado uno de los creadores de las computadoras digitales modernas. Trabajó como investigador en Bell Labs, un importante centro de investigación en el campo de las telecomunicaciones, la electrónica y los sistemas informáticos. En los años 30-40, Stibitz participó en la implementación exitosa de las disposiciones de la lógica booleana, utilizando relés electromecánicos como interruptores. En 1937, el científico ensambló el primer circuito electromecánico de los Estados Unidos que realizaba una operación de adición binaria.
George Robert Stibitz (30 de abril de 1904 - 31 de enero de 1995)Breve información autobiográfica( ). ( , ); 1927 - ( , -); 1930 — - ( , -). Bell Labs, .
La idea de usar relés electromagnéticos para crear un nuevo tipo de máquina de cálculo surgió espontáneamente en Stibitz cuando estaba en casa. Sin perder tiempo, el investigador comenzó a armar una nueva computadora directamente en su cocina. Al mismo tiempo, Stibtz utilizó todos los materiales útiles: tableros, latas, una caja de tabaco, bombillas de una linterna, un par de relés y cables. De todo este conjunto, logró ensamblar un circuito eléctrico primitivo que incluso podría agregar dos números binarios y demostró el resultado de la suma. George llamó al automóvil hecho en casa Modelo K, donde k pasó de "cocina" - la cocina (en honor al lugar de "nacimiento" del automóvil).
El esquema de trabajo del Modelo KStibitz estaba seguro de que, sobre la base del relé, es posible crear un dispositivo capaz de realizar cálculos secuenciales y memorizar sus resultados intermedios y finales. En particular, dicha máquina podría multiplicar y dividir números complejos, ya que estas operaciones tomaron mucho tiempo de los empleados de su departamento que se dedicaron al desarrollo de amplificadores y filtros.
Implementación del modelo KLos jefes de Bell Labs aprobaron el proyecto y comenzó el desarrollo de un dispositivo informático. Durante el período de 1939 a 1940, Stibitz, junto con su colega ingeniero Samuel B. Williams, creó un dispositivo que podía sumar hábilmente números complejos y realizar operaciones de resta, multiplicación y división. Stibitz fue el arquitecto de la máquina, y Williams fue el ingeniero jefe. La invención se llamó Calculadora de números complejos (CNC), también conocida como Modelo I. El dispositivo se demostró en el Darmouth College (aunque la calculadora estaba en Nueva York). Durante la presentación del CNC, se utilizó por primera vez el acceso remoto a los recursos informáticos. La comunicación se realizó mediante teletipo a través de líneas telefónicas especiales.De los recuerdos de Stibitz:Cuando terminó el trabajo, Sam y yo nos lavamos las manos y volvimos a nuestras actividades diarias, separándonos de ellas de vez en cuando para ver nuestra creación y asegurarnos de que "come" y "duerme" bien.
En el Modelo I, solo había 450 relés bipolares y diez multipolares, que servían para almacenar datos de entrada y resultados intermedios. Utilizamos aritmética con una coma fija antes del primer dígito significativo del número. La codificación ("código Shtibits") del dígito decimal se llevó a cabo utilizando cuatro relés para que cada dígito n se representara con un código binario n + 3. Simplificó las operaciones de transferencia y sustracción.Una tabla con los valores del código Shtibits para dígitos decimales (su código directo también se indica para comparación):| Número original | Código directo | Código Stibitz |
| 0 0 | 0000 | 0011 |
| 1 | 0001 | 0100 |
| 2 | 0010 | 0101 |
| 3 | 0011 | 0110 |
| 4 4 | 0100 | 0111 |
| 5 5 | 0101 | 1000 |
| 6 6 | 0110 | 1001 |
| 7 7 | 0111 | 1010 |
| 8 | 1000 | 1011 |
| 9 9 | 1001 | 1100 |
El CNC usó el control de hardware si más de un relé se disparó en los cinco o en el orden superior, el circuito de control emitió una señal de error.
Modelo iEl modelo que trabajé con números de 10 bits, pero solo se imprimieron ocho bits (el resto sirvió para redondear el resultado). El dispositivo era una máquina no programable con una secuencia de acciones claramente definida. Cada operación posterior comenzó después de que se completó la anterior, por lo que fue posible interrumpir la operación de la máquina. Como dispositivo de entrada / salida de datos, se utilizó uno de los tres teletipos estándar con un teclado modificado. El CNC estaba en una habitación separada y el operador estaba conectado a la máquina de forma remota mediante cables multinúcleo. A través de ellos, los teletipos instalados en una sala especial se conectaban al dispositivo. El rendimiento del Modelo I fue aproximadamente una multiplicación por minuto.Como ya se mencionó, Stibitz fue el primero en demostrar con éxito el acceso remoto a un dispositivo informático. En el otoño de 1940, se celebró en Hanover (New Hampshire) una reunión de la Sociedad Americana de Matemáticas, en la que la presentación del Modelo I. Stibitz habló a la audiencia con un informe sobre CNC, demostrando su trabajo. Utilizando un teletipo y un cable telefónico, tres terminales ubicadas en Nueva York se conectaron a una calculadora en el Dartmouth College. Los datos y los resultados de los cálculos se transmitieron por cable. Williams se quedó con la máquina para controlar su trabajo.
La chica operadora en el panel de control del Modelo ILa presentación impresionó a los científicos presentes en la reunión, tales como: John von Neumann, Norbert Wiener, Richard Courant. Los participantes pudieron probar el automóvil de forma independiente y trabajar en el control remoto del teletipo. El modelo I fue el comienzo de la era de las telecomunicaciones, cuando los datos codificados de la máquina se transmitían por canales telefónicos.Modelo que trabajé desde 1940 hasta 1949. Se ha utilizado ampliamente para las necesidades internas de los Laboratorios Bell. La fabricación de un dispositivo informático costó alrededor de $ 20,000.Después del exitoso lanzamiento del primer modelo, Stibitz se mudó al Comité de Investigación de Defensa Nacional (NDRC). Estaba a punto de comenzar a crear una máquina más versátil. Con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, Bell Labs comenzó a desarrollar un modelo M-9 de dispositivo de control de artillería antiaéreo. Era un dispositivo electromecánico bastante complicado, que apuntó hábilmente un arma de artillería a un objetivo que se movía en el aire. Antes de la producción en serie de armas, lo probaron, verificaron la precisión del fuego, etc. Todo el proceso estuvo acompañado de cálculos constantes y para reducir sus volúmenes y simplificar los cálculos, Stibitz propuso crear una computadora especializada: Interpolador de relé o Modelo II.Además, el Modelo I era una máquina informática especializada y no tenía un dispositivo para administrar cálculos automáticamente. Dicho dispositivo apareció en el Modelo II, controlado por un programa "aplicado" a la cinta perforada. En 1943, el Modelo II se puso en acción. E.J. Andrews se convirtió en el Director Técnico.El Modelo II era una máquina controlada por software con una cinta estándar de cinco canales que se usaba como medio del programa. Contenía unos 440 relés, solo realizaba operaciones de suma y resta. Había varias cintas de software en el dispositivo, gracias a las cuales era posible aplicar varios métodos de interpolación.
Stibitz con su primer inventoEl interpolador funcionaba las 24 horas, era muy confiable debido al sistema de decodificación binario de cinco dígitos (bi-quinary). Cada lugar decimal estaba representado por dos dígitos. Uno de ellos era un dígito del sistema cuaternario y tomaba valores de 0 a 4. El otro era un dígito del sistema binario. Como resultado, se requirieron siete relés para representar cualquier dígito decimal, aunque solo se activaron dos en un momento dado. Este sistema de codificación permitió llevar a cabo un control de hardware simple del funcionamiento correcto del interpolador en cada paso de los cálculos. En años posteriores, se utilizó en todas las máquinas de retransmisión de Bell Labs y en varias computadoras de otras compañías.Las computadoras de retransmisión eran menos populares que los dispositivos analógicos eléctricos y electromecánicos, que superaron a los primeros en velocidad. Tratamos de tener en cuenta este momento en el Modelo III (también conocido como la "Máquina de computación balística") y el Modelo IV. También eran relés, pero con un mayor número de relés (hasta 1400). Además, las máquinas se volvieron más eficientes y confiables, incluyeron diez registros de memoria. Se les pueden conectar hasta siete teletipos. Ambas máquinas realizaron el trabajo de cien calculadoras con computadoras de escritorio. Los dispositivos pudieron leer tablas de varias variables de una cinta perforada y realizaron la interpolación. El Modelo III seguía resolviendo ecuaciones balísticas que describían la trayectoria de un objetivo aéreo, y elModelo III y el Modelo IV han estado en funcionamiento durante casi 15 años.En 1946, se desarrolló la computadora de relé universal Modelo V, con seis procesadores con 9,000 relés cada uno. Este fue el desarrollo más significativo de Bell Labs.
Máquina de relé modelo VEl modelo V era una máquina altamente confiable y precisa. El dispositivo de almacenamiento constaba de treinta registros de 8 bits. La entrada y salida de datos se realizó a través de cintas perforadas, los números se presentaron en forma de coma flotante. Incluso podría extraer la raíz cuadrada y calcular funciones como sin (x), log (x), 10x. Para esto, había bloques especiales en el automóvil. Tiempo de ejecución de operaciones aritméticas: división - 2.7 segundos; extracción de raíz cuadrada - 4.5 segundos; El cálculo del logaritmo es de 15 segundos. Dos dispositivos aritméticos (AU) idénticos estaban presentes en la máquina, cada uno de los cuales estaba conectado a 15 registros de memoria. Gracias a esto, fue posible resolver simultáneamente dos problemas a la vez. O combine ambas UA para realizar cálculos más complejos. Durante la operación, se podría cargar un nuevo programa en la máquina, cuya implementación se realizó mediante AU gratuita.Además, fue posible utilizar simultáneamente varias cintas perforadas de software. Dependiendo de los resultados de los cálculos intermedios, el dispositivo de control conectó uno de ellos. De esta manera, se creó una apariencia de ramificación del programa.La máquina pesaba unas 10 toneladas y costaba a los clientes $ 500,000. ElModelo V funcionó hasta 1956, después de lo cual pasó a manos del Instituto Politécnico de Brooklyn.