📟 👨🏼 👫 जॉर्ज स्टिबिट्ज के आविष्कार 🧑🏾‍🤝‍🧑🏾 📚 🎸

जॉर्ज रॉबर्ट स्टिबिट्ज एक उत्कृष्ट अमेरिकी वैज्ञानिक और भौतिक विज्ञानी हैं जिन्हें आधुनिक डिजिटल कंप्यूटरों के रचनाकारों में से एक माना जाता है। उन्होंने बेल लैब्स में एक शोधकर्ता के रूप में काम किया, जो दूरसंचार, इलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर सिस्टम के क्षेत्र में एक प्रमुख शोध केंद्र है। 30-40 के वर्षों में, स्टिबिट्ज स्विच के रूप में इलेक्ट्रोकेमिकल रिले का उपयोग करते हुए, बूलियन तर्क के प्रावधानों के सफल कार्यान्वयन में लगे हुए थे। 1937 में, वैज्ञानिक ने संयुक्त राज्य अमेरिका के इलेक्ट्रोमैकेनिकल सर्किट में पहली बार बाइनरी एडिशन ऑपरेशन किया।

जॉर्ज रॉबर्ट स्टिबिट्ज़ (30 अप्रैल, 1904 - 31 जनवरी, 1995)

संक्षिप्त आत्मकथात्मक जानकारी

( ). ( , ); 1927 - ( , -); 1930 — - ( , -). Bell Labs, .

जब वह घर पर था, तब एक नए प्रकार की गणना करने वाली मशीन बनाने का विचार स्टिबिट्ज़ में एक नए प्रकार की गणना मशीन का निर्माण करने लगा। समय बर्बाद किए बिना, शोधकर्ता सीधे अपने रसोई घर में एक नए कंप्यूटर को इकट्ठा करना शुरू कर दिया। उसी समय, स्टिब्त्ज़ ने सभी उपयोगी सामग्रियों का उपयोग किया: बोर्ड, टिन के डिब्बे, एक तंबाकू बॉक्स, टॉर्च से प्रकाश बल्ब, रिले और तारों के एक जोड़े। इस पूरे सेट से, वह एक आदिम विद्युत सर्किट को इकट्ठा करने में कामयाब रहे जो दो बाइनरी संख्याओं को जोड़ सकता है और इसके अलावा परिणाम का प्रदर्शन कर सकता है। जॉर्ज ने घर पर बनी कार को मॉडल K कहा, जहाँ k "किचन" से गया - किचन (कार के "जन्म" के स्थान के सम्मान में)।

मॉडल के

स्टिबिट्ज़ की कार्य योजना सुनिश्चित थी कि रिले के आधार पर अनुक्रमिक गणना करने और उनके मध्यवर्ती और अंतिम परिणामों को याद रखने में सक्षम डिवाइस बनाना संभव है। विशेष रूप से, ऐसी मशीन जटिल संख्याओं को गुणा और विभाजित कर सकती है, क्योंकि ये ऑपरेशन उनके विभाग के कर्मचारियों से बहुत समय लेते थे जो एम्पलीफायरों और फिल्टर के विकास में लगे हुए थे।

मॉडल के कार्यान्वयन

बेल लैब्स के मालिकों ने परियोजना को मंजूरी दी और एक कंप्यूटिंग डिवाइस का विकास शुरू हुआ। 1939 से 1940 की अवधि के दौरान, स्टिबिट्ज ने अपने सहयोगी इंजीनियर सैमुअल बी विलियम्स के साथ मिलकर एक उपकरण बनाया, जो कुशलता से जटिल संख्याओं को जोड़ सकता है और घटाव, गुणा, भाग का संचालन कर सकता है। स्टिबिट्ज मशीन के वास्तुकार थे, और विलियम्स मुख्य अभियंता थे। आविष्कार को कॉम्प्लेक्स नंबर कैलकुलेटर (सीएनसी) कहा जाता था, जिसे मॉडल I के रूप में भी जाना जाता है। डिवाइस का प्रदर्शन डार्माउथ कॉलेज में किया गया था (हालांकि कैलकुलेटर न्यूयॉर्क में था)। सीएनसी प्रस्तुति के दौरान, कंप्यूटिंग संसाधनों तक दूरस्थ पहुंच का उपयोग पहली बार किया गया था। विशेष टेलीफ़ोन लाइनों के माध्यम से टेलेटाइप का उपयोग करके संचार किया गया था।

स्टिबिट्ज़ की यादों से:

जब काम खत्म हो गया, तो सैम और मैंने अपने हाथ धोए और अपनी दिमागी गतिविधियों को देखने के लिए समय-समय पर उनसे नाता तोड़ते हुए अपनी दैनिक गतिविधियों में लौट आए और यह सुनिश्चित किया कि यह "खाए" और "अच्छी तरह से सोए"।

मॉडल I में, केवल 450 द्विध्रुवी और दस बहुध्रुवीय रिले थे, जो इनपुट डेटा और मध्यवर्ती परिणामों को संग्रहीत करने के लिए कार्य करते थे। हमने अंक के पहले महत्वपूर्ण अंक से पहले अल्पविराम के साथ अंकगणित का उपयोग किया। दशमलव अंक का कोडिंग ("Shtibits कोड") चार रिले का उपयोग करके किया गया था ताकि प्रत्येक अंक n को बाइनरी कोड n + 3 द्वारा दर्शाया गया था। इसने स्थानांतरण और घटाव संचालन को सरल बनाया।

दशमलव अंकों के लिए Shtibits कोड मानों के साथ एक तालिका (उनके प्रत्यक्ष कोड की तुलना के लिए भी संकेत दिया गया है):

मूल संख्या	सीधा कोड	Stibitz कोड
0	0000	0011
1	0001	0100
2	0010	0101
3	0011	0110
4	0100	0111
5	0101	1000
6	0110	1001
7	0111	1010
8	1000	1011
9	1001	1100

यदि एक से अधिक रिले पांच या तीन उच्च क्रम में नियंत्रण सर्किट में त्रुटि संकेत दिया, तो सीएनसी ने हार्डवेयर नियंत्रण का उपयोग किया।

मॉडल मैं

मॉडल I ने 10-बिट संख्याओं के साथ काम किया, लेकिन केवल आठ बिट्स मुद्रित किए गए (बाकी के परिणाम को गोल करने के लिए परोसा गया)। डिवाइस एक गैर-प्रोग्राम योग्य मशीन थी जो स्पष्ट रूप से परिभाषित अनुक्रमों के साथ थी। प्रत्येक बाद का ऑपरेशन पिछले एक के पूरा होने के बाद शुरू हुआ, इसलिए मशीन के संचालन को बाधित करना संभव था। डेटा इनपुट / आउटपुट डिवाइस के रूप में, एक संशोधित कीबोर्ड के साथ तीन मानक टेलेटिप में से एक का उपयोग किया गया था। सीएनसी एक अलग कमरे में था, और ऑपरेटर मल्टीकोर केबल्स का उपयोग करके दूरस्थ रूप से मशीन से जुड़ा था। उनके माध्यम से, एक विशेष कमरे में स्थापित टेलेटिप डिवाइस से जुड़े थे। मॉडल I का प्रदर्शन प्रति मिनट लगभग एक गुणा था।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, स्टिबिट्ज एक कंप्यूटिंग डिवाइस के लिए रिमोट एक्सेस को सफलतापूर्वक प्रदर्शित करने वाला पहला था। 1940 के पतन में, हनोवर (न्यू हैम्पशायर) में अमेरिकन मैथमैटिकल सोसाइटी की एक बैठक हुई, जिसमें मॉडल आई। स्टिबिट्ज़ की एक प्रस्तुति ने सीएनसी पर एक प्रस्तुति दी, जिसमें उसके काम का प्रदर्शन किया गया। टेलेटाइप और एक टेलीफोन केबल का उपयोग करके, न्यूयॉर्क में स्थित तीन टर्मिनल डार्टमाउथ कॉलेज के एक कैलकुलेटर से जुड़े थे। डेटा और गणना परिणाम केबल के माध्यम से प्रेषित किए गए थे। विलियम्स अपने काम की निगरानी करने के लिए मशीन के साथ बने रहे।

मॉडल I नियंत्रण कक्ष में ऑपरेटर लड़की

प्रस्तुति ने उपस्थित वैज्ञानिकों को प्रभावित किया, जैसे कि: जॉन वॉन न्यूमैन, नॉर्बर्ट वीनर, रिचर्ड कर्टेंट। प्रतिभागी स्वतंत्र रूप से कार का परीक्षण करने और टेलेटाइप रिमोट कंट्रोल पर काम करने में सक्षम थे। मॉडल I दूरसंचार के युग की शुरुआत थी, जब कोडित मशीन डेटा को टेलीफोन चैनलों पर प्रसारित किया गया था।

मॉडल मैंने 1940 से 1949 तक काम किया। इसका उपयोग बेल लैब्स की आंतरिक आवश्यकताओं के लिए बड़े पैमाने पर किया गया है। एक कंप्यूटिंग डिवाइस के निर्माण में लगभग 20,000 डॉलर लगे।

पहले मॉडल के सफल प्रक्षेपण के बाद, स्टिबिट्ज राष्ट्रीय रक्षा अनुसंधान समिति (NDRC) में चले गए। वह एक अधिक बहुमुखी मशीन बनाने के बारे में सेट करने वाला था। द्वितीय विश्व युद्ध के फैलने के साथ, बेल लैब्स ने आर्टिलरी एंटी-एयरक्राफ्ट गन कंट्रोल डिवाइस का एम -9 मॉडल विकसित करना शुरू किया। यह एक जटिल जटिल विद्युत उपकरण था, जिसने कुशलता से हवा में चलते हुए लक्ष्य पर एक तोपखाने की बंदूक को निशाना बनाया। हथियारों के सीरियल उत्पादन से पहले, उन्होंने इसका परीक्षण किया, आग की सटीकता की जांच की, आदि। पूरी प्रक्रिया निरंतर गणना के साथ थी और अपने संस्करणों को कम करने और गणना को सरल बनाने के लिए, स्टिबिट्ज ने एक विशेष कंप्यूटर बनाने का प्रस्ताव रखा - रिले इंटरपोलर या मॉडल II।इसके अलावा, मॉडल I एक विशेष कंप्यूटिंग मशीन थी और इसमें स्वचालित रूप से गणना के प्रबंधन के लिए एक उपकरण नहीं था। ऐसा उपकरण मॉडल II में दिखाई दिया, जिसे एक प्रोग्राम "एप्लाइड" को छिद्रित टेप द्वारा नियंत्रित किया गया था। 1943 में, मॉडल II को कार्रवाई में रखा गया था। ईजे एंड्रयूज तकनीकी निदेशक बने।

मॉडल II एक सॉफ्टवेयर-नियंत्रित मशीन थी जिसमें एक मानक पांच-चैनल टेप होता था जिसे प्रोग्राम मीडिया के रूप में उपयोग किया जाता था। इसमें लगभग 440 रिले थे, केवल जोड़ और घटाव संचालन किया। डिवाइस में कई सॉफ्टवेयर टेप थे, धन्यवाद जिसके कारण विभिन्न प्रक्षेप विधियों को लागू करना संभव था।

स्टिबिट्ज़ अपने पहले आविष्कार के साथ

इंटरपोलर ने घड़ी के चारों ओर काम किया, यह बाइनरी-पांच-अंकीय (द्विपदीय) डिकोडिंग सिस्टम के कारण बहुत विश्वसनीय था। प्रत्येक दशमलव स्थान को दो अंकों द्वारा दर्शाया गया था। उनमें से एक चतुर्धातुक प्रणाली का एक अंक था और 0 से 4. तक मान लेता था। दूसरा बाइनरी सिस्टम का एक अंक था। नतीजतन, किसी भी दशमलव अंक का प्रतिनिधित्व करने के लिए सात रिले की आवश्यकता थी, हालांकि किसी भी समय केवल दो को चालू किया गया था। इस कोडिंग प्रणाली ने गणना के प्रत्येक चरण में इंटरपोलर के सही संचालन के सरल हार्डवेयर नियंत्रण को पूरा करना संभव बना दिया। बाद के वर्षों में, इसका उपयोग सभी बेल लैब्स रिले मशीनों और अन्य कंपनियों के कई कंप्यूटरों में किया गया था।

रिले कंप्यूटर इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रोमैकेनिकल एनालॉग डिवाइसों की तुलना में कम लोकप्रिय थे, जो गति में पूर्व को पार कर गया था। हमने इस क्षण को मॉडल III (जिसे "बैलिस्टिक कम्प्यूटिंग मशीन" के रूप में भी जाना जाता है) और मॉडल IV को ध्यान में रखने की कोशिश की। वे रिले भी थे, लेकिन रिले की संख्या में वृद्धि के साथ (1400 तक)। इसके अलावा, मशीनें अधिक कुशल और विश्वसनीय बन गईं, जिसमें दस मेमोरी रजिस्टर शामिल थे। सात टेलेटाइप्स को उनसे जोड़ा जा सकता था। दोनों मशीनों ने डेस्कटॉप कंप्यूटर के साथ सौ कैलकुलेटर का काम किया। डिवाइस एक छिद्रित टेप से कई चर की तालिकाओं को पढ़ने में सक्षम थे और प्रक्षेप किया। मॉडल III अभी भी एक हवाई लक्ष्य के मार्ग का वर्णन करने वाले बैलिस्टिक समीकरणों को हल कर रहा था।

मॉडल III और मॉडल IV लगभग 15 वर्षों से संचालन में हैं।

1946 में, मॉडल वी सार्वभौमिक रिले कंप्यूटर विकसित किया गया था, जिसमें 9,000 रिले के साथ छह प्रोसेसर थे। यह बेल लैब्स का सबसे महत्वपूर्ण विकास था।

मॉडल वी रिले मशीन

मॉडल V एक अत्यधिक विश्वसनीय और सटीक मशीन थी। भंडारण उपकरण में तीस 8-बिट रजिस्टर शामिल थे। डेटा इनपुट और आउटपुट छिद्रित टेपों के माध्यम से किया गया था, संख्याओं को फ्लोटिंग पॉइंट फॉर्म में प्रस्तुत किया गया था। आप वर्गमूल को भी निकाल सकते हैं और पाप (x), लॉग (x), 10x जैसे कार्यों की गणना कर सकते हैं। इसके लिए, कार में विशेष ब्लॉक थे। अंकगणितीय संचालन निष्पादन का समय: विभाजन - 2.7 सेकंड; वर्गमूल निष्कर्षण - 4.5 सेकंड; लघुगणक की गणना 15 सेकंड है। मशीन में दो समान अंकगणितीय उपकरण (एयू) मौजूद थे, जिनमें से प्रत्येक 15 मेमोरी रजिस्टरों से जुड़ा था। इसके लिए धन्यवाद, एक साथ दो समस्याओं को एक साथ हल करना संभव था। या अधिक जटिल गणना करने के लिए दोनों एयू को मिलाएं। ऑपरेशन के दौरान, एक नया कार्यक्रम मशीन में लोड किया जा सकता है, जिसका कार्यान्वयन मुफ्त एयू द्वारा किया गया था।इसके अलावा, एक साथ कई सॉफ्टवेयर छिद्रित टेप का उपयोग करना संभव था। मध्यवर्ती गणना के परिणामों के आधार पर, नियंत्रण उपकरण ने उनमें से एक को जोड़ा। इस तरह, प्रोग्राम ब्रांचिंग का एक सादृश्य बनाया गया था।

मशीन का वजन लगभग 10 टन था और ग्राहकों की लागत $ 500,000 थी।

मॉडल V ने 1956 तक काम किया, जिसके बाद यह ब्रुकलिन पॉलिटेक्निक संस्थान के कब्जे में चला गया।

जॉर्ज स्टिबिट्ज के आविष्कार

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