George Robert Stibitz adalah ilmuwan dan ahli fisika Amerika terkemuka yang dianggap sebagai salah satu pencipta komputer digital modern. Dia bekerja sebagai peneliti di Bell Labs, pusat penelitian utama di bidang telekomunikasi, sistem elektronik dan komputer. Pada tahun 30-40, Stibitz terlibat dalam keberhasilan implementasi ketentuan logika Boolean, menggunakan relay elektromekanis sebagai sakelar. Pada tahun 1937, ilmuwan membuat yang pertama di sirkuit elektromekanis Amerika Serikat melakukan operasi penambahan biner.
George Robert Stibitz (30 April 1904 - 31 Januari 1995)Informasi otobiografi singkat( ). ( , ); 1927 - ( , -); 1930 — - ( , -). Bell Labs, .
Gagasan untuk menggunakan relay elektromagnetik untuk menciptakan mesin hitung jenis baru muncul secara spontan di Stibitz ketika ia berada di rumah. Tanpa membuang waktu, peneliti mulai merakit komputer baru langsung di dapurnya. Pada saat yang sama, Stibtz menggunakan semua bahan yang berguna: papan, kaleng, kotak tembakau, bola lampu dari senter, beberapa relay dan kabel. Dari seluruh rangkaian ini, ia berhasil merakit sirkuit listrik primitif yang bahkan dapat menambahkan dua angka biner dan menunjukkan hasil penambahan. George menyebut mobil buatannya Model K, di mana k pergi dari "dapur" - dapur (untuk menghormati tempat "kelahiran" mobil).
Skema kerja Model KStibitz yakin bahwa berdasarkan relai dimungkinkan untuk membuat perangkat yang mampu melakukan perhitungan sekuensial dan menghafal hasil antara dan akhir mereka. Secara khusus, mesin seperti itu dapat menggandakan dan membagi bilangan kompleks, karena operasi ini membutuhkan banyak waktu dari karyawan departemennya yang terlibat dalam pengembangan amplifier dan filter.
Implementasi Model K.Para bos Bell Labs menyetujui proyek tersebut dan pengembangan perangkat komputasi dimulai. Selama periode 1939 hingga 1940, Stibitz, bersama dengan rekannya insinyur Samuel B. Williams, menciptakan perangkat yang dapat dengan terampil menambah angka kompleks dan melakukan operasi pengurangan, perkalian, pembagian. Stibitz adalah arsitek mesin, dan Williams adalah chief engineer. Penemuan ini disebut Kalkulator Angka Kompleks (CNC), juga dikenal sebagai Model I. Perangkat ini didemonstrasikan di Darmouth College (meskipun kalkulator itu di New York). Selama presentasi CNC, akses jarak jauh ke sumber daya komputasi pertama kali digunakan. Komunikasi dilakukan menggunakan teletype melalui saluran telepon khusus.Dari ingatan Stibitz:Ketika pekerjaan itu selesai, Sam dan aku mencuci tangan dan kembali ke kegiatan kami sehari-hari, melepaskan diri dari mereka dari waktu ke waktu untuk melihat gagasan kami dan memastikan bahwa itu "makan" dan "tidur" dengan baik.
Dalam Model I, hanya ada 450 bipolar dan sepuluh relay multipolar, yang berfungsi untuk menyimpan data input dan hasil antara. Kami menggunakan aritmatika dengan koma yang diperbaiki sebelum digit signifikan pertama dari angka tersebut. Pengkodean ("kode Shtibits") dari angka desimal dilakukan dengan menggunakan empat relay sehingga setiap digit n diwakili oleh kode biner n + 3. Ini menyederhanakan operasi transfer dan pengurangan.Tabel dengan nilai kode Shtibits untuk angka desimal (kode langsungnya juga ditunjukkan untuk perbandingan):| Nomor asli | Kode langsung | Kode Stibitz |
| 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 |
CNC menggunakan kontrol perangkat keras jika lebih dari satu relay tersandung di lima atau dalam urutan tinggi sirkuit kontrol memberikan sinyal kesalahan.
Model iModel I bekerja dengan angka 10-bit, tetapi hanya delapan bit yang dicetak (sisanya berfungsi untuk melengkapi hasilnya). Perangkat ini adalah mesin yang tidak dapat diprogram dengan urutan tindakan yang jelas. Setiap operasi berikutnya dimulai setelah yang sebelumnya selesai, sehingga dimungkinkan untuk mengganggu pengoperasian mesin. Sebagai perangkat input / output data, salah satu dari tiga teletype standar dengan keyboard yang dimodifikasi digunakan. CNC berada di ruang terpisah, dan operator terhubung ke mesin dari jarak jauh menggunakan kabel multicore. Melalui mereka, teletype yang dipasang di ruang khusus terhubung ke perangkat. Kinerja Model I kira-kira satu kali perkalian per menit.Seperti yang telah disebutkan, Stibitz adalah yang pertama berhasil menunjukkan akses jarak jauh ke perangkat komputasi. Pada musim gugur 1940, sebuah pertemuan Masyarakat Matematika Amerika diadakan di Hanover (New Hampshire) di mana presentasi Model I. Stibitz membuat presentasi tentang CNC, menunjukkan karyanya. Menggunakan teletype dan kabel telepon, tiga terminal yang berlokasi di New York terhubung ke kalkulator di Dartmouth College. Data dan hasil perhitungan ditransmisikan melalui kabel. Williams tetap dengan mesin untuk memantau pekerjaannya.
Gadis operator di panel kontrol Model IPresentasi tersebut mengesankan para ilmuwan yang hadir pada pertemuan tersebut, seperti: John von Neumann, Norbert Wiener, Richard Courant. Peserta dapat secara mandiri menguji mobil dan bekerja di remote control teletype. Model I adalah awal dari era telekomunikasi, ketika data mesin berkode ditransmisikan melalui saluran telepon.Model I bekerja dari 1940 hingga 1949. Ini telah digunakan secara luas untuk kebutuhan internal Bell Labs. Pembuatan perangkat komputer membutuhkan sekitar $ 20.000.Setelah peluncuran model pertama yang berhasil, Stibitz pindah ke Komite Penelitian Pertahanan Nasional (NDRC). Dia akan mulai membuat mesin yang lebih fleksibel. Dengan pecahnya Perang Dunia II, Bell Labs mulai mengembangkan model M-9 perangkat kontrol senjata artileri anti-pesawat. Itu adalah perangkat elektromekanis yang agak rumit, yang dengan terampil mengarahkan senapan artileri ke sasaran yang bergerak di udara. Sebelum pembuatan senjata secara berurutan, mereka mengujinya, memeriksa keakuratan tembakan, dll. Seluruh proses disertai dengan perhitungan konstan dan untuk mengurangi volume mereka dan menyederhanakan perhitungan, Stibitz mengusulkan membuat komputer khusus - Relay Interpolator atau Model II.Selain itu, Model I adalah mesin komputasi khusus dan tidak memiliki perangkat untuk mengelola perhitungan secara otomatis. Perangkat seperti itu muncul dalam Model II, dikendalikan oleh program "diterapkan" pada tape menekan. Pada tahun 1943, Model II mulai beraksi. E. J. Andrews menjadi Direktur Teknis.Model II adalah mesin yang dikontrol perangkat lunak dengan pita lima saluran standar yang digunakan sebagai media program. Isinya sekitar 440 relay, hanya operasi penambahan dan pengurangan yang dilakukan. Ada beberapa kaset perangkat lunak dalam perangkat, berkat itu dimungkinkan untuk menerapkan berbagai metode interpolasi.
Stibitz dengan penemuan pertamanyaInterpolator bekerja sepanjang waktu, itu sangat andal karena sistem decoding biner-lima-digit (bi-quinary). Setiap tempat desimal diwakili oleh dua digit. Salah satunya adalah digit dari sistem kuartener dan mengambil nilai dari 0 hingga 4. Yang lain adalah digit dari sistem biner. Akibatnya, tujuh relay diperlukan untuk mewakili digit desimal apa pun, meskipun hanya dua yang dihidupkan pada waktu tertentu. Sistem pengkodean ini memungkinkan untuk melakukan kontrol perangkat keras sederhana dari operasi interpolator yang benar pada setiap langkah perhitungan. Pada tahun-tahun berikutnya, itu digunakan di semua mesin relay Bell Labs dan di sejumlah komputer perusahaan lain.Komputer relay kurang populer daripada perangkat analog listrik dan elektromekanis, yang melampaui yang sebelumnya dalam kecepatan. Kami mencoba untuk mempertimbangkan momen ini dalam Model III (juga dikenal sebagai "Mesin Komputasi Balistik") dan Model IV. Mereka juga menyampaikan, tetapi dengan peningkatan jumlah relay (hingga 1400). Selain itu, mesin menjadi lebih efisien dan andal, termasuk sepuluh register memori. Hingga tujuh teletype dapat dihubungkan ke mereka. Kedua mesin melakukan pekerjaan seratus kalkulator dengan komputer desktop. Perangkat dapat membaca tabel dari beberapa variabel dari selotip dan melakukan interpolasi. Model III masih menyelesaikan persamaan balistik yang menggambarkan jalur target udara.Model III dan Model IV telah beroperasi selama hampir 15 tahun.Pada tahun 1946, komputer relay universal Model V dikembangkan, dengan enam prosesor dengan masing-masing 9.000 relay. Ini adalah perkembangan Bell Labs yang paling signifikan.
Mesin Relai Model VModel V adalah mesin yang sangat andal dan akurat. Perangkat penyimpanan terdiri dari tiga puluh register 8-bit. Input dan output data dilakukan melalui kaset berlubang, angka disajikan dalam bentuk floating point. Anda bahkan dapat mengekstrak akar kuadrat dan menghitung fungsi seperti sin (x), log (x), 10x. Untuk ini, ada blok khusus di dalam mobil. Waktu pelaksanaan operasi aritmatika: pembagian - 2,7 detik; ekstraksi akar kuadrat - 4,5 detik; perhitungan logaritma adalah 15 detik. Dua perangkat aritmatika identik (AU) hadir di mesin, yang masing-masing terhubung ke 15 register memori. Berkat ini, adalah mungkin untuk memecahkan dua masalah sekaligus. Atau gabungkan kedua AU untuk melakukan perhitungan yang lebih kompleks. Selama operasi, sebuah program baru dapat dimuat ke dalam mesin, implementasi yang dilakukan oleh AU gratis.Selain itu, dimungkinkan untuk secara bersamaan menggunakan beberapa perangkat lunak kaset. Bergantung pada hasil perhitungan menengah, perangkat kontrol menghubungkan salah satunya. Dengan cara ini, kemiripan percabangan program dibuat.Mesin beratnya sekitar 10 ton dan biaya pelanggan $ 500.000.Model V bekerja sampai 1956, setelah itu menjadi milik Institut Politeknik Brooklyn.