George Robert Stibitz é um excelente cientista e físico americano, considerado um dos criadores de computadores digitais modernos. Ele trabalhou como pesquisador no Bell Labs, um importante centro de pesquisa na área de telecomunicações, sistemas eletrônicos e de computador. Nos anos 30-40, Stibitz se engajou na implementação bem-sucedida das disposições da lógica booleana, usando relés eletromecânicos como comutadores. Em 1937, o cientista montou o primeiro no circuito eletromecânico dos Estados Unidos, realizando uma operação de adição binária.
George Robert Stibitz (30 de abril de 1904 - 31 de janeiro de 1995)Breve informação autobiográfica( ). ( , ); 1927 - ( , -); 1930 — - ( , -). Bell Labs, .
A idéia de usar relés eletromagnéticos para criar um novo tipo de máquina de calcular surgiu espontaneamente em Stibitz, quando ele estava em casa. Sem perder tempo, o pesquisador começou a montar um novo computador diretamente em sua cozinha. Ao mesmo tempo, Stibtz usou todos os materiais úteis: tábuas, latas, uma caixa de tabaco, lâmpadas de uma lanterna, alguns relés e fios. A partir de todo esse conjunto, ele conseguiu montar um circuito elétrico primitivo que poderia até adicionar dois números binários e demonstrar o resultado da adição. George chamou o carro caseiro Modelo K, onde k passou de "cozinha" - a cozinha (em homenagem ao local de "nascimento" do carro).
O esquema de trabalho do Modelo KStibitz tinha certeza de que, com base no relé, você pode criar um dispositivo que pode executar cálculos seqüenciais e memorizar seus resultados intermediários e finais. Em particular, essa máquina poderia multiplicar e dividir números complexos, pois essas operações levavam muito tempo dos funcionários de seu departamento que estavam envolvidos no desenvolvimento de amplificadores e filtros.
Implementação do Modelo KOs chefes do Bell Labs aprovaram o projeto e o desenvolvimento de um dispositivo de computação começou. Durante o período de 1939 a 1940, Stibitz, juntamente com seu colega engenheiro Samuel B. Williams, criou um dispositivo que poderia habilmente adicionar números complexos e executar operações de subtração, multiplicação e divisão. Stibitz foi o arquiteto da máquina e Williams foi o engenheiro-chefe. A invenção foi chamada de Calculadora de Números Complexos (CNC), também conhecida como Modelo I. O dispositivo foi demonstrado no Darmouth College (embora a calculadora estivesse em Nova York). Durante a apresentação do CNC, o acesso remoto aos recursos de computação foi usado pela primeira vez. A comunicação era realizada por teletipo através de linhas telefônicas especiais.Das lembranças de Stibitz:Quando o trabalho terminou, Sam e eu lavamos as mãos e voltamos às nossas atividades diárias, afastando-nos de tempos em tempos para olhar para a nossa ideia e garantir que “coma” e “durma” bem.
No Modelo I, havia apenas 450 relés bipolares e dez multipolares, que serviam para armazenar dados de entrada e resultados intermediários. Usamos aritmética com uma vírgula fixada antes do primeiro dígito significativo do número. A codificação ("código Shtibits") do dígito decimal foi realizada usando quatro relés, para que cada dígito n fosse representado por um código binário n + 3. Simplificou as operações de transferência e subtração.Uma tabela com os valores do código Shtibits para dígitos decimais (o código direto também é indicado para comparação):| Número original | Código direto | Código Stibitz |
| 0 0 | 0000 | 0011 |
| 1 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 |
O CNC usava o controle de hardware se mais de um relé disparasse nos cinco ou na ordem alta em que o circuito de controle emitisse um sinal de erro.
Model iO modelo I trabalhou com números de 10 bits, mas apenas oito bits foram impressos (o restante serviu para arredondar o resultado). O dispositivo era uma máquina não programável com uma sequência de ações claramente definida. Cada operação subsequente começou após a conclusão da anterior, portanto, foi possível interromper a operação da máquina. Como dispositivo de entrada / saída de dados, foi utilizado um dos três teletipos padrão com um teclado modificado. O CNC estava em uma sala separada e o operador foi conectado à máquina remotamente usando cabos multicore. Por meio deles, os teletipos instalados em uma sala especial foram conectados ao dispositivo. O desempenho do Modelo I foi de aproximadamente uma multiplicação por minuto.Como já mencionado, Stibitz foi o primeiro a demonstrar com sucesso o acesso remoto a um dispositivo de computação. No outono de 1940, foi realizada uma reunião da Sociedade Americana de Matemática em Hannover (New Hampshire), na qual uma apresentação do Modelo I. Stibitz fez uma apresentação no CNC, demonstrando seu trabalho. Usando um teletipo e um cabo telefônico, três terminais localizados em Nova York foram conectados a uma calculadora no Dartmouth College. Os dados e os resultados dos cálculos foram transmitidos via cabo. Williams permaneceu com a máquina para monitorar seu trabalho.
A garota do operador no painel de controle do Modelo IA apresentação impressionou os cientistas presentes na reunião, como: John von Neumann, Norbert Wiener, Richard Courant. Os participantes puderam testar independentemente o carro e trabalhar no controle remoto de teletipo. O modelo I foi o início da era das telecomunicações, quando os dados codificados das máquinas eram transmitidos pelos canais telefônicos.Modelo Trabalhei de 1940 a 1949. Ele tem sido amplamente utilizado para as necessidades internas do Bell Labs. A fabricação de um dispositivo de computação levou cerca de US $ 20.000.Após o lançamento bem-sucedido do primeiro modelo, Stibitz mudou-se para o Comitê de Pesquisa de Defesa Nacional (NDRC). Ele estava prestes a criar uma máquina mais versátil. Com o início da Segunda Guerra Mundial, a Bell Labs começou a desenvolver um modelo M-9 de dispositivo de controle de armas antiaéreas de artilharia. Era um dispositivo eletromecânico bastante complicado, que habilmente apontava uma arma de artilharia para um alvo em movimento no ar. Antes da produção em série de armas, eles testaram, verificaram a precisão do fogo, etc. Todo o processo foi acompanhado por cálculos constantes e, para reduzir seus volumes e simplificar os cálculos, Stibitz propôs a criação de um computador especializado - Interpolador de relés ou Modelo II.Além disso, o Modelo I era uma máquina de computação especializada e não tinha um dispositivo para gerenciar automaticamente os cálculos. Esse dispositivo apareceu no modelo II, controlado por um programa "aplicado" à fita perfurada. Em 1943, o Modelo II foi colocado em ação. E.J. Andrews tornou-se o Diretor Técnico.O Modelo II era uma máquina controlada por software com uma fita padrão de cinco canais usada como mídia do programa. Continha cerca de 440 relés, realizando apenas operações de adição e subtração. Havia várias fitas de software no dispositivo, graças às quais foi possível aplicar vários métodos de interpolação.
Stibitz com sua primeira invençãoO interpolador trabalhava 24 horas por dia, era muito confiável devido ao sistema de decodificação de cinco dígitos binários (binário). Cada casa decimal foi representada por dois dígitos. Um deles era um dígito do sistema quaternário e assumia valores de 0 a 4. O outro era um dígito do sistema binário. Como resultado, foram necessários sete relés para representar qualquer dígito decimal, embora apenas dois fossem ativados a qualquer momento. Esse sistema de codificação possibilitou o controle simples do hardware da operação correta do interpolador em cada etapa dos cálculos. Nos anos seguintes, foi utilizado em todas as máquinas de retransmissão da Bell Labs e em vários computadores de outras empresas.Os computadores de retransmissão eram menos populares que os dispositivos analógicos elétricos e eletromecânicos, que superavam os primeiros em velocidade. Tentamos levar esse momento em consideração no Modelo III (também conhecido como “Máquina de Computação Balística”) e no Modelo IV. Eles também eram relés, mas com um número aumentado de relés (até 1400). Além disso, as máquinas se tornaram mais eficientes e confiáveis, incluindo dez registros de memória. Até sete teletipos poderiam ser conectados a eles. Ambas as máquinas executaram o trabalho de cem calculadoras com computadores desktop. Os dispositivos conseguiram ler tabelas de várias variáveis a partir de uma fita perfurada e realizaram interpolação. O modelo III ainda estava resolvendo equações balísticas que descreviam o caminho de um alvo aéreo.Omodelo III e o modelo IV estão em operação há quase 15 anos.Em 1946, o computador de relé universal Modelo V foi desenvolvido, com seis processadores com 9.000 relés cada. Esse foi o desenvolvimento mais significativo da Bell Labs.
Máquina de relé modelo VO modelo V era uma máquina altamente confiável e precisa. O dispositivo de armazenamento consistia em trinta registros de 8 bits. A entrada e saída dos dados foi realizada através de fitas perfuradas, os números foram apresentados em forma de ponto flutuante. Você pode até extrair a raiz quadrada e calcular funções como sin (x), log (x), 10x. Para isso, havia blocos especiais no carro. Tempo de execução das operações aritméticas: divisão - 2,7 segundos; extração de raiz quadrada - 4,5 segundos; o cálculo do logaritmo é de 15 segundos. Dois dispositivos aritméticos idênticos (AUs) estavam presentes na máquina, cada um dos quais foi conectado a 15 registros de memória. Graças a isso, foi possível resolver simultaneamente dois problemas ao mesmo tempo. Ou combine as duas AUs para realizar cálculos mais complexos. Durante a operação, um novo programa pode ser carregado na máquina, cuja implementação foi feita pela AU gratuita.Além disso, foi possível usar simultaneamente várias fitas perfuradas por software. Dependendo dos resultados dos cálculos intermediários, o dispositivo de controle conectou um deles. Dessa maneira, uma aparência de ramificação do programa foi criada.A máquina pesava cerca de 10 toneladas e custou aos clientes US $ 500.000. OModelo V trabalhou até 1956, após o qual passou para a posse do Instituto Politécnico do Brooklyn.