Computador mecànic

Harwell Dekatron

Un computador mecànic és un computador construït a partir de components mecànics com palanques i engranatges en lloc de components electrònics. Els exemples més comuns són les màquines de sumar i els comptadors mecànics, que utilitzen el gir d'engranatges per augmentar les visualitzacions de sortida. Exemples més complexos podrien dur a terme la multiplicació i la divisió (Friden va utilitzar un cap mòbil que s'aturava a cada columna) i fins i tot l'anàlisi diferencial. Un model, la màquina de comptabilitat Ascota 170 venuda a la dècada de 1960 va calcular arrels quadrades.

Els computadors mecànics poden ser analògics, utilitzant mecanismes suaus com ara plaques corbes o regles de diapositives per a càlculs; o digital, que utilitzen engranatges.

Història

Hamann Manus R

Els computadors mecànics van assolir el seu apogeu durant la Segona Guerra Mundial, quan van formar la base de complexos visors de bombes, inclòs el Norden, així com els dispositius similars per a càlculs de vaixells com l' computador de dades de torpedes dels EUA o la taula de control de foc de l'Almirallat Britànic. Cal destacar els instruments de vol mecànics per a les primeres naus espacials, que proporcionaven la seva sortida calculada no en forma de dígits, sinó mitjançant els desplaçaments de superfícies indicadores. Des del primer vol espacial tripulat de Yuri Gagarin fins a l'any 2002, totes les naus espacials tripulades soviètiques i russes Vostok, Voskhod i Soyuz estaven equipades amb un instrument <i id="mwIg">Globus</i> que mostrava el moviment aparent de la Terra sota la nau espacial mitjançant el desplaçament d'un globus terrestre en miniatura, més latitud i latitud. indicadors de longitud.

Els computadors mecànics es van continuar utilitzant durant la dècada de 1960, però ràpidament van ser substituïts per calculadores electròniques, que, amb sortida de tub de raigs catòdics, van sorgir a mitjans dels anys seixanta. L'evolució va culminar a la dècada de 1970 amb la introducció de calculadores electròniques portàtils de baix cost. L'ús d'computadors mecànics va disminuir a la dècada de 1970 i era poc freqüent als anys vuitanta.

El 2016, la NASA va anunciar que el seu programa Automaton Rover for Extreme Environments utilitzaria un computador mecànic per operar en les dures condicions ambientals que es troben a Venus.[1]

Exemples

Calculadora Curta
  • Mecanisme d' Antikythera, c. 100 aC – Un rellotge astronòmic mecànic.
  • Màquina còsmica, 1092: la torre del rellotge astronòmic hidromecànic de Su Song, inventada durant la dinastia Song, que va incloure l'ús d'un mecanisme d'escapament primerenc aplicat al rellotge.[2][3][4][5]
  • Rellotge del castell, 1206 - El rellotge del castell d'Al-Jazari, un rellotge astronòmic mecànic hidroelèctric, va ser el primer computador analògic programable.[6]
  • Pascaline, 1642 - La màquina aritmètica de Blaise Pascal pensava principalment com una màquina de sumar que podia sumar i restar dos nombres directament, així com multiplicar i dividir per repetició.
  • Stepped Reckoner, 1672 - La calculadora mecànica de Gottfried Wilhelm Leibniz que podia sumar, restar, multiplicar i dividir.
  • Difference Engine, 1822 - Dispositiu mecànic de Charles Babbage per calcular polinomis.
  • Analytical Engine, 1837: un dispositiu posterior de Charles Babbage que es podria dir que encapsula la majoria dels elements dels computadors moderns.
  • Odhner Aritmometre, 1873 - WT Calculadora d'Odhner que va tenir milions de clons fabricats fins als anys setanta.
  • Integrador de bola i disc, 1886: William Thomson el va utilitzar al seu Harmonic Analyzer per mesurar les altures de les marees calculant els coeficients d'una sèrie de Fourier.
  • Màquina analítica de 1909 de Percy Ludgate : el segon dels dos motors analítics mecànics dissenyats mai.
  • Marchant Calculator, 1918 - La més avançada de les calculadores mecàniques. El disseny clau va ser de Carl Friden .
  • István Juhász Gamma-Juhász [7][8][9] (principis de la dècada de 1930)
  • Kerrison Predictor ("finals de la dècada de 1930"?)
  • Z1, 1938 (a punt el 1941) - Calculadora mecànica de Konrad Zuse (tot i que les imprecisions de les peces van dificultar la seva funció) [10]
  • Mark I Fire Control Computer, desplegat per la Marina dels Estats Units durant la Segona Guerra Mundial (1939 a 1945) i fins a 1969 o posterior.
  • Calculadora Curta, 1948
  • Moniac, 1949 - Un computador analògic utilitzat per modelar o simular l'economia del Regne Unit.
  • Instrument de navegació IMP de la nau espacial Voskhod "Globus", principis dels anys 60
  • Digi-Comp I, 1963 - Un computador digital educatiu de 3 bits
  • Digi-Comp II, mitjans dels anys 60: un computador digital de bola rodant
  • Autòmat: dispositius mecànics que, en alguns casos, poden emmagatzemar dades i realitzar càlculs, i realitzar altres tasques complicades.
  • Turing Tumble, 2017: un computador educatiu complet de Turing inspirat parcialment en el Digi-Comp II

Computadors electromecànics

Harwell Dekatron

Els primers computadors elèctrics construïts a partir d'interruptors i lògica de relés en lloc de tubs de buit, tubs de càtode fred (tiratrons) o transistors, a partir dels quals es van construir els computadors electrònics posteriors es classifiquen com a computadors electromecànics. Aquests van variar molt en disseny i capacitats, amb algunes unitats posteriors capaços d'aritmètica de coma flotant. Alguns computadors basats en relés van romandre en servei després del desenvolupament dels computadors de tubs de buit, on la seva velocitat més lenta es va compensar amb una bona fiabilitat. Alguns models es van crear com a processadors duplicats per detectar errors, o podrien detectar errors i tornar a intentar la instrucció. Uns quants models es van vendre comercialment amb múltiples unitats produïdes, però molts dissenys eren produccions experimentals puntuals. .

Nom País Curs Observacions Referència
computador de relé automàtic UK 1948 The Booths, experimental
ARRA Països Baixos 1952 experimental
ESCOCIA Suècia 1952 experimental
FACOM-100 Japó 1954 comercial de Fujitsu
FACOM-128 Japó 1956 comercial
computador Harwell UK 1951 més tard conegut com a BRUIXA
Harvard Mark I Estats Units 1944 "Calculadora automàtica IBM controlada per seqüències"
Harvard Mark II EUA 1947 "Calculadora de relés Aiken"
IBM SSEC EUA 1948
Motor de computació de l'Imperial College (ICCE) UK 1951 Electromecànica
Oficina d'Investigació Naval ONR Relleu computador EUA 1949 Emmagatzematge de tambor de 6 bits, però relé electromecànic ALU basat en Atlas, antigament computador de criptologia de la Marina ABEL
OPREMA Alemanya de l'Est 1955 Ús comercial a Zeiss Optical a Jena
RVM-1 Unió Soviètica 1957 Alexander Kronrod
SAPO Txecoslovàquia 1957
Simó EUA 1950 Article de la revista de demostració de lògica aficionada
Z2 Alemanya 1940 Konrad Zuse
Z3 Alemanya 1941 Zuse
Z4 Alemanya 1945 Zuse
Z5 Alemanya 1953 Zuse
Z11 Alemanya 1955 Zuse, comercial
Bell Labs Model I EUA 1940 George Stibitz, "Complex Number Calculator", 450 relés i interruptors de barra transversal, demostració d'accés remot el 1940, utilitzat fins al 1948
Bell Labs Model II EUA 1943 "Relay Interpolator", utilitzat per a treballs en temps de guerra, tancat el 1962
Bell Labs Model III EUA 1944 "computador balístic", utilitzat fins al 1949
Bell Labs Model IV EUA 1945 "Detector d'errors Mark 22" de la Marina, utilitzat fins al 1961
Bell Labs Model V EUA 1946, 1947 Dues unitats lliurades, de propòsit general, integrades en funcions trigonomètriques, aritmètica de coma flotant
Bell Labs Model VI EUA 1949 Propòsit general, Model V simplificat amb diverses millores
Multiplicador de criptoanàlisi sense nom UK 1937 Turing
computador de relé EUA 2006 Harry Porter's Relay Computer, demostrador/afició, però memòria de circuit integrat.
Name Country Year Remarks Reference
Automatic Relay Computer UK 1948 The Booths, experimental [11]
ARRA Netherlands 1952 experimental
BARK Sweden 1952 experimental
FACOM-100 Japan 1954 Fujitsu commercial [12]
FACOM-128 Japan 1956 commercial [13]
Harwell computer UK 1951 later known as WITCH
Harvard Mark I United States 1944 "IBM Automatic Sequence Controlled Calculator"
Harvard Mark II USA 1947 "Aiken Relay Calculator"
IBM SSEC USA 1948
Imperial College Computing Engine (ICCE) UK 1951 Electro-mechanical[14] [15][16][17]
Office of Naval Research ONR Relay Computer USA 1949 6-bit, drum storage, but electro-mechanical relay ALU based on Atlas, formerly Navy cryptology computer ABEL [18][19][20][21]
OPREMA East Germany 1955 Commercial use at Zeiss Optical in Jena [22]
RVM-1 Soviet Union 1957 Alexander Kronrod [23]
SAPO Czechoslovakia 1957
Simon USA 1950 Hobbyist logic demonstrator magazine article
Z2 Germany 1940 Konrad Zuse
Z3 Germany 1941 Zuse
Z4 Germany 1945 Zuse
Z5 Germany 1953 Zuse
Z11 Germany 1955 Zuse, commercial
Bell Labs Model I USA 1940 George Stibitz, "Complex Number Calculator", 450 relays and crossbar switches, demonstrated remote access 1940, used until 1948 [24]
Bell Labs Model II USA 1943 "Relay Interpolator", used for wartime work, shut down 1962 [24]
Bell Labs Model III USA 1944 "Ballistic Computer", used until 1949 [24]
Bell Labs Model IV USA 1945 Navy "Mark 22 Error Detector", used until 1961 [24]
Bell Labs Model V USA 1946, 1947 Two units delivered, general-purpose, built in trigonometric functions, floating-point arithmetic [24]
Bell Labs Model VI USA 1949 General purpose, simplified Model V with several enhancements
Unnamed cryptanalysis multiplier UK 1937 Turing [25][26]
Relay Computer USA 2006 Harry Porter's Relay Computer, demonstrator/hobby, but integrated circuit memory. [27]

Bibliografia

Referències

  1. ↑ Hall, Loura «Automaton Rover for Extreme Environments (AREE)» (en anglès). NASA, 01-04-2016 [Consulta: 29 agost 2017].
  2. ↑ Needham, Volume 4, Part 2, 445.
  3. ↑ Needham, Volume 4, Part 2, 448.
  4. ↑ Bodde, 140.
  5. ↑ Fry, 10.
  6. ↑ . (History Channel). « »
  7. ↑ Weibel, Peter. Beyond Art: A Third Culture: A Comparative Study in Cultures, Art and Science in 20th Century Austria and Hungary, 17 maig 2005. ISBN 9783211245620. 
  8. ↑ «WT Live // Images by Hebime».
  9. ↑ Gander, Terry. The Bofors Gun, 30 abril 2013. ISBN 9781783462025. 
  10. ↑ «Z3 from FOLDOC». foldoc.org. [Consulta: 2 juliol 2020].
  11. ↑ Lavington, Simon Hugh. Early British Computers: The Story of Vintage Computers and the People who Built Them (en anglès). Manchester University Press, 1980, p. 62. ISBN 9780719008108. 
  12. ↑ «Fujitsu Facom 100». [Consulta: 26 juliol 2017].
  13. ↑ «FACOM 128A and 128B Relay Computers». [Consulta: 26 juliol 2017].
  14. ↑ «Profile for Tony Brooker at the University of Essex». www.essex.ac.uk. [Consulta: 19 maig 2018].
  15. ↑ «From the Arithmometer to Electronic Arithmetic – 1998» (en anglès). Imperial College Video Archive Blog, 06-05-2016 [Consulta: 14 maig 2018].
  16. ↑ Digital Computer Newsletter, 3, 1, 4-1951, pàg. 4.[Enllaç no actiu]
  17. ↑ «11. The Imperial College Computing Engine». A: Bowden. Faster Than Thought, p. 161–164 (103–105). 
  18. ↑ Boslaugh, David L. When Computers Went to Sea: The Digitization of the United States Navy. John Wiley & Sons, 2003, p. 95–96. ISBN 9780471472209. 
  19. ↑ Digital Computer Newsletter, 4, 2, 4-1952, pàg. 2.[Enllaç no actiu]
  20. ↑ A survey of automatic digital computers. Office of Naval Research, Dept. of the Navy, 1953, p. 75. 
  21. ↑ Wolf, J. Jay Mathematics of Computation, 6, 40, 1952, pàg. 207–212. DOI: 10.1090/S0025-5718-1952-0050393-0. ISSN: 0025-5718 [Consulta: free].
  22. ↑ Augustine, Dolores L. Red Prometheus: Engineering and Dictatorship in East Germany, 1945–1990 (en anglès). MIT Press, 2007, p. 134. ISBN 9780262012362. 
  23. ↑ «Relay Computer RVM-1». Arxivat de l'original el 2018-06-19. [Consulta: 25 juliol 2017].
  24. ↑ 24,0 24,1 24,2 24,3 24,4 Belzer, Jack. Encyclopedia of Computer Science and Technology: Volume 3 – Ballistics Calculations to Box-Jenkins Approach to Time Series Analysis and Forecasting (en anglès). CRC Press, 1976-03-01, p. 197–200. ISBN 9780824722531. 
  25. ↑ Teuscher, Christof. Alan Turing: Life and Legacy of a Great Thinker (en anglès). Springer Science & Business Media, 2004, p. 46. ISBN 9783540200208. 
  26. ↑ Hodges, Andrew. Alan Turing: The Enigma: The Book That Inspired the Film "The Imitation Game" (en anglès). Princeton University Press, 2014-11-10, p. 175–177. ISBN 9781400865123. 
  27. ↑ «Harry Porter's Relay Computer». [Consulta: 26 juliol 2017].

Enllaços externs