X
تبلیغات
رایتل
جواب سوال هفتگی تبیان یکشنبه 10 شهریور ماه
سوال : کامپیوتر baby از چه نظر پدر کامپیوترهای فعلی خوانده می شود؟


جواب :



در ۲۱ژوئن ۱۹۴۸ در لابراتوارهای دانشگاه منچستر انگلیس اولین رایانه مبتنی بر سیستم صفر و یک دنیا با نام “بچه” پا به عرصه وجود گذاشت.در این روز اولین مغز الکترونیکی که توانایی ذخیره و پیگیری برنامه ها را داشت روشن شد.


این ماشین محاسباتی “ماشین آزمایشگاهی در مقیاس کوچک” (Small Scale Experimental Machine) نام داشت اما بیشتر با نام ” Baby” (بچه) شناخته می شد. این نام را مخترعان آن برای این رایانه برگزیده بودند شاید به این دلیل که جای بچه آنها را داشت


این محاسبه گر دیجیتالی از ذهن دو محقق انگلیسی به نامهای “تام کیلبرن” و “فردی ویلیامز” متولد شد. ۶۰ سال قبل این دو دانشمند با امید اینکه دستگاهی متفاوت از آنچه که تا آن زمان وجود داشت اختراع کنند، اولین ضربه های ورود به این ماشین اسرارآمیز را زدند و به این ترتیب “بچه” اطلاعات را پردازش کرد و درپی این رویداد مهم اولین رایانه دیجیتالی واقعا کاربردی متولد شد


با مقایسه میان آنچه که به عنوان رایانه شناخته می شود و “بچه” می توان فهمید که رایانه “کیلبرن” و “ویلیامز” همانند یک ماشین ابتدایی است


این رایانه مجهز به یک حافظه (رم) هزار و ۲۴ بود که نه تنها برای جمع آوری اطلاعات محاسبه شده استفاده می شد بلکه دستورالعملهای برنامه را نیز ذخیره کرده و اطلاعات را با سرعت ۲/۱ دستور العمل در میلی ثانیه پردازش می کرد. این سرعت حدود یک میلیون برابر کندتر از پردازشگر یک رایانه رومیزی مدرن است


تصور کنید که یک “آی- پاد” ۸۰ گیگابایتی ۶۴۰ میلیون برابر هوشمندتر از نمونه آزمایشی “بچه” دانشگاه منچستر است


“بچه” اولین مغز الکترونیکی دنیا است که از کد دوتایی “صفر و یک” استفاده می کند درحالی که نمونه قبلی رایانه که ENIAC (ماشین حساب الکترونى) که در سال ۱۹۴۶ در دانشگاه پنسیلوانیا ساخته شد برپایه کد “ده دهی” عمل می کرد

در سال ۱۹۹۸ به مناسبت تولد ۵۰ سالگی “بچه”، دانشگاه منچستر یک کپی کاملا مشابه این رایانه را ساخت

ماشین تجربی مقیاس کوچک (Small Scale Experimental Machine) یا Baby، اولین ماشینی بودکه مجهز به یک حافظه جهت ذخیره برنامه بود. این کامپیوتر در ابعاد یک اتاق قادر به انجام عملیات‌های مختلف بود به همین دلیل اولین کامپیوتر مدرن جهان نام گرفت. در روز 21 ژوئن ،1948 Baby با حافظه 28 بایتی خود توانست سری اول دستور‌العمل‌ها را برای محاسبه بزرگ‌ترین مخرب یک عدد انجام دهد.

جف توتیل، (Gooff Tootill)، یکی از سازندگان Baby می‌گوید: با دیدن انجام محاسبه توسط کامپیوتر واقعا به وجود آمده بودیم، به تک‌تک گروه به خاطر این موفقیت تبریک گفتیم و بعد از آن برای صرف نهار به بوفه رفتیم.

قرار است توتیل به همراه سه تن از اعضای تیم طراحی Baby که هنوز زنده‌اند، از سوی دانشگاه و جامعه انفورماتیک انگلیس در مراسمی که در منچستر برگزار خواهد شد مورد قدردانی قرار گیرند.

پردازش سریع اعداد

Baby در واقع فرزند ماشین‌های مطرحی نظر ENIAC آمریکایی و Colossus انگلیسی به شمار می‌آید.


ENIAC ماشینی بود که به منظور محاسبه مسیر بمباران در ارتش آمریکا طراحی شده بود و هدف از ساخت Colossus نیز به منظور رمزگشایی از پیغام‌های مقامات ارتش آلمان در جریان جنگ جهانی دوم بود.


هر دوی این کامپیوتر‌ها قابلیت برنامه‌ریزی دوباره را داشتند تنها با این تفاوت که برنامه‌ریزی آنها چندین روز به طول می‌انجامید و در حقیقت باید آنها را از نو سیم‌کشی می‌کردند. اما هدف طراحان از ساخت Baby غلبه بر این مشکل بود.

کریس بورتون، یکی از اعضای جامعه حفاظت از کامپیوتر‌های (CCS) می‌گوید: با درکی که کاربران امروز از کامپیوتر دارند، باید گفت Baby نخستین ماشینی بود که می‌توان بر آن نام کامپیوتر را اطلاق کرد.

وی می‌افزاید: Baby یک سخت‌افزار یکپارچه بود که بسته به برنامه‌ای که برای آن طراحی می‌‌شد می‌توانست عملیات انجام بدهد.

در حقیقت عامل اصلی موفقیت عملیات این ماشین، حافظه آن بود که از یک لامپ اشعه کاتودی (CRT) ساخته شده بود و می‌توانست برنامه را در خود ذخیره کند.

بورتون می‌گوید: این حافظه در واقع نوع آنالوگ DRAM‌های امروزی بود و جریان برق که از این لامپ اشعبه کاتودی عبور می‌کرد، برای نمایش اطلاعات دودویی یا باینری استفاده می‌شد.

یک شبکه آهنی به این صفحه نمایش متصل بود که قطع و وصل شدن جریان برق را تشخیص می‌داد. یک نمایشگر نیز وجود داشت که به ازای عدد هر یک خط تیره و به ازای هر صفر یک نقطه را در یک صفحه CRT دیگری که به صورت موازی با قطعه حافظه در مدار بسته شده بود، نمایش می‌داد.

حافظه به کار رفته در Baby، برنامه‌ها را در حجمی حداکثر با 1024 بیت یا 128 بایت ذخیره می‌کرد. بنابراین هم خود برنامه و هم داده‌های آن باید روی همین 128 بایت جا می‌گرفت.

برای مقایسه در نظر داشته باشید که یک تراشه DRAM یک گیگابایتی امروزی، در حدود 8 میلیارد بیت اطلاعات ذخیره می‌کند.

زمان پردازش

در هر صورت، کم بودن حجم حافظه این کامپیوتر ابتدایی موجب نشد که تیم دانشگاه منچستر نتوانند برنامه‌‌ای کامل برای آن طراحی کنند.

بورتون می‌گوید: حتی با وجود این محدودیت نیز می‌شد یک برنامه جالب و جمع‌وجور نوشت. وی می‌افزاید: درست است که برنامه Baby کارآیی مطلوب را نداشت ولی هیچ کدام از اعضای تیم در مورد غیر ممکن بودن نه فکر می‌کرد و نه حرفی به میان می‌آورد.


اولین برنامه کامپیوتری توسط تام کیلبون (Tom Kilburn) نوشته شده بود که می‌توانست بزرگ‌ترین مخرب یک عدد را محاسبه کند و از همین برنامه برای آزمایش Baby استفاده شد.

توتیل می‌گوید: این کامپیوتر برای محاسبه اولین برنامه زمان بسیار صرف کرد و ما در حین گذراندن اوقات فراغت‌مان، جلو آن می‌نشستیم تا ببینیم که مدار‌ها چگونه کار می‌کنند.


این تیم به خاطر محدودیت‌هایی که Baby در نمایش اعداد داشت تنها اعداد اول را روی این ماشین آزمایش کردند.


همان‌طور که می‌دانید بزرگ‌ترین مضرب یک عدد اول، عدد یک است، از این رو وقتی که تیم مذکور برای اولین بار برنامه را به اجرا در آورد جواب خروجی عدد یک، یعنی همان خط تیره بود. به این ترتیب تیم برنامه‌نویسی متوجه شد که برنامه درست کار می‌کند.

این تیم بعد‌ ما برنامه‌های پیچده‌تری نوشت و حافظه این کامپیوتر را به تدریج افزایش داد.


بورتون می‌گوید: زمان پردازش و انجام عملیات Baby واقعا زمان هیجان انگیزی بود. نسخه‌ای از Baby هم‌اکنون در موزه علوم و صنایع منچستر برای نمایش عموم نگهداری می‌شود.



منبع: http://www.noleek.com/?p=218

http://www.hamvatansalam.com/news105978.html



لینک مسابقه : http://tebyan.net/index.aspx?pid=824&questionType=2