Передача электроэнергии на большие расстояния 16 страница

Данный же принцип управляющих перфокарт Бэббидж предполагал применять в собственной вычислительной машине. Над ее устройством он трудился в течение практически сорока лет: с 1834?го до конца своих дней в первой половине 70-ых годов XIX века, но так и не смог ее закончить. Но по окончании него осталось более 200 чертежей автомобили и ее отдельных узлов, снабженных множеством подробных примечаний, растолковывающих их работу.

Все эти материалы воображают громадный интерес и являются одним из необычнейших в истории техники примеров научного предвидения.

По мысли Бэббиджа, вычислительная машина должна была включать четыре главных блока.

Первое устройство, которое Бэббидж назвал «мельница», было предназначено для исполнения четырех главных арифметических действий. Второе устройство — «склад» — предназначалось для хранения чисел (исходных, промежуточных и окончательных результатов). Исходные числа направлялись в арифметическое устройство, а промежуточные и конечные результаты получались из него.

Главным элементом двух этих блоков были регистры из десятичных счетных колес. Каждое из них имело возможность устанавливаться в одном из десяти положений и так «запоминать» один десятичный символ. Память автомобили должна была включать в себя 1000 регистров по 50 числовых колес в каждом, другими словами в ней возможно было хранить 1000 пятидесятизначных чисел.

Скорость делаемых вычислений напрямую зависела от скорости вращения цифровых колес. Бэббидж предполагал, что сложение двух 50?разрядных чисел будет занимать 1 секунду. Для переноса чисел из памяти в арифметическое устройство и обратно предполагалось применять зубчатые рейки, каковые должны были зацепляться с зубцами на колесах.

Любая рейка передвигалась , пока колесо не занимало нулевое положение.

Перемещение передавалось связями и стержнями в арифметическое устройство, где при помощи второй рейки употреблялось для движения в необходимое положение одного из колес регистра. Базисной операцией вычислительной автомобили, как и разностной, являлось сложение, а остальные сводились к ней. Чтобы вращать множество шестеренок, требовалось большое внешнее упрочнение, которое Бэббидж рассчитывал взять за счет применения парового двигателя.

Третье устройство, руководившее последовательностью операций, передачей чисел, над которыми производились операции, и выводом результатов, конструктивно воображало из себя два жаккаровых перфокарточных механизма. Перфокарты Бэббиджа отличались от перфокарт Жаккара, которыми управлялась лишь одна операция — подъем нити для получения нужного узора в ходе изготовления ткани.

Управление работой вычислительной автомобили включало разные виды операций, для каждой из которых требовался особый вид перфокарт. Бэббидж выделил три главных вида перфокарт: операционные (либо карты операций), переменные (либо карты переменных) и числовые. Операционные перфокарты осуществляли управление машиной.

В соответствии с выбитым на них командам происходило сложение, вычитание, деление и умножение чисел, пребывавших в арифметическом устройстве.

Одной из самые дальновидных идей Бэббиджа было введение в совокупность команд, задаваемых последовательностью операционных перфокарт, команды условного перехода. Самого по себе программного управления (без применения условного перехода) было бы не хватает для действенной реализации непростой вычислительной работы. Линейная последовательность операций строго выяснена во всех пунктах.

Это дорога известна во всех подробностях до самого финиша.

Понятие «условный переход» свидетельствует переход счётной автомобили к второму участку программы, в случае если предварительно выполняется некое условие. Имея возможность применять команду условного перехода, составитель машинной программы был не обязан знать, по какой ступени расчета изменится показатель, что влияет на выбор хода расчета.

Использование условного перехода разрешало у каждой развилки дороги разбирать ситуациюи на базе этого выбирать тот либо другой путь. Условные команды имели возможность иметь самый разный вид: сравнение чисел, выборка требуемых численных значений, определение символа числа и т.п. Машина создавала арифметические операции, сравнивала между собой полученные числа и сообразно с этим проводила предстоящие операции.

Так, машина имела возможность перейти к второй части программы, пропустить часть команд либо снова возвратиться к исполнению какого именно?или участка программы, другими словами организовать цикл. Введение команды условного перехода знаменовало собой начало применения в машине логических, а не только вычислительных операций.

Посредством второго вида перфокарт — переменных (либо, по терминологии Бэббиджа, «карт переменных») осуществлялась передача чисел между арифметическим устройством и памятью. На этих картах указывались не сами числа, а только номера регистров памяти, другими словами ячеек для хранения одного числа. Регистры памяти Бэббидж именовал «переменными», показывая этим, что содержание регистра изменяется в зависимости от хранящегося в нем числа.

Вычислительная машина Бэббиджа применяла три вида карт переменных: для передачи числа в арифметическое устройство с сохранением его потом в памяти, для подобной операции, но без сохранения в памяти, и для ввода числа в память. Они взяли заглавия: 1) «нулевая карта» (число вызывается из регистра памяти, по окончании чего в регистре устанавливается нулевое значение); 2) «сохраняющая карта» (число вызывается из памяти без трансформации содержания регистра); 3) «приобретающая карта» (число передается из арифметического устройства в память и записывается в один из регистров).

При работе автомобили на одну операционную перфокарту приходилось в среднем три карты переменных. Они показывали номера ячеек памяти (адреса, по современной терминологии), в которых хранились два исходных числа, и номер ячейки, куда записывать итог.

Числовые перфокарты воображали главной вид перфокарт вычислительной автомобили. С их помощью осуществлялся ввод исходных чисел для ответа некоей новых и задачи данных, каковые имели возможность потребоваться по ходу вычислений.

По окончании исполнения предложенных вычислений машина выбивала ответ на отдельную перфокарту. Эти перфокарты оператор складывал по порядку их номеров и в будущем применял в работе (они являлись как бы ее внешней памятью). К примеру, в то время, когда на протяжении вычислений машине требовалось значение логарифма 2303, она показывала его в особенном окошечке и давала звонок.

Оператор обнаружил нужную перфокарту со значением этого логарифма и вводил в машину. «Все карты, — писал Бэббидж, — в один раз использованные и изготовленные для одной задачи, смогут быль использованы для ответа тех же задач с другими данными, исходя из этого нет необходимости готовить их во второй раз — они смогут шепетильно сберигаться для будущего применения; со временем машина будет иметь собственную библиотеку».

Четвертый блок был рекомендован для приема исходных выдачи и чисел конечных результатов и воображал из себя пара устройств, снабжающих операции ввода?вывода. Исходные числа вводились в машину оператором и поступали в ее запоминающее устройство, из которого извлекались и поступали на выход конечные результаты. Машина имела возможность выводить ответ на перфокарте либо печатать на бумаге.

Напоследок направляться подчернуть, что в случае если разработка аппаратной части вычислительной автомобили связана только с именем Бэббиджа, то программирование ответа задач на данной машине — с именем его хорошего приятеля — леди Адой Лавлейс, родной дочери великого британского поэта Байрона, которая горячо увлекалась математикой и великолепно разбиралась в сложных научных и технических проблемах. В первой половине 40-ых годов XIX века в Италии была напечатана статья молодого математика Менабреа с описанием вычислительной автомобили Бэббиджа.

В первой половине 40-ых годов XIX века леди без сомнений перевела эту статью на английский, снабдив ее широким и глубоким комментарием. Дабы проиллюстрировать работу автомобили, леди Лавлейс приложила к статье разработанную ею программу для вычисления Бернулли. Ее комментарий по существу есть первой в истории работой по программированию.

Вычислительная машина была весьма дорогим и сложным устройством. Правительство Великобитании, сначала финансировавшее работы Бэббиджа, скоро отказало ему в помощи, исходя из этого он так и не смог завершить собственный труд. Была ли оправдана сложность данной автомобили? Не во всем.

Многие операции (особенно ввод?передача и вывод чисел их от одного устройства к второму) существенно упростились бы, если бы Бэббидж применял электрические сигналы.

Но его машина была задумана как чисто механическое устройство без каких бы то ни было электрических элементов, что ставило ее изобретателя довольно часто в весьма тяжёлое положение. В это же время электромеханическое реле, ставшее позднее главным элементом вычислительных автомобилей, сейчас уже было изобретено: его придумали в первой половине 30-ых годов девятнадцатого века в один момент Генри и Сальваторе даль Негро.

Использование электромеханических реле в вычислительной технике ведет собственную историю с изобретения американца Германа Голлерита, создавшего комплекс устройств, предназначенных для обработки громадного количества данных (к примеру, результатов переписи). Потребность в таковой машине была весьма громадна. К примеру, результаты переписи 1880 года обрабатывались в Соединенных Штатах 7, 5 лет.

Таковой большой срок разъяснялся тем, что нужно было упорядочить огромное количество карточек (по одной на каждого из 50 миллионов человек) с большим — 210 рубрик — комплектом вариантов ответов на задаваемые в карточке вопросы. Об этих проблемах Голлерит знал не понаслышке — он сам был сотрудником Бюро цензов США — статистического учреждения, ведавшего обработкой переписей и проведением населения их результатов.

Большое количество трудясь над сортировкой карточек, Голлерит пришел к мысли механизировать данный процесс. Вначале он заменил карточки перфокартами, другими словами вместо карандашной пометки варианта ответа придумал пробивать отверстие.

С целью этого он создал особую 80?колонную перфокарту, на которую в форме пробивок наносились все сведения об одном человеке, регистрируемые на протяжении переписи. (Форма данной перфокарты не претерпела с того времени значительных трансформаций.) В большинстве случаев для ответа на один вопрос употреблялась одна полоса перфокарты, что разрешало фиксировать десять вариантов ответа (к примеру, на вопрос о вероисповедании). В некоторых случаях (к примеру, на вопрос о возрасте) возможно было применять две колонки, что давало сто вариантов ответа.

Вторая мысль Голлерита была следствием первой — он создал первый в мире счетно?перфорационный комплекс, включавший в себя входной перфоратор (для пробивки отверстий) и табулятор с устройством для сортировки перфокарт. Перфорация осуществлялась вручную на пробойнике, складывавшемся из чугунного корпуса с приемником для карты и фактически пробойника.

Над приемником помещалась пластина с несколькими последовательностями отверстий; при нажиме рукояти пробойника над одним из них карта под пластинкой пробивалась нужным образом. Сложный пробойник пробивал на группе карт неспециализированные эти одним нажатием руки. Сортировочная машина представляла собой пара коробок с крышками. Карты продвигались вручную между комплектом пружинных штырей и резервуарами, наполненными ртутью.

В то время, когда штырь попадал в отверстие, он касался ртути и замыкал электрическую цепь.

Наряду с этим приподнималась крышка определенного коробки, и оператор клал в том направлении карту. Табулятор (либо суммирующая машина) прощупывал отверстия на перфокартах, принимая их как соответствующие числа и подсчитывая их. Принцип его действия был подобен сортировочной машине и базировался на применении электромеханического реле (в качестве них кроме этого использовались чашечки и пружинные штыри с ртутью).

В то время, когда стержни при перемещении перфокарт попадали через отверстия в чашечки с ртутью, электрическая цепь замыкалась, и электрический сигнал передавался на счетчик, додававший к имеющемуся в нем числу новую единицу. Любой счетчик имел циферблат со стрелкой, которая перемещалась на единицу шкалы при обнаружении отверстия. В случае если в табуляторе было 80 счетчиков, он имел возможность в один момент подсчитывать результаты по 8 вопросам (с десятью вариантами ответов на любой из них).

Для подсчета результатов по следующим 8 вопросам та же перфокарта снова пропускалась через табулятор вторым своим участком. За один прогон сортировалось до 1000 карточек в час.

Первый патент (на идею) Голлерит взял в первой половине 80-ых годов XIX века. Во второй половине 80-ых годов XIX века его машина была испытана в Балтиморе при составлении таблиц смертности населения. Во второй половине 80-ых годов девятнадцатого века произошло решающее опробование совокупности — проводилась пробная перепись в четырех районах города Сан?Луи.

Машина Голлерита намного опередила две соперничающие с ней ручные совокупности (она трудилась на порядок стремительнее). Затем руководство США заключило с Голлеритом контракт о поставке оборудования к переписи 1890 года. Результаты данной переписи благодаря табулятору были обработаны всего за два года.

Благодаря этого машина весьма скоро взяла интернациональное признание и употреблялась во многих государствах при обработке данных переписи населения.

В 1902 году Голлерит создал непроизвольный табулятор, в котором карты подавались не вручную, а машинально, и модернизировал собственную сортировочную машину. В 1908 году он создал принципиально новую модель суммирующей автомобили. Вместо чашек с ртутью тут использовались контактные щетки, благодаря которым замыкались электрические цепи электромагнитов.

Последние снабжали разъединение и соединение непрерывно вращающегося вала с цифровыми колесами счетчика сумматора. Цифровые колеса поворачивались через зубчатые зацепления от непрерывно вращающегося вала, что нес на себе скользящие кулачковые муфты, управляемые электромагнитами.

В то время, когда под контактной щеткой выяснялось отверстие, замыкалась электрическая цепь соответствующего электромагнита, и он включал муфту, которая подсоединяла цифровое колесо к вращающемуся валу, по окончании чего содержимое счетчика в данном разряде возрастало на число, пропорциональное одному повороту колеса. Передача десятков осуществлялась приблизительно так же, как в разностной машине Бэббиджа.

Дело, начатое Голлеритом, имеет продолжение и в наши дни. Еще во второй половине 90-ых годов XIX века он основал компанию «Табьюлейтинг Автомобилей Компани», специализирующуюся на выпуске счетно?перфорационных автомобилей и перфокарт. В 1911 году, по окончании того как Голлерит покинул предпринимательскую деятельность, его компания слилась с тремя вторыми и была преобразована в легендарнуюна данный момент во всем мире корпорацию IBM — наибольшего разработчика в области вычислительной техники.

В табуляторе Голлерита в первый раз были использованы электромеханические элементы. Предстоящее развитие вычислительной техники было связано с широким и многогранным применением электричества. Во второй половине 30-ых годов XX века германский инженер Конрад Цузе создал первую в истории релейную электронно?счётную машину Z1 на телефонных реле (записывающее устройство в ней оставалось механическим).

Во второй половине 30-ых годов двадцатого века показалась более идеальная модель Z2, а в первой половине 40-ых годов двадцатого века Цузе собрал первую в мире действующую счётную машину с программным управлением, в которой употреблялась бинарная совокупность. Все эти автомобили погибли на протяжении войны и исходя из этого не оказали громадного влияния на предстоящую историю вычислительной техники.

Независимо от Цузе постройкой релейных вычислительных автомобилей занимался в Соединенных Штатах Говард Айкен. Будучи аспирантом Гарвардского университета, Айкен при работе над собственной диссертацией был должен делать большое количество сложных вычислений. Дабы сократить время на вычислительную работу, он начал придумывать несложные автомобили для автоматического ответа частных задач.

В итоге он пришел к идее автоматической универсальной счётной автомобили, талантливой решать широкий круг научных задач. Во второй половине 30-ых годов XX века его проектом заинтересовалась компания IBM. В помощь Айкену была выделена бригада инженеров.

Скоро началась работа над постройкой автомобили «Марк?1». Реле, счетчики, контактные и печатающие устройства вывода и ввода перфокарт были стандартными частями табуляторов, производимых IBM. В первой половине 40-ых годов XX века машина была собрана и передана Гарвардскому университету.

«Марк?1» оставался машиной переходного типа. В ней обширно употреблялись механические элементы для представления чисел и электромеханические для управления работой автомобили. Как и в вычислительной машине Бэббиджа, числа хранились в регистрах, складывающихся из десятизубых счетных колес.

Всего в «Марке?1» было 72 регистра и, помимо этого, дополнительная память из 60 регистров, образованных механическими тумблерами. В эту дополнительную память вручную вводились константы — числа, каковые не изменялись в ходе вычисления. Любой регистр содержал 24 колеса, причем 23 из них употреблялись для представления самого числа, а одно — для представления его символа.

Регистры имели механизм для передачи десятков и исходя из этого употреблялись не только для хранения чисел, но и для исполнения операций над ними: число, находящееся в одном регистре, могло быть передано в второй и добавлено к находящемуся в том месте числу (либо вычтено из него). Эти операции выполнялись следующим образом.

Через счетные колеса, образующие регистр, проходил непрерывно поворачивающийся вал, причем любое колесо посредством электромеханических тумблеров могло быть присоединено к этому валу на время, составляющее некую часть его оборота. К каждому числу присоединялась щетка (считывающий контакт), которая при вращении колеса пробегала по неподвижному десятисегментному контакту. Это разрешало взять электрический эквивалент цифры, хранящейся в данном разряде регистра.

Для исполнения операции суммирования устанавливались такие соединения между щетками первого регистра и механизмом переключения второго регистра, что колеса последнего связывались с валом на часть периода оборота, пропорционального цифрам, пребывавшим в соответствующих разрядах первого регистра. Все тумблеры машинально выключались в конце фазы сложения, занимавшей не более половины периода оборота. Сам механизм суммирования по существу не отличался от сумматора голлеритовских табуляторов.

деление и Умножение производились в отдельном устройстве. Помимо этого, в машине имелись встроенные блоки для вычисления функций sin x, log x и некоторых вторых. Скорость исполнения арифметических операций в среднем составляла: вычитание и сложение — 0, 3 секунды, умножение — 5, 7 секунды, деление — 15, 3 секунды.

Другими словами «Марк?1» был эквивалентен приблизительно 20 операторам, трудящимся с ручными вычислительными автомобилями.

Работой «Марк?1» руководили команды, вводимые посредством перфорированной ленты. Любая команда кодировалась при помощи пробивки отверстий в 24 колонках, идущих на протяжении ленты, и считывалась посредством контактных щеток. Пробивка на перфокартах преобразовывалась в комплект импульсов.

Совокупность электрических сигналов, взятых в следствии «прощупывания» позиций данного последовательности, определяла действия автомобили на данном шаге вычислений.

Устройство управления на основании этих команд снабжало автоматическое исполнение всех вычислений в данной программе: осуществляло выборку чисел из ячеек памяти, давало команду требуемой арифметической операции, отправляло результаты вычислений в запоминающее устройство и т.д. В качестве устройства вывода Айкен применял пишущие перфораторы и машины.

За пуском «Марк?1» Айкен и его сотрудники начали работу над «Марком?2», закончившуюся во второй половине 40-ых годов двадцатого века. В данной машине уже не было механических цифровых колес, а для запоминания чисел, исполнения арифметических операций и операций управления употреблялись электрические реле — всего их было 13 тысяч. Числа в «Марк?2» представлялись в бинарном виде.

Бинарная совокупность исчисления была предложена еще Лейбницем, который считал ее самой удобной для применения в счётных автомобилях. (Трактат на эту тему был написан в 1703 году.) Им же была создана математика бинарных чисел. В бинарной совокупности, совершенно верно так же как в привычной нам десятичной, значение каждой цифры определяется ее позицией, но вместо простого комплекта из десяти цифр употребляются лишь две: 0 и 1. Для того чтобы выяснить бинарную запись числа, посмотрим сперва, какой суть имеет прекрасно всем узнаваемая десятичная запись. К примеру, число 2901 возможно представить в следующем виде:

2901 = 2 • 103 + 9 • 102 + 0 • 101 + 1 • 100

Другими словами, цифры: 2, 9, 0, 1 показывают на то, сколько единиц находится в каждом из десятичных разрядов числа. В случае если же вместо десятичной совокупности берется бинарная, любая цифра будет показывать на то, сколько единиц содержится в каждом из бинарных разрядов. К примеру, число 13 записывается в бинарной совокупности так:

13 = 8 + 4 + 1 = 1 • 23 + 1 • 22 + 0 • 21 + 1 • 20 = 1101

Бинарная совокупность достаточно громоздка (скажем, число 9000 будет в ней 14?значным), но она весьма эргономична при исполнении арифметических операций. Вся таблица умножения в ней сводится к единственному равенству 1•1=1, а сложение имеет лишь три правила: 1) 0+0 дает 0; 2) 0+1 дает 1; 3) 1+1 дает 0 и перенос 1 в старший разряд.

К примеру:

+01011

Утверждение бинарной совокупности в вычислительной технике было обусловлено существованием несложных технических аналогов бинарной цифры — электрических реле, каковые имели возможность пребывать в одном из двух устойчивых состояний, первое из которых ставили в соответствие с 0, второе — с 1. Передача бинарного числа электрическими импульсами из одного машинного устройства в второе также весьма эргономична. Для этого достаточно всего двух разных по форме импульсов (либо кроме того одного, в случае если отсутствие сигнала вычислять за нуль).

направляться подчернуть, что релейные автомобили, созданные на заре истории ЭВМ, недолго употреблялись в вычислительной технике, потому, что были относительно медленнодействующими. Так же как в механической машине скорость вычислений определялась скоростью поворота цифровых колес, время работы схемы, составленной из реле, равнялось времени отпускания и срабатывания реле. В это же время кроме того самые стремительные реле не могли делать больше 50 срабатываний в секунду.

К примеру, в «Марк?2» операции сложения и вычитания занимали в среднем 0, 125 секунды, а умножение потребовало 0, 25 секунды. Значительно громадным быстродействием владели электронные аналоги электромеханических реле — вакуумные лампы?триггеры. Они и стали базисными элементами в ЭВМ первого поколения.

Триггер был изобретен еще в 1919 году русским инженером Бонч?Бруевичем и независимо от него американцами Икклзом и Джорданом. Данный электронный элемент содержал две лампы, и в любой момент имел возможность пребывать в одном из двух устойчивых состояний. Он воображал собой электронное реле, другими словами при наличии сигнала управляющего импульса включал нужную линию либо цепь электрического тока.

Подобно электромеханическому реле он имел возможность употребляться для обозначения одной бинарной цифры.

Разглядим принцип работы электронного реле, складывающегося из двух электронных ламп?триодов Л1 и Л2, каковые смогут пребывать в одном баллоне. Напряжение с анода Л1 через сопротивление R1 подается на сетку Л2, а напряжение с анода Л2 подается на сетку Л1 через сопротивление R2. В зависимости от положения, в котором находится триггер, он дает низкий либо большой уровень напряжения на выходе.

Допустим сначала, что лампа Л1 открыта, а Л2 — закрыта.

Тогда напряжение на аноде открытой лампы мало если сравнивать с напряжением на аноде закрытой лампы. Вправду, поскольку открытая лампа Л1 проводит ток, то большинство анодного напряжения падает (по закону Ома u=i•R) на высоком анодном сопротивлении Ra, а на самой лампе (включенной с ним последовательно) падает только малый часть напряжения. Напротив, в закрытой лампе анодный ток равен нулю, и все напряжение источника анодного напряжения падает на лампе.

Исходя из этого с анода открытой лампы Л1 на сетку закрытой лампы падает намного меньшее напряжение, чем с анода закрытой лампы Л2 на сетку Л1. Отрицательное напряжение Ec, поданное на сетки обеих ламп, выбирается таким, дабы сначала лампа Л2 была закрыта, не обращая внимания на наличие маленького хорошего напряжения, поданного с анода открытой лампы Л1 на сетку Л2. Лампа же Л1 сначала открыта, поскольку хорошее напряжение, поданное на сетку с анода Л2, намного больше, чем Ec.

Так, благодаря связи между лампами через сопротивления на данный момент1 и R2 начальное состояние есть устойчивым и будет сберигаться какое количество угодно продолжительно.

Разглядим сейчас, что случится в схеме, в случае если на сетку открытой лампы Л1 подать извне отрицательное напряжение в виде маленького импульса тока таковой величины, дабы закрыть ее. При уменьшении анодного тока i1 напряжение на аноде лампы Л1 быстро увеличится и, следовательно, увеличится хорошее напряжение на сетке Л2. Это приведёт к появлению анодного тока i2 через лампу Л2, благодаря чему уменьшится анодное напряжение на лампе Л2.

Понижение хорошего напряжения на сетке Л1 приведет к еще большему уменьшению тока в Л1 и т.д. В следствии для того чтобы лавинообразного нарастающего процесса уменьшения тока в Л1 и повышения тока в Л2 лампа Л1 закроется, а лампа Л2 будет открыта. Так, схема перейдет в новое устойчивое положение равновесия, которое будет сберигаться какое количество угодно продолжительно: «запоминается» поданный на вход 1 импульс.

Возвращение электронного реле обратно в исходное состояние возможно осуществить подачей импульса отрицательного напряжения на вход. Триггер имеет, следовательно, два устойчивых положения равновесия: начальное, при котором Л1 открыта, а Л2 закрыта, и без того именуемое «возбужденное» состояние, при котором Л1 закрыта, а Л2 открыта. Время переброса триггера из одного состояния в второе мало.

Конденсаторы C1 и C2 помогают для убыстрения срабатывания лампы.

Мысль счётной автомобили, в которой в качестве запоминающего устройства употреблялись бы электронные лампы, в собственности американскому ученому Джону Моучли. Еще в 30?е годы он сделал пара несложных вычислительных устройств на триггерах. Но в первый раз электронные лампы при создании счётной автомобили применил второй американский математик Джон Атанасов.

Его машина была уже фактически закончена в первой половине 40-ых годов XX века. Но из?за войны финансирование работы было прекращено.

В следующем 1943 году, трудясь в Муровской электротехнической школе Пенсильванского университета, Моучли вместе с Преспером Эккертом создал собственный проект электронной счётной автомобили. Артиллерийское управление США заинтересовалось данной работой и заказало Пенсильванскому университету постройку автомобили. Начальником работ был назначен Моучли.

В помощь ему было дано еще 11 инженеров (включая Эккерта), 200 техников и много рабочих. В течение двух с половиной лет, до 1946 года, данный коллектив трудился над созданием «электронно?вычислителя и цифрового интегратора» — ЭНИАК. Это было огромное сооружение, занимавшее площадь 135 квадратных метров, имевшее энергопотребление 30 киловатт и массу 150 тонн.

Машина складывалась из сорока панелей, содержащих 18000 электронных ламп и 1500 реле.

Но применение электронных ламп вместо механических и электромеханических элементов разрешило быстро расширить скорость. На умножение ЭНИАК тратил всего 0, 0028 секунды, а на сложение — 0, 0002 секунды, другими словами трудился в тысячу раз стремительнее самых идеальных релейных автомобилей.

Устройство ЭНИАК в общем было следующим. Каждые десять триггеров соединялись в нем в кольцо, образуя десятичный счетчик, что делал роль вычислительного колеса механической автомобили. Десять таких колец плюс два триггера для представления символа числа образовывали запоминающий регистр. Всего в ЭНИАК было двадцать таких регистров.

Любой регистр был снабжен схемой для передачи десятков и мог употребляться для вычитания операции и выполнения суммирования.

Другие арифметические операции выполнялись в особых блоках. Числа передавались из одной части автомобили в другую при помощи групп из 11 проводников — по одному для каждого знака числа и десятичного разряда. Значение передаваемой цифры равнялось числу импульсов, протекавших по этому проводнику.

Работой отдельных блоков автомобили руководил задающий генератор, производивший последовательность определенных сигналов, каковые «открывали» и «закрывали» соответствующие блоки электронной автомобили.

Ввод чисел в машину производился при помощи перфокарт. Программное же управление осуществлялось при помощи наборных полей и штекеров (коммутационной доски) — так отдельные блоки автомобили соединялись между собой. Это было одним из значительных недочётов обрисовываемой конструкции.

На подготовку автомобили к работе — соединение блоков на коммутационной доске — уходило до нескольких суток, в то время как задача иногда решалась всего за пара мин..

В целом ЭНИАК была еще достаточно нен