コンピュータ パート5
ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）は、アメリカで初めて作られた電子式プログラム可能コンピュータでした。ENIACはColossusに似ていましたが、はるかに高速で柔軟性が高く、チューリング完全でした。Colossusと同様に、ENIACの「プログラム」はパッチケーブルとスイッチの状態によって定義され、後に登場したプログラム記憶型の電子機械とは大きく異なっていました。プログラムを書き込んだら、プラグやスイッチを手動でリセットして、機械に機械的に設定する必要がありました。ENIACのプログラマーは6人の女性で、しばしば「ENIACガールズ」と呼ばれていました。
ENIACは、電子工学の高速性と、多くの複雑な問題をプログラムする能力を兼ね備えていました。1秒間に5000回の加算と減算が可能で、これは他のどの機械よりも1000倍高速でした。また、乗算、除算、平方根を求めるモジュールも備えていました。高速メモリは20ワード（約80バイト）に制限されていました。ペンシルベニア大学のジョン・モークリーとJ・プレスパー・エッカートの指揮の下、ENIACの開発と構築は1943年から1945年末の本格稼働まで続きました。この機械は巨大なもので、重量は30トン、消費電力は200キロワット、18,000本以上の真空管、1,500個のリレー、そして数十万個の抵抗器、コンデンサ、インダクタを搭載していました。
現代のコンピュータ
現代のコンピュータの概念
現代のコンピュータの原理は、アラン・チューリングが1936年に発表した画期的な論文『計算可能数について』で提唱しました。チューリングは「万能計算機械」と名付けたシンプルな装置を提案し、これは現在では万能チューリング機械として知られています。彼は、この機械がテープに保存された命令（プログラム）を実行することで計算可能なあらゆる計算を実行できることを証明し、機械をプログラム可能にしました。チューリングの設計における基本概念は、計算に必要なすべての命令がメモリに格納されるプログラム格納方式です。フォン・ノイマンは、現代コンピュータの中心概念はこの論文に由来することを認めています。チューリングマシンは今日に至るまで、計算理論における中心的な研究対象となっています。有限のメモリによる制約を除けば、現代のコンピュータはチューリング完全であると言われています。つまり、汎用チューリングマシンと同等のアルゴリズム実行能力を備えています。
プログラム格納方式
初期の計算機は固定プログラムを使用していました。機能を変更するには、機械の配線と構造を変更する必要がありました。プログラム格納方式コンピュータの提案により、この状況は変わりました。プログラム格納方式コンピュータは、設計上命令セットを備えており、計算の詳細を示す命令セット（プログラム）をメモリに格納することができます。プログラム格納方式コンピュータの理論的基礎は、アラン・チューリングが1936年に発表した論文で示されました。1945年、チューリングは国立物理学研究所に加わり、電子式プログラム格納方式デジタルコンピュータの開発に着手しました。 1945年に発表された報告書「電子計算機の提案」は、この種の装置の最初の仕様書となった。ペンシルベニア大学のジョン・フォン・ノイマンも、1945年にEDVACに関する報告書の初稿を回覧した。
マンチェスター・ベイビーは、世界初のプログラム内蔵式コンピュータであった。イギリスのマンチェスター大学で、フレデリック・C・ウィリアムズ、トム・キルバーン、ジェフ・トゥーティルによって製作され、1948年6月21日に最初のプログラムを実行した。このコンピュータは、世界初のランダムアクセス・デジタル記憶装置であるウィリアムズ管のテストベッドとして設計された。1998年の回顧録では「小型で原始的」と評されたが、現代の電子計算機に不可欠な要素をすべて備えた最初の実用機械であった。 Babyの設計が実現可能であることが実証されるとすぐに、大学ではそれを実用可能なコンピュータ、マンチェスター・マーク1へと開発するプロジェクトが開始されました。
マーク1はすぐに、世界初の商用汎用コンピュータであるフェランティ・マーク1のプロトタイプとなりました。フェランティによって製造されたこのコンピュータは、1951年2月にマンチェスター大学に納入されました。この後継機は1953年から1957年の間に少なくとも7台納入され、そのうち1台はアムステルダムのシェル研究所に納入されました。1947年10月、英国のケータリング会社J. Lyons & Companyの取締役たちは、コンピュータの商用開発を促進する上で積極的な役割を果たすことを決定しました。1949年のケンブリッジEDSACをモデルに設計されたLyonsのLEO Iコンピュータは、1951年4月に運用を開始し、世界初のオフィス向け定型コンピュータとして稼働しました。
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