ENIAC

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L'ENIAC al Ballistic Research Laboratory

L'Electronic Numerical Integrator and Computer[1] (ENIAC) è, tra quelli di cui si ha notizia,[2] il quarto computer elettronico digitale della storia,[3] il quarto computer Turing completo della storia,[4] il secondo computer elettronico Turing completo della storia[5] e il primo computer elettronico general purpose della storia.

L'ENIAC fu progettato e costruito alla Moore School of Electrical Engineering (una ex scuola universitaria dell'Università della Pennsylvania) per il Ballistic Research Laboratory (un ex centro di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti d'America). Fu presentato ufficialmente il 16 febbraio 1946 e progettato da J. Presper Eckert e John Mauchly. Il team di sviluppo includeva Bob Shaw (tabelle funzionali), Chuan Chu (divisione/radice quadrata), Kite Sharpless (programmatore principale), Arthur Burks (moltiplicatore), Harry Huskey (lettore/stampante) e Jack Davis (accumulatori).

Successore dell'ENIAC fu l'EDVAC.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Dettaglio di una sezione posteriore dell'ENIAC

Durante la Seconda guerra mondiale, nel 1943, il Governo degli Stati Uniti subì una forte pressione (in modo particolare da parte di un colonnello dell'esercito[senza fonte]) ai fini della realizzazione di una macchina da calcolo. Questa doveva essere capace di risolvere i problemi di calcolo balistico per il lancio dei proiettili d'artiglieria.

Il progetto, denominato "Project PX", venne affidato ai due scienziati J. Mauchly e J. Eckert che, dopo ben 7.237 ore di lavoro, lo portarono a compimento. Furono necessarie ben 18.000 valvole termoioniche che portarono l'ambiente ad una temperatura superiore ai 50 °C ed aveva una superficie di 200 metri quadrati e un peso di 30 tonnellate. Era il 1946. Un anno dopo si assisterà all'invenzione del transistor, il componente elettronico che soppianterà la valvola termoionica nella realizzazione del computer elettronico.

Inizialmente era stata prevista una spesa complessiva di $61.700, ma a lavori ultimati erano stati spesi $486.804,22, una somma otto volte maggiore di quella preventivata.

L'ENIAC assorbiva tanta energia elettrica che, alla sua prima messa in funzione, causò un black-out nel quartiere ovest di Filadelfia.

Durante la presentazione ufficiale nel 1946 l'ENIAC fu in grado, in meno di un secondo, di moltiplicare il numero 97.367 per sé stesso 5.000 volte.

Alla presentazione del calcolatore seguirono, oltre ai comunicati del Dipartimento di guerra, vari articoli in giornali popolari, quali ad esempio Newsweek, a dimostrazione dell'attenzione suscitata dall'ENIAC nell'opinione pubblica.

Nell'inverno del 1946-1947 l'ENIAC venne smantellato dalla Moore School of Electrical Engineering e nel gennaio del 1947 la prima unità arrivò ad Aberdeen Proving Ground, nel Maryland. Nell'agosto del 1947 l'ENIAC divenne nuovamente operativo. Questo primo calcolatore elettronico digitale general purpose apriva nuove strade, non solo in campo scientifico.

Nel 1973 il brevetto di Mauchly e Eckert venne annullato dal giudice federale Earl Larson, del distretto degli Stati Uniti nel Minnesota, il quale stabilì che l'ENIAC derivava dal computer che John Vincent Atanasoff e Clifford E. Berry costruirono nel 1939, l'Atanasoff-Berry Computer (noto anche con la sigla "ABC").

Composizione[modifica | modifica wikitesto]

L'ENIAC alla Moore School of Electrical Engineering

Come tutti i primi computer era di grandi dimensioni, occupava una stanza di m 9 x 30, per una superficie complessiva di 180 m2, e pesava 30 tonnellate. Era costituito principalmente da 42 pannelli disposti su tre pareti della stanza. Ogni pannello era alto circa 9 piedi (circa 2.74 metri), largo 2 piedi (circa 60 cm) e spesso 1 piede (circa 30 cm). Sopra i pannelli erano stati sistemati i condotti di aria per il raffreddamento. C'erano inoltre 5 pannelli portatili che potevano venir spostati da un posto all'altro.

L'ENIAC impiegava 18.000 valvole termoioniche, collegate da 500.000 contatti saldati manualmente, 1.500 relè e dissipava in calore una potenza termica di circa 200 kW. Ciò creava seri problemi di affidabilità perché il grande calore generato faceva bruciare le valvole con la frequenza di una ogni 2 minuti. Lo stress termico era maggiore soprattutto durante le fasi di accensione e di spegnimento del calcolatore, per cui venne deciso di lasciarlo sempre in funzione. Questo provvedimento, insieme all'adozione di valvole più affidabili a partire dal 1948, fece ridurre la frequenza di rotture ad una media di una ogni due giorni, con un periodo massimo di 116 ore ininterrotte nel 1954. Si calcola che, nel periodo in cui l'ENIAC è stato in funzione, abbia richiesto la sostituzione di 19000 valvole termoioniche.

J. Mauchly e J. Eckert erano riusciti a costruire il primo calcolatore con soli circuiti elettronici non in movimento.

Gli unici elementi meccanici nel prodotto finale erano realmente esterni al calcolatore. Questi erano un lettore di schede per l'input della International Business Machines Corporation (IBM), un punzone di scheda sempre dell'IBM per l'output ed i 1.500 relé associati.

Funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

L'ENIAC, pur essendo digitale, utilizzava il sistema numerico decimale. La sua memoria poteva contenere solo 20 numeri di 10 cifre, era di tipo flip-flop, l'input era consentito da schede di carta perforate. Era in grado di riconoscere il segno di un numero, confrontare numeri, e di eseguire le operazioni di addizione, sottrazione, moltiplicazione, divisione e radice quadrata.

La programmazione avveniva tramite cavi elettrici di collegamento sui pannelli, che dovevano essere ogni volta scollegati e ricollegati, ed ogni configurazione consentiva al computer di risolvere un diverso problema.

I maggiori limiti, oltre al calore prodotto, consistevano nei tempi piuttosto lunghi richiesti per la programmazione, nell'affidabilità e nella quantità di memoria. Nonostante tutto, l'ENIAC processava ad una velocità 1000 volte superiore a quella consentita dall'Harvard Mark I.

Attività[modifica | modifica wikitesto]

Il pannello di controllo principale dell'ENIAC alla Moore School of Electrical Engineering

L'attività dell'ENIAC venne finanziata inizialmente dalla United States Navy, la marina militare degli Stati Uniti, interessata al calcolo delle traiettorie balistiche che il computer poteva effettuare in una grande varietà di situazioni diverse, trovando soluzioni numeriche di alcune equazioni differenziali (da ciò deriva il nome di integratore numerico).

L'ENIAC era abbastanza flessibile da permettere una vasta gamma di calcoli su larga scala per cui vide l'applicazione anche in campi non militari.

Successivamente, infatti, l'ENIAC venne usato anche per scopi civili, come la classificazione dei dati dei censimenti.

L'ENIAC venne utilizzato, inoltre, per applicazioni scientifiche. Per esempio John von Neumann se ne servì per realizzare la prima previsione meteorologica al computer. In quel particolare esperimento processò 250.000 operazioni in virgola mobile in circa 24 ore e realizzò una previsione di 24 ore dai dati di ingresso.

L'ENIAC rimase in funzione fino al 2 ottobre 1955; venne poi trasferito a Washington, al museo Smithsonian Institution, dove è ancora esposto.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ traducibile dall'inglese come "calcolatore e integratore numerico elettronico"
  2. ^ È possibile che, in ambito militare, computer elettronici digitali siano stati costruiti senza renderlo di dominio pubblico. È invece improbabile che, fuori dall'ambito militare e prima dell'ENIAC, siano stati costruiti computer elettronici digitali senza renderlo di dominio pubblico.
  3. ^ Il primo, il secondo e il terzo computer elettronico digitale della storia, di cui si ha notizia, sono rispettivamente l'Atanasoff-Berry Computer, il Colossus Mark I e il Colossus Mark II (tutti e tre sono computer special purpose).
  4. ^ Il primo, il secondo e il terzo computer Turing completo della storia, di cui si ha notizia, sono rispettivamente lo Z3, il Colossus Mark II e lo Z4.
  5. ^ Il primo computer elettronico Turing completo della storia, di cui si ha notizia, è il Colossus Mark II.

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