ENIAC برجمه ال

Original: https://www.columbia.edu/cu/computinghistory/eniac.html

Scientist: Frank da Cruz

كان ENIAC أول حاسوب رقمي إلكتروني قابل للبرمجة وعام الأغراض (لكن—على الأقل في البداية—لم يكن حاسوبًا يعتمد على تخزين البرامج). ارتباط جامعة كولومبيا بـ ENIAC ضعيف في أفضل الأحوال (كما سيتم مناقشته)، ولكن لا يمكن لأي تاريخ للحوسبة أن يكتمل دون ذكره! عندما أصبح ENIAC عمليًا لأول مرة عام 1945، تمت برمجته بالكامل من قبل النساء، حيث قمن بذلك "مباشرة" عن طريق توصيل الكابلات وقلب المفاتيح. لم تظهر لغات البرمجة إلا بعد سنوات لاحقة.

تم بناء ENIAC بين عامي 1943 و1945 في مدرسة مور بجامعة بنسلفانيا لدعم المجهود الحربي، على يد جون موشلي وج. بريسبر إيكرت (ولا تربطه أي علاقة بـ والاس إيكرت من جامعة كولومبيا). لم يتم تسليمه إلى الجيش إلا بعد نهاية الحرب مباشرة. كان الحاسوب الإلكتروني الرقمي العام الأغراض الأول. بلغ عرضه 150 قدمًا، واحتوى على 20 صفًا من الأضواء الوامضة، وكان أسرع بحوالي 300 مرة من Mark 1 في عمليات الجمع. يُذكر والاس إيكرت في بعض المراجع التاريخية كمصدر إلهام لمصممي ENIAC، تمامًا كما كان الحال مع Mark 1. 

لم يكن ENIAC حاسوبًا يعتمد على تخزين البرامج، بل "يمكن وصفه بشكل أفضل على أنه مجموعة من الآلات الحاسبة الإلكترونية ووحدات الحساب الأخرى، التي كانت تُتحكم في الأصل عبر شبكة من الكابلات الكهربائية الكبيرة" (ديفيد آلان غرير، IEEE Annals of the History of Computing، يوليو-سبتمبر 2004، ص. 2).

تمت برمجته من خلال مزيج من توصيلات لوحة التوصيل (الموضحة في الأعلى) وثلاثة "جداول وظائف محمولة"، الموضحة على اليسار (اضغط هنا وهنا لرؤية أوضح). تحتوي كل جدول وظيفة على 1200 مفتاح بعشرة اتجاهات، تُستخدم لإدخال جداول الأرقام.

لاحظ وجود آلات التخريم من IBM على أقصى اليمين—رغم صعوبة تمييزها قليلًا؛ لكنها أكثر وضوحًا في نسخة أخرى من الصورة نفسها، التي تبدو أوضح ولكنها أقل جوًا تاريخيًا.

كتب فرانز ألت في كتابه Archaeology of Computers — Reminiscences, 1945-47، في مجلة Communications of the ACM، يوليو 1972:

إحدى السمات الفريدة التي ميزت ENIAC عن جميع الحواسيب اللاحقة كانت الطريقة التي يتم بها إعداد التعليمات على الجهاز. كانت مشابهة للوحات التوصيل في آلات البطاقات المثقبة الصغيرة، ولكن هنا كان لدينا حوالي 40 لوحة توصيل، كل واحدة منها بحجم عدة أقدام.

كان لابد من توصيل عدد من الأسلاك لكل تعليمة فردية ضمن المسألة، وكان هذا يعني آلاف التوصيلات في كل مرة نبدأ فيها تشغيل مسألة جديدة. استغرق ذلك عدة أيام للإعداد، والمزيد من الأيام للتحقق من صحة التوصيلات.

عندما يتم الانتهاء من ذلك أخيرًا، كنا نشغل المسألة لأطول مدة ممكنة، أي طالما كان لدينا بيانات إدخال، قبل الانتقال إلى مسألة أخرى. عادةً، كان يتم تغيير المسائل مرة واحدة فقط كل بضعة أسابيع.

في وقت لاحق، تم "برمجة" لوحات التوصيل الخاصة بـ ENIAC بشكل دائم بطريقة "الميكروبروجرامنج"، حيث تم تهيئتها بمجموعة تتراوح بين 50 إلى 100 تعليمة شائعة الاستخدام. يمكن استدعاء هذه التعليمات من "برنامج المستخدم"، الذي يتم إدخاله كسلسلة من التعليمات في مفاتيح جدول الوظائف. [40]

هيرب غروش حول هذه الصفحة [مراسلة شخصية، 10 مايو 2003]:

كنت أتصفح الروابط والروابط الفرعية في قصة ENIAC، ولاحظت باهتمام شديد أنه كان هناك ثلاث أو أربع لوحات وظائف محمولة (A, B, وC) على عجلات، بينما كنت أعتقد دائمًا أن هناك واحدة فقط.

لاحظت الغياب شبه الكامل لذكر الكولونيل (حينها الميجور) سيمون، وديك كليبينغر، اللذين يجب أن يتشاركا مع فون نيومان الفضل في الانتقال من البرمجة بالتوصيل إلى استخدام مفاتيح الوظائف لإدخال البرامج.

أسعدني أن أرى إشارة قصيرة إلى وحدات الإدخال/الإخراج من IBM، والتي تظهر في نسختك ونسخ أخرى من الصورة الأكثر شهرة لـ ENIAC. أتساءل عما إذا كان جون ماكفيرسون يعرف كيف تم بيع أو تأجير أو منح هذه الوحدات لمدرسة مور—لم أفكر مطلقًا في سؤاله عن ذلك في ذلك الوقت. أمر غير مألوف.

كتب باش [4]:"عندما طلب الجيش وحدات خاصة لقراءة البطاقات المثقبة وإجراء عمليات التثقيب لمشروع غير معلن كان قيد التنفيذ في جامعة بنسلفانيا، قام [كبير مهندسي IBM جيمس دبليو.] برايس وفريقه بتنسيق استجابة IBM... في عام 1946، تم الكشف عن الجهاز المنتج من خلال هذا المشروع باسم ENIAC..."

هذا ليس مذكورًا في صفحتك، ولكن في قصة ريتشي وسياقات أخرى تتعلق بـ Aberdeen، كان ينبغي ذكر عالم الفلك الذي علّم الفريق كيفية حساب المسارات يدويًا: فوريست راي مولتون، حوالي عام 1920 [صفحتي 89].

ربما لم يكن ذلك مقصودًا، لكن إغفال جميع الإشارات إلى ورشة البطاقات المثقبة الكبيرة التي كان يديرها كننغهام، وإلى جهازي الترحيل اللذين صنعتهما IBM، كان متعمدًا بالتأكيد. هذه الأجهزة هي التي قامت بالفعل بحساب جداول إطلاق المدفعية، بعد أن أصبحت الآلات الحاسبة المكتبية غير كافية، وحتى وصول جهاز Bell، وبعد ذلك تم تركيب ENIAC ثم تحريره لاحقًا للاستخدام العام.

الآن، حول عبارة "لدي شكوك..." أعلاه. لا أعتقد أن والاس إيكرت كان له أي تأثير على الإطلاق على مصممي ENIAC أو ASCC. بالتأكيد، خلال مئات الساعات التي تحدثنا فيها عن هاتين الآلتين، لم يذكر ذلك أبدًا، ولا حتى فرانك هاميلتون، الذي كان الرجل الثاني في ASCC، لمح بذلك أبدًا.

اجتماع عام 1938 بين هوارد أيكن (ASCC) ووالاس إيكرت معروف جيدًا [9]. يقول غوتزويلر [90] إن بريسبر إيكرت (إلى جانب رواد الحوسبة المعروفين مثل أيكن وفانيفار بوش) استوحى أول إلهامه من "الكتاب البرتقالي" الذي أصدره والاس إيكرت عام 1940. لم أتمكن من العثور على أي دليل على وجود اتصال مباشر بين إيكرت و إيكرت. وبما أن ENIAC كان مشروعًا حربيًا، فلن يكون من المفاجئ أن السجلات غير متوفرة.

من إعلان متحف تاريخ الحواسيب، 19 سبتمبر 2008:

وُلدت جين جينينغز بارتك في مزرعة بولاية ميزوري، وكانت السادسة من بين سبعة أطفال. سعت دائمًا وراء المغامرة، فدرست الرياضيات في كلية نورثويست ميزوري ستيت تيتشرز (الآن جامعة نورثويست ميزوري ستيت). خلال سنوات دراستها الجامعية، اندلعت الحرب العالمية الثانية، وفي عام 1945، عندما كانت تبلغ 20 عامًا، استجابت لنداء الحكومة الموجه للنساء المتخصصات في الرياضيات للانضمام إلى مشروع في فيلادلفيا لحساب جداول إطلاق القذائف للمدافع الجديدة التي طُورت لدعم المجهود الحربي.

كموظفة جديدة في مختبرات أبحاث المقذوفات التابعة للجيش، انضمت إلى أكثر من 80 امرأة كنَّ يقمن بحساب مسارات المقذوفات يدويًا باستخدام حساب التفاضل والتكامل. كان لقبها الوظيفي: "حاسوب".

في وقت لاحق من عام 1945، أصدر الجيش طلبًا للبحث عن "حواسيب" للعمل في مشروع جديد سري. لم تفوت بارتك الفرصة، وتم تعيينها كواحدة من أول ست مبرمجات لنظام ENIAC، أول حاسوب إلكتروني قابل للبرمجة بالكامل. انضمت إلى فرانسيس "بيتي" سنايدر هولبرتون، كاثلين مكنولتي موشلي أنطونيلي، مارلين ويسكوف ملتزر، روث ليخترمان تيتلباوم، وفرانسيس بيلاس سبينس في هذه الرحلة غير المألوفة.

في ذلك الوقت، كان ENIAC لا يزال قيد الإنشاء، حيث احتوى على 40 لوحة تحكم، و18,000 أنبوب مفرغ، وكانت تقنية الأنابيب المفرغة نفسها غير مؤكدة النجاح. لم يكن لدى المهندسين وقت لإعداد كتيبات برمجة أو إعطاء دروس حول تشغيله. لذلك، قامت بارتك وزميلاتها بتعليم أنفسهن كيفية تشغيل ENIAC من خلال دراسة مخططاته المنطقية والكهربائية، ثم اكتشفن بأنفسهن كيفية برمجته.

أنشأن مخططات التدفق، وكتبن أوراق البرمجة، وصممن البرامج يدويًا، ثم وضعنها على ENIAC باستخدام واجهة فيزيائية معقدة تضمنت مئات الأسلاك و3,000 مفتاح. كانت تجربة لا تُنسى ورائعة بكل المقاييس.

في 15 فبراير 1946، أعلن الجيش للعامة عن وجود ENIAC في حفل خاص، حيث قدم الحاسوب واختراعه من قبل د. جون موشلي و ج. بريسبر إيكرت. عُرض خلال الحفل برنامج حساب مسارات المقذوفات، حيث عمل بسرعة تفوق الآلات السابقة بآلاف المرات. عمل برنامج النساء على ENIAC بكفاءة تامة، وأظهر القدرة الهائلة للحاسوب على تنفيذ الحسابات المعقدة التي كانت تستغرق 100 عام لحلها يدويًا. على سبيل المثال، كانت المدة الفعلية للمقذوف في الهواء 30 ثانية، لكن ENIAC استغرق 20 ثانية فقط لحساب المسار بالكامل—أسرع من الرصاصة نفسها!

ولكن... الجيش لم يذكر مبرمجات ENIAC على الإطلاق.

لم يحصلن على أي تكريم، ولم يُناقَش دورهن الحاسم في الحدث. ظهرت وجوههن فقط، دون أسمائهن، في الصور الصحفية الشهيرة لـ ENIAC.

ولمدة أربعين عامًا، تم نسيان أدوارهن الرائدة وعملهن المبتكر تمامًا، وضاعت قصتهن في طيات التاريخ.

لم يتم اكتشاف قصة نساء ENIAC إلا في عام 1985 على يد كاثي كلايمان. كانت بارتك ستتحدث عن ما يعنيه أن يتم تجاهلك، رغم إنجازاتك الفريدة والرائدة، ثم أن يتم اكتشافك مجددًا بعد عقود.

(توفيت جين جينينغز بارتك عام 2011.)

References (new 24 April 2023):

1. Kathy Kleiman, Proving Ground - the untold story of the the six women who programmed the world's first modern computer, Grand Central Publishing (2022).
2. IEEE interview with Kathy Kleiman.
3. Video: The ENIAC: Electronic Numerical Integrator and Computer Developed, Designed and Constructed bye the Moore School of Electrical Engineering of the University of Pennsylvania, 1944, a 1946 film introducing ENIAC to the public, restored and with new narration, about 9 minutes. Youtube, accessed 24 April 2023.
4. ENIAC, Wikipedia, accessed 24 April 2023.