Кіріспе

Цифрлық компьютердің американдық өнертапқышы Джордж Роберт Стибиц (30 сәуір 1904 - 31 қаңтар 1995) – Bell Labs зертханасындағы американдық ғалым, ол қазіргі заманғы цифрлық компьютердің әкелерінің бірі ретінде әлемдік деңгейде танымал. Ол 1930 және 1940 жылдары электромеханикалық релелерді коммутациялық элементтер ретінде пайдаланып, Бульдік логикалық цифрлық тізбектерді жасау жөніндегі жұмыстарымен белгілі болды.

Ерте өмір және білім

Стибиц Пенсильвания штатының Йорк қаласында математика пәнінің мұғалімі Милдред Мерфи мен неміс реформаторлық пастыры және теология профессоры Джордж Стибицтің ұлы болып дүниеге келді. Бала кезінде Стибиц түрлі құрылғылар мен жүйелерді жинауды ұнататын, соның ішінде ойыншық Мекано жиынтығы сияқты әртүрлі материалдармен немесе отбасылық үйдің электр сымдарымен жұмыс істеді. Ол Огайо штатының Гранвилл қаласындағы Денисон университетінен математика бакалавры дәрежесін, 1927 жылы Юнион колледжінен физика магистрі дәрежесін, ал 1930 жылы Корнелл университетінен математикалық физика бойынша "Жазық емес мембрананың дірілі" тақырыбында диссертация қорғады.

Компьютер

Стибиц докторлық дәрежесін алғаннан кейін Bell Labs-те жұмыс істей бастады, онда ол 1941 жылға дейін қызмет етті. 1937 жылдың қараша айында ол релелерге негіделген қосымшаны аяқтады, кейіннен ол оны "K үлгісі" деп атады (демек, ол ас үй үстелінде құрастырылған, соған байланысты аталған), ол екілік қосу арқылы есептеулер жасады. "K үлгісінің" көшірмелері қазір Компьютер тарихы мұражайында, Смитсондар институтында, Денисон университетінің Уильям Говард Дойн кітапханасында және Монтана штатының Боземан қаласындағы Американдық компьютер және робототехника мұражайында сақталуда. Bell Labs 1938 жылдың соңында Стибиц басшылығымен толық зерттеу бағдарламасын бекітті. Ол 1939 жылдың қарашасында аяқталған және 1940 жылы пайдалануға берілген Күрделі санды есептеу машинасының (КНК) әзірлеуін басқарды. Машина операциялары үшін электромагниттік релелік екілік тізбектерді пайдаланды, дөңгелектерді немесе тісті шекаларды санаудың орнына күрделі сандар бойынша есептеулер орындады. 1940 жылдың қыркүйегінде Дартмут колледжінде өткен Америка математикалық қоғамы мен Америка математикалық қауымдастығының мәжілісінде Стибиц телеграф желілері арқылы Нью-Йорктегі КНК-ге командалар жіберу үшін өзгертілген телетайпты пайдаланды. Бұл есептеу машинасының алғашқы, нақты уақыт режиміндегі қашықтықтан пайдалануы болды.

Соғыс уақытындағы қызмет және кейінгі Bell Labs компьютерлері

1941 жылдың желтоқсан айында АҚШ Екінші дүниежүзілік соғысқа қатысқаннан кейін, Bell Labs АҚШ әскері үшін өртті басқару құрылғыларын жасауға белсенді кірісті. Лабораторияның ең әйгілі өнертабысы – M 9 Gun Director болды, бұл керемет дәлдікпен зениттік оқтарды бағыттайтын аналогты құрылғы. Стибиц Ұлттық қорғаныс зерттеу комитетіне (үкіметтік кеңесші орган) көшті, бірақ Bell Labs-пен байланысын үзбеді. Келесі бірнеше жыл (1941–1945) бойы,

Математиканы машина арқылы қолдану – Стибиц пен Клод Шеннонның ерекше еңбегі болды, оның маңыздылығын бағалау қиын. Ондық сандар екі және бес реледен тұратын топтар түрінде кодталды, бұл қытай абакусының моншақтарына ұқсас. Бұл екілік-бес жүйелік код кең ауқымды қателерді тексеруге мүмкіндік берді, соның арқасында машина дұрыс емес жауап берудің алдында тоқтап, операторды ескертетін болды. Релелік компьютерлер, электрондық құрылғылардан айырмашылығы, қателерді анықтау тізбектерімен жабдылуы керек еді, себебі реле уақыт-уақыт істен шығуы мүмкін, әдетте тоқ өткізбейтін контактілерге шаң бұршақтары кедергі келтіргенде. Мұндай уақытша қателерді қандай да бір ішкі резерв болмаса анықтау өте қиын еді. Ал вакуумдық түтіктер жарылыс сияқты істен шығып, компьютердің жұмысын тоқтатып, операторларға анық байқалатын болатын. Қараңыз: https://dl.acm.org/doi/pdf/10.5555/1074100.1074162. Күні бүгін де жасанды интеллект (AI) көптеген қателер жібереді, олар «нақты емес ойлау» деп аталады, сондықтан қателерді анықтау өте қажет. Bell Labs компьютерлері қуатты, сенімді және теңдестірілген машиналар болды. Олар көбінесе вакуумдық түтікшелерге негіделген құрылғыларынан жылдамдық шешуші фактор болмайтын мәселелерді шешуде озып кететін. Бірақ фон Нейманның компьютерлік архитектура туралы идеялары танылып, қабылданғаннан кейін, бұл артықшылық жойылды, өйткені басқа инженерлер ENIAC сияқты машиналардың архитектуралық кемшіліктерінен құтылған электрондық компьютерлерді құруды үйренді. Осылайша, Bell Labs машиналары эволюциялық соқпаққа түсті, бірақ олардың цифрлық есептеу тарихына қосқан үлесі зор болды. Соғыс аяқталғаннан кейін Стибиц Bell Labs-қа оралмады, бірақ жеке кеңес берумен айналыса бастады. Сол сәтте ол аналогтық және цифрлық жүйелердің арасындағы қарама-қайшылықтың шектерін көрсетті. Ол оны практикалық маңызы жоқ, теориялық қарама-қайшылық ретінде сипаттады, өйткені сол кездегі көптеген компьютерлер аналогтық және цифрлық механизмдердің комбинациясынан тұрды.

Компьютерлік өнер

Кейінгі жылдары Стибиц "компьютерді сөздік емес мақсаттарда пайдалануға көшті". Ол Commodore Amiga-ны компьютерлік өнер жасау үшін қолданды. 1990 жылы Денисон университетінің математика және компьютерлік ғылымдар кафедрасының меңгерушісіне жазған хатында ол былай деді:

Мен компьютерді сөздік емес қолдануға бет бұрдым және компьютерлік "өнер" көрмесін ұйымдастырдым. Тырнақшалар қажет, себебі менің еңбегімнің мақсаты маңызды өнер тудыру емес, осы іс-әрекеттің көңілді екенін көрсету, дәл сияқты, компьютерлерді жасау елу жыл бұрын қызықты болғандай. Денисон университетінің математика және компьютерлік ғылымдар кафедрасы оның кейбір туындыларын ұлғайтып, көрсетіп қойды.