Вейзак: Первый компьютер в Израиле

Введение

ВЕЗАК (Weizmann Automatic Computer) был первым компьютером в Израиле и одним из первых в мире крупномасштабных электронных компьютеров с хранимой программой. Он был создан в Институте Вейцмана в 1954–1955 годах на основе архитектуры, разработанной Джоном фон Нейманом для Института перспективных исследований (IAS), и функционировал до конца 1963 года. ВЕЗАК широко использовался израильскими учеными и исследователями, способствуя развитию науки и техники в молодой стране. Как и все компьютеры того времени, это была уникальная машина, не способная обмениваться программами с другими компьютерами, даже с другими машинами, построенными по архитектуре IAS.

Начало

Проект WEIZAC был инициирован профессором Хаимом Л. Пекерисом, который работал в IAS в то время, когда машина фон Неймана IAS проектировалась. Хаим Вейцман, будущий первый президент Израиля, попросил Пекериса создать в Институте Вейцмана отдел прикладной математики, и Пекерис хотел, чтобы там был доступен аналогичный компьютер. Пекерис рассматривал это как средство для решения уравнений Лапласа, описывающих приливы в океанах Земли, а также для пользы всего научного сообщества Израиля, включая Министерство обороны. В июле 1947 года консультативный комитет отдела прикладной математики обсудил план по созданию компьютера. В состав комитета входили Альберт Эйнштейн, который не считал эту идею целесообразной, и Джон фон Нейман, который ее поддержал. В одном из разговоров фон Неймана спросили: "Что эта маленькая страна будет делать с электронным компьютером?" Он ответил: "Не беспокойтесь об этом. Если никто другой не будет использовать компьютер, Пекерис будет использовать его полный рабочий день!" В итоге было принято решение продолжить реализацию плана. Хаим Вейцман выделил на проект 50 000 долларов США (50 000 долларов в 1947 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время), что составляло 20% от общего бюджета Института Вейцмана. В 1952 году Джеральд Эстрин, инженер-исследователь из проекта фон Неймана, был выбран для руководства проектом. Он прибыл в Израиль вместе со своей женой, Тельмой, которая была инженером-электриком и также участвовала в проекте. Они привезли с собой схемы, но не комплектующие. Позже Эстрин заметил: "Оглядываясь назад, если бы мы систематически разработали детальный план реализации, мы, вероятно, отказались бы от этого проекта". По прибытии у Эстрина сложилось впечатление, что, помимо Пекериса, другие израильские ученые считали идею строительства компьютера в Израиле абсурдной. Для привлечения квалифицированного персонала к проекту было размещено объявление в газете. У большинства кандидатов не было документов об образовании, поскольку они были утеряны во время Холокоста или во время иммиграции, но в формирующемся техническом сообществе Израиля все друг друга знали или слышали друг о друге. Проект WEIZAC также предоставил математикам и инженерам возможность переехать в Израиль, не прерывая свою профессиональную карьеру.

The WEIZAC project was initiated by Prof. Chaim L. Pekeris, who worked at the IAS at the time von Neumann's IAS machine was being designed. Chaim Weizmann, Israel's future first president, asked Pekeris to establish the Department of Applied Mathematics at the Weizmann Institute, and Pekeris wanted to have a similar computer available there. Pekeris wanted it as means to solve Laplace’s tidal equations for the Earth's oceans, and also for the benefit of the entire scientific community of Israel, including the Defense Ministry. In July 1947, an advisory committee for the Applied Mathematics Department discussed the plan to build the computer. Among the committee's members were Albert Einstein, who did not find the idea reasonable, and John von Neumann, who supported it. In one conversation, von Neumann was asked: "What will that tiny country do with an electric computer?" He responded: "Don’t worry about that problem. If nobody else uses the computer, Pekeris will use it full time!" In the end, a decision was made to proceed with the plan. Chaim Weizmann assigned US$50,000 for the project (50000.0 in 1947 is equivalent to about <calculated amount> in recent years), which was 20% of the Weizmann Institute total budget. In 1952, Gerald Estrin, a research engineer from the von Neumann project, was chosen to lead the project. He came to Israel along with his wife, Thelma, who was an electrical engineer and also involved in the project. They brought with them schematics, but no parts. Estrin later commented: "As I look back now, if we had systematically laid out a detailed plan of execution we would probably have aborted the project." After arriving, Estrin's impression was that besides Pekeris, other Israeli scientists thought it is ridiculous to build a computer in Israel. To recruit skilled staff for the project, a newspaper advertisement was posted. Most of the applicants had no records of prior education because those were lost in the Holocaust or during immigration, but in Israel's budding technical community everyone knew or knew about everybody else. The WEIZAC project also provided an opportunity for mathematicians and engineers to move to Israel without sacrificing their professional careers.

Технические характеристики

ВЕЗАК был асинхронным компьютером, работающим с 40-битными словами. Инструкции состояли из двадцати бит: восьмибитный код операции и двенадцать бит для адресации. Для ввода-вывода использовалась перфорированная бумажная лента, а позднее, в 1958 году, магнитная лента. Изначально память представляла собой магнитный барабан объемом 1024 слова, который впоследствии был заменен на гораздо более быстрый модуль магнитоядерной памяти объемом 4096 слов. В 1961 году память была дополнительно расширена еще двумя модулями по 4096 слов.

Использование

В конце 1955 года WEIZAC выполнил свой первый расчёт. Впоследствии он использовался для решения таких задач, как глобальные изменения приливов, землетрясения, атомная спектроскопия, рентгеновская кристаллография, методы случайного блуждания, численный анализ и другие проблемы. Компьютер обнаружил амфидромическую точку в Южной Атлантике, где прилив не изменяется. Он также численно вычислил собственные значения квантовой системы атома с двумя электронами, используя программу, разработанную Игалом Аккадом, который перевёл разработку Пекериса соответствующих уравнений в машинный код. Эти результаты позднее были экспериментально подтверждены Национальной лабораторией Брукхейвена, что подтвердило корректность уравнений Шрёдингера. WEIZAC был постоянно загружен работой, и пользователи (особенно из других учреждений) всё больше расстраивались из-за невозможности получить время для вычислений и требовали увеличения количества доступных компьютеров. Успех WEIZAC привёл к осознанию потребности в компьютерах и цифровых технологиях в Израиле и, в конечном итоге, заложил основу для компьютерной и технологической промышленности Израиля.