Релейный вычислитель в начале 20-го века.

[Тунгус]

КБ Ивченко на своих двухконтурниках пользовало, и там была относительно сложная система...

Хотелось бы ссылку.

И что-то подсказывает, что температура рабочего тела там была не 293К.

[Serg]

Вот тут и возникает та проблема, на которую указал Санитар Евгений. Если в РеИ в 1890-1900 гг. появляются АТС, а потом на отработанных технологиях начинают пилить компьютеры, то у меня в этот момент должны появляться первые компьютеры, когда отработанных на АТС технологий массового изготовления реле еще нет.

Так может написать только человек 21 века. Инженеру конца 19 века такое даже в голову не придет. Он просто будет искать способы решения поставленной задачи, это его работа, создавать новые технологии, его для этого и учили.

P.S.Хотя-бы блок-схему аппарата узреть реально?

Изменено 9 Dec 2015 пользователем Serg

[wizard]

единственное что приходит в голову это СУАО линейных кораблей. 

в 1918 былы построен и внедрен электромеханический вычислитель Форд-1 (США) для линейных кораблей.

[Zenitchik]

СУАО линейных кораблей

И для торпедной стрельбы!
А в 20-х - для автоматического наведения на цель дистанционно-управляемых торпедных катеров и выдачи команды на пуск.

[wizard]

не поместится в защищенный отсек эсминца

[Serg]

единственное что приходит в голову это СУАО линейных кораблей. 

Боюсь не взлетит, аналоговый вычислитель будет проще сделать. Да и идеологически в то время понятней и ближе. ИМХО только для научных расчетов.

Изменено 9 Dec 2015 пользователем Serg

[wizard]

военные деньги не экономят в отличие от ученых.

[Zenitchik]

военные деньги не экономят в отличие от ученых.

Дело не в деньгах. Аналоговый вычислитель может работать в реальном времени. А цифровые этому научились относительно недавно.

только для научных расчетов

Только для численных методов.
Расчёты по формулам в то время не критичны по скорости.

[Serg]

Только для численных методов. Расчёты по формулам в то время не критичны по скорости.

К двадцатому веку для научного эксперимента только "палки и веревки" уже становилось маловато, соответственно и массив обрабатываемых данных должен был возрасти. Коллега, как понял, предлагает что-то вроде программируемого калькулятора. Хотелось бы всё-таки каких-то подробностей о гипотетических возможностях, чтоб не гадать на кофейной гуще. На том же Феликсе, к примеру, можно возводить в степень и извлекать корни, но занятие весьма нудное. Если научит машину считать ряды, то вполне может найти применение.

Изменено 10 Dec 2015 пользователем Serg

[letbur]

Для начала хочу сказать основное отличие универсального цифрвого компьютера от других вычислительных машин. Его главная особенность -
это то, что все вычисления выполняются под управлением ПРОГРАММЫ. И если надо изменить решаемую задачу, то надо только поменять программу, а не переделывать весь компьютер.

Чем универсальный компьютер отличается от арифометра? В арифмометре есть аналог арифметически-логичекого устройства компьютеров, но все управление им выполнялось человеком. По сути, скорость работы арифмометров ограничена тем, с какой скоростью человек способен выполнять действия. Да, на арифометре можно выполнять любые вычисления. Но это делает человека, по программе записаной на бумажке и лежащей перед глазами (или в памяти, но поять же человеческой). А всякие аналоговые компьютеры и табуляторы способны выполнять многие операции и без управления человеком. Но в них задачу нельзя изменить, не переделывая вычислительную машину полностью. У универсального компьютера для  изменения задачи достаточно заменить программу (вставить другую перфоленту).

 

Еще одна особенность универсальных компьютеров. Любой компьютер может решить любую задачу, которая может быть решена по известному алгоритму. То есть на Цузе z1 можно было бы поставить и windows 7. Если бы у него памяти и перфоленты хватило...

[prostak_1982]

Инженеру конца 19 века такое даже в голову не придет. Он просто будет искать способы решения поставленной задачи, это его работа, создавать новые технологии, его для этого и учили.

Ну, тут в пример можно привести Бэббиджа. В его работу вложили чертову уйму государственных денег. Он сам более чем основательно вложился. Когда своих денег уже не хватало, комиссия изучила имевшиеся на тот момент результаты и просто прикрыла лавочку.

Тут может получиться примерно то же самое. То есть инженер будет искать пути увеличения надежности для конкретно своей конструкции реле. Это все равно будет требовать материалов и денег. А когда затраты превысят определенный уровень, то эту разработку тоже прикроют.

Не спорю, определенный полезный выхлоп с этого будет. Некоторые решения смогут применить в обычных коммутационных реле. Это даст толчок развитию АТС, что приведет к появлению надежных решений на 5-10 лет раньше. А так как прецедент строительства уже был, то попытки могут возобновиться на новом уровне, примерно в 1920 г. Конечно, это уже прогресс по сравнению с РеИ, но не так круто смотрится.

P.S.Хотя-бы блок-схему аппарата узреть реально?

 

 

Хотелось бы всё-таки каких-то подробностей о гипотетических возможностях, чтоб не гадать на кофейной гуще

А вот с этим бЯда. Как инженер-конструктор я понимаю, что такую машину в металле можно было бы выполнить, и она бы некоторое время даже работала бы, этак 15-20 минут, прежде чем контакты не начали ломаться и заедать. Но в схемотехнике и логике именно ЭВМ я слабо разбираюсь. Я так думаю, что начали бы просто с коммутируемых сумматоров и разностных машин, чтобы просто понять, насколько это возможно в целом.

Изменено 10 Dec 2015 пользователем prostak_1982

[sanitareugen]

А с какой скоростью он должен по вашему лететь? Скорость звука - это скорость распространения волн давления в газе.

Ну, почитайте хоть Залманзона. Или другое пособие по пневмоавтоматике. Там не "волны давления" работают, там нужно перемещение самого газа.

[sanitareugen]

военные деньги не экономят в отличие от ученых.

(Сюрприз! Сюрприз!). Экономят. Военный бюджет - большой, но конечный. Тратить на опыты без гарантированной пользы - меньше на портянки и патроны остаётся.

[sanitareugen]

Аналоговые на этот момент мэйнстрим. В частности, потому, что реализуемы технически и дивно надёжны. Чтобы вычислить таблицу стрельбы на аналоговой электромеханической машине, нужно выпилить напильником по шаблону кулачок. Затем поворот кулачка позволит снимать значение прицела на данную дальность. Цифровая машина - несколько сот реле, несколько десятков ячеек памяти для хранения коэффициентов, и достаточно большая пауза до выдачи результата. При этом выход из строя любого из сотни реле - неработоспособность СУО в целом. В кулачке ломаться нечему, сам по себе он не сотрётся за время эксплуатации, а куда лить масло, если клинит, видно. А вот найти в ходе боя коротнувшее реле, причём за время до следующего залпа... Ну и от вибрации машин, и даже от сотрясения взрывами снарядов за бронёй кулачковое СУО не выйдет из строя. Релейное же - ...

[sanitareugen]

Недостаток аналоговых - неперестраиваемость. Но малые модификации (смена типа снаряда) реализуются заменой кулачка, а большие понадобятся тогда, когда спишут весь корабль. Другой недостаток - аналоговые имеют погрешность от 1% до 0.1%. Но для задач, скажем, управления стрельбой, погрешность собственно расчёта мала по сравнению с погрешностью исходных данных и вариабельностью свойств снаряда.

[Serg]

Ну, тут в пример можно привести Бэббиджа. В его работу вложили чертову уйму государственных денег. Он сам более чем основательно вложился. Когда своих денег уже не хватало, комиссия изучила имевшиеся на тот момент результаты и просто прикрыла лавочку. Тут может получиться примерно то же самое. То есть инженер будет искать пути увеличения надежности для конкретно своей конструкции реле. Это все равно будет требовать материалов и денег. А когда затраты превысят определенный уровень, то эту разработку тоже прикроют.

Вообще-то конец 19 века время массового внедрения промышленного электричества. А в электротехнике без релейной автоматики не обойтись. Ну вот в упор не вижу сложностей в изготовлении реле. У него устройство сильно проще чем ударный механизм кремневого пистолета. Ну и если изначально настраиваться на неудачу, то какой смысл вообще начинать?

А вот с этим бЯда. Как инженер-конструктор я понимаю, что такую машину в металле можно было бы выполнить, и она бы некоторое время даже работала бы, этак 15-20 минут, прежде чем контакты не начали ломаться и заедать. Но в схемотехнике и логике именно ЭВМ я слабо разбираюсь

Вот поэтому и у Бэббиджа ничего не вышло. У него не было четкого понимания как его идея должна была выглядеть в металле. 

[sanitareugen]

Ну, Георг Шутц доработал его проект (в основном в сторону упрощения разностной машины) и создал в 1852 работающую, причём по крайней мере две были проданы и использованы для расчёта таблиц (как утверждают, одна для логарифмических, вторая для демографической статистики применительно к страхованию жизни)

Бэббедж просто увлёкся идеей "Аналитической машины", которая за пределами возможностей механики вовсе, и завалил работы по "Разностной №1", а когда понял сложность - "Разностную №2" ему финансировать отказались, поскольку первое финансирование списали, как безрезультатное.

Изменено 10 Dec 2015 пользователем sanitareugen

[letbur]

Ну, почитайте хоть Залманзона. Или другое пособие по пневмоавтоматике.

Там написано про теорию автоматического управления и аналоговую технику. А нас интересует цифровая.

Там не "волны давления" работают, там нужно перемещение самого газа.

Пак движение возникает, когда появляется разница давлений. А давление распространяется со скоростью звука. А с какой скоростью двигаются электроны по медному сигнальному проводу?

Ладно. Пока прикину таймлайн. Даты достаточно условны. Честно говоря, я пока не уверен, что это возможно, но хочется немного помечтать... Тем более, серьезных препятствий пока не так много.

1 этап. Один из ученых (первый попаданец), в 19 или 18, или 10 веке решает заняться математикой и логикой. Он обращает внимание на то, что все арифметические операции можно свести к двоичной логике. Он строит теорию двоичных вычислений и публикует её.

2 этап. Другой изобретатель (второй попаданец) занимается налаживанием какой-нибудь пневматической (или гидравлической) машины. У него возникла серьезная проблема - требовался обратный клапан, который рассчитан на очень большое количество отркытий-закрытий. Из за некачественных материалов ему никак не удается добиться требуемой надежности. Из за частых ударов клапан постоянно ломается. Долго думая, он наконец изобретает клапан Теслы - это обратный клапан, в котором нет ни одной подвижной детали. Проводит испытания, клапан хоть и немного пропускает, зато из за отсутствия механики надежность у него абсолютная.
Хотя в его изначальной задаче клапан применения не нашел (все же лучше оказалось использовать механику), изобретатель решил пойти дальше. Выяснить, а можно ли создать более сложные газодинамические механизмы. Так он дошел до управляемого струйного клапана (усилителя), в котором не было подвижных деталей.

3 этап. Кто-то решил упростить жизнь счетоводам и построить механическую аналитическую машину (аналог машины Бэббеджа). Разумеется, у него ничего не получилось. Но на результаты все равно обратила внимание научная общественность. Было хорошо видно, что аналитическая машина могла бы решать очень широкий круг задач. Возможно, она даже могла бы мыслить как человек...

4 этап. Всем было понятно, что аналитическую машину не создать из за избыточной сложности. Надо сначала на чем-то потренироватья. Сделать миникомпьютер, который не имел всей мощности аналитической машины, но мог делать хоть что-нибудь. И он должен быть как можно более дешевым и надежным. И тут обратили внимание на струйные клапаны. Они были очень просты в изготовлении (по сравнению с реле, шестеренками и лампами), да в добавок обладали высочайшей надежностью. Но они не могли работать с десятеричной системой. И какой-то великий изобретатель (четвертый попаданец) обращает внимание на работы первого попаданца, который доказал, что двоичной арифметики достаточно для любых вычислений. И всего за 5 лет был собран первый в истории компьютер. Его примерные характериситки:

Разрядность процессора: 4 бита

Оперативная память: 2 байта (3 слова+аккумулятор).

тактовая частота: 1 Гц

Арифметико-логическое устройство  было способно делать только две операции - сложение и инверсию.

постоянная память - перфолента, неограниченной длинны. Входные данный и программа записывались на перфоленте. Выходные данные считыались из памяти напрямую.

Вес - 100 кг

Мощность - 500 Вт

Система команд

jmp n - переход на n команд назад или вперед. -7<n<8

skipz - пропустить следующую команду, если в аккумуляторе записан ноль

add acc,rn - сложить аккумулятор с регистром. rn может быть равно 1, 2 или 3.

add acc, d - сложить непосредственно следующие данные с аккумулятором

inv acc - инвертировать аккумулятор.

clr acc - запись нуля в аккумулятор. 

mov rn,acc - запись данных из аккумулятора в регистр.

 

Аккумулятор - одна из ячеек памяти

регистры (их 3) - остальные ячейки.

Программа записывалась на перфоленту. Механизм по очереди перебирал команды и выполнял их. По команде jmp перфолента могла отматываться на несколько команд назад или вперед.

Изобретатель показал, что теоретически у его машины можно неограниченно наращивать объем оперативной памяти, а значит она могла бы делать все те же операции, что и аналитическая машина. Устройство было довольно простым и пригодным к массовому производству. Главным его недостатком было то, что двух байт памяти не хватало почти ни на что. Для реальных вычислений компьютер подходил хуже, чем обычный арифмометр. Проблемой была низкая разрядность и медленная скорость работы. Тем не менее, для него уже можно было писать программы. Но зато такой компьютер вполне мог стать игрушкой для богатых, которые могли заниматься программированием как хобби.

 

Изменено 10 Dec 2015 пользователем letbur

[Marlagram]

Хотелось бы ссылку. И что-то подсказывает, что температура рабочего тела там была не 293К.

Это, емнип, даже в Иноземцеве&Сандрацком было.

И да, рабочее тело там из последних ступеней компрессора, температурой в районе 650 Цельсия.

[Serg]

Недостаток аналоговых - неперестраиваемость. Но малые модификации (смена типа снаряда) реализуются заменой кулачка,

Можно и без кулачков обойтись, чисто электрически на реохордах. Тогда перенастройка будет проще, изменением параметров схемы.

[sanitareugen]

Залманзон как раз о пневмонике. А руководства по пневмоавтоматике описывают и аналоговые, и дискретные системы.

[sanitareugen]

Можно и без кулачков обойтись, чисто электрически на реохордах. Тогда перенастройка будет проще, изменением параметров схемы.

Кулачок - нелинейный преобразователь. А реохорд линейный. Электрические нелинейные возможны, но вот открываю справочник 1965 года по АВМ - нелинейные элементы на диодах, электромеханические со следящей схемой, на эффекте Холла... То есть для начала ХХ века либо та же механика (с преобразованием, но задающий элемент механический), либо нереализуемое. Ну, то есть какие-то нелинейные элементы были, в более старом руководстве обсуждается, какая вольтамперная характеристика у лампы накаливания с вольфрамовой нитью, какая с угольной, и когда какую в нелинейную схему вставлять, и как улучшить - заменив угольный столбик на тиритовый, а в лампе с металлической нитью накачав водород под давлением. Но это ещё менее перестраиваемо, чем механика с кулачком.

[Звёзды Светят]

Эти рассуждения так припоминают логиновского "Зенитчика".....

 

Там был такой эпизод, что хроноаборигены предпочли пожертвовать несколькими зенитками и их расчётами - лишь бы спасти драгоценное ПУАЗО, внешне похожее на большой тяжеленный ящик.

Вывозить ПУАЗО с передовой досталось попаданцу - который сходу определил его как АВМ.

А хроноаборигены и слова такого не знали - АВМ.....

[sanitareugen]

ПУАЗО ещё и гибридный вычислитель. И не в смысле цифро-аналоговый. А в азимовском смысле C-Fe, 8 человек расчёта ПУАЗО из 11 составляют элементы вычислительной схемы, как раз для нелинейных операций, линейные-то ПУАЗО делало само...

[Serg]

Кулачок - нелинейный преобразователь. А реохорд линейный. Электрические нелинейные возможны, но вот открываю справочник 1965 года по АВМ - нелинейные элементы на диодах, электромеханические со следящей схемой, на эффекте Холла... То есть для начала ХХ века либо та же механика 

.........

А просто с бумажкой и карандашом? Предположим есть переменное сопротивление с линейной функцией. Даже в зависимости от того как мы его включим, с какой нагрузкой и шунтированием, у нас будет куча самых разных зависимостей I от U.