Релейный вычислитель в начале 20-го века.

[letbur]

Проблемы в пневмонике возникают, когда появляется больше, чем 2-3 логических элемента. Синхронизировать не удаётся.

Ссылку.

[letbur]

И еще. Вопрос на засыпку. Что с чем вы предлагаете синхронизировать?

[sanitareugen]

Сугубое ИМХО.

Появление попаданца с идеей строить компьютеры не изменит ничего (по буквам - Николай, Иван, Харитон, Ульяна, Яков - ничего). Потому как "идея вообще" известна. И пораньше Бэббеджа. Появление попаданца с подробно разработанной схемой изменит очень мало. Просто по сложностям реализации. Проект, скорее всего, умрёт недоделанным, и потом историки науки напишут сенсационную статью. Попаданец, не только подробно знающий принципы ВТ, но и ориентирующийся в тогдашней технологии и в потребностях армии, бизнеса и производства, что-то, может, и сделает. Или не сделает, трудностей никто не отменял. Наиболее реалистично делать аналоговые специализированные вычислители. Которые, в принципе, уже есть, но если усовершенствовать - можно: 1. Наработать денег на опыты, а их нужно не много, а очень много. 2. Завоевать репутацию делового человека, а не прожектёра. 3. Оценить реальную потребность и сообразоваться с ней. 4. Доработать существующую технологию. Затем только выдвинуть идею цифровых машин, возможно, как способа рассчитывать аналоговые (в смысле корабельное СУО чисто аналоговое, но рассчитать его под новые пушки, расположение дальномеров и директоров и т.п. за разумное время - хорошо бы ЦВМ). Машины вынуждено будут десятичные. Поскольку стоимость декадного счётчика немногим выше, чем реле, а на 6 десятичных разрядов нужно 6 счётчиков или 40 реле. Как вариант - двоично-пятеричные. Причём начинать с "калькуляторов" с ручным вводом, из которых выйдет потом АЛУ, параллельно развивать табуляторы, проталкивая их в бизнес и прорабатывая возможность их употребления для инженерных расчётов. Лет через 10 при успехе можно предложить табулятор с умножающей приставкой и "калькулятор" с памятью. Это подтолкнёт вычислительные методы и создаст спрос на такие машины. Лет через ещё 10 захотят программируемую. Вот тогда можно заговаривать о двоичной системе с квазиэлектронной (релейной), потом и электронной реализацией.  Благо тогда выпуск реле будет налажен. Ну и примерно к 1940 первая ЭВМ.

[prostak_1982]

Пристыжен.

[Звёзды Светят]

Появление попаданца с идеей строить компьютеры не изменит ничего

 

Когда склоняли по всем падежам минаковщину,  было много рассуждений типа "авиация в мире Харькова" или "артиллекрия в мире Харькова".

А вот какова была бы вычислительная техника в мире Харькова?!....

 

Неужели? -

 

по буквам - Николай, Иван, Харитон, Ульяна, Яков - ничего

[Тунгус]

А вот какова была бы вычислительная техника в мире Харькова?!....   Неужели? -

А в мире Харькова был не просто попаданец, обещающий лютый бешеный нагиб всего живого промежуточным патроном что-то там в отдалённой перспективе, если денег дадут, а уйма оборудования с инфраструктурой. Рабочие образцы, на которых можно понажимать кнопочки и на которых можно убедиться в том, что обещания реальны.

[dragon.nur]

Как-то все про газоразрядные счётчики забыли декатронные.

[letbur]

Вообще, очень много случаев, когда послезнание стоит очень очень дорого. Есть технологии, которые возникли строго в свое время,  и попаданец не смог бы создать их ни на год раньше. Например, паровые машины. А есть то, что попаданец может внедрить на очень много лет раньше времени, не понеся значительных затрат. Пример такой попаданеческой технологии - лекарство от цинги. Казалось бы, лимонами её начали лечить еще в 18 веке. Но в начале 20 века проблемы с цингой были в антарктической экспедиции Скотта. http://www.popadancev.net/istoriya-izucheniya-cingi/ Чему нас учит эта история? Тому что послезнание стоит очень дорого. И тому, что всегда можно совершить прорывное открытие. Очень многие открытия сделали намного позже, чем могли бы сделать.

 

Конечно, не нужно считать предков идиотами. Но и переоценивать их тоже не надо.

Наиболее реалистично делать аналоговые специализированные вычислители.

в смысле корабельное СУО чисто аналоговое, но рассчитать его под новые пушки, расположение дальномеров и директоров и т.п.

В любых боевых системах аналог рулит - надежность превыше всего. А там где точности аналога не хватате, юзаем тетрадку с таблицами. Собственно, первые цифровые компьютеры для таких задач никто использовать даже не пытался - скорость и надежность не та.

 

Но есть области техники, где аналоговые вычислительные машины работают либо очень плохо (научные расчеты, статистика) либо вообще никак (шифрование, криптоанализ). Вот тут то и надо внедрять сначала более примитивную цифровую технику, потом компьютеры.

 

ИМХО про

Двоичный код против десятичного.

Главные преимущества десятичного кода - он понятее человеку, и десятичные счетчики сделать проще, чем двоичные. На них проще выполнять такую операцию как сложение. Главный недостаток десятичного кода перед двоичным - все остальные операции на нем выполнять сложнее. Даже умножение на арифомометре требует большего количества действий, чем на двоичном процессоре. Допустим умножаем два 6-значных числа на арифомемтре и два 20-битных числа на двоичном АЛУ. Второе выполнет умножение за 20 операций сложения. Арифмомету потребуется в среднем 30 операций сложения. Передача данных из регистров в память - это вообще песня. С трудом представляю, как реализовать её в 10-ричном коде.

 

Значит, для относительно простых операций типа сложения (и хранения результата в том месте, где он посчитан) лучше подходит десятеричный код. Если результат сложения потом как-то автоматически обрабатывается - двоичный код вне конкуренции.

 

Главная проблема машины Бэббиджа - избыточная сложность. Надо было делать как можно более простой компьютер, на основе двоичного кода и маленькой разрядностью. Он мог бы выполнять те же операции, что и большой, если туда добавить достаточно памяти. А нарастить память, когда станет ясно, что машина работает - не проблема.

[Zenitchik]

С трудом представляю, как реализовать её в 10-ричном коде.

А в двоичном как?

А нарастить память, когда станет ясно, что машина работает - не проблема.

Ага. Для этого нужно с самого начала проектировать масштабируемую архитектуру.

[Тунгус]

В любых боевых системах аналог рулит - надежность превыше всего.

Особенно телеграфная связь аналоговая:)

[letbur]

С трудом представляю, как реализовать её в 10-ричном коде.

А в двоичном как?

Что-то я погорячился. Извиняюсь. Передачу данных и в двоичном  и в десятичном виде вполне возможно.

 

В двоичном это выглядит так. Все устройства компьютера (регистры, память, АЛУ) подключены к шине данных. В простейшем случае (чтобы не делать логику с тремя состояниями) выполняется схема монтажного "ИЛИ"- если хоть одно устройство выдает ЕДИНИЦУ, то на шине устанавливается единица. Есть устройство управления, которое выбирает, куда данные пойдут. То устройство, которое данные принимает переводят в режим приема данных, то устройство, которое передает, в режим передачи. Все остальные передают нули. Если передатчик выдаст 1, то на шине будет 1, и его примет приемник. Если 0 - то ноль. Прием данных происходит, когда проходит синхронизирующий импульс. Таким образом, к каждой каждому устройству идет минимум три управляющих сигнала 

clk - синхронизация. Один и тот же на все устройства. Идут прямоугольные импульсы с тактовой частотой.

r/w' - чтение/запись. Выбирает, что делает устройство - читает или записывает.

cs - выбор устройства. Если он равен нулю, то устройство вообще ничего не делает и выдает на шину единицу (чтобы не мешать другим устройствам) Этот сигнал формируется устройством управления либо мультиплексором. Последний поулчает сигнал по шине адреса и выбирает устройство, адрес которого выставлен.

И, разумеется, ко всем устройствам идет шина данных (там линий несколько). На АЛУ подается больше управляющих сигналов - ему еще надо знать какое действие надо выполнить.

 

Как сделать то же самое на 10-ричном коде? Бэббидж предлагал использовать реечную передачу. Я точно не знаю, но в моем представлении это будет выглядеть примерно так. Тут не обойтись аналогом логики с тремя состояниями (точнее, с 11). Каждое устройство может выдать на шину данных (рейку) информацию (передвинуть рейку на заданное число зубцов), либо принять её (посмотреть насколько зубцов сдвинулась рейка). Еще можно просто разобщаться с рейкой (по сигналу cs). Работа аналогична двоичной логике, но на реле такое не сделаешь. И на пневмонике тоже. Только хардкор, только механика.

 

По проводам десятеричные данные можно передавать в унарном коде - в виде нескольких импульсов (приемник считает импульсы). Во сколько раз такая система будет медленнее двоичной?

[letbur]

Ага. Для этого нужно с самого начала проектировать масштабируемую архитектуру.

Так попаданец понимает, что компьютер надо масштабировать с самого начала. Поэтому все продумывает заранее.

Не такая уж это проблема. Можно сделать шину адреса большей разрядности, чем достаточно для имеющейся памяти.Затраты для этого нужны совсем небольшие - просто предусмотреть в процессоре 1 дополнительный регистр, для доступа к дополнительной памяти. Причем физически регистр можно не делать - просто предусмотреть место для него. (ну запасные линии в шине управления для этой цели) Это же у нас не микросхема - тут всегда можно что-то добавить и убрать в самом процессоре.

 

Но даже если изобретатель это сделать забудет, то можно взять дополнительные адреса для памяти из памяти имеющейся. Просто подключить дополнительную шину адреса к ячейкам памяти. Обрачение к такой памяти будет более сложным и выполнятся через специальную программу (важно, чтобы в основной памяти хватило для нее места), но таким образом память можно расширять до бесконечности. Реальное ограничение - надежность и скорость работы. Но на первом этапе вожно показать, что все это вообще может работать.

 

Предлагаю такое развлечение. Попробовать (не сильно отвлекаясь на поиск готовых схем в гугле) нарисовать схему пневмонического, релейного и механического компьютера. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд. Сделать да, сложнее. А нарисовать вполне возможно. Я пока начну рисовать, а остальные могут предложить свой вариант, или поправить мой.

 

 

 

Изменено 11 Dec 2015 пользователем letbur

[vashu1]

Ну разумеется, для блог(г)еров никаких проблем нет. Не то, что для тупых инженеров. Проблемы в пневмонике возникают, когда появляется больше, чем 2-3 логических элемента. Синхронизировать не удаётся.

Открываем, скажем, Чудакова и любуемся на описания схем сумматоров и динамической памяти. Максимальную цифру элементов в _серийном_ устройстве где-то видел - порядка тысячи.

[vashu1]

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...

Матвей: Рассказываю краткое содержание предыдущей серии. В конце 44-ого года фашисты построили первую атомную бомбу, первый ламповый компьютер и первую операционную систему — «Das Windows 45». Бомба у них так и не взорвалась…

Штирлиц: А система?

Матвей: …а система всё время зависала и просила отправить отчёт к какой-то там матери. Потом, когда они догадались обложить электронные лампы мокрыми тряпками, всё вроде заработало.

[ВВВ]

Без попаданца тут, строго говоря, никуда.

Ну вот бы и занимались этим - а то броненосцы всяки строят и тд  

[колонкизатор]

Давайте уж как-то без попаданцев.

[prostak_1982]

Давайте уж как-то без попаданцев.

+100

[ВВВ]

Давайте уж как-то без попаданцев.

Да можно и без них

Но беда то не в самих попаданцах, а в том что пишут про них в основном люди убогие....

А так - попаданец технический прогрессор сможет выстрелить если технологии уже как бы и позволяют, а вот математический аппарат или что еще - делает появление какого устройства пока невозможным.

И та же ЭВМ на реле - один из немногих случаев вот этакой ситуации. 

[колонкизатор]

Но беда то не в самих попаданцах, а в том что пишут про них в основном люди убогие....А так - попаданец технический прогрессор сможет выстрелить если технологии уже как бы и позволяют, а вот математический аппарат или что еще - делает появление какого устройства пока невозможным.И та же ЭВМ на реле - один из немногих случаев вот этакой ситуации.

Да пожалуйста---попаданец прилетает в Древний Египет и убивает фараона. См. "демотиваторы про попаданцев".

[ВВВ]

Да пожалуйста---попаданец прилетает в Древний Египет и убивает фараона. См. "демотиваторы про попаданцев".

Лучше - Конец Вечности  

[колонкизатор]

Лучше - Конец Вечности

Философия...

[ВВВ]

Философия..

И что ? В книге описан мир созданный именно таким попаданцем. Технологии опережали математику - вот Вечность и появилась. А потом и была уничтожена.

 И кто бросить камень в Айзека за попадалово ?  

 

[колонкизатор]

И кто бросить камень в Айзека за попадалово ?

Я нет. Старое попадалово-классика, современная-близка к мусорке. К книгам про попаданцев вполне можно отнести утверждение "раньше было лучше".

[letbur]

Я тут решил попробовать изобрести велосипед. Придумать с нуля компьютер типа машины Бэббиджа. Разумеется в металле я его делать небуду. Просто нарисую кинематическую схему. Вернее, уже начал рисовать. Сама машина должна стать гораздо более простой, чем у Бэббиджа, но её изготовить будет тоже намного проще. Она не предназначена для сколько-нибудь сложны вычислений. Кому-нибудь корме меня интересно, что получилось?

Изменено 12 Dec 2015 пользователем letbur

[Zenitchik]

В двоичном это выглядит так.

А на механике?