哈佛大学i
 输入/输出和控制阅读器的特写 | |
| 也称为 | IBM自动序列受控计算器（ASCC） |
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| 开发人员 | 霍华德·艾肯/ IBM |
| 发布日期 | 1944年8月7日 |
| 力量 | 5 hp（3.7 kW） |
| 方面 |
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| 大量的 | 9,445磅（4,284千克） |
| 接班人 | 哈佛大学二世 |
哈佛大学I或IBM自动序列控制的计算器（ ASCC ）是战争努力中最早的通用机电计算机之一。
1944年3月29日，约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）于1944年3月29日发起的最早在Mark上运行的计划之一。当时，冯·诺伊曼（Von Neumann）正在研究曼哈顿项目，需要确定内爆是否是引爆原子弹的可行选择，该炸弹将在一年后使用。我还计算并打印了数学表，这是英国发明家查尔斯·巴巴奇（Charles Babbage）在1837年的“分析引擎”的最初目标。
根据贝塞尔（Bessel）功能之后，我经常将Mark的操作员埃德蒙·伯克利（Edmund Berkeley ）称。
我的标记在1959年被拆除；它的一部分被送给了IBM，一部分移交给了史密森尼机构，部分进入了哈佛大学的历史科学仪器集合。几十年来，哈佛的一部分在艾肯计算实验室的大厅中展出。大约在1997年，它被移至哈佛科学中心。 2021年，它再次被移至马萨诸塞州阿尔斯顿的哈佛大学新科学与工程综合体的大厅。
起源
最初的概念是由霍华德·艾肯（Howard Aiken）于1937年11月提交的。在IBM工程师的可行性研究之后，公司主席托马斯·沃森（Thomas Watson Sr.）亲自批准了该项目及其资金于1939年2月。
霍华德·艾肯（Howard Aiken）在1937年初开始寻找一家公司来设计和建造他的计算器。在两次拒绝之后，他被展示了一次示威活动，说查尔斯·巴巴奇（Charles Babbage ）的儿子在70年前送给了哈佛大学。这使他研究了巴巴奇，并将分析引擎的引用添加到他的提议中。由此产生的机器“将Babbage的分析引擎原理几乎带到了完全实现的同时，同时添加了重要的新功能”。
ASCC是由IBM在其Endicott工厂开发和建造的，并于1944年2月运往哈佛。它于5月开始了美国海军船舶局的计算，并于1944年8月7日正式介绍了该大学。
尽管不是第一台工作的计算机，但该机器是第一个自动执行复杂计算的机器，这使其成为计算的重要一步。
设计和构造
ASCC是由开关，继电器，旋转轴和离合器构建的。它使用了765,000个机电组件和数百英里的电线，包括816立方英尺（23 m 3 ） - 51英尺（16 m）的长度，高度为8英尺（2.4 m），高度和2英尺（0.61 m）深的。它重约9,445磅（短4.7吨； 4.3 T）。基本的计算单元必须在机械上进行同步和动力，因此它们由50英尺（15 m）的驱动轴连接到5马力（3.7 kW）的电动机，该电动机是主要动力源和系统时钟。来自IBM档案：
自动序列受控计算器（哈佛大学I）是第一个可以自动执行长时间计算的操作机。哈佛大学的霍华德·艾肯（Howard Aiken）博士构想的一个项目，我是由IBM工程师在纽约州恩迪科特（Endicott）建造的，一个51英尺长，高8英尺高的钢架，该钢架由计算器组成，该计算器由一个互锁的小型齿轮，柜台，开关，开关组成和控制电路，仅深度几英寸。 ASCC使用了500英里（800公里）的电线，带有300万个连接，3,500多个接力线，带有35,000个触点，2,225个柜台，1,464个Tenpole开关和72台添加机器的层，每台有23个重要数量。它是该行业最大的机电计算器。
我的商标的外壳是由未来派的美国工业设计师诺曼·贝尔·盖德斯（Norman Bel Geddes）设计的，费用为IBM。艾肯（Aiken）感到恼火的是，不使用费用（根据格蕾丝·霍珀（Grace Hopper ）的50,000美元或更多）来构建其他计算机设备。
手术
我的标记有60套24个开关用于手动数据输入，并且可以存储72个数字，每个数字长23个小数位数。它可以在一秒钟内进行3次添加或减法。乘法花费了6秒，一个划分花费了15.3秒，对数或三角功能花费了一分钟超过一分钟。
我从24通道打孔纸带中阅读了其说明的标记。它执行了当前指令，然后读取下一个指令。单独的胶带可以包含用于输入的数字，但是磁带格式不可互换。说明不能从存储寄存器执行。由于说明没有存储在工作记忆中，因此普遍认为哈佛大学一世是哈佛建筑的起源。但是，这是在《 IEEE计算史》中发表的哈佛建筑神话中提出的，它显示了“哈佛建筑”一词，直到1970年代（在微控制器的背景下）才开始使用，并且仅回顾了对哈佛机器，该术语只能应用于Mark III和IV ，而不是标记I或II 。
主要序列机制是单向机制。这意味着复杂的程序必须在身体上很长。程序循环是通过循环展开或连接包含程序回到磁带开始的纸带的末端来完成的（实际上是创建一个循环）。首先，在马克I中有条件的分支是手动进行的。后来的修改1946年引入了自动程序分支（通过子例程呼叫）。 Mark I的第一批程序员是计算开拓者Richard Milton Bloch ，Robert Campbell和Grace Hopper 。还有一个小型技术团队，其任务是实际操作机器。有些人是IBM员工，然后才被要求加入海军在机器上工作。该技术团队在哈佛大学期间没有告知他们工作的总体目的。
用于准备程序的磁带拳
带有可见编程补丁的程序胶带
用于输入程序数据常数的旋转开关
序列指示器和开关
计算部分的后视图
说明格式
输入胶带的24个通道分为八个通道的三个字段。每个存储位置，每组开关以及与输入，输出和算术单元相关联的寄存器均分配了一个唯一的识别索引号。这些数字在控制胶带上的二进制中表示。第一个字段是操作结果的二进制索引，第二个是操作的源数据，第三个字段是执行操作的代码。
对曼哈顿项目的贡献
1928年， LJ Comrie是第一个将IBM“打孔卡设备转换为科学用途：通过有限差异方法计算天文表的计算，正如Babbage 100年前为其差异引擎所设想的那样”。不久之后，IBM开始修改其制表器，以促进这种计算。这些制表符之一建于1931年，是哥伦比亚差异制表器。
约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）在洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）有一个团队，该团队使用了“修改IBM打孔机”来确定内爆的影响。 1944年3月，他提议对Mark I的内爆一些问题，1944年，他与两名数学家一起编写了一个模拟计划，以研究第一个原子弹的内爆。
洛斯阿拉莫斯集团（Los Alamos Group）在比剑桥集团（Cambridge Group）短得多的时间内完成了工作。但是，打孔卡机的操作计算为六个小数点位置，而标记我将值计算为十八个小数位。此外，标记I以较小的间隔大小（或更小的网格）集成了部分微分方程，因此...达到了更高的精度。
“冯·诺伊曼（Von Neumann）于1943年加入了曼哈顿项目，研究了建造原子弹所需的大量计算。他表明，内爆设计后来在三位一体和胖人炸弹中使用，可能会更快，更有效比枪支设计。”
艾肯和IBM
艾肯（Aiken）发表了一份新闻稿，宣布Mark I列为唯一的“发明家”。詹姆斯·W·布莱斯（James W. Bryce）是唯一提到的IBM人，尽管包括克莱尔湖（Clair Lake）和弗兰克·汉密尔顿（Frank Hamilton）在内的几位IBM工程师帮助建立了各种元素。 IBM董事长托马斯·J·沃森（Thomas J. ”。 IBM继续构建其选择性序列电子计算器（SSEC），既测试新技术，又为公司的努力提供了更多宣传。
继任者
标记I紧随其后的是哈佛大学二世（1947年或1948年），马克三世/ADEC （1949年9月）和哈佛大学Mark IV （1952） - 艾肯的所有工作。 Mark II是对标记I的改进，尽管它仍然基于机电继电器。 Mark III主要使用电子组件（真空管和晶体二极管） ，但还包括机械组件：用于存储的旋转磁鼓以及用于在鼓之间传输数据的继电器。标记IV是全电子的，用磁芯记忆代替了其余的机械组件。 Mark II和Mark III被运送到弗吉尼亚州达尔格伦的美国海军基地。 Mark IV是为美国空军建造的，但它留在哈佛大学。
我的标记在1959年被拆除，其中一部分在科学中心展出，这是哈佛历史科学仪器集合的一部分。它于2021年7月搬迁到了Allston的新科学与工程综合体。
也可以看看
- 差异引擎，开创性的19世纪机械计算机
- 格蕾丝·霍珀（Grace Hopper）
- 计算硬件的历史