Пионер

4 октября исполняется 99 лет со дня рождения выдающегося ученого, одного из основоположников современной вычислительной техники, Джона Винсента Атанасова

4 октября исполняется 99 лет со дня рождения выдающегося ученого, одного из основоположников современной вычислительной техники, Джона Винсента Атанасова.

Хотя дата и не слишком круглая, вспоминать этого человека уместно по любому поводу, ибо он оказал на развитие современных компьютеров влияние, сравнимое разве что с влиянием фон Неймана или Тьюринга. В своих разработках Атанасов предвосхитил многие теоретические и инженерные решения будущего, опережая свое время иногда на десятки лет. Но обо всем по порядку.

Джон Винсент Атанасов (John Vincent Atanasoff, 1903-1995).
Художник Симми Нокс (Simmie Knox), 1995

Джон Атанасов по происхождению - болгарин. Его отцу и дяде пришлось эмигрировать в Америку еще в 1886 году, спасаясь от преследований турок, так как дед Атанасова был борцом против турецкого ига и погиб в 1876 году. В 22 года Джон закончил Флоридский университет, в 27 - получил степень доктора по части теоретической физики и стал работать преподавателем в колледже города Эймс, штат Айова.

Атанасову и его аспирантам приходилось много считать. Так что с 1933 года он начал думать над тем, как можно было бы сократить время, затраченное на решения больших систем алгебраических уравнений. В конце концов Атанасов решил сконструировать полностью электронный калькулятор - механическим не хватало быстродействия.

Но в 30-е годы мало кто верил в возможность надежного устройства на электронных лампах (слишком часто они выходили из строя). Потому Атанасов приступил к постройке своего детища только в 1939 году, заручившись финансовой поддержкой частной компании "Research Corporation" и агрономической станции штата Айова. Вместе со своим аспирантом Клиффордом Берри они собирались построить специализированную ЭВМ, предназначенную для решения систем алгебраических уравнений с 30 неизвестными. Машинное слово в ней должно было состоять из 50 двоичных разрядов.

Принципиально новым техническим изобретением Атанасова была регенеративная память. У Атанасова она состояла из барабана, который вращался со скоростью 1 оборот в секунду. В одном барабане было смонтировано 1632 бумажных конденсатора, по тридцати одному на каждую из 32-х дорожек. Линии считывания коммутировались щетками, подобно тому, как это происходит в электродвигателях. "Регенеративной" память называлась потому, что при обращении к ней заряд на конденсаторах менял знак и для восстановления его значения (а также для предотвращения утечки заряда при длительном простое) с каждым оборотом барабана производилась регенерация - заряд на конденсаторах восстанавливал знак. Через много лет этот принцип был положен в основу практически всех типов быстродействующих электронных ОЗУ.

Но общем-то, главной из всех идей, реализованных в  компьютере Атанасова, было использование двоичной системы. Атанасов одним из первых и независимо от других пришел к выводу, что иррациональное число "е" есть лучшее основание системы исчисления для вычислительных машин, но практические соображения заставили его принять число 2. Исходные данные должны были вводиться в машину с помощью перфокарт в десятичной форме, которая затем преобразовывалась в двоичную, и в ней производились все вычисления.

Интересно, что проблема автоматизации перевода чисел из одной системы в другую не отпускала конструкторов вплоть до 60-х годов - так, во многих больших ЭВМ 50-х программистам приходилось включать в программы специальную процедуру преобразования. Позже, с развитием техники, перевод, наконец, был автоматизирован полностью. Но отметим, что Атанасов в свое время ни секунды не сомневался в необходимости такой автоматизации, таким образом опередив свое время как минимум на двадцать лет.

Атанасову не удалось закончить свою конструкцию, которая была названа "АВС" (что расшифровывается просто: Атанасов-Берри-Компьютер). Уже с началом войны, в 1942 году Атанасов переходит на работу в военно-морскую лабораторию в Вашингтоне, его сотрудник Берри уезжает в Калифорнию. И разработки бы были похоронены в веках, но уже с началом бума компьютерных технологий, в 70-х годах, Атанасов неожиданно решил напомнить о себе и затеял знаменитый судебный процесс, в результате которого было доказано, что Моучли и Эккерт, считающиеся создателями первого полностью электронного компьютера ЭННИАК, заимствовали идеи Атанасова, хотя он так и не удосужился получить патент на свою "АВС".

В ходе судебного разбирательства в 1973 году  было доказано первенство Атанасова в разработке принципов построения электронных вычислительных машин, и, в частности, то, что Джон Моучли, в свое время, в 1941 году, детально изучил "АВС" в лаборатории Атанасова. Последний познакомился с Моучли на конференции в Филадельфии в 1940 году и, увидев столь большой интерес к своей разработке, сам пригласил Моучли к себе в Айову. Во время визита он не скрывал никаких деталей конструкции. Моучли даже позднее в письме испрашивал у него разрешения на продолжение разработки и получил от Атанасова "добро" на продолжение столь перспективного дела.

После 1942-го Атанасов больше компьютерами никогда не занимался. В 70-х годах он посетил родину своих предков и удивился, насколько его там хорошо знают - прием был просто восторженным. Его чествовали, наградили орденом, и болгары до сих очень гордятся своим знаменитым соотечественником. В будущем году в Болгарии планируется широкое празднование 100-летия со дня рождения выдающегося ученого.