Computador mecànic

Harwell Dekatron

Un computador mecànic és un computador construït a partir de components mecànics com palanques i engranatges en lloc de components electrònics. Els exemples més comuns són les màquines de sumar i els comptadors mecànics, que utilitzen el gir d'engranatges per augmentar les visualitzacions de sortida. Exemples més complexos podrien dur a terme la multiplicació i la divisió (Friden va utilitzar un cap mòbil que s'aturava a cada columna) i fins i tot l'anàlisi diferencial. Un model, la màquina de comptabilitat Ascota 170 venuda a la dècada de 1960 va calcular arrels quadrades.

Els computadors mecànics poden ser analògics, utilitzant mecanismes suaus com ara plaques corbes o regles de diapositives per a càlculs; o digital, que utilitzen engranatges.

Història

Hamann Manus R

Els computadors mecànics van assolir el seu apogeu durant la Segona Guerra Mundial, quan van formar la base de complexos visors de bombes, inclòs el Norden, així com els dispositius similars per a càlculs de vaixells com l' computador de dades de torpedes dels EUA o la taula de control de foc de l'Almirallat Britànic. Cal destacar els instruments de vol mecànics per a les primeres naus espacials, que proporcionaven la seva sortida calculada no en forma de dígits, sinó mitjançant els desplaçaments de superfícies indicadores. Des del primer vol espacial tripulat de Yuri Gagarin fins a l'any 2002, totes les naus espacials tripulades soviètiques i russes Vostok, Voskhod i Soyuz estaven equipades amb un instrument <i id="mwIg">Globus</i> que mostrava el moviment aparent de la Terra sota la nau espacial mitjançant el desplaçament d'un globus terrestre en miniatura, més latitud i latitud. indicadors de longitud.

Els computadors mecànics es van continuar utilitzant durant la dècada de 1960, però ràpidament van ser substituïts per calculadores electròniques, que, amb sortida de tub de raigs catòdics, van sorgir a mitjans dels anys seixanta. L'evolució va culminar a la dècada de 1970 amb la introducció de calculadores electròniques portàtils de baix cost. L'ús d'computadors mecànics va disminuir a la dècada de 1970 i era poc freqüent als anys vuitanta.

El 2016, la NASA va anunciar que el seu programa Automaton Rover for Extreme Environments utilitzaria un computador mecànic per operar en les dures condicions ambientals que es troben a Venus.^[1]

Exemples

Calculadora Curta

• Mecanisme d' Antikythera, c. 100 aC – Un rellotge astronòmic mecànic.
• Màquina còsmica, 1092: la torre del rellotge astronòmic hidromecànic de Su Song, inventada durant la dinastia Song, que va incloure l'ús d'un mecanisme d'escapament primerenc aplicat al rellotge.^[2][3][4][5]
• Rellotge del castell, 1206 - El rellotge del castell d'Al-Jazari, un rellotge astronòmic mecànic hidroelèctric, va ser el primer computador analògic programable.^[6]
• Pascaline, 1642 - La màquina aritmètica de Blaise Pascal pensava principalment com una màquina de sumar que podia sumar i restar dos nombres directament, així com multiplicar i dividir per repetició.
• Stepped Reckoner, 1672 - La calculadora mecànica de Gottfried Wilhelm Leibniz que podia sumar, restar, multiplicar i dividir.
• Difference Engine, 1822 - Dispositiu mecànic de Charles Babbage per calcular polinomis.
• Analytical Engine, 1837: un dispositiu posterior de Charles Babbage que es podria dir que encapsula la majoria dels elements dels computadors moderns.
• Odhner Aritmometre, 1873 - WT Calculadora d'Odhner que va tenir milions de clons fabricats fins als anys setanta.
• Integrador de bola i disc, 1886: William Thomson el va utilitzar al seu Harmonic Analyzer per mesurar les altures de les marees calculant els coeficients d'una sèrie de Fourier.
• Màquina analítica de 1909 de Percy Ludgate : el segon dels dos motors analítics mecànics dissenyats mai.
• Marchant Calculator, 1918 - La més avançada de les calculadores mecàniques. El disseny clau va ser de Carl Friden .
• István Juhász Gamma-Juhász ^[7][8][9] (principis de la dècada de 1930)
• Kerrison Predictor ("finals de la dècada de 1930"?)
• Z1, 1938 (a punt el 1941) - Calculadora mecànica de Konrad Zuse (tot i que les imprecisions de les peces van dificultar la seva funció) ^[10]
• Mark I Fire Control Computer, desplegat per la Marina dels Estats Units durant la Segona Guerra Mundial (1939 a 1945) i fins a 1969 o posterior.
• Calculadora Curta, 1948
• Moniac, 1949 - Un computador analògic utilitzat per modelar o simular l'economia del Regne Unit.
• Instrument de navegació IMP de la nau espacial Voskhod "Globus", principis dels anys 60
• Digi-Comp I, 1963 - Un computador digital educatiu de 3 bits
• Digi-Comp II, mitjans dels anys 60: un computador digital de bola rodant
• Autòmat: dispositius mecànics que, en alguns casos, poden emmagatzemar dades i realitzar càlculs, i realitzar altres tasques complicades.
• Turing Tumble, 2017: un computador educatiu complet de Turing inspirat parcialment en el Digi-Comp II

Computadors electromecànics

Harwell Dekatron

Els primers computadors elèctrics construïts a partir d'interruptors i lògica de relés en lloc de tubs de buit, tubs de càtode fred (tiratrons) o transistors, a partir dels quals es van construir els computadors electrònics posteriors es classifiquen com a computadors electromecànics. Aquests van variar molt en disseny i capacitats, amb algunes unitats posteriors capaços d'aritmètica de coma flotant. Alguns computadors basats en relés van romandre en servei després del desenvolupament dels computadors de tubs de buit, on la seva velocitat més lenta es va compensar amb una bona fiabilitat. Alguns models es van crear com a processadors duplicats per detectar errors, o podrien detectar errors i tornar a intentar la instrucció. Uns quants models es van vendre comercialment amb múltiples unitats produïdes, però molts dissenys eren produccions experimentals puntuals. .

Nom	País	Curs	Observacions	Referència
computador de relé automàtic	UK	1948	The Booths, experimental
ARRA	Països Baixos	1952	experimental
ESCOCIA	Suècia	1952	experimental
FACOM-100	Japó	1954	comercial de Fujitsu
FACOM-128	Japó	1956	comercial
computador Harwell	UK	1951	més tard conegut com a BRUIXA
Harvard Mark I	Estats Units	1944	"Calculadora automàtica IBM controlada per seqüències"
Harvard Mark II	EUA	1947	"Calculadora de relés Aiken"
IBM SSEC	EUA	1948
Motor de computació de l'Imperial College (ICCE)	UK	1951	Electromecànica
Oficina d'Investigació Naval ONR Relleu computador	EUA	1949	Emmagatzematge de tambor de 6 bits, però relé electromecànic ALU basat en Atlas, antigament computador de criptologia de la Marina ABEL
OPREMA	Alemanya de l'Est	1955	Ús comercial a Zeiss Optical a Jena
RVM-1	Unió Soviètica	1957	Alexander Kronrod
SAPO	Txecoslovàquia	1957
Simó	EUA	1950	Article de la revista de demostració de lògica aficionada
Z2	Alemanya	1940	Konrad Zuse
Z3	Alemanya	1941	Zuse
Z4	Alemanya	1945	Zuse
Z5	Alemanya	1953	Zuse
Z11	Alemanya	1955	Zuse, comercial
Bell Labs Model I	EUA	1940	George Stibitz, "Complex Number Calculator", 450 relés i interruptors de barra transversal, demostració d'accés remot el 1940, utilitzat fins al 1948
Bell Labs Model II	EUA	1943	"Relay Interpolator", utilitzat per a treballs en temps de guerra, tancat el 1962
Bell Labs Model III	EUA	1944	"computador balístic", utilitzat fins al 1949
Bell Labs Model IV	EUA	1945	"Detector d'errors Mark 22" de la Marina, utilitzat fins al 1961
Bell Labs Model V	EUA	1946, 1947	Dues unitats lliurades, de propòsit general, integrades en funcions trigonomètriques, aritmètica de coma flotant
Bell Labs Model VI	EUA	1949	Propòsit general, Model V simplificat amb diverses millores
Multiplicador de criptoanàlisi sense nom	UK	1937	Turing
computador de relé	EUA	2006	Harry Porter's Relay Computer, demostrador/afició, però memòria de circuit integrat.

Name	Country	Year	Remarks	Reference
Automatic Relay Computer	UK	1948	The Booths, experimental	[11]
ARRA	Netherlands	1952	experimental
BARK	Sweden	1952	experimental
FACOM-100	Japan	1954	Fujitsu commercial	[12]
FACOM-128	Japan	1956	commercial	[13]
Harwell computer	UK	1951	later known as WITCH
Harvard Mark I	United States	1944	"IBM Automatic Sequence Controlled Calculator"
Harvard Mark II	USA	1947	"Aiken Relay Calculator"
IBM SSEC	USA	1948
Imperial College Computing Engine (ICCE)	UK	1951	Electro-mechanical[14]	[15][16][17]
Office of Naval Research ONR Relay Computer	USA	1949	6-bit, drum storage, but electro-mechanical relay ALU based on Atlas, formerly Navy cryptology computer ABEL	[18][19][20][21]
OPREMA	East Germany	1955	Commercial use at Zeiss Optical in Jena	[22]
RVM-1	Soviet Union	1957	Alexander Kronrod	[23]
SAPO	Czechoslovakia	1957
Simon	USA	1950	Hobbyist logic demonstrator magazine article
Z2	Germany	1940	Konrad Zuse
Z3	Germany	1941	Zuse
Z4	Germany	1945	Zuse
Z5	Germany	1953	Zuse
Z11	Germany	1955	Zuse, commercial
Bell Labs Model I	USA	1940	George Stibitz, "Complex Number Calculator", 450 relays and crossbar switches, demonstrated remote access 1940, used until 1948	[24]
Bell Labs Model II	USA	1943	"Relay Interpolator", used for wartime work, shut down 1962	[24]
Bell Labs Model III	USA	1944	"Ballistic Computer", used until 1949	[24]
Bell Labs Model IV	USA	1945	Navy "Mark 22 Error Detector", used until 1961	[24]
Bell Labs Model V	USA	1946, 1947	Two units delivered, general-purpose, built in trigonometric functions, floating-point arithmetic	[24]
Bell Labs Model VI	USA	1949	General purpose, simplified Model V with several enhancements
Unnamed cryptanalysis multiplier	UK	1937	Turing	[25][26]
Relay Computer	USA	2006	Harry Porter's Relay Computer, demonstrator/hobby, but integrated circuit memory.	[27]

Bibliografia

Referències

1. Hall, Loura «Automaton Rover for Extreme Environments (AREE)» (en anglès). NASA, 01-04-2016 [Consulta: 29 agost 2017].
2. Needham, Volume 4, Part 2, 445.
3. Needham, Volume 4, Part 2, 448.
4. Bodde, 140.
5. Fry, 10.
6. . (History Channel). « »
7. Weibel, Peter. Beyond Art: A Third Culture: A Comparative Study in Cultures, Art and Science in 20th Century Austria and Hungary, 17 maig 2005. ISBN 9783211245620. 
8. «WT Live // Images by Hebime».
9. Gander, Terry. The Bofors Gun, 30 abril 2013. ISBN 9781783462025. 
10. «Z3 from FOLDOC». foldoc.org. [Consulta: 2 juliol 2020].
11. Lavington, Simon Hugh. Early British Computers: The Story of Vintage Computers and the People who Built Them (en anglès). Manchester University Press, 1980, p. 62. ISBN 9780719008108. 
12. «Fujitsu Facom 100». [Consulta: 26 juliol 2017].
13. «FACOM 128A and 128B Relay Computers». [Consulta: 26 juliol 2017].
14. «Profile for Tony Brooker at the University of Essex». www.essex.ac.uk. [Consulta: 19 maig 2018].
15. «From the Arithmometer to Electronic Arithmetic – 1998» (en anglès). Imperial College Video Archive Blog, 06-05-2016 [Consulta: 14 maig 2018].
16. Digital Computer Newsletter, 3, 1, 4-1951, pàg. 4.^{[Enllaç no actiu]}
17. «11. The Imperial College Computing Engine». A: Bowden. Faster Than Thought, p. 161–164 (103–105). 
18. Boslaugh, David L. When Computers Went to Sea: The Digitization of the United States Navy. John Wiley & Sons, 2003, p. 95–96. ISBN 9780471472209. 
19. Digital Computer Newsletter, 4, 2, 4-1952, pàg. 2.^{[Enllaç no actiu]}
20. A survey of automatic digital computers. Office of Naval Research, Dept. of the Navy, 1953, p. 75. 
21. Wolf, J. Jay Mathematics of Computation, 6, 40, 1952, pàg. 207–212. DOI: 10.1090/S0025-5718-1952-0050393-0. ISSN: 0025-5718 [Consulta: free].
22. Augustine, Dolores L. Red Prometheus: Engineering and Dictatorship in East Germany, 1945–1990 (en anglès). MIT Press, 2007, p. 134. ISBN 9780262012362. 
23. «Relay Computer RVM-1». Arxivat de l'original el 2018-06-19. [Consulta: 25 juliol 2017].
24. Belzer, Jack. Encyclopedia of Computer Science and Technology: Volume 3 – Ballistics Calculations to Box-Jenkins Approach to Time Series Analysis and Forecasting (en anglès). CRC Press, 1976-03-01, p. 197–200. ISBN 9780824722531. 
25. Teuscher, Christof. Alan Turing: Life and Legacy of a Great Thinker (en anglès). Springer Science & Business Media, 2004, p. 46. ISBN 9783540200208. 
26. Hodges, Andrew. Alan Turing: The Enigma: The Book That Inspired the Film "The Imitation Game" (en anglès). Princeton University Press, 2014-11-10, p. 175–177. ISBN 9781400865123. 
27. «Harry Porter's Relay Computer». [Consulta: 26 juliol 2017].

Enllaços externs

• Computador electromecànic Harwell en acció
• 1958 FACOM 128B Japanese Relay Computer, still working! a YouTube