Columbia Universitets datamaskin historie   
 

IBM's marineammunisjons forskningskalkulator

IBM NORC ved Columbia U
Faith Lillibridge ved NORC konsollen: femte etasje, IBM Watson laboratoriumet, 612 West 115th Street NYC, 1954.

[ Tilegnelse ] [ Bildegalleri ] [ Referanser ]

IBM's marineammunisjons forskningskalkulator (NORC) var den første superdatamaskinen (1) og den kraftigste datamaskinen i verden fra 1954 til omkring 1963, og forble i bruk inntil 1968. Bygget mellom 1950 og 1954 ved Columbia universitetet's IBM Watson vitenskapelige laboratorium 612 West 115th Street var lokasjon, NORC's spefikasjoner inkludert [4,9]:

CRT minnet ble konvertert til et 20,000-ord 8-millisekunds ferritt kjerne minne i et prosjekt som ble tildelt Daystrom Instrument i 1958 for å bli levert i midten av 1959, og ble levert i mars 1960. I følge rapportene på den tiden, hadde NORC 2000 ord fra Williams rør minne, ikke 3600, som gjorde at oppgraderingen representerte en tidobling i kapasiteten og "nedkortingen på vedlikehold og avbrudd som kom med det nye minnet ... bandt sammen omkring en ekstra time med nyttig tid for hver 24." [115,116].

"Pålitelighet var et ekstremt viktig mål for NORC besetningen, i det det begynte med innledende utforming og konstruksjon av maskinen og fortsatte gjennom dets levetid den var i drift. NORC's langligethet (14 år), vitner om suksessen fra denne innsatsen" [61]. En nå forsvunnet Manchester universitets NORC side sa, "Til tross for [dets] høye grad av kompleksitet, var 92% av [NORC's] tid brukt på drive med produktivetet med 15,000 funksjoner per sekund — en driftssikerhet som kunne misunnes av mange etterfølgende maskiner."

"Et bemanning på nærmere 60 personer var nødvendig for å sette sammen [NORC] fra deler som var laget av IBM og av flere mindre underleverandører i New York området, inkludert et i Paterson, N.J., som ansatte husmødre, på deltid, for å utføre håndskriving" [40]. I mens skulle "Mike the Expediter" (M.J. Plum) gjøre daglige streifetog til Cortland og Canal Streets på jakt etter deler [59]. Watson Lab NORC personal ledelse var blant disse [9,61]:

Anvarlige ingeniør: Byron Havens
Assisterende Prosjekt Leder: W.J. Deerhake (CU Adj Asst Prof EE)
Logikk og Kontrol Design:   Ken Schreiner
Krets Design: C.R. Borders
Mekanisk Design: Robert Schubert
Programmering: Joachim Jeenel

"Selv om NORC was et objekt uten kostnad, en maskin som var unik i sitt slag, og utenfor hovedstrømmen av datamaskin utikling, var innflytelsen på andre datamaskiner merkbar i mange år. Mens den var under konstruksjon, bygde ingeniørerer 701 som ikke bare gjorde bruk av mikrosekunds forsinkelse kretsen men som også gjorde nytte av Deerhake's arbeid i å overkomme vanskeligheter som var funnet i elektrostatisk lagring -- som også 701 benyttet." [9] NORC inkluderte også det den første input-output kanalen, som synkroniserte strømmen av data inn til og utfra datamaskinen mens databehandling var i framdrift, som fritok sentralrprosessen fra den oppgaven, et konsept som raskt ble tilpasset rundt om i landet.

Her er en annen oversikt. Dette bildet ble publisert i IBM Business Machines, 23. desember 1954 [58]; Byron Havens er til høyre. Kopien som viser her (i likhet med bildet oppe) er scannet fra et originalt 8x10 blankt papir fra IBM's trykk sett, tilført av Ken Schreiner, ledende logikk kontroll design ingeniør ved NORC prosjektet.

IBM NORC at Columbia U
Faith Lillibridge ved NORC konsollen; Byron Havens til høyre, Columbia University, 1954.

Fra J.A.N. Lee's rubrikk i 50 års jubileumets sak med IEEE Datamaskinen:

Marinens overflatevåpen senter ved Dahlgren, Virginia, var det første stedet til den amerikanske marinens databehandling, som begynte ved 1948 installasjonen av Howard Aiken's Mark II, etterfulgt av Mark III i 1951. Senterets neste maskin, marineammunisjons forskningskalkulator (NORC), ble bygd ved Watson vitenskapelige laboratorium under ledelse av Wallace Eckert. I begynnelsen, hadde NORC vært satt opp for levering ved White Oak Marine lokale i nærheten av Washington, D.C., men Marinen omdirigerte det til den erfarne bemanningen ved Dahlgren. Fysiker Edward Teller hadde forsøkt å få have it avledet til Lawrence Livermore nasjonale laboratorium, i det han argumenterte med at laboratoriumets kjernefysiske kalkulasjoner var mer viktig enn Dahlgren's ballistiske beregninger. Marinen vant, og NORC var dedikert til Dahlgren 2.desember, 1954. John von Neumann, som nettopp hadde fullført arbeid på IAS maskinen, var den toneangivende formidleren.

(Tilegnelsen ble faktisk holdt ved Watson laboratoriumet; NORC ble ikke flyttet til Dahlgren før sommeren 1955 [4].)

NORC tilegnelsen

NORC dedication
NORC tilegnelsen, Watson laboratoriumet, Columbia University, 2.desember 1954. Bidrog til bildet: Herb Grosch.

Ved NORC tilegnelsen i Watson laboratoriumet, 2.desember 1954: IBM formann Thomas J. Watson, Underadmiral E.A. Solomons (Utøvende kontor, Sjøforsvarsminister), Jeannette Watson (Mrs. Watson Senior), Columbia professor Wallace Eckert, John von Neumann, Captain C.K. Bergin (Leder, R&D, Artilleri byrået, Sjøkrigsavdelinen), Underadmiral C.G. Warfield (Executive Office, Secretary of the Navy) [9,59,61]:

Admiral Solomons hadde vært kaptein på Jageren USS Morris, som var i slagene ved Korallhavet og Midway og ble til slutt lemlested av et selvmords angrep utenfor Okinawa. Ikke med, med også tilstede: kommende IBM formann Thomas J. Watson Junior, Vise-Admiral L.T. Du Bose (som hadde kommandoen for den tunge krysseren USS Portland ved slaget ved Midway), Columbia president Grayson Kirk, noen andre universitet presidenter, Columbia's Ben Wood og Hilleth Thomas, en mengde IBM funksjonærer, Watson laboratoriumets NORC ingeniører, 200 andre "vitenskapelige, foretningsmessige, og militære ledere." NORC selv, som beregnet π 3000 sifre for anledningen [9,58], er bakgrunnen.

NORC var en gren-adresse maskin ("multipliser A ganger B og lagrer resultatet i C"). Det ble programmert direkte i maskinspråket; montører kom senere. Ken King (den gang en Watson kamerat, det vil si Columbia doktorgradstudent ved Watson laboratoriumet) programmerte demonstrasjons utgaven og korrigerer protokollen til følgende: "Jeg utførte π og e (grunnlaget for naturlige algoritmer) til 1,000,000 steder ved tilegnelsen ved Norc fordi John von Neumann ville bekrefte at sifrtene var tilfeldige." [65]

Ken Schreiner [61] husker tilbake, "De mest beærede gjestene ankom om morgenen, og det var da fotografiene av 'VIPene' ble tatt innenfor begrensningne i NORC lokalet. Andre (resten av de 200 menneskene) kom først til Luncheon ved manns fakultets klubben [ved West 117th Street, på ytre siden av universitetsområdet]... John von Neumann var den framhevde talsmannen. I løpet av timene etter luncheon, ble gjestene delt opp og ledet inn og ut av NORC rommet, observerte maskinen, mottok framvisning, og mottok svar på spørsmål. Selv om det hele ble strukket ut i tid, tror jeg ikke det ble noen køer." (I 1954, hadde Columbia menn og kvinner adskilte fakultets klubber; nå er det bare en fakultets klubb.)

NORC Guest Book Signing
Wallace Eckert, Frank Diehl Fackenthal, Robert J. Oppenheimer, Thomas J. Watson, Sr., Columbia's visepresident George Pegram (signerer gjestebok), John von Neumann, og I.I. Rabi ved NORC resepsjonen ved mennenes fakultets klubb, 2.december, 1954. Bilde tillatelse Herb Grosch (click for full-size higher-resolution image).

Ken King minnes [65] at i de seks månedene mellom NORC's komplementering og dets overlevering til Marinen, "Dan Tycho og jeg, som tese studenter av LH Thomas, databehandlet bølge funksjonene til Helium atomet ved Norc (Dan Tycho's doktor avhandling). Dette ble gjort under rubrikken med testing av maskinen." Selvsagt hadde Professor Eckert også tilgang til maskinen, og benyttet den til å arbeide med månens posisjon ved å databehandle the efemeridene direkte fra Brown's likningen. Oppgaven var enorm og involverte omkring 1,650 trigonometriske uttrykk, mange av dem med variable koeffisienter, og likevel ble resultetene så bra at i 1965 var han i stand til å vise direkte at på en korrekt måte at det eksisterte en konsentrasjon av masse i nærheten av måneoverflaten (kilde: O'Connor og Robertson).

I 1958, sa Eckert om NORC, "En beregning som omfatter en milliard av aritmetiske funksjoner av store tall kan fullføres på Norc i løpet av omtrent en dag, selv om det foresees enda mer kraftfulle kalkulatorer for å møte det stadig økende kravet fra vitenskap og teknologi hvor løsningen på et stort problem genererer enda større problemer." [81].

Seks fotografier fra IBM's desember 1954 NORC trykk sett, pluss avis klipp og et program, bidratt av Ken Schreiner, pluss en rekke andre bilder. I følge Prof. Eckert, "de fleste av bildene ble tatt av Mr. A.W. Hummers" [64]. Det er ikke verdt noe IBM's bruk av ordet "datamaskin" i bildeteksten; dette er muligens første gangen IBM brukte denne betegnelsen (heller enn "automatiske kalkulatorer" eller "data prosesserings maskin") å betegne en program lagret databehandlings enhet. Klikk på det bilde for å forstørre. Full størrelse bildet tar opp 100% av nettleser vinduet ditt, så om du maksimerer nettleser vinduet ditt, så vil du få et helskjerm dekkende bilde.

 Bilde  IBM Bildetekst
NORC Marineammunisjons forskningskalkulatoren, bygget av International Business Machines sammenslutningen for den amerikanske marinen, er den mest kraftfulle datamaskinen som eksisterer. Dette bildet viser NORC's logiske og aritmetiske enhet (høyre), konsoll (i midten), magnetisk bånd enheter (venstre, bak), indikator panel (bak) og skriver (bak, i forgrunnen).
NORC NORC ... det mest kraftfulle stor skala elektroniske datamaskinen som noen gang var produsert. Den ble bygget ved Watson vitenskapelige datamaskin laboratorium , drevet av Columbia universitetet. På dette bildet er det tatt bilde av konosllen (i midten), logiske og aritmetiske enheten (bak), indikator panelet (til venstre, bak), skrivere og bånd enheter (ytterst venstre og høyre).
NORC Printers Denne visningen ... viser, i forgrunnen, en av de to skriverne som ble benyttet i installasjonen. Hver kan skrive ut med en rate på 18,000 tegn per minutt. Skriverne, som gjør opptak av data uten avbrytende kalkulasjoner, gir operatøren og matematikeren et komplett bilde av fremdriften til problemet og bidrar med en permanent utskrevet opptegnelse av resultatet for senere studier. ... En enkelt operatør ... kan starte og stoppe maskinen og justere instruksjonsprogrammet gjennom kalkulasjoner.
NORC Control Panel Det som visere her er kontroll konsollen for NORC. Brytere kan benyttes til å starte og stoppe maskinen og for å justere det skrevne programmet. I normal drift, vil imidlertid, kalkulasjonenen gå videre automatisk i tråd med instruksjonene, som er tatt opp på magnetisk bånd, uten kontroll av operatøren. Ethvert nummer eller instruksjon kan vises på overflaten til katode lysstråle rørene, til venstre. Utvalgte deler av programmet kan også bli eksaminert i sakte film gjennom denne visningen.
NORC CPU Den komplette elektroniske logiske og aritmetiske seksjonen ved NORC er satt sammen av vakuumrør, resistorer, kondensere og krystall likeretter satt opp i kretser. Disse kretsene utfører aritmetiske og andre logiske funskjoner og kontrollerer alle delene av maskinen. Ansvarlig for NORC's imponerende hastighet, er denne kretsen høydepunktet for vedvarende arbeid av forskere og ingeniørerer i å kabeloverføre elektrodefarten til databehandling.
NORC Tape Drives Håndteringsinstrukser og program data blir lest inn i NORC fra den ultra høyhastighets magnetiske bånd enhetene som visere her. Mer enn fem ganger raskere enn raskeste magnetbånd enhetene som for tiden er i bruk, hver av de åtte enhetene kan lese og skrive mer enn 70,000 siffer per sekund, en fart som tilsvarer 14,000 manuelle maskinskrivere. I tillegg for deres bruk til input og utskrift, lagrer båndene også umiddelbare resultat gjennom kalkulasjoner.
 Other Images  Description
NORC floor plan NORC plantegning, rom 501 Watson laboratoriumet, Columbia universitet, 612 West 115th Street, New York City [64].
NORC memory NORC's minne bank, som ligger bak den aritmetiske og logiske enheten og således utenfor synsvidde. 3600 66-bit ordminne i 264 katode lysstråle rør. Hvert ord representerer 16 desimal tegn og inkluderer to kontroll bits. Hvert rør har 900 bit lokasjoner; fire sett med 66 rør er brukt i det fulle 3600-ord minnet. Fire rør er pakket sammen i en modulær metal skuff. Bilde og informasjon fra [64].
NORC tape/card machines NORC's Bånd-til-hullkort og Hullkort-til-bånd maskiner. NORC hadde ikke sin egen hullkortleser eller hullaging; dens eneste input apparat var bånd, og utskrift var kun til bånd og skriver. "Mennesket liker ikke å lese kodede usynlige merker, pakket i 500 til per inch, på et bånd som er en kvart engelsk mil." CTC (Card-Tape-Card) maskinen omformer fra kort til bånd, og vice versa, som tillater at NORC kan få oversikt over hulltegn, sorterere, kartotek, og så videre. Bilde og informasjon fra [64].
NORC ALU Nærbilde av NORC's Aritmetiske-Logiske enhet, fra Reference 2 under.
NORC Herald Tribune article New York Herald Tribune bilde og artikler, Desember 1-3, 1954.
NORC Dedication Program NORC Dedication Program, Desember 2, 1954.
NORC Video 1954 IBM reportasjefilm av NORC i aksjon ved Watson laboratoriumetet (utenfor).
NORC at Dahlgren Proving Ground NORC ved den amerikanske marinens utprøvingsbase, Dahlgren, Virginia, omkring 1957, fra Reference 5 under. Ukjent konsoll operatør; i midten: Mary Louise McKee, høyr: Dave Eliezer (Stedfortredende Bransje Overhode, Programmerings bransjen). Ms. McKee var en av de første NORC programmererne; hun beretter om tiden da hun skrev en koderutine for å planlegge en hilsen på russisk på CRT'en, bare for at å få den sovjetiske militære besøkende å forsøke å rette stavelsen ved å ta et viskelær med til røret. KLIKK HER for en annen versjon av det samme bildet fra en brosjyre, "Karrierer i matematikk", Avdelingen for Matematikk, Louisiana State University.
NORC at Dahlgren Proving Ground En høyere oppløsning utgave av det forrige bildet, med bilder og symbolforklaring.
NORC Cartoon En bursdagsgratulasjons tegneseriefigur fra NORC butikken i Dahlgren,av Jack S. Darling.
NORC Digital Logical Unit IBM NORC NWL Digitale logiske enhet, fra eiendommen til den amerikanske marinens kammandør Glen Allen Snell.
NORC Tubes Nærbildet av et av rørene til den Digitale logiske enheten. ID platen identifiserer Marinens kontrakt gjennom hvilken NORC ble bygge som NORD 11866, og identifiserer enheten som 53A.
NORC Tubes closeup En annen NORC Digital logisk enhet, denne av typen 46A, presentert til Emma Payne McCall ved Dahlgren en gang ved hennes ansettelsesforhold der, som gikk gjennom 1950 årene og til 1970 årene, lagt til av hennes barnebarn, Gerhard S. Schoenthal, med en biografisk skisse av sin bestemer ved hans mor Rosemary: “Emma Payne McCall,min mor, dro for å arbeide i den amerikanske marinens våpenlaboratorium i de første årene av 1950-tallet. Det var veldig få kvinner utenom i sekretærjobbbene på den tiden...”

Noter:

  1. Den første superdatamaskinen i betydningen av at det var den første hvor på det erklærte formålet var å gå forbi alle andre datamaskiner og at det var et betydelig antall av andre datamaskiner å overgå (således vil en ikke kalle ENIAC eller ASCC en superdatamaskin); ifølge Eckert's ord, "Målet har vært å innlemme i denn 'enestående i sitt slag' kalkulatoren de mest avanserte utviklingene for å produsere en kalkulator særlig beregnet for å lage en løsning på de store komplekse problemene. For å oppnå dette har det ikke blitt spart på innsatsen for å sikre ekstremt høy fart, stor pålitelighet, og enkelhet i driften". Von Neumann kalte den "den mest avanserte maskinen som er mulig i nåværende moderne metoder." Det var ikke forbigått inntil tilsynekomsten av Seymour Cray's CDC 6600 i 1964, som også noen gang er blitt kalt "første superdatamaskin", men 10 år etter NORC. Det er sant, imidlertid, at uttrykket "superdatamaskin" ikke var oppfunnet inntil noen år etter NORC, sannsynligvis i forbindelse med Ferranti Atlas eller CDC 6600. Uansett, mange historikere lister opp NORC som den første superdatamaskinen (eksempelvis [57]). En annen [40] kaller SSEC (også utformet ved Watson laboratoriumet) den første superdatamaskinen.

I følge IBM's historiske arkiv, "NORC's rykte ble utvidet bokstavelig talt utover jordlige grenser da astronom Dr. Paul Herget, Direktør ved Cincinnati Observatory, satte i stand å navngi en asteroid oppdaget i 1953 etter datamaskinen. (Asteroiden Norc går rundet solen en gang hvert 5.6 år i en bane mellom Mars og Jupiter.) Under Dr. Herget's ledelse, og økonomiske bidrag til avdelingen for marineforskning og den nasjonale forsknings funasjonen, var den jordlige NORC benyttet for å beregne banene av rom legemer, inkludert den mest eksakte banen for jordkloden for 1920-2000 perioden. I debatten om en av NORC's oppnåelser i mai 1956, sa Dr. Herget : 'Vi brukte 9 timers driftstid og fullførte flere beregninger enn det noen gang hadde blitt gjort noen gang i astronomiens historie.'"

REFRANSER

  1. Eckert, Wallace J, and Rebecca Jones (PHOTO), Faster, Faster: a simple description of a giant electronic calculator and the problems it solves, McGraw-Hill, New York, 1955 (TITLE PAGE); 160 p. illus. 24 cm. Rebecca (Becky) Jones, an Associate in Astronomy, was Dr. Eckert's Watson Lab assistant and (among other things) Friden calculator wizard, thus a "computer" in her own right [57].
  2. von Neumann, John, "The NORC and Problems in High-Speed Computing", IEEE Annals of the History of Computing Vol.3 No.3 (July-September 1981), pp.274-279.
  3. NORC, International Business Machines Corporation, 590 Madison Avenue, New York 22, NY (1954): Form 52-64444-0-20-12-54.
  4. The Bashe [4] and Pugh [40] books.
  5. The Grosch book [57].
  6. US Naval Proving Ground, NORC Programming and Coding Manual (1955), 58pp.
  7. US Naval Proving Ground, Computation and Analysis Laboratory, Dahlgren, Virginia, approx. 1957.
  8. Digital Computer Newsletter, Office of Naval Research, Mathematical Sciences Division, Vol.10, No.4, October 1958 [115].
  9. Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and Nautical Almanac, prepared jointly by the Nautical Almanac Offices of the United Kingdom and the United States of America: H.M. Nautical Almanac Office by Order of the Lords Commission of the Admiralty, London, Her Majesty's Stationey Office (1961).

Lenker (sist sjekket 16. mai 2019):

The IBM Naval Ordnance Research Calculator Columbia University Computing History Frank da Cruz / fdc@columbia.edu Denne siden ble opprettet: 2004 Siste oppdatering: 28 mars 2021