WATSON ELMİ HESABLAMA LABORATORİYASI

This is the Azerbaijanian translation of http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/krawitz/index.html

WATSON ELMİ HESABLAMA LABORATORİYASI: 
Hesablama Maşınları istifadə edərək Elmi Tədqiqat Mərkəzi

Miss Eleanor Krawitz
Cədvəl Nəzarətçisi
Watson Elmi Hesablama Laboratoriyası

Columbia Engineering Quarterly, Noyabr 1949

SON illər ərzində elmi tədqiqatların bütün sahələrində böyük irəliləyişlər əldə edilmişdir və bu irəliləmənin əsas amili avtomatik hesablama metodları və avadanlıqlarının geniş istifadəsi olmuşdur. Bu gün hesablamalar ölkə daxilindəki laboratoriyalarda avtomatik olaraq aparılır. Bu kompüter laboratoriyalarının inkişafı, ilk universitetlər burada Universitetdə qurulduğu üçün Kolumbiya tələbələri üçün xüsusi maraq doğurur. Kolumbiya Universiteti Statistika Bürosu iyirminci illərin sonunda təhsil işçiləri və statistiklərin istifadəsi üçün yaradıldı. 1934-cü ildə yaradılan, rejissoru Dr. W.J. Eckert olan və Kolumbiya Universiteti, Amerika Astronomiya Cəmiyyəti və Beynəlxalq İş Maşınları Korporasiyasının birgə idarə etdiyi Astronomiya Bürosu, dünyanın hər yerindən astronomların gələ biləcəyi bir qeyri-kommersiya təşkilatı olaraq fəaliyyət göstərirdi. hesablamalar aparılsın. 1945-ci ildə IBM Saf Elmlər Bölümü yaratdı, Dr. Eckerti direktor təyin etdi və Universitet şəhərciyində Watson Elmi Hesablama Laboratoriyasını qurdu.

Watson Laboratoriyasının əsas məqsədi elmin müxtəlif sahələrində, xüsusən tətbiqi riyaziyyat və ədədi hesablama ilə əlaqəli tədqiqatlardır. Laboratoriyanın xidmətləri, elm sahələrində irəliləməyə əhəmiyyətli töhfə verən və bu məqsəd üçün hesablama maşınlarından istifadə edən hər hansı bir alim və ya aspirant üçün pulsuz olaraq təklif olunur. Hər il tətbiqi riyaziyyat üzrə iki Watson Laboratoriyası təqaüdü, təhsili və ya tədqiqatı geniş miqyaslı hesablamalara daxil olan tələbələrə verilir. Heyət üzvləri, Universitetin müxtəlif şöbələrinin himayəsi altında maraqlandıqları sahələrdə təlim kursları təklif edirlər. Aspirantlar üçün kurslara maşınların istismarı və istifadəsi və ədədi metodlar daxildir; Kurslar üçün akademik kredit adi qaydada Universitetdə qeydiyyatdan keçərək əldə edilə bilər. Maşınların istismarında xüsusi dərslər peşəkar insanlara, dünyanın hər yerindən gələn elm adamlarına və doktorluq dərəcələri üçün çalışan aspirantlara müəyyən aralıqlarla verilir. Watson Laboratoriyasının əlavə funksiyası riyazi maşın metodları və riyazi cədvəllər barədə texniki məlumatların yayılmasıdır; bu mövzuları əhatə edən hərtərəfli bir kitabxana mövcuddur.

Laboratoriyada heyət üzvləri və qonaq alimlər tərəfindən bir çox elm sahələrində araşdırmalar uğurla başa çatdırılmışdır. Aşağıda tamamlanmış və ya davam edən layihələrin qismən siyahısı:

    • Astronomiya: planetlərin və asteroidlərin orbitlərinin inteqrasiyası,
    • Geofizika: səs dalğalarının müxtəlif dərinliklərdə və istiqamətlərdə yollarının izlənməsi,
    • Optik: şüa izləmə metodunu əks etdirən hesablamalar,
    • Kimya: aromatik birləşmələrin kvant mexaniki rezonans enerjilərinin hesablanması,
    • Mühəndislik: Bahar və Dişli masalarının qurulması və zəlzələ yükləri ilə əlaqədar hesablama stres hesablamaları,
    • İqtisadiyyat: iqtisadi modellərin tənliklərindəki müəyyən katsayıların matrisa vurma və inversiya istifadə edərək qiymətləndirmələri,
    • Fizika: kalsiumun keçid ehtimallarının hesablanması,
    • Kristalloqrafiya: insulinin quruluşu üçün Fourier Transformunun qiymətləndirilməsi.

Laboratoriyada həm rəqəmsal, həm də analoq tipli çox sayda maşın saxlanılır; analoq maşın fiziki ölçmələr edərkən rəqəmsal maşın əslində sayan bir cihazdır. Bu kalkulyatorlar problemləri ən məqsədəuyğun şəkildə həll etmək və ən effektivini təyin etmək üçün müxtəlif həll üsullarını müqayisə etmək üçün hazırlanmışdır.

Maşınların əksəriyyəti avtomatik olaraq məlumatların işlənməsi vasitəsini təqdim edən zımbalı kart vasitəsilə oxuyur və yazır. Beləliklə, kartlar istənilən kalkulyator sayəsində işlənə bilər və üzərində istənilən əməliyyat ardıcıllığı həyata keçirilə bilər. Zımbalı kart texnikasının əsas üstünlüyü çox sayda oxşar əməliyyatın miqdarda həyata keçirilməsidir. Kartlarda başlanğıc dəyərləri vurduqdan sonra maşın proseduru avtomatikdir. Zımbalama kartın səksən sütunundan hər hansı birində baş verə bilər. Hər bir sütun 0 ilə 9 arasındakı tam ədədləri və X və Y kimi adlandırılan iki xüsusi zımbalama mövqeyini əks etdirən on iki fərqli mövqeyə bölünür. X zərbəsi əsasən xüsusi bir əməliyyat və ya mənfi say təyin etmək üçün istifadə olunur. Əlifba hərfləri, X, Y və ya 0 birləşməsi ilə sütunda iki zərbə ilə 1-dən 9-a qədər olan hər hansı biri ilə qeyd olunur (bax Şəkil 1).

Şəkil 1. 12 zımbalama mövqeyi və zərbələrin birləşmələrini göstərən cədvəl kartı, hərfləri göstərir.

Bütün maşınlarda kartı oxumaq prinsipi eynidir. Deliklər kartların içərisinə vurulur və deliklərdən keçən elektrik kontaktları ilə oxunur. İzolyator rolunu oynayan kart, bir tel fırça ilə pirinç silindr arasından keçir (bax Şəkil 2).

Karta vurulmuş bir çuxur fırçanın və rulonun təmas qurmasına imkan verir və beləliklə elektrik dövrəsini tamamlayır; elektrik impulsu bir takılabilir idarəetmə panelində mövcuddur və impulsun vaxtı kartdakı çuxurun mövqeyi ilə müəyyən edilir. Dəzgahın bütün funksiyaları idarəetmə panelindəki bu impulsların istiqaməti ilə idarə olunur və bu panelin elastikliyi nəticəsində çox sayda əməliyyat edilə bilər. Ədədi hesablamada qarşılaşılan problemlərin böyük bir hissəsi standart IBM maşınlarında səmərəli şəkildə həll edilə bilər. Bu problemlərə yanaşmada ilk addım orijinal məlumatları kalkulyatorların dilinə çevirməkdir. Yəni standart kartlarda delikli deşiklər şəklində qeyd etmək. Bu Key Punch funksiyasıdır. İstədiyiniz məlumat müvafiq sütuna uyğun olaraq maşındakı düymələri basaraq karta köçürülür. Bu kartlar əl ilə və ya avtomatik olaraq açar zərbəyə daxil ola bilər. Hər sütuna yumruq vurulduqda, kart avtomatik olaraq növbəti zımbalama sürətinə keçir. Ədədi zımbaların on dörd açarı var; on iki zımbalama mövqeyinin hər biri üçün bir boşluq düyməsi və bir kart çıxartma düyməsi. Əlifba sıralarında zımbalar əlavə olaraq sütun başına iki dəlik vuran bir daktilo klaviaturasına malikdir. Key Punch tərəfindən kodlaşdırıldıqdan sonra kartlar problemin həlli üçün tələb olunan digər maşınlardan hər hansı birinə keçməyə hazırdır.

Sıralayıcı, zımbalı kartların üzərindəki məlumatlardan asılı olaraq istənilən ədədi və ya əlifba sırası ilə düzəltmək üçün istifadə olunur. Sıralanacaq kartlar seçilmiş sütunu oxuyan və hər kartı mövcud on üç cibdən uyğun birinə ayıran bir tullanandan tək bir fırçaya verilir. On iki zımbalama mövqeyinin hər biri üçün bir cib və boş sütunlar üçün bir cib var. Ardıcıl çeşidləmə yolu ilə kartlar istənilən qaydada düzülür. Dəqiqədə 450 kart sürətlə işləyən maşın, keçən kartların sayını qeyd etmək üçün sayğacla təchiz edilmişdir.

Əlifba Tərcüməçisi kartdakı ədədi və ya əlifba məlumatlarını kartın yuxarı hissəsindəki iki sətirdən hər birinə yazılmış rəqəmlərə çevirmək üçün hazırlanmışdır. Beləliklə, zımbalı kart daha asan oxunur və maşınlarda olduğu kimi bir fayl kartı kimi də istifadə edilə bilər.

Mühasibat Makinası yüksək sürətli bir əlavə və çap maşınıdır. Kartdakı məlumatları oxuyur, onları sayğaclara əlavə edir və çıxardır və kartlardan və ya piştaxtalardan toplanan məlumatları bir vərəqdə yazdırır. Maşın əlifba və ədədi məlumatları dəqiqədə səksən kart dərəcəsi ilə siyahıya alır və ya cəmi səksən rəqəmi dəqiqədə 150 ​​kartda toplayır.

Reproduksiya Zımbası bir kart dəstinə vurulmuş məlumatların hamısını və ya hər hansı bir hissəsini başqa bir dəstə üzərində köçürür və ya bir ana kartdan bir qrup detal kartına məlumat köçürür. Zımbanın iki məlumat dəstini müqayisə edən və ikisi arasındakı fikir ayrılığını göstərən bir müqayisə vahidi var. Maşın, Mühasibat Maşınında yığılmış yeni bir kart məbləğində qeyd etmək üçün Xülasə Punch kimi istifadə üçün uyğunlaşdırıla bilər.

Collator, Sorter’in bəzi funksiyalarını daha səmərəli bir şəkildə yerinə yetirir. İki kart dəstini bir araya toplayır, dörd seçim cibindən hər hansı birində xüsusi kartları seçir, bir nəzarət nömrəsinə görə iki kart dəstini uyğunlaşdırır və bir sıra kartların ardıcıllığını yoxlayır. Maşın çox çevikdir və iki idarəetmə nömrəsinin müqayisəsini əhatə edən mürəkkəb bir naxışa görə kartların işlənməsinə icazə verir. Kartlar Danışandan dəqiqədə 240-480 nisbətində keçə bilər.

Elektron Hesablama Zımbası  bütün əsas əməliyyatları yerinə yetirmək üçün elektron sxemlərdən istifadə edən yüksək sürətli bir maşındır. Karta daxil olan nömrələri əlavə edir, çıxarır, çoxaldır və bölür və eyni kartdakı və ya sonrakı kartdakı cavabları yumruqlayır. Bu əməliyyatları saniyənin bir hissəsində təkrar-təkrar və istənilən qaydada həyata keçirir. Hesablama Zımbası karta vurulmuş amilləri oxuyur və əlavə, çıxarma, vurma və bölmələri istənilən qaydada yerinə yetirir. Hər bir hesablama növü üçün ayrıca nəticələr vurula bilər və ya nəticələr saxlanıla bilər və hesablamaları izləmək üçün bir amil kimi istifadə edilə bilər. Bu maşın on bir rəqəmli funksiyanın səkkizinci sıra fərqlərini və çox sayda əməliyyatı əhatə edən bir çox mürəkkəb tənliyi hesablamışdır.

Yuxarıda təsvir olunan standart maşınlara əlavə olaraq, laboratoriyada röle şəbəkələri və elektron sxemlər vasitəsilə işləyən bir sıra xüsusi dizayn edilmiş kalkulyatorlar var. Aşağıda bu xüsusi maşınların qısa təsviri verilmişdir.

Relay Calculator, mürəkkəb bir relay şəbəkəsi vasitəsilə kvadrat köklərin təyini də daxil olmaqla bütün əsas arifmetik əməliyyatları yerinə yetirir. Bu kalkulyatorun həddindən artıq elastikliyi onun böyük daxili yaddaşına, hesablama sürətinə, eyni vaxtda dörd kartı oxumağa və beşincisini vurmağa və geniş və fərqli bir proqram altında işləmə qabiliyyətinə görədir. Maşın masaya baxmaq əməliyyatlarını asanlaşdırmaq üçün bir qarışdırma dövrəsi ilə təchiz edilmişdir. Harmonik seriyaların vurulması, matrislərin çoxaldılması və altıncı sıra diferensial tənliklər daxil olmaqla bir Relay Kalkulyatorunda bir çox mürəkkəb problem həll edilmişdir.

Kartla işləyən Sıralama Kalkulyatoru məlumatları oxuyan, əlavə edən, çıxardan və saxlayan bir Mühasibat Maşınından, son dəyərləri vuran bir Xülasə zərbəsindən, əməliyyatlara nəzarətin rahatlığını təmin edən bir ötürmə qutusundan və yerinə yetirən bir vahiddən ibarətdir. vurma və bölmə. Digər kalkulyatorların əməliyyatları ümumiyyətlə idarəetmə panelindəki naqillər vasitəsilə proqramlaşdırılır, bu maşın mahiyyət etibarilə bir əsas idarəetmə paneli qurur və kartdakı kodlu yumruqlarla idarə olunur. Bu kalkulyatorun, asteroidlərin orbitlərini hesablamaqda xüsusilə bacarıqlı olduğu sübut edilmişdir.

Xətti Tənlik Çözücü, on ikinci sıraya qədər və eyni vaxtda olan xətti tənliklərin həlli üçün bir elektrik cihazıdır. Dəyirmələrdə, açarlarda və ya zımbalı kartlarda tənliklərin əmsalları qurulduqdan sonra, fərqli dəyişənlər həll alınana qədər tənzimlənir. Çözüm metodu çox sürətli bir yaxınlaşma verən bir metoddur. Bu maşın, laboratoriyamızda işçilərimizin üzvü olan cənab Robert M. Walker və Universitetin riyaziyyat şöbəsindən professor Francis J. Murray tərəfindən hazırlanmışdır.

Kartla İdarə Edilən Ölçmə və Qeyd Maşın, hər hansı bir sahədəki fotoşəkillərə asanlıqla tətbiq oluna bilsə də, əsasən astronomik fotoşəkillərin ölçülməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Sözügedən ulduzu əhatə edən göyün bir hissəsinin fotoqrafiya lövhəsi, ulduzun təxminən koordinatlarını göstərən bir zımbalama kartı ilə birlikdə maşına daxil edilir. Sonra maşın avtomatik olaraq zımbalı kartı oxuyur, fotoqrafiya lövhəsindəki ulduzu bu təxmini koordinatlardan tapır, yerini dəqiq ölçür və bu ölçümü karta yazır. Zımbalı kart qeydləri daha sonra riyazi müalicə üçün mövcuddur.

1934-cü ildə Astronomiya Bürosunun yarandığı gündən bəri sənaye və hökumət daxilində bir neçə digər zımbalı kart laboratoriyaları yaradıldı. Müharibə illərində fəaliyyət göstərən bu laboratoriyalar milli müdafiə proqramımızda kritik rol oynadı. Bu qrupda Aberdin, Merilend və Dahlgren, Virginia’daki Balistik Tədqiqat Laboratoriyaları var idi. Eyni kateqoriyada hava və dəniz naviqasiyası, astronomiya və ölçmə işlərində istifadə üçün astronomik cədvəllər hazırlayan ABŞ Hərbi Dəniz Rəsədxanası yer alırdı. Sənayedə hesablama laboratoriyaları həm təmiz, həm də tətbiqi elmi tədqiqatlarda mühüm rol oynamışdır. Məsələn, təyyarə konstruksiyalarının gərginlik və gərginlik analizi və böyük texnikanın titrəmə təhlili ilə bağlı problemlərin həllində zımbalı kart üsulları tətbiq edilmişdir.

Zımba kartı avadanlığının sənayenin problemlərində tətbiqinin bir nümunəsi, səthdə çox sayda nöqtənin dəqiq yerlərini təyin etmək lazım olduğu gəmilərin dizaynında və qurulmasında ortaya çıxır. Dizayner bunu gövdədən müxtəlif kəsikləri nəzərdən keçirərək və bu hissələrin hər birinin xülasəsini, məsələn, beşinci dərəcə polinomu ilə təmsil etməklə həyata keçirə bilər (bax. Şəkil 3).

Şəkil 3. Gəmidən keçid

Sabitlərin, a0, …, a5 tənliklərindəki dəyərlər, səthin uzununa istiqamətdə əyriliyi səbəbindən alınan hər hissəyə görə dəyişəcəkdir. Buna görə də, gəmi 200 en kəsiyinə bölünsə və hər kəsiyi üçün gövdənin hər tərəfində 100 nöqtə müəyyənləşdirmək lazımdırsa, polinomun 20 min dəfə qiymətləndirilməsi lazım idi. Bu problemin həllində zımbalı kart avadanlığının istifadəsi, son dərəcə çətin işi ilk planlama başa çatdıqdan sonra avtomatik olaraq maşın tərəfindən hesablanan bir işə çevirir.

KOLUMBİYA MÜHENDİSLİYİNƏ RÜVLÜK qatqı təmin edən ilk qadın müəllif olma xüsusiyyətini daşıyan Miss Eleanor Krawitz, bir çox digər diqqətəlayiq uğurları ilə öyünə bilər. 1943-cü ildə “Arista” məktəbi fəxri cəmiyyətinin üzvü olduğu Bruklinin Samuel I. Tilden Liseyindən məzun oldu. Brooklyn Kollecində, B.A.’yı alana qədər fəxri Riyaziyyat cəmiyyəti olan Pi Mu Epsilon’un xəzinədarı idi. 1947-ci ildə Riyaziyyatda. Daha sonra Midwood Liseyində və Alma Mater, Tilden High-da əvəzedici müəllim işləmiş, lakin qısa müddətdə Kolumbiya-da Riyaziyyat ixtisası üzrə ali təhsilini almaq üçün orta məktəb müəllimliyi karyerasını kənara qoymuşdur.

Bu gün Miss Krawitz, Kolumbiya Universitetindəki I.B.M. Yalnız Lisansüstü Məktəbdə Astronomiya dərslərinə kompüterlərin işləməsi ilə bağlı təlimat verməklə kifayətlənmir, eyni zamanda fizika, riyaziyyat və astronomiya problemlərinin hesablanması prosedurlarının qurulması ilə də məşğul olur.

Eleanor Krawitz Kolchin, 25 Yanvar 2019 Cümə günü, 92 yaşında, Florida’nın Boca Raton şəhərində vəfat etdi. 2003-cü ildə bu məqalənin İnternetdə yayımlanması və bu qədər dilə tərcüməsi sayəsində həyatının sonlarında ona göstərilən diqqətdən məmnun qaldı. Mənə dediyi son söz (2018-ci ilin oktyabr ayında) “Burada demək olar ki, hər şey işləmir. Oooooo” idi.

Töhfə verən: Eleanor Krawitz Kolchin, Noyabr 2003.
Taranmış və HTML-ə çevrilmişdir: 22 Noyabr, 17:06:54 2003
HTML5-ə çevrildi: 23 Fev Şənbə 08:52:56 2019

Həm də müəllif tərəfindən:

  • Krawitz, Eleanor, “Punched Card Mathematical Tables on Standard IBM Equipment”, Proceedings, Industrial Computation Seminar, IBM, New York (Sep 1950), pp.52-56.
  • Krawitz, Eleanor, “Matrix by Vector Multiplication on the IBM Type 602-A Calculating Punch”, Proceedings, Industrial Computation Seminar, IBM, New York (Sep 1950), pp.66-70.
  • Green, Louis C., Nancy E. Weber, and Eleanor Krawitz, “The Use of Calculated and Observed Energies in the Computation of Oscillator Strengths and the f-Sum Rule” Astrophysical Journal, Vol.113 No.3 (May 1951), pp.690-696.
  • Green, Louis C.,, Marjorie M. Mulder, Paul C. Milner, Margaret N. Lewis, John W. Woll, Jr., Eleanor K. Kolchin, and David Mace, “Analysis of the Three Parameter Wave Function of Hylleraas for the He i Ground State in Terms of Central Field Wave Functions”, Physical Review 96, 319, 15 October 1954.
  • Green, Louis C., Satoshi Matsushima, Cynthia Stephens, Eleanor K. Kolchin, Majorie M. Kohler, Yenking Wang, Barbara B. Baldwin, and Robert J. Wisner, “Effect on the Energy of Increased Flexibility in the Separable Factor of Hylleraas-Type Atomic Wave Functions from H− to O VII”, Physical Review 112, 1187, 15 November 1958.
  • Green, Louis C.; Matsushima, Satoshi; Kolchin, Eleanor K., “Tables of the Continuum Wave Functions for Hydrogen”, Astrophysical Journal Supplement, vol. 3, November 1958, p.459.
  • Green, Louis C., Cynthia Stephens, Eleanor K. Kolchin, et al., “He I Ground‐State Wave Function of the Form ψ=f(r1)f(r2)g(r12)”, Journal of Chemical Physics 30, 1061 (1959).
  • Green, Louis C., Eleanor K. Kolchin, Norma C. Johnson, “Wave Functions for the Excited States of Neutral Helium”, Physical Review 139(2A):363-378, July 1965.
  • Green, Louis C., Eleanor K. Kolchin, “Equi-density surfaces in synchronously rotating close binaries built on polytropic model ν=3”, Astrophysics and Space Science, Issue 2, April 1973, pp.285-288.

Bağlantı (31 İyul 2017 Yenilənib):

Frank da Cruz / [email protected] / Columbia Universiteti Hesablama Tarixi / Noyabr 2003

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *