הצגת המקור של הדף "אניאק"

{{מבנה
| שם בשפת המקור=ENIAC
|תמונה=Two women operating ENIAC.gif
|כיתוב=ג'ין ברטיק (ימין) ופרנסיס בילאס-ספנס (שמאל) מתכנתות את אניאק (צבא ארצות הברית){{הערה|שם=אניאקנשים|[http://www.sciencefriday.com/segments/writing-women-back-into-science-history/ כתיבת נשים בחזרה לתוך היסטוריית המדע - קבוצת הנשים שתכנתה את אניאק]}}
}}
[[קובץ:Glen Beck and Betty Snyder program the ENIAC in building 328 at the Ballistic Research Laboratory.jpg|שמאל|ממוזער|מחשב האניאק]]
'''אִינִיאַק''' (ב[[אנגלית]]: '''ENIAC''', [[ראשי תיבות]] של '''Electronic Numerical Integrator And Computer''', "מכונת אינטגרציה וחישוב ספרתית אלקטרונית") היה ה[[מחשב]] ה[[אלקטרוניקה|אלקטרוני]] הראשון בעל [[שלמות טיורינג]] – היכולת להריץ אלגוריתמים בדומה ל[[מכונת טיורינג]] אוניברסלית. הוא פותח למטרת חישובים שונים. ENIAC לא היה המחשב האלקטרוני הראשון; ה[[קולוסוס (מחשב)|קולוסוס]] הבריטי היה מחשב בעל יכולת לתכנות מחדש באמצעות [[חיווט חשמלי]], אך לא היה רב-תכליתי. לפניו יוצר גם המחשב הגרמני [[Z3]], אשר אמנם ניתן היה לתכנתו מחדש על ידי סרט מנוקב, אך באמצעים מכניים ולא אלקטרוניים. הצורך בחיווט לשם תכנות מחדש הוסר מ־ENIAC בשנת [[1948]].

== פיתוח המחשב ==
{{שבעת המחשבים הספרתיים הראשונים}}

אניאק פותח ונבנה בידי [[צבא ארצות הברית]] לשימוש מעבדת מחקר ה[[בליסטיקה]] במטרה לחשב טבלאות ירי בליסטי. [[פרויקט]] פיתוח המחשב, שנקרא '''פרויקט PX''', הוכרז ב־[[17 במאי]] [[1943]]. הגו ותכננו אותו [[ג'ון פרספר אקרט]] ו[[ג'ון מוקלי]] מ[[אוניברסיטת פנסילבניה]]. יחד עם ג'ון פרספר אקרט וג'ון מוקלי, עזרו לעצב את אניאק רוברט.פ. שאוו, שואן שו, תומאס קאייט שרפלס (מתכנת ראשי), ארתור ברקס, הארי האסקי, וג'אק דייוויס.

בנייתו של המחשב החלה באמצע [[1944]], ובפברואר [[1946]] הוכרז המחשב כמוכן לשימוש, כאשר בבנייתו הושקעו כמעט 500 אלף דולר. צוות המתכנתות הראשון של המחשב מנה כולו נשים, אשר עבדו באותה תקופה כ"[[מחשב (מקצוע)|מחשבות]]". הן נשכרו לעבודה בשל היותן מתמטיקאיות אשר בצעו חישובים לקביעה ולחיזוי של מסלולים בליסטיים כחלק מהמאמץ המלחמתי, ולכן הכירו את החישובים שהיה על המחשב לבצע. חברות הצוות הראשון היו [[ג'ין ברטיק]], [[בטי הולברטון]], [[מרלין מלצר]], [[רות טייטלבאום]], פראנסיס בילאס-ספנס, וקייטלין (קיי) מקנולטי - מוצ'לי. למרות שהן נשארו בתפקידן גם עם סיום המלחמה, הן לא זכו בהכרה או פרסום על תרומתן, הן בשל היותן נשים והן בשל מעטה הסודיות של עבודתן.

אניאק כונה על ידי העיתונות "המוח הענקי". מהירותו, הגדולה פי 1,000 ממהירויות מכונות החישוב באותה התקופה, והיכולת לתכנת אותו מחדש למטרות אחרות, הלהיבה מדענים ותעשיינים. המחשב הושבת ב־[[9 בנובמבר]] של אותה השנה לצורך שיפוץ ושדרוג ה[[זיכרון (מחשב)|זיכרון]]. בתחילת [[1947]] עבר לשדה הניסויים אברדין של צבא ארצות הברית, והופעל מחדש בשלהי יולי של אותה שנה. המחשב נשאר פעיל עד להשבתתו הסופית באוקטובר [[1955]].

== מאפייני המחשב ==
=== השפעתו על דורות המחשבים שאחריו ===
אניאק לא היווה את פסגת הטכנולוגיה של זמנו; בניגוד למחשב Z3 משנת 1941 והמחשב [[הרווארד סימן 1|MARK I]] של [[האוורד אייקן]] משנת [[1944]], היה צורך בחיווט מחדש לשם הרצת תוכנית חדשה (שני המחשבים לעיל קראו את התוכנית שלהם מ[[סרט מנוקב|סרטים מנוקבים]]). נוסף על כך, בניגוד ל־Z3 והמחשבים המודרניים, המחשב ביצע אריתמטיקה [[השיטה העשרונית|עשרונית]], ולא [[בסיס בינארי|בינארית]]. הרעיון של [[ארכיטקטורת פון נוימן]] (אשר לרעיון המרכזי בה יש שימוש נרחב בימינו) פותח במקביל לתכנון מחשב האניאק, אך הוא לא מומש בו משתי סיבות:
#היה צורך לסיים את פיתוח המחשב במהרה כדי שיוכל לעזור למאמץ המלחמתי מוקדם ככל האפשר.
#כיוון שלצורך מימוש כזה דרוש זיכרון רב, היה ברור כי הזיכרון אשר יותקן במחשב פשוט יהיה קטן מדי מלהכיל גם את הנתונים וגם את התוכנית עצמה.

אניאק היה היחיד מסוגו, ומחשבי אניאק נוספים לא נבנו מעולם. הקיבעון על התכנון שלו משנת 1943 גרם לכך שהמחשב כלל כמה מגבלות שלא נפתרו מעולם, בייחוד חוסר היכולת שלו לשמור תוכנית בזיכרון. אולם, הרעיונות אשר נוצרו מהעבודה עליו, וההשפעה שהייתה לו על אנשים כדוגמת [[ג'ון פון נוימן]], היו בעלי השפעה רבה על פיתוחם של מחשבים מאוחרים יותר, כגון [[EDVAC]], [[EDSAC]] ו-[[SEAC]]. מספר שיפורים בוצעו גם ב-ENIAC עצמו החל משנת 1948, כולל מנגנון פרימיטיבי לקריאה בלבד לצורך שמירת תוכניות
{{הערה|1=[http://ftp.arl.mil/~mike/comphist/48eniac-coding/ A Logical Coding System Applied to the ENIAC]{{כותרת קישור נוצרה על ידי בוט}}}}, על ידי שימוש בטבלאות הפונקציה כזיכרון תוכנה [[ROM|לקריאה בלבד]], רעיון אשר הוצע על ידי פון נוימן. שינוי זה הפחית את מהירות ENIAC פי 6, אך גם הפחית את זמן התכנות מחדש מימים שלמים לשעות ספורות, ולכן נחשב השינוי למוצדק למרות ההידרדרות הביצועים. בתחילת [[1952]] נוסף למחשב מנגנון מהיר להזזת הספרות מקום אחד שמאלה או ימינה (אפקטיבית - חילוק או מכפלה ב-10), אשר שיפר את מהירות פעולת ההזזה פי 5. ביולי [[1953]] הורחב זכרונו על ידי [[זיכרון ליבה]] בגודל 100 מילים, אשר השתמש בייצוג המספרים [[excess-3]], אשר היה בקידוד [[עשרוני בקידוד בינארי|BCD]]. כדי לתמוך בתוספת הזיכרון הזו, צויד אניאק בבורר חדש לטבלת הפונקציות, בורר כתובת זיכרון, מעגלים מעצבי-דפקים, ושלוש פקודות חדשות הוספו למנגנון התכנות.

אקרט ומוקלי, עזרו לעודד המצאות כאלה על ידי סדרת הרצאות בתחומי ארכיטקטורת מחשבים. לאחר שצברו ניסיון רב, הקימו את תאגיד המחשבים של אקרט-מוקלי, אשר ייצר את המחשב הראשון שלהם - ה-[[BINAC]], בשנת 1949. בשנת [[1950]] תאגיד זה נרכש על ידי חברת "רמינגטון ראנד", והפך למחלקת [[UNIVAC]] בחברה זו.

נכון ל-[[2004]], הודות למגמת ה[[מזעור]], [[שבב]] [[צורן|סיליקון]] בגודל 0.5 מ"מ רבוע יכול להכיל את כל מה שהכיל אניאק, אשר תפס בזמנו נפח של חדר גדול.

=== מבנה המחשב ===
באניאק השתמשו לשמירת ספרות במוני-טבעת בעלי עשרה מצבים. פעולות אריתמטיות התבצעו על ידי "ספירת" פעימות באמצעות המונים הללו, ויצירת פעימות ל[[נשא (אריתמטיקה)|נשאים]] אם המונה חזר למצב התחלתי (כלומר הסתובב 10 פעם). הרעיון היה לחקות את פעולת מוני הספרות ב[[מכונת חישוב]] מכנית. לאניאק היו 20 [[אוגר (מחשבים)|רגיסטרים]], בעלי רוחב של 10 ספרות ובעלי סימן (כלומר ניתן היה לייצג [[מספר שלילי|מספרים שליליים]]), וניתן היה לבצע כ-5,000 פעולות חיבור או חיסור פשוטות בין שני רגיסטרים כאלה בכל שנייה (ניתן היה לחבר זוגות של רגיסטרים בו-זמנית, לכן מהירות השיא הפוטנציאלית הייתה גבוהה בהרבה בעקבות הרצה של פעולות במקביל). ארבעה מהרגיסטרים היו מבוקרים על ידי יחידת כופל מיוחדת, ובעזרתם ניתן היה לבצע 385 פעולות כפל בשנייה. פרט לכך, חמישה רגיסטרים נוספים היו מבוקרים על ידי יחידת מחלק/[[הוצאת שורש ריבועי|מוציא-שורש-ריבועי]], דבר שאיפשר לבצע 40 פעולות חילוק בשנייה או 3 פעולות לחישוב [[שורש ריבועי]] בשנייה.

במכונה היו עוד 9 יחידות נוספות - יחידת [[אתחול (מחשוב)|אתחול]] (שאתחלה והפסיקה את פעולת המחשב), יחידת סינכרון (שסינכרנה בין היחידות האחרות), יחידת [[תכנות]], יחידת [[קלט]] לקריאת [[כרטיס ניקוב|כרטיסי ניקוב]], יחידת [[פלט]] לניקוב כרטיסי ניקוב (שאותם ניתן היה להעביר ל[[הדפסה]] במכונה נפרדת, ככל הנראה מדגם IBM 405), מעביר-קבועים, ושלוש טבלאות של פונקציות.

בספרם של רוג'ס והאשגן ניתנים פרטים נוספים בנוגע לזמני הפעולה של המחשב, אשר שונים במקצת מאלה אשר מפורטים לעיל. מחזור השעון הבסיסי היה 200 מיקרו-[[שנייה|שניות]], או 5,000 מחזורים בשנייה לפעולות על המספרים בני 10 הספרות. בכל אחד מהמחזורים הללו, אניאק יכול היה לרשום מספר לרגיסטר, לקרוא מספר מרגיסטר, או לבצע פעולת חיבור/חיסור בין שני מספרים. פעולת כפל בין מספר עם 10 ספרות לבין מספר המורכב מ־X ספרות התבצעה ב־X+4 מחזורים, לכן מכפלה בין שני מספרים בעלי 10 ספרות לקחה 14 מחזורים, או 2,800 מיקרו-שניות, שהוא קצב של 357 פעולות כאלה בשנייה (אם אחד מן המספרים היה קטן יותר מ־10 ספרות, הפעולה הייתה מהירה יותר). פעולות חילוק והוצאת שורש ריבועי התבצעה ב<math>13\cdot(X+1)</math> מחזורים, כאשר X הוא מספר הספרות של התוצאה המתקבלת. לכן פעולת חילוק או הוצאת שורש התבצעה ב-143 מחזורים לכל היותר, או 28,600 מיקרו-שניות, שהוא קצב של 35 פעולות בשנייה. גם כאן, ככל שהמספרים היו קטנים יותר, כך החישובים היו מהירים יותר.

[[קובץ:Classic shot of the ENIAC.jpg|שמאל|ממוזער|340px|צילום קלאסי של אניאק, עדיין בבית הספר מור, שם נבנה. (צילום של צבא ארצות הברית)]]

גודלו הפיזי של האניאק היה מפלצתי בהשוואה למחשבים מודרניים. הוא הכיל 17,468 [[שפופרת ריק|שפופרות ריק]], 7,200 [[דיודה|דיודות]] גביש ([[מוליך למחצה]]), 1,500 [[ממסר]]ים, 70,000 [[נגד]]ים, ו-10,000 [[קבל]]ים. משקלו היה 27 [[טון (מסה)|טון]], ומידותיו היו 30 [[מטר]] על 0.9 מטר על 2.4 מטר. הוא תפס 167 [[מ"ר]], וצרך 160 קילו-[[ואט]].

באניאק השתמשו בשפופרות רדיו רגילות בעלות 8 פינים שהיו אז בשימוש נרחב גם במכשירים ביתיים. ה[[אוגר (מחשבים)|רגיסטרים]] העשרונים היו בנויים ממעגלי [[פליפ פלופ]] שנבנו סביב שפופרת [[טריודה]] כפולה מדגם 6SN7. מעגל פליפ פלופ אחד עם שפופרת טריודה כפולה שימש לשם [[זיכרון]] של [[סיבית|ביט]] אחד. שפופרות: 6L7, 6SJ7 6SA7 ו-6AC7 שימשו למימוש הפונקציות הלוגיות. מספר שפופרות [[הספק]] (כוח) מסוג 6L6 ו-6V6 שימשו כמגברי דחיפה לדפקים אשר עברו בכבלים בין נקודות ממסר חשובות. הבעיות הראשונות שהורצו על אניאק היו קשורות לתכנון [[פצצת מימן|פצצת המימן]].

מספר מומחי אלקטרוניקה חזו כי כשלים בשפופרות ריק יתרחשו בתדירות כה גבוהה, עד שהמכונה לא תהיה שמישה לעולם. החיזוי התגלה כנכון חלקית: כמעט מדי יום נשרפו מספר שפופרות, אשר הותירו את המחשב לא שמיש כמעט חצי מהזמן. שפופרות ריק בעלות אמינות גבוהה לא היו בנמצא עד לשנת 1948. עם זאת, מרבית התקלות התרחשו בעת ההדלקה או הכיבוי של השפופרות, כאשר ההסקות (גופי החימום) והקתודות בתוך השפופרות היו תחת לחץ של שינוי תרמי גדול. במצב עבודה רגיל השפופרות חמות אבל הטמפרטורה יציבה לאורך זמן. המהנדסים הצליחו לצמצם את הכשלים בשפופרות הריק של אניאק עד כדי כשל של שפופרת אחת מדי יומיים, על ידי כך שנקטו בגישת '''לעולם אין לכבות את המכונה'''. בשנת [[1954]], משך הזמן הארוך ביותר של פעולה ללא כשל כלשהו היה 116 שעות - כמעט חמישה ימים. בהשוואה לטכנולוגיה של אותם ימים, היה שיעור הכשלים של אניאק נמוך במידה ניכרת, הודות לתכנונו המדויק.

אניאק הוכר כאבן דרך בתקן IEEE ב-1987.

==ראו גם==
*[[היסטוריה של המחשוב]]

==לקריאה נוספת==
<div style="direction: ltr;">
* H. H. Goldstine, A. Goldstine, ''The Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC)'', 1946 (reprinted in ''The Origins of Digital Computers: Selected Papers'', Springer-Verlag, New York, 1982, pp. 359-373)
* J. Presper Eckert, ''The ENIAC'' (in Nicholas Metropolis, J. Howlett, Gian-Carlo Rota, (editors), ''A History of Computing in the Twentieth Century'', Academic Press, New York, 1980, pp. 525-540)
* John W. Mauchly, ''The ENIAC'' (in ''A History of Computing in the Twentieth Century'', pp. 541-550)
* Arthur W. Burks, Alice R. Burks, ''The ENIAC: The First General-Purpose Electronic Computer'' (in ''Annals of the History of Computing'', Vol. 3 (No. 4), 1981, pp. 310-389; commentary pp. 389-399)
* W. Barkley Fritz, ''The Women of ENIAC'' (in ''IEEE Annals of the History of Computing'', Vol. 18, 1996, pp. 13-28)
* J. Presper Eckert, John Mauchly, ''Outline of plans for development of electronic computers'' (The founding document in the electronic computer industry.)
* Raúl Rojas and Ulf Hashagen, editors, ''The First Computers: History and Architectures'', 2000, MIT Press, {{ISBN|0-262-18197-5}}.
</div>

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* {{גיקטיים||ידעתם שמקצוע התכנות קיים כבר 70 שנה?|elvation-programming|4 במאי 2017}}
* {{הארץ|טל לוי|15.2.1946 השקת המחשב הדיגיטלי אלקטרוני הראשון|1.1257772|27 באפריל 2009}}
* [https://web.archive.org/web/20110814181522/http://ftp.arl.mil/~mike/comphist/eniac-story.html סיפורו של אניאק על ידי מרטין ווייק] {{אנגלית}}
* [https://web.archive.org/web/20041014180109/http://www4.wittenberg.edu/academics/mathcomp/bjsdir/ENIACSquareRoot.htm איך אניאק ביצע את הוצאת השורש] {{אנגלית}}
* [https://web.archive.org/web/20060427101939/http://www.ee.upenn.edu/~jan/eniacproj.html אניאק על שבב] {{אנגלית}}
* [http://page.mi.fu-berlin.de/~zoppke/eniac/ מדמה אניאק] {{אנגלית}}
* [http://www.columbia.edu/acis/history/eniac.html תכנות האניאק] {{אנגלית}}
* [http://www.seas.upenn.edu/~museum/index.html מוזיאון האניאק] באוניברסיטת פנסילבניה {{אנגלית}}
* [http://www.cis.upenn.edu/~bcpierce/attapl/ סודות האניאק] תמונות מודרניות של רכיבי האניאק {{אנגלית}}
* [http://www.wired.com/news/culture/0,1284,3711,00.html נשות האניאק] {{אנגלית}}
* [https://archive.today/20121206000110/http://news.com.com/2009-1006_3-6037980.html "מפלצת האניאק והפלא"] {{אנגלית}}
* [https://web.archive.org/web/20121016134448/http://americanhistory.si.edu/collections/comphist/eckert.htm ריאיון עם אקרט] מלל הלקוח מראיון וידאו שהעניק דייוויד אליסון לאקרט עבור המוזיאון הלאומי להיסטוריה האמריקאית, [[מכון סמית'סוניאן]] בשניים בפברואר, 1988. בראיון מתקיימת שיחה טכנית מעמיקה לגבי האניאק ותהליך המחשבה מאחורי התכן. {{אנגלית}}
* [http://www.computerworld.com/hardwaretopics/hardware/story/0,10801,108568,00.html שאלות ותשובות: הראיון האבוד עם אקרט] {{אנגלית}}
* [http://ed-thelen.org/comp-hist/BRL-e-h.html#ENIAC מפרט האניאק] מתוך דוח מספר 971 של המעבדות למחקר בליסטי, משנת 1955. {{אנגלית}}
* {{בריטניקה}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:מחשבים חלוציים]]
[[קטגוריה:אוניברסיטת פנסילבניה]]
[[קטגוריה:1946 בארצות הברית]]