Category: компьютеры

Category was added automatically. Read all entries about "компьютеры".

1946: как родился ЭНИАК


70 лет назад сотрудники Пенсильванского университета Джон Преспер Эккерт и Джон Уильям Мокли по заказу Лаборатории баллистических исследований армии США создали первый электронный универсальный компьютер для расчета таблиц артиллерийской стрельбы.
Еще в 1941 году в США гарвардским математиком Говардом Эйкеном по контракту с компанией IBM на основе идей английского математика Чарльза Бэббиджа был построен компьютер «Марк I», состоящий из электромеханических реле и переключателей. Созданная Бэббиджем в 1822 году вычислительная машина состояла из шестеренок и рычагов и использовалась для вычисления логарифмических и тригонометрических таблиц.



Машина Бэббиджа

«Марк I» был запущен 7 августа 1941 года в Гарвардском университете.
Справка:
«Марк I» (Automatic Sequence Controlled Calculator — автоматический вычислитель) первый американский программируемый компьютер. Машина была заключена в корпус из стекла и нержавеющей стали. Компьютер содержал около 765 тысяч деталей (электромеханических реле, переключателей и т. п.) достигал в длину почти 17 м (машина занимала в Гарвардском университете площадь в несколько десятков квадратных метров), в высоту — более 2,5 м и весил около 4,5 тонн. Общая протяжённость соединительных проводов составляла почти 800 км. Основные вычислительные модули синхронизировались механически при помощи 15-метрового вала, приводимого в движение электрическим двигателем, мощностью в 5 л. с. (4 кВт).
Компьютер оперировал 72 числами, состоящими из 23 десятичных разрядов, делая по 3 операции сложения или вычитания в секунду. Умножение выполнялось в течение 6 секунд, деление — 15,3 секунды, на операции вычисления логарифмов и выполнение тригонометрических функций требовалось больше минуты.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Марк_I_(компьютер)




«Марк I»

«Марк I» являлся всего лишь усовершенствованным арифмометром и заменял труд 20 операторов с обычными ручными арифмометрами, однако из-за наличия возможности его программирования «Марк I» иногда называют первым реально работавшим компьютером. Но уж если быть точным, то на самом деле немецкий изобретатель Конрад Цузе создал вычислительную машину Z3 еще в 1939 году.
Машина Цузе состояла из телефонных реле. Через год Цузе предложил усовершенствовать ее, заменив реле электронными лампами. Если бы его идея осуществилась, то он опередил бы американцев с их ЭНИАКом. Но из-за запрета на долговременные научные исследование предложение Цузе было отклонено. Сегодня отреставрированную Z3 могут видеть посетители Мюнхенского музея.



Машина Z3 в мюнхенском музее

Джон Мокли еще до начала второй мировой войны сконструировал несколько простых вычислительных машин на электронных лампах. В августе 1942 года он написал небольшую работу «The Use of High-Speed Vacuum Tube Devices for Calculation», в которой он обосновал возможность построить мощную электронную вычислительную машину, основу которой составляли бы вакуумные лампы. Но тогда его предложение никого не заинтересовало.
Лишь в начале 1943 года капитан армии США Герман Голдстайн из случайного разговора узнал об идее электронного вычислителя, оценил ее военное значение и встретился с Мокли. Объединив усилия, им удалось добиться заключения контракта с военными. К Мокли присоединился способный студент Эккерт, и работа закипела.
К февралю 1944 года они сделали технический проект и приступили к его воплощению «в железо». Под их руководством к этому времени уже работало 50 человек. Мокли был главным генератором идей, а осторожный и вдумчивый Эккерт - главным конструктором.
ЭНИАК еще не был создан, а американские ученые уже разрабатывали более совершенные машины. В январе 1944 года Эккерт сделал эскизный проект компьютера, в котором программы хранились в памяти ЭВМ, а не формировалась с помощью коммутации и перестановки блоков, как в ЭНИАКе. Летом 1944 года армейский куратор проекта Герман Голдстайн познакомился со знаменитым математиком Джоном фон Нейманом и привлёк его к работе над ЭВМ. Фон Нейман внёс серьезный теоретический вклад в проект. В итоге был создан теоретический фундамент для проекта Эккарта - следующей модели вычислительной машины под названием EDVAC(ЭДВАК) с хранимой в памяти программой.



ЭНИАК

Конструкция машины была крайне сложной. Вначале предполагалось, что она будет содержать около 17,5 тысяч ламп, так как ЭНИАК должен был работать с десятичной системой счисления, потому что Мокли считал, что его компьютер должен был понятен любому человеку. Электронные лампы часто перегревались и выходили из строя, что останавливало работу всей машины. В ЭНИАКе существовало около двух миллиардов различных вариантов отказа . В итоге за неделю перегорало примерно 2-3 лампы, среднее время работы лампы составляло 2500 часов. Мокли и Эккерту удалось добиться 20-часовой непрерывной работы ЭНИАКа без поломок. За каждые 20 часов работы вычислительная машина выполняла месячный объём работы операторов с механическими арифмометрами.
Когда ЭНИАК прошел все испытания, война уже закончилась и его переориентировали для расчетов параметров термоядерной бомбы.


Эккерт и Мокли у ЭНИАКа

По быстродействию ЭНИАК опережал «Марк-I» в тысячу раз. На нем стали выполнять расчеты по всем проблемам, связанным с термоядерным оружием, в частности по прогнозам погоды в Советском Союзе для предсказания направления выпадения ядерных осадков в случае ядерной войны, а также составлялись таблицы стрельбы ядерными боеприпасами.
В 1950 году на ЭНИАКе под руководством фон Неймана был впервые сделан численный прогноз погоды, на что ушло целых пять недель.
ЭНИАК проработал 10 лет и был выведен из строя лишь в 1955 году.
Как известно, первым термоядерную (водородную) бомбу создал СССР, у которого тогда не было таких вычислительных машин, как американский ЭНИАК. Параметры отечественной супербомбы рассчитывались следующим образом: стояло три длинных ряда столов, за каждым из них сидел оператор и на арифмометре «Феликс» выполнял только одно действие. Результат записывался в карточку и передавался следующему оператору в ряду.
Все три ряда выполняли одинаковые вычисления, результаты которых сравнивались. В случае расхождения определялся оператор, который сделал ошибку, и с этого места вычисления повторялись еще раз.
Точно так же рассчитывались орбиты первых советских спутников.
Первая советская ЭВМ была разработана лабораторией С. А. Лебедева на базе киевского Института электротехники АН УССР и запущена 6 ноября 1950 года.
Хотелось бы обратить внимание на некоторые характерные для американского инновационного процесса особенности разработки ЭНИАКа.
Во-первых, куратором разработки был назначен капитан Герман Голдстайн, «первооткрыватель» Мокли и его идеи электронного вычислителя. Никому не пришло в голову назначить на его место какого-нибудь четырехзвездного генерала, не было никаких откатов и кумовства. Во-вторых, сам Мокли признавал превосходство студента Эккарта как конструктора и никогда не подсиживал своего напарника.
Сегодня традиции добросовестной конкуренции во многом утеряны на высших уровнях американского ВПК. Оттого и рождаются такие непригодные к реальным боевым действиям «демонстраторы технологий», как эсминцы «Замволт» или злосчастный стелс-истребитель F-111, а бюджеты на их создание вырастают до космических размеров.
Возможно, поэтому самые мощные современные компьютеры находятся сегодня в Китае. Что касается всем известного отставания отечественной компьтерной инженерии, то она, на мой взгляд, стала следствием не научно-технического застоя (талантливых конструкторов в СССР хватало во все времена), а исчезновением стратегического целеполагания. И эта проблема не преодолена, как мне кажется, и до сих пор.
Автор: Владимир Прохватилов, Президент Фонда реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук

http://argumentiru.com/hitech/2016/08/436090

Американский робот прошел тест Тьюринга



Преподавательница из технологического университета Джорджии (США) Джилл Уотсон в течение пяти месяцев помогала студентам в работе над проектами по дизайну компьютерных программ. Ее считали выдающимся педагогом вплоть до того момента, когда выяснилось, что Джилл Уотсон не человек, а робот, система искусственного интеллекта на базе IBMWatson. Эту историю рассказали в The Wall Street Journal.

Робот «Джилл» вместе с еще девятью преподавателями-людьми помогала около 300 студентам разрабатывать программы, касающиеся дизайна презентаций, например, грамотного подбора картинок-иллюстраций.

Джилл помогала студентам на интернет-форуме, где они сдавали и обсуждали работы, использовала в своей речи жаргонные и просторечные обороты вроде «угу» («Yep!»), то есть вела себя как обычный человек.

«Она должна была напоминать нам о датах дедлайна и с помощью вопросов подогревать обсуждения работ. Это было как обычный разговор с обычным человеком», – рассказала студентка вуза Дженнифер Гевин.

Другой студент, Шрейяс Видьярти, представлял себе Джилл как симпатичную белую женщину 20-ти с небольшим лет, работающую над докторской диссертацией.

Не заподозрил в человеке робота даже студент Баррик Рид, который два года работал на IBM, создавая программы для «Джилл Уотсон». Даже в имени «Уотсон» он не разглядел подвоха.

Робот был включен в университетскую программу обучения, чтобы избавить преподавателей от огромного потока вопросов, с которыми к ним обращаются в процессе обучения студенты. Робот «Джилл» способен к обучению в отличие от интернет-чатботов.

Строго говоря, этот робот-педагог сдал знаменитый тест Алана Тьюринга, который на протяжении довольно долгого времени считался главным критерием для ответа на вопрос «Могут ли машины мыслить?».

Справка:

Тест Тьюринга — эмпирический тест, идея которого была предложена Аланом Тьюрингом в статье «Вычислительные машины и разум», опубликованной в 1950 году в философском журнале Mind. Тьюринг задался целью определить, может ли машина мыслить.

Стандартная интерпретация этого теста звучит следующим образом: «Человек взаимодействует с одним компьютером и одним человеком. На основании ответов на вопросы он должен определить, с кем он разговаривает: с человеком или компьютерной программой. Задача компьютерной программы — ввести человека в заблуждение, заставив сделать неверный выбор».

Все участники теста не видят друг друга. Если судья не может сказать определенно, кто из собеседников является человеком, то считается, что машина прошла тест. Чтобы протестировать именно интеллект машины, а не её возможность распознавать устную речь, беседа ведется в режиме «только текст», например, с помощью клавиатуры и экрана (компьютера-посредника). Переписка должна производиться через контролируемые промежутки времени, чтобы судья не мог делать заключения, исходя из скорости ответов. Во времена Тьюринга компьютеры реагировали медленнее человека. Сейчас это правило тоже необходимо, потому что они реагируют гораздо быстрее, чем человек.

Алан Тьюринг - знаменитый английский математик и криптограф, во время второй мировой войны разработавший алгоритм для взлома немецкого шифратора «Энигма». Он начинает свою статью утверждением: «Я предлагаю рассмотреть вопрос „Могут ли машины думать?“». Тьюринг подчёркивает, что традиционный подход к этому вопросу состоит в том, чтобы сначала определить понятия «машина» и «интеллект». Словно понимая, что это можно обсуждать до бесконечности, а толку будет немного, Тьюринг выбирает другой путь. Он предлагает заменить вопрос «Думают ли машины?» вопросом «Могут ли машины делать то, что можем делать мы (как мыслящие создания)?».

В окончательной версии теста Тьюринга жюри должно задавать вопросы компьютеру, задача которого - заставить членов жюри поверить, что он на самом деле человек.

Вокруг теста Тьюринга со временем разгорелись жаркие споры экспертов по когнитивистике. Например, американскпй философ Джон Роджерс Сёрл в 1980 году написал статью «Разум, мозг и программы», в которой выдвинул контраргумент, известный как мысленный эксперимент «Китайская комната». Сёрл настаивал, что даже прохождение роботами или программами теста Тьюринга будет означать лишь манипуляцию символами, которых они не понимают. А без понимания нет разума. Значит тест Тьюринга неверен.

Эксперимент «Китайская комната» заключается в том, что испытуемый помещается в изолированную комнату, в которую ему через узкую щель передают вопросы, записанные китайскими иероглифами. С помощью книги с инструкциями по манипуляциям с иероглифами, человек, совершенно не понимающий китайской письменности, сможет правильно ответить на все вопросы и ввести в заблуждение того, кто их задает. Тот будет считать, что отвечающий на его вопросы прекрасно знает китайский язык.

В ходе дискуссии, которая продолжалась все 80-е и 90-е годы вспомнили даже «мельницу Лейбница», то есть мысленный эксперимент великого математика, описанный им в книге «Монадология». Лейбниц предлагает представить машину величиной с мельницу, которая бы могла симулировать чувства, мысли и восприятие. То есть внешне казалась бы разумной. Если зайти внутрь такой машины, то ни один из ее механизмов не будет являться сознанием или мозгом. Думается, что Лейбниц и Сёрл разными способами выразили одну и ту же мысль: даже если машины кажется мыслящей, она на самом деле не мыслит.

Ответа на вопрос «Могут ли машины мыслить?» нет до сих пор по одной простой причине: ученые перестали спорить и пытаются создать такие машины. Возможно, они когда-нибудь преуспеют в этом. Однако, не исключено, что искусственный интеллект обманет даже своих создателей, которые поверят в его разумность и которая на самом деле будет лишь манипуляцией, но такой искусной, что раскрыть ее человеку окажется не под силу.+

В фильме выдающегося советского режиссера -документалиста Семена Райтбурта   демонстрируется одна из попыток прохождения теста Тьюринга роботом. В ходе эксперимента, воспроизводимого в фильме, несколько человек задают одинаковые вопросы двум неизвестным собеседникам, пытаясь распознать, кто перед ними - машина или человек. Признаюсь, что я лично ошибся, роботом оказался не тот, на которого я подумал. Поэтому мне вполне понятны чувства студентов «мисс Джилл Уотсон», полгода принимавших ее за человека.

Испытайте себя, товарищи!



http://argumentiru.com/hitech/2016/05/428833