Szoba méretű monstrummal kezdődött a modern számítástechnika

1946. február 14-én, hetven évvel ezelőtt mutatták be nyilvánosan is az addig titokban tartott számítógépet, az ENIAC-ot (Electronic Numerical Integrator And Computer). Nem ez volt az első számítógép, még csak nem is ez volt az első teljesen elektronikus számítógép, viszont ez volt első általános célú, többféle számításra is használható gép, sebességével pedig minden riválisát megelőzte, egészen elképesztő távlatokat nyitott meg a kor mérnökei, programozói előtt: ezerszer gyorsabban végezte az összeadásokat és kivonásokat, mint kortársai. Egyetlen darab készült belőle.

Az ENIAC-ot 1943 júliusában kezdték építeni Project PX kódnéven az amerikai Ordnance Department és War Department megrendelésére. Hivatalosan a szerződést a főmérnök, John Presper Eckert 24. születésnapján, május 9-én írták alá. A projekt másik fontos embere John W. Mauchly Eckert professzor volt a University of Pennsylvaniához tartozó Moore School of Engineeringnél. A gép végül 1945 novemberében készült el, a költségek az eredetileg tervezett duplájára ugrottak, 468 ezer dollárba került a világ első általános célú számítógépe.

Nem az első

Az 1940-es évek elején a Pres becenevű John Presper Eckert még a Moore School of Engineering hallgatója volt, amikor professzora, Mauchly megmutatta neki néhány jegyzetét arról, hogy egy nagy teljesítményű, új típusú, elektronikus számológép hatalmas előnyt hozhatna a háborúban, például a lőszerek röppályáinak kiszámításánál. Végül, amikor a Ballistic Research Laboratory elfogadta a projektet, Eckert lett a hajtóerő a világ első digitális, általános célú számítógépének létrehozásában – egy évvel a gép ötvenedik születésnapja előtt halt meg leukémiában.   

Akkoriban már benne volt a levegőben, hogy hatalmas számítógépek épüljenek. 1939 végén a Harvard professzora, Howard Aiken megépítette a Mark 1-et, egy hatalmas számológépet. Maga Mauchly már 1941-ben kutatta a területet egy John V. Atanasoff nevű professzorral, aki meg akarta építeni saját, hatalmas számológépét, de tervéből végül nem lett teljesen kész munkadarab. A professzor később beperelte az ENIAC készítőit, és meg is nyert egy elég furcsa szabadalmi pert. Az angol Bletchley Parkban viszont 1944-ben elkészült az Enigma feltöréséhez használt Colossus, de ez speciális volt, nem általános célú.  A német Z3 sok mindent tudott, de a sebessége nem volt az igazi.

Kétnaponta tönkrement

Az ENIAC azonban mindezeken a gépeken túlmutatott: másodpercenként ötezer műveletet (ez kivonást és összeadást jelentett) tudott elvégezni, és – bár a mai értelemben nem nevezhetjük programozhatónak – könnyen át lehetett alakítani különböző feladatok elvégzésére.

Mindennek persze megvolt az ára: a gépnek nem sok köze volt a mai okostelefonok vagy számológépek méretéhez, a gép mai szemmel egy monstrum volt. U alakú berendezése 2,7 méter magas volt, és elfoglalt egy egész szobát, különböző berendezései – 18 ezer vákuumcsöve, 10 ezer kondenzátora, 6000 kapcsolója, 1500 jelfogója, három hordozható működési táblázata és kártyaolvasója – 140 négyzetmétert foglaltak el. A programozhatóságot adó kábelrengeteg miatt  telefonközpontra hasonlított.

A rengeteg kábelre nagyon kellett vigyázni: a tudósok tudták, hogy az egerek zabálják a kábelek szigeteléseit, ezért kipróbáltak több félét: berakták egerek közé őket, és megnézték, hogy melyik a a szigetelés, ami nem ízlik az egereknek. Végül csak olyat használtak, ami átment az egérteszten.

Bár a gép lelkét adó vákuumcsövek közül egy-egy eleinte kétnaponta, később már csak heti két-három alkalommal tönkrement, az ENIAC még így is megbízhatónak számított. A kutatók tízféle vákuumcsövet használtak a géphez: meg tudták volna oldani négyfélével is, viszont egyszerűen senki nem tudott beszállítani ennyit. Arra is rájöttek, ha kicsivel az ajánlott feszültségük alatt tartják őket, ritkábban mennek tönkre.

Az ENIAC-kal tízes számrendszerben (nem a ma megszokott kettesben) összeadást, kivonást, szorzást, osztást és négyzetgyököt lehetett számolni, ideiglenesen pedig képes volt az eredmények eltárolására és az egységei közötti kommunikációra. Viszont nem tudott eltárolni programokat: minden alkalommal kézzel kellett bevinni a különböző egységekbe a feladatokat a kapcsolók állítgatásával és a különböző egységek összekötésével. Ez még elég sok időbe került, viszont utána az ismétlődő számításokat nagyon gyorsan tudta elvégezni, így simán megérte a dugdosás.

A gép funkcióit nyolc áramkörre osztották: az akkumulátorra (nem az autóban lévőre gondolunk, hanem ilyenre, ami az alapvető számításokat végezte), bekapcsolóra (initiator), főprogramozó, szorzó, osztó/négyzet gyököt számoló egységre, kapura, bufferre és a programtáblákra. Az akkumulátor emellett 20 regiszterből állt, mindegyik 10 számjegyet tudott kezelni.

Amire tervezték, arra már nem kellett

A gépet eredetileg nagyjából 50 ember építette, 12 mérnök és a technikai személyzet. A gépet végül hosszú időn át hat nő programozta, róluk külön dokumentumfilm is készült. A programozás mellett a tönkrement vákuumcsövek cseréje is a feladatuk volt, rutinból már 15 perc alatt ki tudták választani, melyik ment tönkre –18 ezer darabból. 

Az ENIAC nagyon hasznos lett volna a lövedékek röppályájának számolgatásához, amit a kézi, de még a számológépes módszernél is jóval gyorsabban tolt (előtte külön emberek számolgatták a részeredményeket, eredetileg őket hívták computereknek, ami magyarul számolókat jelentett), viszont mire elkészült a gép, véget ért a második világháború. 

A gépet végül nem kapcsolták be egészen 1945 novemberéig: akkor viszont 20 lóerős ventilátorokkal kellett szellőztetni a pincéjét, hogy ne olvadjon le az egész. Végül élesben először Neumann János közvetítésével Teller Ede a hidrogénbombájának elkészítéséhez szükséges számításokkal tesztelték.

Amikor végül 1946-ban feloldották a titkosítását, sebességével lenyűgözte a közvéleményt és a tudósokat: hasonló megbízhatósággal működő társainál ezerszer gyorsabb volt: 10 számjegyű számokat 0,0002 másodperc alatt adott össze, ez nagyjából 50 ezerszer jobb az embernél és 20 ezerszer az akkori számológépeknél, de 1500-szor jobb a Mark 1-nél is.

A géppel 1955-ben villámcsapás végzett. Irving Brainerd, a Penn professzora szerint a gép 80 223 órás működési ideje alatt több számítást végzett el, mint korábban az egész emberiség összesen.