"Co możemy pomyśleć o mechanizmie, który nie tylko może zestawiać tabele astronomiczne i nawigacyjne z dowolnym stopniem dokładności, lecz ponadto zapewniać matematyczną pewność swych działań przez poprawianie możliwych błędów? Co pomyślimy o mechanizmie, który nie tylko może wykonać to wszystko, ale również drukuje wyniki tych skomplikowanych obliczeń, gdy tylko zostają one uzyskane i wykonuje to wszystko bez najmniejszej ingerencji inteligencji ludzkiej?" - trudno w to uwierzyć, ale ten zdumiewający fragment wcale nie został napisany w naszym stuleciu i nie dotyczy żadnego ze współczesnych komputerów. Ponad sto lat temu Edgar Allan Poe opisał maszynę, która właśnie miała powstać w pracowni angielskiego inżyniera, Charlesa Babbage'a.

Maszyny liczące

Luty roku 1996 jest miesiącem, w którym wspomnienia wszystkich miłośników informatyki poszybowały jednocześnie w przeszłość, aby odnaleźć w historii nauki ślady takich urządzeń, które można byłoby nazwać przodkami maszyny zaprezentowanej światu dokładnie 50 lat temu, w lutym 1946 r.

Można chyba zaryzykować stwierdzenie, że pierwszym aparatem do liczenia były liczydła, wynalezione w starożytnych Chinach (niektórzy twierdzą, że w Babilonie). W latach rozwoju nowożytnej mechaniki skonstruowano wiele maszyn wykonujących działania arytmetyczne (arytmometr Pascala), jednak dopiero wynalazki Ch. Babbage'a zasługują na miano prawdziwych przodków komputera. Genialny konstruktor wykonał swoją pierwszą maszynę w roku 1822 - było to urządzenie do liczenia metodą różnic skończonych i rozwiązywania prostych równań różniczkowych.

Następnym dziełem miała być maszyna niezwykła - "maszyna analityczna" do wykonywania dowolnych obliczeń, sterowana przez "program" zapisany na taśmie perforowanej. Prawdę mówiąc, miał to być prawdziwy komputer - urządzenie cyfrowe, choć całkowicie mechaniczne. Charles Babbage pracował nad swym dziełem 25 lat, wydał nań prawdziwą fortunę (250 tys. XIX-wiecznych funtów!). Wraz z towarzyszącą mu matematyczką, Adą Lovelace, odkrył wiele zasad techniki komputerowej, które cały wiek później trzeba było odkrywać na nowo. Maszyna całkiem słusznie wzbudziła zachwyt Poego - niestety, nie została nigdy ukończona.

Wojna matką wynalazków

Następny wielki wzlot myśli konstruktorskiej nastąpił w latach II Wojny Światowej. Jest to swoistym paradoksem, ale potrzeby wojska bardzo często wymuszały postęp technologiczny, który później z powodzeniem można było zastosować w cywilnym życiu człowieka. Walczące wojska potrzebowały aparatów do wykonywania szybkich obliczeń dla potrzeb artylerii, lotnictwa, czy też wywiadu - do łamania szyfrów. Armia była też w stanie wyłożyć ogromne fundusze na badania - nie ma ceny za pokonanie wroga. Jest prawie pewne, że w warunkach pokoju projekt skonstruowania komputera nie udałby się i zostałby odrzucony jako niepraktyczny, gdyż nikt nie odważyłby się zainwestować tak wielkich pieniędzy w tak niepewny interes (ocenia się, że ENIAC kosztował 750 tys. USD). Ponieważ była już wynaleziona lampa radiowa, można było pomyśleć o skonstruowaniu uniwersalnych, mechaniczno-elektronicznych maszyn liczących.

To, co ze względu na niedoskonałość technologii nie udało się Ch. Babbage'owi, mogło stać się ciałem na początku lat 40. XX w. W roku 1941 powstała maszyna skonstruowana przez zespół John Atanasoff -Clifford Berry. Rok później ruszył Colossus - komputer wywiadu brytyjskiego, który miał walczyć ze sławną niemiecką Enigmą. Gigantyczny kalkulator elektroniczny, mający jednak wciąż więcej przekaźników niż lamp, skonstruowali także inżynierowie z IBM.

Najsławniejszym z serii hybrydowych prekomputerów był Mark I, zwany pieszczotliwie "Bessie". Zaprojektowany przez zespół uczonych pod kierunkiem prof. Howarda Aitkena z Uniwersytetu Harvard, rozpoczął pracę w 1943 r. Maszyna ważyła ok. 40 ton, dawała się programować, posiadała procedury obliczania funkcji trygonometrycznych i mnożyła dwie liczby 23-cyfrowe w 6 sek.

Mózg elektronowy

Maszyny o konstrukcji mieszanej szybko doszły do granic swoich możliwości wyraźnie zakreślonych przez bezwładność przekaźników i innych elementów mechanicznych. Trzeba było kolejnego wzlotu myśli ludzkiej, aby odważnie zaproponować maszynę opartą wyłącznie na elementach elektronicznych. Przezwyciężając opór bezwładnej materii można było dzięki nowej technologii uzyskać teoretycznie dowolną szybkość pracy ograniczoną jedynie architekturą układów i prędkością przekazywania sygnałów w zastosowanych elementach. Lampy elektronowe pozwoliły (w porównaniu z maszynami hybrydowymi) zwiększyć szybkość obliczeń aż o dwa rzędy wielkości (dokładnie 250 razy, co jest absolutnym rekordem skokowej zmiany szybkości w tak krótkim czasie).