マーク 1、再起動されました

Harvard Mark I, un computer elettromeccanico di 77 anni progettato dall'Università di Harvard

ハーバード大学の数学者ハワード・エイケンによって設計された 77 年前の電気機械コンピューター、ハーバードマーク I が、1959 年以来本拠地であったサイエンスセンターから、最近完成した科学工学複合施設に移転しました。 (ビデオクレジット: Kai-Jae Wang)

ケンブリッジのハーバード科学センターからオールストンの新しい科学工学複合施設まではわずか 2.9 マイルです。オックスフォードストリートの建物からハーバードスクエアを通り、ノースハーバードストリートを下るまでの所要時間は車で約 10 分、徒歩の場合は約 30 分です。

したがって、ボストン地域の交通状況を考慮しても、1 年かかるのは良くありません。しかし、ハーバード大学のIBM Mark I自動計算機（タイム誌が1950年に「祖先、一種の機械式前夜」と評したコンピューティングのマイルストーン）を新しい本拠地である新型コロナウイルスに導入するのになぜこれほど長い時間がかかったのかについては正当な言い訳がある。 -19パンデミック。

世界初のプログラマブルコンピューターの 1 つである Mark I (元々は自動シーケンス制御計算機) は、世界的なデジタル進化における重要な一歩を表しました。 1944 年に運用が開始されるまで、コンピューティングマシン (一部は Mark I よりも高速) は、それぞれ特定の問題を解決できるように設計されていました。しかし、Mark I は、パンチカードとパンチ紙テープを使用して、データと命令を保存することができました。さまざまな問題に対処できる可能性があります。

「これは当時としては初めてのことでした」と、この機械を最も貴重な所蔵品の一つに数えているハーバード大学歴史科学機器コレクションのデビッド・P・ウィートランド学芸員、サラ・シェクナー氏は語った。「とても重要なアイテムがたくさんありますが、それは特別なものとしてランクされます。」

コレクションの中で最大のアイテムでもあります。初代マーク I の重さは 5 トン、長さは 50 フィートでした。これは、ハーバード大学の大学院生であるハワードエイケンの発案であり、イギリスの技術者で発明家チャールズバベッジから数十年にわたるインスピレーションをもとに 1937 年に設計されました。 Aiken は IBM が興味を示すまでアイデアを検討しました。この機械自体は、企業の科学者と協力して開発され、1944 年にハーバード大学のクラフト研究所に納入され、原爆、ミサイルの軌道、レーダーの設計など、国の第二次世界大戦への取り組みに貢献しました。設備。

科学機器コレクションのマネージャー、サラフランケルは、マーク 1 の内部機構から長年に渡って付着したほこりを取り除きます。 (写真提供者: ローズリンカーン/ハーバード大学職員写真家)

ハーバード大学の物理学教授ハワード・エイケンが考案し、IBM が設計・製造した Harvard Mark 1 は、部屋サイズのリレーベースの計算機です。 (写真提供者: ローズリンカーン/ハーバード大学職員写真家)

OB Trucking and Rigging の職長 Mike Smith が現場で働いています。 Mark 1 には 750,000 個のコンポーネントがあります。 (写真提供者: Rose Lincoln/Harvard Staff Photographer)

定数レジスタは、ハーバード大学に持ち込まれた後、Mark 1 と呼ばれる IBM 自動シーケンス制御計算機の重要な部分です。 (写真提供者: ローズリンカーン/ハーバード大学職員写真家)

定数レジスタは、ハーバード大学では Mark 1 と呼ばれる IBM 自動シーケンス制御計算機 (ASCC) の重要な部分です。 (写真提供者: Rose Lincoln/Harvard Staff Photographer)

職長マイク・スミス (左)、ドン・ナイト、ラリー・ホールは、パレットジャッキを使用してマーク 1 を SEC の新しいスペースに押し込みます。 (写真提供者: ローズリンカーン/ハーバード大学職員写真家)

このプロジェクトは米海軍によって運営され、入隊してプロジェクトの指揮官を務めたエイケン率いる乗組員が監督した。重要な役割を果たした人々の中には、数学者のグレース・ホッパー中尉がいた。ホッパーは後に少将に昇進し、初期の Mark I プログラマーとして重要な役割を果たし、彼女を世界初のプログラマーの 1 人にしました。彼女はマシンのプログラミング方法に関する本を編纂し、これが世界初のそのようなコンピューターマニュアルとなったとシェクナー氏は語った。

ホッパー氏のメモは当時の重要な文書を提供しており、その反響は今日、コンピューターについて話す際に日常的に使用されるおなじみの用語で聞くことができる、とシェクナー氏は述べた。 Mark I の繰り返しの「ループ」は、機械に連続的に供給されるパンチされた紙の指示の実際のループでした。 Mark I のソフトウェア「パッチ」とは、プログラムテープまたはカード上の誤って開けられた穴に適用される紙のパッチを指します。パッチを適用すると、正しい命令で再度パッチを適用できます。 Mark I の「ライブラリ」には、Mark I のプログラミング手順を記録したパンチの入った紙テープやカードがすべて保管されていました。そして、「バグ」という用語はすでに発見が難しい機械的問題に対して使用されていたが、私が見たマークはコンピュータにも適用されたとシェクナー氏は述べた。ホッパーのノートには、次世代マシンであるマーク II の故障の原因となった実際の蛾という用語への冗談めいた言及が含まれています。ホッパーは虫の死骸をページにテープで貼り付け、神話上の「虫」がついに観察されたと指摘した。

3 ヘルツの計算速度 (今日のマシンは数十億ヘルツという比較的猛烈なペースで動作します) の電気機械式 Mark I は、カタカタ音を立てる機械式リレーに接続された物理的なドライブシャフトによって駆動されており、実際にはそれよりも遅かった (場合によっては、はるかに遅かった) ）当時の他のコンピューティングマシンよりも、信頼性は低いものの高速な真空管を使用しているものもありました。しかし、Mark I は、可能な限り IBM の実証済みの既製ビジネスコンポーネントを使用して構築されており、より正確で信頼性がありました。これらの品質は評価され、やはりハーバード大学のエイケンによって開発された Mark II、III、IV など、より新しく高速なバージョンが開発されたにもかかわらず、このマシンは 1959 年まで答えを大量に生み出し続けました。引退後、この機械は解体され、約半分はハーバード大学に残り、残りの 2 個は IBM とスミソニアン博物館に送られました。

このマシンの新しい本拠地であるサイエンスアンドエンジニアリングコンプレックスには、ハーバード大学のコンピューターサイエンスプログラムが置かれているハーバード大学ジョン A. ポールソン工学応用科学大学院 (SEAS) の研究室と教室が置かれます。長年待望されていた同校の教職員の約半数のオフィスと研究室を新校舎に移転する計画が本格化しようとしていたところ、パンデミックが発生し、移転と建物の仕上げ作業の両方が延期された。入居は昨秋に再開され、学校関係者は学生がキャンパスに戻る9月にはSECが完全に稼働すると予想している。シェクナー氏によると、マークIの移転は、歴史的科学機器コレクションとSEASのチームによって計画、実行され、SEASのキャンパス計画担当部長補佐パメラ・チョイ・レッドファーンが率い、プロジェクトのシニアマネージャー、マイケル・ノールが組織したという。

ある種の美しさがあります。非常に多くの配線とはんだ付けがあり、非常に多くの接続が束ねられ、ほとんど編み込まれています。

「コンピューター時代の黎明期に遡るこの画期的なマシンが、ハーバード大学の急成長するコンピューターサイエンスプログラムの新たな本拠地に置かれることは喜ばしいことです」とSEAS学部長フランシス・J・ドイル3世は述べた。「人工知能や機械学習から量子デバイスやネットワークに至るまで、最先端の研究に囲まれたMark Iは、将来の世代のエンジニアや科学者を教育し、インスピレーションを与えるために一般公開されます。」

元の大きさの半分であっても、マーク I は歴史的科学機器コレクションの中で最大の品目であるだけでなく、彼女がこれまでにその動きを監督した中で最大のものでもある、とシェクナー氏は述べた。マーク I は 1990 年代からハーバード大学サイエンスセンターに置かれていましたが、当時エイケン計算研究所だった建物がマクスウェルドゥウォーキン研究所用のスペースを作るために取り壊されました。シェヒナー氏は、現在の作戦に備えて、以前の動きの写真を調べ、巨大な機械を解体して輸送する最善の方法についての手がかりを求めたと述べた。オールストンと SEC への移転は長い間計画されていた。シェクナー氏は、SEC の設計段階で、建物のアトリウムにある新しい住居ではマーク I のかなりの重量に対応する必要性について建築家と話したと語った。 2020年の夏には、清掃と書類作成にもっと時間をかけて、よりゆっくりとした解体と再組み立てが計画されていましたが、新型コロナウイルスが介入しました。今回は、新しい展示を設置し、学生のために建物を準備したいという要望により、移転までの期間を 2 週間に短縮し、7 月初旬に完了しました。

この雑務を達成するために、ハーバード大学のチームは、コレクションのスタッフを増強するために 5 人のプロのリガーを導入しました。機械は段階的に慎重に解体され、SEC へのトラック輸送に備えて梱包されました。

シェクナーさんは、「神経質な親のように」解体作業の上を歩き回り、作業の写真を撮り、記録したと語った。「そこにはある種の美しさがあります。非常に多くの配線とはんだ付けがあり、非常に多くの接続が束ねられ、ほとんど編み込まれています。」

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