Цифровой журнал «Компьютерра» № 99

Компьютерра 12.12.2011 - 18.12.2011

Статьи

Калькулятор Mathatron: первый программируемый Евгений Лебеденко, Mobi.ru

Опубликовано 13 декабря 2011 года

Порой история становления технологии напоминает спринтерский забег. В краткий промежуток времени суммируются повышенный пользовательский интерес, свежие инженерные решения и техническая возможность их реализации. И вот на старте инноваций находятся сразу несколько претендентов на победу. Точнее, на звание технологического первопроходца — пожизненного владельца кубка «Я здесь был первым».

Зачастую анонсы технологических новинок появляются со столь небольшим разносом во времени, что разные источники приписывают первенство одновременно несколькими из них. И в чём-то историографы технологий, конечно, правы. Ведь чаще всего ни один из претендентов на первенство не обладает полным функционалом технологии и реализует только часть её.

Однако в случае соревнования за звание первого настольного программируемого калькулятора имеется однозначный лидер. Калькулятор, который изначально создавался для облегчения инженерных расчётов путём программирования математической логики на аппаратном уровне. Устройство, рождённое из сплава идеи «упаковки» компьютера размером с письменный стол в корпус, пригодный для переноски одним человеком, и желания скрыть от пользователя заумные компьютерные алгоритмы за простой, заученной со школьной скамьи скобочной записью алгебраических выражений. Знакомьтесь с технологическим уникумом шестидесятых годов прошлого столетия — калькулятором Mathatron.

(Инженер + Продавец) + Инженер = Mathatron

В 1958 году будущий создатель Mathatron Уильям Кан работал в подразделении Datamatic компании Honeywell (той самой, что чуть позже прославилась невероятным "кухонным компьютером". Инженер Кан трудился над логическими схемами компьютера Datamatic H-800 — серьёзного мейнфрейма, довольно широко применяемого в системах автоматизации производственных процессов.

Идея создания программируемого калькулятора пришла в голову Уильяму Кану во время работы над проектом компьютера Datamatic H-800.

Расчёты приходилось вести на больших, шумных и медленных электромеханических калькуляторах, называемых иначе комптометрами. Выполняли комптометры только простейшие арифметические операции, и пользование ими отнимало у Кана массу времени. Между тем компьютер, расчёты для которого вёл Кан, смог бы выполнить программу, соответствующую этим расчётам, за считанные минуты. Именно тогда Уильяму Кану пришла в голову мысль самому реализовать упрощенную компьютерную логику и разместить её в корпусе, не превышающем размер ненавистного комптометра. Идеей дело не ограничилось. Вечерами инженер Кан увлечённо проектировал логические схемы нового электронного устройства своей мечты. За основу он взял резисторно-транзисторную логику (РТЛ) — крайне медленное, но зато дешёвое решение. Чтобы хоть как-то компенсировать низкое быстродействие узлов РТЛ, Кан вместо традиционной схемы вычислителя, основанной на двух регистрах для операндов и регистре для операции, разработал схему на основе стека, куда в порядке следования заносились вначале значения операндов и значение операции, которое и инициировало вычисление. Такая форма записи математических выражений известна как обратная польская запись.

Но если обратная польская запись удобна для реализации логики вычислителя, то для простого пользователя, знакомого с азами алгебры, она далеко не очевидна. Понимая это, Кан проектирует схему своего вычислителя так, чтобы пользователь мог вводить математические выражения для расчёта с учётом традиционной скобочной записи алгебраических выражений.

Уильям Кан завершает работу над схемотехникой будущего калькулятора параллельно с завершением проекта Datamatic H-800. Он увольняется из Datamatic и переходит работать в оборонную компанию Raytheon. Но связи с Datamatic не теряет.

Своей идеей Кан поделился со своим бывшим боссом — руководителем проекта Datamatic H-800 Роем Ричем. Толковый менеджер, Рич мгновенно оценивает коммерческую выгодность «баловства» Кана и предлагает ему помощь в продаже идеи. Третьим лицом, посвящённым в разработку калькулятора, становится коллега Кана по Raytheon, схемотехник Дэвид Шапиро.