コンピュータを設計する最初の目的は科学計算を行うことでしたが、主な計算上の問題は何でしょうか?

コンピュータ設計の最も初期の目的は科学計算を実行することであり、その主な計算問題は「軍事」を対象としたものでした。第二次世界大戦中、大量の軍事データの計算問題を解決するために、米軍はペンシルベニア大学のモークリーとエッカートが率いる研究チームを設立し、世界初の電子コンピューターの開発に着手した。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

コンピュータ設計の最も初期の目的は科学計算を実行することであり、その主な計算問題は「軍事」に向けられており、軍用銃の弾道計算や火力表のテストに使用されました。

世界初の電子コンピュータの誕生背景

電子コンピュータの開発というアイデアは、第二次世界大戦中に生まれました。当時は激しい戦闘が続いており、各国の兵器や装備はまだ貧弱で、主な戦略兵器は航空機と大砲であったため、新型の大砲やミサイルの開発は非常に必要かつ急務でした。この目的を達成するために、アメリカ陸軍兵器省はメリーランド州アバディーンに「弾道研究所」を設立した。

米軍は、ミサイル開発の技術評価のために毎日6台の発射台を陸軍砲兵隊に提供することを研究所に要求しています。実際、ショットテーブルごとに何百もの弾道を計算する必要があり、各弾道の数学的モデルは非常に複雑な非線形方程式のセットです。これらの方程式の正確な解を見つける方法はないため、数値的手法は近似値を計算するためにのみ使用できます。

しかし、数値的手法を使用して解を近似することさえ簡単な作業ではありません。当時の計算ツールによると、研究室が200人以上の計算機を雇って残業したとしても、X線写真の計算には2か月以上かかるという。 「時間が勝負」の戦争の時代に、どうしてこんな遅いスピードが可能だったのでしょうか？高度な兵器が開発される前から敗北は確定しているのではないかと思う。

この不利な状況を変えるために、当時ペンシルベニア大学マウフ電気工学院で働いていたジョン・モークリーは、1942 年に最初の電子コンピューターを試作するという最初のアイデアを提案しました。 - 「高速電子管」 「計算装置の使用」では、リレーを電子管に置き換えてマシンの計算速度を向上させることが期待されています。

米軍はこのアイデアを知り、すぐにそれを支援するために資金を割り当て、モシリとジョン・エッカートが率いる研究チームを設立し、15万ドルの予算で研究開発作業を開始しました。当時としては莫大な金額。戦争がなかったら、誰がそのような巨額のお金を費やすことができますか。戦争はすべて悪ですが、場合によっては科学技術の発展を促進することもあります。

開発作業を非常に幸運にしてくれたのは、弾道研究所のコンサルタントであり、1990 年に最初の原子爆弾の開発に参加していた数学者フォン ノイマン (1903 ～ 1957 年、ハンガリー系アメリカ人) でした。米国）は、原爆の開発中（1944 年）に多数の計算上の問題に直面し、開発プロセスの途中から開発チームに加わりました。初代ENIACは、メモリが無いこと、配線基板を使って制御すること、接続に数日かかること、この作業によって演算速度が相殺されてしまうという2つの問題を抱えていました。 1945 年、フォン ノイマンと彼の開発チームは、共同議論に基づいた新しい「ストアド プログラム ユニバーサル電子コンピュータ ソリューション」である EDVAC (電子離散可変自動コンピュータ) を発表しました。その過程で、彼はコンピュータに多大な貢献をしました。多くの重要な問題が解決され、コンピュータのスムーズな出現が保証されます。

ENIAC は、サイズが大きく、消費電力が膨大で、動作回数も数千回しかありませんが、当時の既存のコンピューティング デバイスよりも 1,000 倍高速であり、必要な演算を自動的に実行できます。論理演算およびデータ保存のための機能。 ENIACは新たな時代の始まりを宣言しました。それ以来、科学計算への扉が開かれました。

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