«Умный» автомат


Пытливая мысль человека ищет все новые и новые пути повышения скорости вычисления, предельной их автоматизации.

Так был создан «умный» автомат — счетно-записывающая машина табулятор. Он может самостоятельно не только вести счет, но и осуществлять некоторые логические операции. Все это машина делает с помощью перфокарт. Это картонный стандартный прямоугольник, со срезанным левым углом. Срез позволяет легко выявить неправильно уложенную карту. В типографии на ней печатается цифровая сетка в виде 80 колонок цифр. В каждой колонке цифры помещены сверху вниз — от 0 до 9. Это позиции — места возможной пробивки отверстий. Кроме того, на карте между девятым: и восьмым рядами есть нумерация рядов колонок.

В таком виде картонный прямоугольник «нем». Чтобы он «заговорил», надо пробить отверстия в позициях колонок. Отверстия показывают, например, данные рабочего наряда токаря.

Отверстия пробивают, как говорят, перфорируют, на специальной машине — перфораторе (рис. 1). После него карты поступают на другую машину — контрольник (рис. 2), который проверяет, на том ли месте, где надо, сделаны отверстия.

За месяц на большом предприятии собираются сотни тысяч карт. Когда нужно подсчитать зарплату рабочим, получить данные о выполнении плана или стоимости продукции, вступает в действие сначала электрический сортировщик (рис. 3). Со скоростью 25 тыс. карт в час он группирует их по определенным признакам в отдельные пачки. Затем они поступают на табулятор.

Здесь сначала происходит чтение перфозаписи. Это делает специальный блок из 80 щеточек — по числу колонок в перфокарте. Щеточки соединены проводами со счетчиками и печатающими механизмами. Перфокарта идет в табуляторе десятками вперед. Щеточки ощупывают сначала все девятые, затем восьмые позиции и т. д.

Вот в карте оказалась пробитой восьмая позиция в тридцатой колонке. Щеточка замкнет электрическую цепь, сработает электромагнит цифрового колеса, и оно начнет поворачиваться. Карта сместится на одну позицию — седьмую, колесо повернется на одну цифру и покажет 1.

Карта еще сместится на одну позицию — шестую, и колесо покажет 2. А когда под щеточку подойдет нулевая позиция, поворот цифрового колеса оканчивается: оно повернулось на восемь позиций и показывает цифру 8. Таким образом восьмерка с перфокарты передана в разряд счетчика, соответствующий тридцатой колонке. Так же производится и суммирование.

А кто же управляет быстрой и сложной машиной? Все те же перфокарты и щеточки.

В табуляторе, кроме описанного устройства — нижнего воспринимающего механизма, есть второе такое же устройство — верхний воспринимающий механизм с таким же блоком щеточек. Он и осуществляет управление машиной.

Управление основано на сравнении двух идущих друг за другом перфокарт, когда одна из них находится в нижнем воспринимающем устройстве, другая — в верхнем. Если признаки карт одинаковы, машина продолжает суммировать, но если вдруг изменится признак на очередной карте, электрическая цепь размыкается и суммирование автоматически прекращается. Машина записывает итог по прошедшим картам и лишь после этого переходит к подсчету сумм по картам следующей группы.

Проследим теперь за электрическим импульсом. Он возник, когда щеточка попала в отверстие перфокарты, и дал команду машине — заставил сработать счетчик; он же участвовал в автоматической записи итогов, и он же автоматически управляет табулятором.

Чтобы электрический импульс совершил сложный путь внутри машины, концы всех электрических цепей, связанных со щеточками, счетчиками, печатающими механизмами, введены на коммутационную доску. Это пульт распределения электрических импульсов. Отсюда они с помощью переключателей распределяются по всей машине.

Если надо направить импульс с какой-либо колонки перфокарты в любой разряд любого счетчика, передать числа с одного счетчика на другой, перегруппировать числа в любом порядке, то достаточно просто переключить соответствующие гнезда коммутационной доски. Это позволяет не только складывать числа, но и вычитать, умножать, делить и автоматически комбинировать арифметические действия.

Система управления современным табулятором необычайно гибкая и многосторонняя. Хороший табулятор может обработать до 10 тыс. перфокарт в час. Советские инженеры создали одну из лучших счетно-перфорационных машин — табулятор Т-5 (рис. 4). В ней установлено восемь одиннадцатиразрядных счетчиков. Это значит, что одновременно можно суммировать восемь столбцов многопозиционных чисел — 70 тыс. сложений в час! За это время сто счетных работников сделают лишь 25 тыс. действий.

Для механизации расчетов у нас в стране созданы тысячи машиносчетных фабрик, станций, бюро. Они работают на заводах, в учреждениях, колхозах. Все больше и больше у нас появляется теперь счетных машин-автоматов. Выпускается много новых типов сложных машин. Так, созданы алфавитные машины, которые печатают названия материалов, товаров, адреса — любые тексты.

Советские ученые и конструкторы продолжают упорно работать над совершенствованием счетно-перфорационных машин. Но как бы их ни улучшали, у них есть один серьезный недостаток: перфокарта сдерживает производительность. Ведь от машины к машине ее переносит человек, и от машины к машине она передает результаты промежуточных операций. Это задерживает процесс вычисления, не позволяет создать единого потока чисел.

И вот ученые и инженеры сумели преодолеть эту преграду — построили машину для быстрого автоматического выполнения длинной цепочки математических действий.