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Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータ

ショートカット: 違い類似点ジャカード類似性係数参考文献

Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータの違い

Manchester Small-Scale Experimental Machine vs. コンピュータ

Small-Scale Experimental Machine (SSEM) のレプリカ(マンチェスター産業科学博物館) Manchester Small-Scale Experimental Machine (マンチェスター・スモールスケール・イクスペリメンタル・マシーン、SSEM) は、世界初のプログラム内蔵式コンピュータ。愛称は Baby。マンチェスター大学でフレデリック・C・ウィリアムス、トム・キルバーン、Geoff Tootill らが製作し、1948年6月21日に最初のプログラムが動作した。 このマシンは実用的なコンピュータを目指したものではなく、初期のコンピュータ用メモリであるウィリアムス管の評価用に設計されたものである。当時としては「小型で基本的」なものとして設計されたが、現代の電子式コンピュータにある基本要素は全て備えた実働する世界初のコンピュータであった。SSEMによりその設計の実現可能性が示されると、同大学では、すぐさまさらに実用的なコンピュータ Manchester Mark I を開発するプロジェクトを開始した。Mark I は、世界初の商用汎用コンピュータ Ferranti Mark 1 のプロトタイプとなった。 SSEMはワード長が32ビットで、メモリ容量は32ワードだった。最も単純化したプログラム内蔵式コンピュータとして設計されたため、ハードウェアで実装した算術演算は減算と正負の反転だけだった。他の算術演算はソフトウェアで実装した。最初にこのマシン向けに書かれた3つのプログラムのうちの1つは、218 (262,144) の最大の真の約数を求めるものだった。これは 218 − 1 から小さくなる方向に整数をひとつずつ調べていく時間のかかるプログラム(除算を持たないので、減算を繰り返し行う)で、それによってマシンの信頼性の試験も兼ねていた。このプログラムは17個の命令で構成され、正しい答えである 131,072 に到達するまでに52分かかった。その間にSSEMは命令を350万回実行したことになる(すなわち、実質的なCPU速度は1.1kIPS)。. ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータ間の類似点

Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータは(ユニオンペディアに)共通で27ものを持っています: 主記憶装置二進法ペンシルベニア大学マンチェスター大学ノイマン型チャールズ・バベッジチューリングマシンモーリス・ウィルクストム・キルバーンブラウン管プログラミング (コンピュータ)フレデリック・カーランド・ウィリアムスベル研究所命令 (コンピュータ)命令セットアラン・チューリングケンブリッジ大学コンラート・ツーゼジョン・フォン・ノイマンColossus真空管EDSACEDVACENIAC遅延記憶装置解析機関Zuse Z3

主記憶装置

主記憶装置(しゅきおくそうち)は、記憶装置の分類で、「補助記憶装置」が一般に外部バスなど比較的CPUから離れていて大容量だが遅い記憶装置を指すのに対し、コンピュータのメインバスなどに直接接続されている記憶装置で、レイテンシやスループットは速いが比較すると小容量である。特に、CPUが入出力命令によって外部のインタフェースを操作するのではなく、「ロード・ストア命令」や、さらには通常の加算などの命令において直接読み書きできる対象であるものを指す。メインメモリ、一次記憶装置とも。.

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二進法

二進法(にしんほう)とは、2 を底(てい、基(base)とも)とし、底の冪の和で数を表現する方法である。 英語でバイナリ (binary) という。binaryという語には「二進法」の他に「二個一組」「二個単位」といったような語義もある(例: バイナリ空間分割)。.

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ペンシルベニア大学

米国屈指の名門私立大学連合であるアイビー・リーグの1校である。USAトゥデイ米国大学ランキングで1位 、USニュース米国大学ランキングでトップ8位、Times米国大学ランキング(2017年)はトップ4位、Times2018年世界大学ランキングでトップ10位 (その他ランキング誌では世界4位から15位)にランクインし 米国及び世界を代表する屈指の名門大学として不動の地位を保っている。合格率9.4%(2016年入学者)と全米最難関大学の一つである。米国の有名総合大学としては比較的珍しく大都市に位置する都市型大学でもある。.

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マンチェスター大学

マンチェスター大学(The University of Manchester)は、イギリス、マンチェスターにある国立大学で、イングランドで最初の都市大学の一つである。2004年10月、一般にマンチェスター大学と呼ばれたマンチェスター・ビクトリア大学(Victoria University of Manchester)にマンチェスター工科大学(UMIST:University of Manchester Institute of Science and Technology)が再統合され、現在のマンチェスター大学(The University of Manchester)が誕生した。ラッセル・グループ(イギリスの大規模研究型大学群)に加盟している。 20世紀の発明に数多く貢献し、現在までに25人もの卒業生、研究者、教授らがノーベル賞を受賞している、英国が誇る名門国立大学である。受賞者数はケンブリッジ大学、オックスフォード大学に次いで英国第3位である。4名の受賞者が現役で教鞭をとっており、その数は英国最多である。 世界初のコンピューターは、1948年にマンチェスター大学で生まれた。 全国就職誌レポート(2012年)によると、英国ベスト100優良企業がイギリスで最も採用ターゲットとする名門大学となっている。また、英国GTI media社が全国7000以上の高等学校の受験生(2010年~2013年)に実施したアンケートでは、イギリスで最も行きたい大学として、ケンブリッジ大学、オックスフォード大学に次いで英国第3位であった。 エレクトロニクスの分野で世界を牽引する働きをしており、特にウェアラブル端末やスマートテキスタイルズ等の新領域での研究が盛んである。また、これらを応用した産業界との提携も幅広く、多数の日本企業も含む多国籍企業との産業共同研究を推進している。.

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ノイマン型

ノイマン型(-がた、von Neumann architecture)は、コンピュータの基本的な構成法のひとつである。今日では基本的なコンピュータ・アーキテクチャのひとつとされるが、そもそもコンピュータの要件とされることもあり、このあたりの定義は循環的である。 プログラム内蔵方式のディジタルコンピュータで、CPU(中心となるプロセッサ、今日では一つの部品としてまとめて考えることが多いが、オリジナルの報告書では制御装置と演算装置に分けている)とアドレス付けされた記憶装置とそれらをつなぐバスを要素に構成され、命令(プログラム)とデータを区別せず記憶装置に記憶する。 プログラムカウンタを構成要素に含め、またより抽象的なモデルにおける命令スケジューラの実装とみることがある。また、今日では、演算などの命令の実行は演算装置を含む実行ユニットで行われる、というように考えられることもある。 オリジナルの報告書では、入出力について特別に扱っているが、今日の視点からではメモリマップドI/Oを考えれば特に必要ない。また、バスは、報告書では明示的に数え上げてはいないが(言及はある)、今日ではフォン・ノイマン・ボトルネックのように明確に認識される存在である。 ノイマン型の名は、最初にこれを広めたEDVACに関する報告書 w:First Draft of a Report on the EDVAC(1945)の著者がジョン・フォン・ノイマン(ひとり)になっていることに由来する。誰がなんのためにそうしたかについては諸説ある。このアイディア、特にプログラム内蔵方式のアイディアは、ジョン・モークリーとジョン・エッカートによるENIACのプロジェクト中の検討にその芽があった。ノイマンは(理論的な、とされる)助言役として加わり、執筆者はノイマンであった。誰にどのような功績があったかは諸説ある。 この方式について、以後のコンピュータ研究開発に大きな影響を与えた1946年夏のムーアスクールで講義したのは、ノイマンではなくモークリーとエッカートであったし、ノイマン型という用語は不当だとして、使わない者もいる。一方で、EDSACの設計・建造者であるモーリス・ウィルクスは、ENIACが軍事機密の下にあった時に、ノイマンの草稿がその保護に入らず、多くの人がノイマンを発明者だとみなしたことは不公平な結果だったとし、ノイマンの参加以前に本質的な先進があった、としながらも、数値データと命令を同じ記憶装置の中に置くのは不自然である、とか、そのために必要な遅延記憶装置は信頼性に欠ける、といった、新規技術への疑念に対し、物理学者として、また数学者(計算理論)として、ノイマンが計算機の潜在能力を見抜き、信望と影響力を行使したことは重要だった、とも述べている。.

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チャールズ・バベッジ

チャールズ・バベッジ(Charles Babbage、FRS、1791年12月26日 - 1871年10月18日)は、イギリスの数学者。分析哲学者、計算機科学者でもあり、世界で初めて「プログラム可能」な計算機を考案した。「コンピュータの父」と言われることもあり、初期の機械式計算機を発明し、さらに複雑な設計に到達した。その完成しなかった機械の一部はサイエンス・ミュージアムに展示されている。1991年、バベッジの本来の設計に基づいて階差機関が組み立てられ、完全に機能した。これは19世紀当時の技術の精度に合わせて作られており、バベッジのマシンが当時完成していれば動作していたことを証明した。9年後、サイエンス・ミュージアムはバベッジが階差機関用に設計したプリンターも完成させた。.

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チューリングマシン

チューリングマシン (Turing Machine) は計算模型のひとつで、計算機を数学的に議論するための単純化・理想化された仮想機械である。.

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モーリス・ウィルクス

モーリス・ヴィンセント・ウィルクス(Maurice Vincent Wilkes、1913年6月26日 - 2010年11月29日)は、イギリスの計算機科学者。コンピューティング分野でいくつかの重要な開発を行った。亡くなった時点ではケンブリッジ大学の名誉教授だった。ナイト (knight bachelor)、英国コンピュータ学会特別フェロー、王立工学アカデミーのフェロー、王立協会フェローと様々な栄誉を受けている。.

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トム・キルバーン

トム・キルバーン(、1921年8月11日 - 2001年1月17日)は、イングランドの工学者。大英帝国勲章コマンダー勲爵士(CBE)、王立協会フェロー(FRS)。 マンチェスター大学にてフレディ・ウィリアムスと共にウィリアムス=キルバーン管と、世界初のプログラム内蔵式コンピュータ Small-Scale Experimental Machine (SSEM) を開発した。.

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ブラウン管

ラー受像管の断面図1.電子銃2.電子ビーム3.集束コイル(焦点調整)4.偏向コイル5.陽極端子6.シャドーマスク7.色蛍光体8.色蛍光体を内側から見た拡大図 ブラウン管(ブラウンかん)は、ドイツのカール・フェルディナント・ブラウンが発明した図像を表示する陰極線管を指す、日本語における通称である。 ブラウンによる発明は陰極線管自体の発明でもあり、陰極線管を総称してブラウン管と言うこともあり、逆に受像管をCRT(Cathode Ray Tube)と言ったりする。しかし、たとえばマジックアイも陰極線管の一種であるが、基本的にブラウン管の一種には含めない。.

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プログラミング (コンピュータ)

ンピュータのプログラミング(programming)とは、コンピュータプログラムを作成することにより、人間の意図した処理を行うようにコンピュータに指示を与える行為である。.

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フレデリック・カーランド・ウィリアムス

ー・フレデリック・カーランド・ウィリアムス(、1911年6月26日 - 1977年8月11日)は、イングランドの工学者。通称はフレディ (Freddie)。大英帝国勲章コマンダー (CBE)。王立協会フェロー (FRS)。.

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ベル研究所

ベル研究所(ベルけんきゅうじょ、Bell Laboratories)はもともとBell System社の研究開発部門として設立された研究所であり、現在はノキアの子会社である。「ベル電話研究所」、略して「ベル研」とも。.

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命令 (コンピュータ)

ンピュータにおいて、命令(めいれい)とはCPUが処理する操作のこと。通常、命令操作部と複数のオペランドからなる。あるいは操作者がコンピュータに入力する簡易な書式による指示の総称として用いられることもある。.

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命令セット

命令セット(めいれいせっと、instruction set)は、コンピュータのハードウェアに対して命令を伝えるための言葉の語彙。.

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アラン・チューリング

アラン・マシスン・チューリング(Alan Mathieson Turing、〔テュァリング〕, 1912年6月23日 - 1954年6月7日)はイギリスの数学者、論理学者、暗号解読者、コンピュータ科学者。.

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ケンブリッジ大学

ンブリッジ大学(University of Cambridge)は、イギリスの大学都市ケンブリッジに所在する総合大学であり、イギリス伝統のカレッジ制を特徴とする世界屈指の名門大学である。中世に創設されて以来、英語圏ではオックスフォード大学に次ぐ古い歴史をもっており、アンシャン・ユニヴァシティーに属する。 ハーバード大学、シカゴ大学、オックスフォード大学等と並び、各種の世界大学ランキングで常にトップレベルの優秀な大学として評価されており、公式のノーベル賞受賞者は96人(2016年12月現在)と、世界の大学・研究機関で最多(内、卒業生の受賞者は65人)。総長はで、副総長は。 公式サイトでは国公立大学(Public University)と紹介している。法的根拠が国王の勅許状により設立された自治団体であること、大学財政審議会(UFC)を通じて国家から国庫補助金の配分を受けており、大学規模や文科・理科の配分比率がUFCにより決定されていること、法的性質が明らかに違うバッキンガム大学等の私立大学が近年新設されたことによる。ただし、自然発生的な創立の歴史や高度な大学自治、独自の財産と安定収入のあるカレッジの存在、日本でいう国公立大学とは解釈が異なる。 アメリカ、ヨーロッパ、アジア、アフリカ各国からの留学生も多い。2005年現在、EU外からの学生は3,000人を超え、日本からの留学生も毎年十数人~数十人規模となっている。研究者の交流も盛んで、日本からの在外訪問研究者も多い。.

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コンラート・ツーゼ

ンラート・ツーゼ(, 1910年6月22日 - 1995年12月18日)は、ドイツの土木技術者で発明家であり、コンピュータの先駆者である。.

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ジョン・フォン・ノイマン

ョン・フォン・ノイマン(ハンガリー名:Neumann János(ナイマン・ヤーノシュ、)、ドイツ名:ヨハネス・ルートヴィヒ・フォン・ノイマン、John von Neumann, Margittai Neumann János Lajos, Johannes Ludwig von Neumann, 1903年12月28日 - 1957年2月8日)はハンガリー出身のアメリカ合衆国の数学者。20世紀科学史における最重要人物の一人。数学・物理学・工学・計算機科学・経済学・気象学・心理学・政治学に影響を与えた。第二次世界大戦中の原子爆弾開発や、その後の核政策への関与でも知られる。.

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Colossus

Colossus(コロッサス、本来の意味はロードス島の巨像の名)は、第二次世界大戦の期間中、ドイツの暗号通信を読むための暗号解読器としてイギリスで使われた、専用計算機である。電子管(真空管とサイラトロン)を計算に利用していた。 Colossus は、ブレッチリー・パークの数学者マックス・ニューマンが提起した問題を解くため、の技術者トミー・フラワーズを中心としたチーム(Sidney Broadhurst、William Chandler、Allen Coombs、 ら)が設計した。プロトタイプの Colossus Mark I は 1943年12月に完成し、1944年2月からブレッチリー・パークで動作した。改良版の Colossus Mark II はノルマンディー上陸作戦直前の1944年6月1日に完成した。戦争が終わるまでに10台の Colossus が製造された。 Colossus は という機械を使って暗号化されたテレタイプ端末のメッセージを解読する際に使われた。イギリスの暗号解読者らはこの暗号化されたテレタイプ通信トラフィックを "" と呼び、SZ40/42 という機械とその暗号を "" と呼んだ。Colossus はふたつのデータ列を比較し、プログラム可能なブール関数に基づいて一致する箇所を数える。一方のデータは紙テープから高速に読み込まれ、もう一方は内部でローレンツ暗号機の電子的シミュレーションにより生成される。そして、様々な設定でローレンツ暗号機のエミュレーションを電気的に実行する。ある設定での一致箇所数が所定の閾値を越えると電気式タイプライタにその結果を出力する。 Colossusはローレンツ暗号機の鍵の組み合わせを探すのに使われたもので、傍受した暗号メッセージを完全に解読したわけではない。 プロジェクトの機密保持のため、Colossus のハードウェアと設計図はほとんど破棄され、1970年代まで機密が保持された。そのため、一部の開発関係者はデジタル電子計算機開発の先駆者としての栄誉を生前に受けることがなかった。2007年、Colossusの機能を復元したレプリカが完成している。.

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真空管

5球スーパーラジオに使われる代表的な真空管(mT管) 左から6BE6、6BA6、6AV6、6AR5、5MK9 ここでは真空管(しんくうかん、vacuum tube、vacuum valve)電子管あるいは熱電子管などと呼ばれるものについて解説する。.

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EDSAC

EDSAC EDSAC(エドサック、Electronic Delay Storage Automatic Calculator)は、初期のイギリスのコンピュータのひとつ。このマシンはジョン・フォン・ノイマンがまとめたEDVACレポート(:en:First Draft of a Report on the EDVAC)に刺激され、モーリス・ウィルクスとケンブリッジ大学の数学研究所のチームが開発した。EDSACは、世界初の実用的なプログラム内蔵方式の電子計算機であるが、プログラム内蔵方式の世界初の稼働したマシンではない。 プロジェクトは J. Lyons & Co.

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EDVAC

弾道学研究室にインストールされたEDVAC EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)は、ENIAC開発チームが後継機としてつくったコンピュータ。ENIACと異なり二進数を使用しており、プログラム内蔵方式である。.

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ENIAC

プログラミングされるENIAC 2人のプログラマがENIACの制御パネルを操作しているところ ENIAC(エニアック、Electronic Numerical Integrator and Computer)は、アメリカで開発された黎明期の電子計算機。電子式でディジタル式だがプログラム内蔵方式とするにはプログラムのためのメモリはごくわずかで、パッチパネルによるプログラミングは煩雑ではあったものの、必ずしも専用計算機ではなく広範囲の計算問題を解くことができた。しかし、任意の計算可能な問題について計算できるという能力が当初の時点で基本的にはあったわけではなく(後述)、アナログ機械式計算機の一種類である微分解析機と同様に、微分方程式で表すことができるような多くの種類の問題について積分法によって数値的な解を得る(ただしこちらは数値的(ディジタル)に)、という機械である。後の改良により、ごく小規模だがプログラミング的な使い方も可能になり、円周率の桁数向上記録の歴史で有名な1949年の2037桁という記録は、そのような改良後の機能を活用したものである。 当初は、アメリカ陸軍の弾道研究室での砲撃射表の計算を第一の目的として設計されたが、その初期に行われた計算で射表の計算とは全く違うもののひとつに、マンハッタン計画についてのものがある。1946年に発表されたとき、報道には「巨大頭脳」(Giant Brain) といった呼称が見られる。なお、新技術に "Brain" という比喩を使うのは、戦時中から見られる。例えば、ライフ誌1937年8月16日の p.45 に Overseas Air Lines Rely on Magic Brain (RCA Radiocompass)、1942年3月9日の p.55 に the Magic Brain - is a development of RCA engineers (RCA Victrola)、1942年12月14日の p.8 に Blanket with a Brain does the rest! (GE Automatic Blanket)、1943年11月8日の p.8 に Mechanical brain sights gun (How to boss a BOFORS!) といった記事があり、また、各種の計算機械を扱った Edmund Berkeley(:en:Edmund Berkeley)の啓蒙書 "Giant Brains, or Machines That Think"(邦題『人工頭脳』)などといった例もあるように、これは何ら特記事項ではない。 第二次世界大戦中、ENIACの設計と製作の資金はアメリカ陸軍が支出した。その契約は1943年6月5日に結ばれ、ペンシルベニア大学電気工学科にて "Project PX" の名で秘密裏に設計が開始された。1946年2月14日の夕方に完成したマシンが公開され、翌日にはペンシルベニア大学で正式に使用が開始された。開発にかかった総額は50万ドル弱だった。アメリカ陸軍に正式に引き渡されたのは1946年7月のことである。1946年11月9日、改造と記憶装置のアップグレードのためにシャットダウンされ、1947年にはメリーランド州のアバディーン性能試験場に移送された。そこで1947年7月29日に電源を入れ、1955年10月2日の午後11時45分まで運用された。 ENIACを考案・設計したのはペンシルベニア大学のジョン・モークリーとジョン・エッカートである。設計開発に加わった技術者としては、Robert F. Shaw(ファンクションテーブル)、Jeffrey Chuan Chu(除算器/平方根計算器)、アーサー・バークス(乗算器)、(入出力)、Jack Davis(アキュムレータ)らがいる。1987年、ENIACはIEEEマイルストーンに選ばれた。.

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遅延記憶装置

UNIVAC Iの水銀遅延線(1951) 遅延記憶装置(ちえんきおくそうち)とは、媒体が音波などを伝える際の遅れを利用し、信号を循環させ記憶装置として使用するものである。種類によっては、遅延線記憶装置(delay line memory)という。技術的にはレーダーで使う信号処理技術などから生まれたもので、黎明期のコンピュータでよく使われた。 構成方法にもよるが、たとえば加算器に直列加算器が使えるなど、部品数を抑えて多くの情報を扱えるコンピュータを作ることができる、という利点がある。これは安上がりという点だけではなく、初期のコンピュータの多くが苦労した信頼性という点でも重要である。.

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解析機関

バベッジ自身が組み立てた解析機関の一部の試作品http://www.sciencemuseum.org.uk/objects/computing_and_data_processing/1878-3.aspx ''Babbage's Analytical Engine, 1834-1871. (Trial model)'' -Science Museum, London。サイエンス・ミュージアム(ロンドン) 解析機関(かいせききかん、analytical engine)は、イギリス人数学者チャールズ・バベッジが設計した、蒸気機関で動くはずだった機械式汎用コンピュータであり、コンピュータの歴史上、重要なステップを刻んだ。 バベッジが解析機関についてはじめて記述したのは1837年であるが、1871年の死去直前まで設計を続けた。資金や政治、法律などの問題があり、この機械は実際には製作されなかった。論理的に解析機関に匹敵する機能を持つ汎用コンピュータは、1940年代にやっと現実のものとなったのである。 この機械はしばしば、当時の工作精度のため製作できなかった、とされる。これはバベッジが機関のための精度が足りないとしていたためもある。しかし、息子のヘンリー・バベッジや現代のサイエンス・ミュージアムによる部分的構築によって、必要なだけの工作精度はあったことが確認されている(特に、現代の再現では、当時の工作機械についての考証のうえで行われている) 。そのため、資金と政府の支援があれば、工作機械の精度に関しては、当時でも製作できたのではないかとされる。ただし、必要な精度がどれだけであるか、といった工学的な考え方は当時まだ無かったことも考慮する必要がある。.

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Zuse Z3

Zuse Z3 のレプリカ(ミュンヘンドイツ博物館) Zuse Z3は、1941年にドイツでコンラート・ツーゼによって開発された計算機である。世界初の自由にプログラム可能で完全に自動化された機械である。現代の視点からすると、コンピュータの定義に適合する属性をほぼ備えているが、条件分岐命令を備えていない。Z3は2200個のリレーから構成され、動作周波数はおおよそ5から10Hz、ワード長は 22ビットである。プログラムとデータはセルロイド製のフィルムに穴を開けることで記憶される。 1941年にベルリンで完成し、ドイツ航空機研究所で翼のフラッター現象の統計解析に使われた。 本来の Z3 は1943年のベルリン爆撃で破壊された。完全に動作する複製が1960年代にツーゼの会社 Zuse KG によって作成され、ドイツ博物館に永久展示されている。 ツーゼはドイツ政府にリレーを電子スイッチに置き換えるための資金提供を要請したが、第二次世界大戦中であり、戦争遂行の観点から重要でないと判断され、資金は得られなかった。.

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上記のリストは以下の質問に答えます

Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータの間の比較

コンピュータが405を有しているManchester Small-Scale Experimental Machineは、67の関係を有しています。 彼らは一般的な27で持っているように、ジャカード指数は5.72%です = 27 / (67 + 405)。

参考文献

この記事では、Manchester Small-Scale Experimental Machineとコンピュータとの関係を示しています。情報が抽出された各記事にアクセスするには、次のURLをご覧ください:

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