Jussi-Pekka Paija
Viestit: 32
Liittynyt: 15.05.09 14:43

62 vuotta tietokoneita ja ydinkokeita

Tasan 62 vuotta sitten ensimmäinen täysin sähköllätoimiva, uudelleenohjelmoitava tietokone, ENIAC, käynnistettiin. "Jätti-Aivoina" aikoinaan lehdistölle esitelty tehohirmu oli tuhannen kertaa tehokkaampi verrattuna aiempiin yrityksiin luoda monikäyttöinen laskukone. Odotukset uutuuden suhteen olivat suuret. Poikkeuksellista ENIACssa oli sen uudellenohjelmoitavuus: sitä oli mahdollista käyttää useampaan tarkoitukseen tarpeen mukaan. Ohjelmointi itsessään oli hyvin fyysistä. Piuhojen paikkoja vaihdettiin, venttiileitä väännettiin ja nappuloita paineltiin.

Ennen transistorien aikakautta, tuon tehokkaimman tietokoneen sydän koostui mm. yli 17000 elektroniputkesta sekä yli 6000 kädellä ohjattavasta kytkimestä. Laite vaati aktiivista seurantaa, sillä sen annettiin olla päällä kaiken aikaa - 150 kw:n sähkökulutuksella. Kaiken kaikkiaan kone vei tilaa päälle 63 neliömetriä ja painoi 30 tonnia - eli enemmän kuin pienimmät brontosaurukset. Suorituskyvyltään kone pystyi 5000 yhteenlaskuun, 357 kertolaskuun, tai 38 jakolaskuun sekunnissa. Käytännössä kone pääsi täyteen toimintaan vasta 50-luvun alussa, edustaen edelleen aikansa huipputeknologiaa. Tosin alkuperäisen ENIACin rinnalle oltiin jo kehittelemässä malleja, joissa oltiin otettu oppia ensimmäisen virheistä. Myöhemmin transistorit mullistivat tietotekniikan kehityksen tehden kaikesta pienempää ja halvempaa, korvaten mm. kömpelöt elektroniputket. Tietyt perusratkaisut elävät kuitenkin edelleen tietokoneiden suunnittelussa.

Nykypäivän mittapuussa alkeellinen tietokone helpotti tutkijoiden elämää huomattavasti, vaikka aiheutti toki päänvaivaakin: huoltokatkoksia kärähtäneiden sähköosien vuoksi sattui noin kahden päivän välein ja koneet olivat katkolla tuon tuosta. Kahden yliopiston tutkijamiehen suunnittelema tietokone ei ollut pelkästään poikien juttu: ENIACin pääohjelmoijat olivat 6 naista.

Kuten Internetin, GPS:n ja avaruusohjelman, myös ensimmäisten tietokoneiden tehtävä oli palvella Yhdysvaltojen armeijan tarpeita. Alunpitäen tykistön ammusten lentoratojen selvittämiseen tarkoitettu tietokone oli nopeasti valjastettu vetypommin kehittämiseen. Atomiajan kilpavarustelu oli jo alkanut, vaikka Neuvostoliitolla ei ollut vielä edes tavallista atomipommia. Myös avaruusteknologia ja -tutkimus, ja täten myös aseteknologia, hyötyivät ENIACin laskutehoista. Tarkoitukseltaan supertietokoneiden alkuperäinen tehtävä palvella asevoimia on täten pysynyt pääpirteissään samana, vaikka teknologian edullistuminen ja yleistyminen on hyödyttänyt rauhanomaista tutkimusta korvaamattomasti.

Yhä tarkemmat laskutoimitukset ja simulaatiot vaativat yhä enemmän laskentatehoa. Sääntutkimuksen rinnalle on tullut ilmastonmuutosten ja globaalien luonnonilmiöiden tutkimus, kun taas tehokkaimmat koneet pystyvät ennustamaan jopa atomiaseiden käyttäytymistä annetuissa olosuhteissa. Käytännön ydinkokeiden toteutus on siirtynyt tietokoneajalle. Useamman supertietokoneen tilaaja onkin ollut Yhdysvaltojen atomiturvallisuusvirasto tai ilmavoimat, kun taas sijoituspaikkana on toiminut maailmankuulu Los Alamosin tukikohta, missä on kehitetty valtaosa USA:n ydinteknologiasta. Toinen suuri supertietokoneiden pitkäaikainen ystävä on ollut Japani, joka on kunnostautunut biologiaan liittyvien projektien veturina.

On spekuloitu, että kylmän sodan häviäjän tappio olisi ollut ainakin osittain tietotekniikassa jälkijunassa kulkemisen syytä. Ensimmäinen varsinainen supertietokone hankittiin Moskovaan vasta 1984. Tietokoneiden merkitys sotateknologialle sekä lääketieteelle ja fysiikalle on viimeistään 2000-luvulla itsestään selvää.

Nykysupertietokoneiden tehoihin ENIACia ei kannata verrata - siitä saa lähinnä pään pyörälle. Todettakoot kuitenkin, että verrattuna Kolmannen valtakunnan ensimmäiseen elektro-mekaaniseen laskukoneeseen (valmistui 1938) ENIACin näennäinen laskuvoima oli satatuhatkertainen. Nykyisen tehokkaimman valmistuneen supertietokoneen, IBM:n Roadrunnerin, laskuteho on ENIAC kertaa 10-potenssiin 12. Melko huimaa kehitystä 60 vuodessa! Toisaalta tietokoneiden käyttöyhteydet, käyttöjärjestelmät sekä tietysti sovellukset ovat samalla muuttuneet raskaammiksi, joten suoraa tehokkuusvertailua on hankala, jollei mahdoton, toteuttaa.

Yhteistä menneisyyden ENIACillä moderniin on koko. Nykyinen ykköstehohirmu, Roadrunner, on yhteispinta-alaltaan yli 500 neliömetriä sekä suorituskyvyltään nopein maailman 500:sta supertietokoneesta. Aikoinaan kukin kone on ollut ja tulee olemaan suurin, nopein ja modernein - kunnes jää seuraajansa jalkoihin.

Lähteet:

Wikipediasta perustaustatietoa:
http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC#cite_note-7
http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Roadrunner
http://en.wikipedia.org/wiki/Supercomputer

Eniac Online Museum:
http://www.seas.upenn.edu/~museum/index.html

The Eniac Story:
http://www.lanl.gov/orgs/hpc/roadrunner ... (LAUR).pdf

Los Alamosin kotisivu
http://www.lanl.gov/roadrunner/
Jossa historiikki ydinaseiden kehittämisestä tietokoneiden avulla:
http://www.lanl.gov/history/hbombon/pdf/00285876.pdf

The Times Didital Archive
http://archive.timesonline.co.uk

Kuvat:

Wikipedia Commons

Palaa sivulle “Uutisia historiasta: arkisto”