Được coi là máy tính điện, kỹ thuật số, đa năng đầu tiên, ENIAC (Máy tính và tích hợp số điện tử) là một trong những đổi mới công nghệ có ảnh hưởng nhất trong Thế chiến II. Phải sử dụng trí tưởng tượng của cả một tập thể, sự đổi mới và làm việc chăm chỉ của nhiều nhóm nhà khoa học, kỹ sư, nhà toán học và người lao động trước khi Quân đội có thể khởi động dự án ENIAC. Kỷ nguyên máy tính cá nhân toàn cầu ngày nay là kết quả trực tiếp từ những nỗ lực của họ.
Từ bên trái Gloria Ruth Gordon, Ester Gerston, hai lập trình viên ENIAC (Máy tích hợp số điện tử và máy tính) đời đầu, đang làm việc trước một khoang vá lỗi lớn
Một nhu cầu chưa được đáp ứng
Đến tháng 6 năm 1943, Adolf Hitler kiểm soát phần lớn châu Âu. Các lực lượng Đồng minh đang hồi phục sau một chiến dịch khốc liệt ở Bắc Phi và chuẩn bị cho một cuộc xâm lược táo bạo vào Ý. Trong khi đó ở Thái Bình Dương, giao tranh vẫn tiếp diễn từng hòn đảo. Trên sân nhà, tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Tên lửa đạn đạo (BRL) ở Aberdeen, Maryland, Quân đội Hoa Kỳ đang phát triển các công nghệ vũ khí mới sáng tạo.
Một nhóm phụ nữ có biệt danh là “Computors – Người biên soạn” làm việc trên máy tính nút bấm, thực hiện các công thức toán học phức tạp và tạo ra các chương trình cho phần cứng do các kỹ sư, nhà toán học và nhà khoa học trong phòng thí nghiệm kết hợp lại với nhau. Họ phải vật lộn để theo kịp nhu cầu về bảng bắn pháo — các biểu đồ giúp Binh sĩ xác định mục tiêu tốt nhất cho vũ khí của họ. Nếu không có chúng, binh lính không thể nhắm mục tiêu hiệu quả, dẫn đến lãng phí đạn dược và thậm chí mất mạng.
Biểu đồ lập trình ENIAC đại diện cho hệ thống dây điện cần thiết để thiết lập một phương trình đạn đạo bên ngoài
Việc tính toán quỹ đạo của pháo là một thử thách phi thường. Phải tính đến tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ, vận tốc đầu nòng, mật độ không khí, độ cao và thậm chí cả nhiệt độ của thuốc súng để có kết quả chính xác. Các bàn đạn đạo hoạt động ở Đức nơi có nhiều mưa là vô dụng ở Algeria, nơi khí hậu và độ cao quá khác biệt. Thứ làm cho vấn đề trở nên khó khăn hơn, vũ khí mới liên tục được sử dụng, điều này đòi hỏi những tính toán mới. Lục quân rất cần một phương pháp khẩn cấp để tạo ra các biểu đồ đạn đạo đáng tin cậy.
Kỹ thuật viên thay thế một ống chân không ENIAC
ENIAC trong Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Tên lửa (BRL) tòa nhà 328, từ bên trái Glen Beck; Frances Snyder Holberton. ENIAC chứa 17.468 ống chân không, 7.200 điốt tinh thể, 1.500 rơ le, 70.000 điện trở, 10.000 tụ điện và khoảng 5 triệu mối nối hàn tay. Nó nặng hơn 27 tấn, chiếm không gian rộng 1800 feet vuông và tiêu thụ 150 kilowatt điện
Sự ra đời của máy tính
Tại Đại học Pennsylvania ở Philadelphia, nhà vật lý John Mauchly và một kỹ sư điện 24 tuổi tên J. Presper Eckert đề xuất rằng Quân đội cung cấp cho họ nguồn lực để chế tạo một cỗ máy sử dụng các xung điện tử kỹ thuật số truyền qua các ống chân không để thực hiện các công việc phức tạp. Thiết bị mới này sẽ cho phép một loạt máy tính dài giao tiếp bằng điện tử một cách hiệu quả dùng cho tính toán toán học — khi một người hoàn thành một phép tính, kết quả được chuyển đến máy tính tiếp theo gần như ngay lập tức. Năm 1948, Máy tính và Tích hợp Số Điện tử, hay còn gọi là ENIAC, ra đời.
Betty Jennings và Frances Bilas đang vận hành bảng điều khiển chính của ENIAC nhìn từ bên trái. Máy được đặt tại Trường Moore của Đại học Pennsylvania
Tính toán trên quy mô lớn
Ngoài đạn đạo, Lục quân còn ứng dụng sức mạnh xử lý của ENIAC để dự đoán thời tiết, tính toán năng lượng nguyên tử, nghiên cứu tia vũ trụ, đánh lửa nhiệt, nghiên cứu số ngẫu nhiên, thiết kế đường hầm gió, v.v. Quân đội đã cung cấp miễn phí ENIAC cho các trường đại học, và nó được đưa vào sử dụng cho nhiều nghiên cứu dân sự khác nhau. Khi Quân đội cho ENIAC nghỉ hưu vào năm 1955, nó đã đạt được những con số thành công ấn tượng với hơn 70.000 giờ sử dụng.
Biểu đồ này cho thấy ảnh hưởng của ENIAC đối với máy tính và công nghệ liên quan trong ba thập kỷ sau khi phát minh ra nó
Máy tính của con người hiển thị bốn bảng lập trình đầu tiên
Từ trái qua: Patsy Simmers với bảng ENIAC; Gail Taylor với bảng EDVAC (Máy tính tự động thực hiện các biến đổi rời rạc điện tử); Milly Beck với bảng ORDVAC (Máy tính tự động biến thiên rời rạc); Norma Stec với bo mạch BRLESC-1 (Máy tính khoa học điện tử phòng thí nghiệm nghiên cứu đạn đạo-1). Lưu ý sự giảm kích thước đáng kể và sự chuyển đổi từ ống chân không sang bóng bán dẫn.
Một người điều khiển ngồi trên bàn điều khiển của BRLESC-1, một hậu duệ của ENIAC được đưa vào hoạt động vào năm 1962. BRLESC-1 đã giải quyết các vấn đề về đạn đạo và hậu cần của Quân đội với tốc độ năm triệu hoạt động mỗi giây.
(Nguồn The National Museum, USA)