Eleanor Krawitz.

НАУЧНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ УОТСОН

Центр Научных исследований

Исследования с использованием вычислительных машин

Мисс EleanorKrawitz

Руководитель табулирования

Научно-вычислительная лаборатория Watson

Ежеквартальный журнал ColumbiaEngineering, Ноябрь 1949

 

В течений недавних лет великолепные успехи были совершены во всех областях научных исследований, и важный фактором в этом прогрессе было использование автоматических вычислительных методов и оборудования. Сегодня расчеты выполняются автоматический в лабораториях по всей стране. Разработка этих вычислительных лабораторий особый интерес Колумбийских студентов с тех пор как одни из самых ранних были установлены здесь в Университете.  Статистическое Бюро Колумбийского Университета был учрежден в конце двадцатых веков для использования педагогами и статистами. Астрономическое Бюро основано в 1934, управлялDr. W. J. Eckert, и действовал совместно с Колумбийским Университетом, Американское Астрономическое Сообщество, и корпорация InternationalBusinessMachines, функционировали как некоммерческая организация куда астрономы со всего мира могли прийти чтобы выполнить свой расчеты. В 1945 IBMсоздал Департамент Научных Дисциплин,Dr. Eckertназначен в качестве директора, и основал Научно-вычислительную Лабораторию Watsonв кампусе Университета.

 

Главная цель Лабораторий Уотсона — это исследование различных отраслей науки, особенно тех, которые включают в себя математические и числовые вычисления. Сервис лабораторий любезно предлагает любому ученому или обучающемуся студенту заняться исследованиями, которые делают значительный вклад в прогресс в областях науки, и которые используют вычислительныемашины для достижения этой цели. Каждый год две стипендий Уотсоновской Лабораторий вприкладной математике присуждаются студентам, обучение которых или исследования включают в себя крупномасшатбные вычисления.Сотрудники в своей области интересов находятся под покровительством различных факультетов Университета в своей области интересов. Курсы для аспирантов включают работу и использование машин,и численных методов; академический кредит для курсов может быть получен регистрацией в Университете обычным способом. Специальные классы по эксплуатации машин предоставляются с регулярными интервалами для профессиональных людей, посещающих ученых со всего мира, и аспирантам, работающим над Докторской степенью. Дополнительная функция Лабораторий Уотсона — это распространение технической информаций касательно математических машинных методов и математических таблиц; доступна обширная библиотека, охватывающая эти темы.

 

Исследования были успешно завершены во многих отраслях науки в лаборатории сотрудниками и приглашенными учеными. Ниже неполный лист завершенных работ или тех которые в прогрессе:

 

Астрономия: интеграция орбит планет и астероидов,

Геофизика: отслеживание путей звуковых волн под водой для различных глубин и направлений,

Оптика: расчеты, олицетворяющие метод трассировки лучей,

Химия: вычисление квантово-механических резонансных энергий ароматических соединений,

Инженерия: построение таблиц Springи Gearи вычисление расчетных напряжений, связанных с землетрясениями,

Экономика: оценки определенных коэффициентов в уравнениях экономических моделей, используя матричное умножение и инверсий,

Физика: вычисление вероятности  перехода кальция,

Кристаллография: оценка Изменения Фурье для структуры инсулина.

Лаборатория поддерживает широкое разнообразие и оба цифровой и аналоговый тип машин; цифровые машины по существу учитывают, в то время как аналоговые машины выполняют физические измерения. Эти вычислители разработаны для решения проблемв весьма целесообразной манере и сравнения различных методов решения определения самого действенного.Большинство машин считывают и записывают через использование перфокарты которая снабжает средства обработки данных автоматический. Карты таким образом могут быть обработаны через любую серию вычислителей и имеют любую желаемую последовательность операций, выполняемых на них. Основное преимущество техники перфокарт то что большое количество похожих операций могут быть выполнены в большом количестве. После перфораций исходных значений на картах автоматизированная машинная процедура. Перфорация может находиться в любом из восьми столбцов карты. Каждый столбец подразделяется в двенадцать отдельных позиций, представляющий целые числа от 0 до 9 так же хорошо, как две специальные перфорированные позиций обозначенные как Xи Y. Перфорация Xиспользуется главным образом для назначения специальных операций или отрицательного числа. Буквы алфавита записаны двумя перфорациями в колонке, комбинация X, Y, или 0, с любыми целыми числами от 1 до 9 (смотреть рис. 1).

Табуляторная Карта

Рисунок 1. Табуляторная Карта демонстрирует 12 позиций и комбинаций перфораций для отображения букв.

Во всех машинах принцип чтения карт одинаковый. Отверстия перфорированы через карту и считываются посредством электрического контакта, проходящего через отверстия. Карта действует как изолятор проходящий между металлической щеткой и латунным роликом (смотреть рис. 2).

Отверстие, перфорированное в карте, пропускает контакт между щеткой и роллером, таким образом завершая электрическую схему; электрические импульсы делают доступным подключаемую контрольную панель, синхронизация импульсов определяется позицией отверстия в карте, и расчет времени импульсов определяется позицией отверстия в карте. Все функций машины управляются направлением этих импульсов на контрольной панели, и в результате гибкости этой панели, большая часть операций может быть выполнена. Большой процент проблем, встречающиеся в числовых вычислениях могут быть продуктивно обработаны в стандартных машинах IBM. Первый шаг к подходу этих проблем это перевод оригинальных данных в язык вычислений. То есть записать его в форме перфорированных отверстий на стандартных картах. Это функция KeyPunch(клавишный перфоратор). Желаемая информация транскрибируется в карту путем нажатия кнопок машины в линии с подходящей колонкой. Эти карты могут быть встроены в KeyPunchмануально или автоматический. После того как каждая колонка будет перфорирована, карта автоматический достигает следующей позиций перфораций. Числовые перфораторы имеют четырнадцать клавиш; один для каждой из двенадцати перфорированных позиций, клавиша пробела, и клавиша извлечения карты. Алфавитные перфораторы кроме того имеют клавиатуру пишущей машинки, которая автоматический перфорирует два отверстия в колонке. Тогда закодированныеKeyPunch(клавишным перфоратором) карты, готовы для встраивания через любую другую машину, требуемую для решения проблемы.

Сортировочные и Учетные Машины

Сортировщик используется организаций перфорированных карт в любой желаемой нумерологической и алфавитной последовательности в зависимости от информаций в них. Карты к сортировке подаются из загрузочной к одной щетке которая считывает выбранную колонку и сортирует каждую карту в одну подходящую из тринадцати зон. Здесь есть зона для каждой из двенадцати перфорированных позиций и одна для пустых столбцов. С успешной сортировкой, карты располагаются в нужном порядке. Машина, которая работает со скоростью 450 карт в минуту, оборудована счетчиком для записи номера проходящих карт.

Алфавитный Переводчик разработан для перевода численной и буквенной информаций на карте в печатный вид в любой из двух строк в верхней части карты. Таким образом перфокарта более легче считывается, и может быть использована так же хорошо, как файловая карта, так и машинная.

Учетная Машина — это высокоскоростная машина добавления и печати. Он считывает дату из карты, добавляет и вычитывает их в счетчик и печатает на листе бумаги информацию из карты или полную информацию из счетчиков. Машина перечисляет алфавитные и числовые данные со скоростью восемьдесят карт в минуту, или аккумулирует так много как восемьдесят цифр в целом в 150 картах в минуту.

Воспроизводящий Перфоратор расшифровывает все из любой части данных перфорированных в одном наборе карт в другой набор, или копирует данные из одной карты в группу детальных карт. Перфоратор имеет сравнительную единицу, которая сравнивает два набора данных и отображает любые несходства между ними двумя. Машина может быть адаптирована для использования в качестве Сводного Перфоратора для записи на новой карте суммы которая была собрана в Учетной Машине.

Подборщик выполняет некоторые из функций Сортировщика в более эффективной манере. Он подшивает два набора карт вместе, выбирая конкретные карты в одну из четырех выбранных зон, сочетая две группы карт в соответствиях с панелью управления, и проверяет последовательность группы карт. Машина очень гибкая и допускает обработку карт соответственно сложным шаблонам с привлечением сравнения двух контрольных цифр. Карты могут проходить через Подборщик в количестве от 240 до 480 в минуту.

Расчетные перфораторы

Электронные Расчетные Перфораторы — это высокоскоростная машина, которая использует электронные схемы для выполнения всех базовых операций. Это сложения, вычитания, умножения, и деление цифр в введённой карте, и перфорация ответов в той же карте или в последующей. Он выполняет эти операций повторно и в любом порядке в любой части за секунду. Расчетный Перфоратор считывает коэффициент перфораций на карте, и выполняет сложения, вычитания, умножения и деления, в любой необходимой последовательности. Отдельные результаты могут быть перфорированы для каждого типа расчета, или результаты могут храниться и использоваться как коэффициент для следующих расчетов. Эта машина рассчитывает восьмой порядок вычисления разности из одиннадцатиразрядной функций и множество сложных уравнений с привлечением большого количества операций.

К дополнению стандартных машин, разобранных выше, в лаборатории имеется ряд специально сконструированных вычислителей, которые управляются с помощью релейных сетей и электронных схем.  Ниже краткое описание этих специальных машин.

Релейный Вычислитель выполняет все базовые арифметические операций, включая определение квадратного корня через сложные релейные сети. Чрезвычайная гибкость этих вычислителей из-за большого объёма внутренней памяти, его скорость в выполнениях вычислений, его способность одновременно считывать четыре карты и перфорировать пятый, и его мощность для оперирования над обширными и разнообразными программами. Машина оборудована схемой сопоставления для облегчения операций в виде таблиц. Огромное количество сложных проблем были решены на Релейном Вычислителе включая умножение гармонических серий, умножение матрицы, и шестой последовательности дифференциальных уравнений.

Карточный Калькулятор Последовательности состоит из Вычислительной Машины, которая считывает, добавляет, вычитает, и запоминает данные, Суммарный Перфоратор, который перфорирует финальные значения, релейная коробка для обеспечения гибкости контроля операций, и блок, который выполняет умножения и деления. Операций в других вычислителях обычно программируются через проводку на контрольной панели, пока эта машина имеет по существу один комплект базовой панели контроля, и он управляется кодовыми перфорациями на карте.  Этот вычислитель был доказан в частности в искусных вычислениях орбит астероидов.

Устройство Решающее Линейные Уравнения — это электрический девайс для одновременного решения линейных уравнений и включая двенадцатый порядок. После того как коэффициенты установлены на циферблатах, переключателях, или перфокартах, разные переменные отрегулируются до получения решения. Один из методов решения который дает очень близкое сходство. Эта машина была сконструирована Mr. Robertи M. Walkerв лаборатории, членами нашего персонала, и Профессором FrancisJ. Murrayиз математического отделения Университета.

Контрольно-измерительная машина с карточным управлением предназначен в первую очередь для измерения астрономических фотокарточк, несмотря на это он может быть легко принять фотокарточки из любой области. Пластина фотокарточки с частью неба включая звезды введены в машину вместе с перфокартой, показывающей приближенные координаты звезд. Машина тогда автоматический считывает перфокарту, локацию звезд на пластине фотокарточки из приближенных координат, точно измеряя их позиций, и записывает эти измерения на карте.

С начала Астрономического Бюро в 1934, некоторое количество других лабораторий перфокарт были учреждены по всей индустрии и управлению. Эти лабораторий в операциях в военные периоды сыграли решающую роль в нашей национальной оборонной программе. В этой группе были: Лабораторий Баллистических Исследований в Абердине, Мэриленд и Дальгрене, Вирджиний. В той же самой категорий была Военно-морская Обсерватория Соединенных Штатов, которая готовила астрономические таблицы для использования в воздухе и в морской навигаций, астрономий и геодезий.  В индустрии вычислительных лабораторий предполагалась известная роль в исследованиях обоих чистой и прикладной науки. Техники перфокарты использовались, например, для решения проблем связанных с анализом напряжений и деформаций конструкций воздушных судов и вибрационного анализа крупного оборудования.

Иллюстрация применений оборудования перфокарт в проблемах, возникающих в промышленности в дизайне и конструкций судов, где необходимо указывать точное местоположение большого количества точек на поверхности. Дизайнер может сделать это, учитывая различные поперечные сечения корпуса и представляя контур каждого из этих разделов многочленом, скажем в пятой степени (см. Рис3).

 

Рисунок3.Поперечноесечениечерезсудно

Значение констант,a0, …, a5, в уравнении будет варьироваться с каждой выбранной секцией, из-за кривизны поверхности в продольных направлениях. Поэтому, если судно разделено на 200 поперечных сечений, и необходимо определить 100 точек с каждой стороны корпуса для каждого поперечного сечения, многочлен должен быть оценен 20, 0000 раз. Использование оборудования перфокарт в решений этой проблемы переводит очень громоздкую работу в ту которая вычисляется автоматический машиной после завершения первоначального планирования.

 

Mисс Eleanor Krawitz, которая проводит различия являясь первой женщиной автором делающей вклад COLUMBIAENGINEERINGQUARTERLY, может гордиться множествами других хороших достижений. Она окончила Бруклинскую СтаршуюШколу SamuelIв 1943. Старшая Школа Тильдена, где она была членом школьного почетного сообщства “Ариста”. В Бруклинском Колледже она была Хранителем PiMuEpsilon, почетного Математического сообщества, пока она не получила ее степень бакалавра по математике в 1947 году. Она тогда работала в качестве заменяющего учителя в Средняя школа Мидвуда и в ее Альма-матер, Старшая Школа Тильдена, но в скором времени отложила свою преподавательскую карьеру в средней школе, чтобы забрать ее степень магистра по математике в Колумбии.

СегодняMissKrawitzНачальник Табулирования в I.B.M. в Вычислительной Лабораторий имени ThomasJ. Watsonв Коолумбийском Университете. Она не только инструктирует класс по астрономии в Высшей школе по работе компьютеров, но также она занимается установкой процедур для вычисления проблем в физике, математике и астрономии.

В сотрудничествес: EleanorKrawitzKolchin, Ноябрь2003.

Отсканирован и сконвертирован вHTML: Ср22Нояб17:06:54 2003

Так же от автора:

Krawitz, Eleanor, “Перфорированные Карты Математических Таблиц в Стандартном ОборудованийIBM”, Работа, Семинар по Промышленным Вычислениям, IBM, Нью-Йорк (Сен 1950), pp.52-56.

Krawitz, Eleanor, “Матрица с помощью Векторного Умножения на IBMТипа 602-AВычислительный перфоратор”, Работа, Семинар по Промышленным Вычислениям, IBM, Нью-Йорк (Сен 1950), pp.66.70

Green, LouisC., NancyE. Weber, andEleanorKrawitz, ” Использование Расчетных и Наблюдаемых Энергий при Вычислении Мощности осциллятора и Правило f-Sum” Астрофизический Журнал, Изд.113 Номер.3 (Май 1951), pp.690-696.

 

Ссылки(ОбновленоИюль31, 2017):

The Face Of A ‘Computerот1946, Huffington Post, интервьюEleanorKolchinот BiancaBosker, 25 Февраль 2013 [локально архивированный текст статьи].

The Internal Memo That Allowed IBM’s Female Employees to Get Married,Атлантик, 4 Фев2013 [локальноархивированныйтекстстатьи].

АссоциацияЖенскогоКомитетапоВычислительнойТехнике2014 National Center for Women and Information Technology Pioneer Award(Facebook, Май21, 2014, то же изображение, что и выше, с надписью: “Eleanor Kolchin, получательNCWIT 2014 Pioneer Award. Она была компьютером! В 88, единственная персона в кабинете (Я подозреваю) которая на самом деле программировала с плагинами.”)

2014 NCWIT Eleanor Kolchin Pioneer Award(видеоречиKrawitz-Kolchin).

Eleanor KolchinПрофайл, NCWIT Boca West Special Interest Club (2014) [локальноархивированныйтекстстатьи].

 

 

Copyright 2011 Blue Horizon Prints | All Rights Reserved.