أبيكس

كان حاسوب APE(X)C ، أو الحاسوب الإلكتروني متعدد الأغراض (X) ، سلسلة من الحواسيب الإلكترونية ذات البرامج المخزنة ، صممها أندرو دونالد بوث وبُنيت بالتعاون الوثيق مع زوجته كاثلين بوث في كلية بيركبيك ، جامعة لندن ، في أوائل خمسينيات القرن العشرين. ^{[ 1 ] [ 2 ]} وبتمويل جزئي من الجمعية البريطانية لأبحاث الحرير الصناعي (BRRA)، أنتج المشروع عدة أجهزة في أوائل ومنتصف خمسينيات القرن العشرين، ووفر الأساس التصميمي لسلسلة حواسيب هوليريث الإلكترونية (HEC) المصنعة تجاريًا، وهي خط إنتاج بريطاني مبكر للحواسيب على نطاق واسع استمر حتى أواخر خمسينيات القرن العشرين وتطور إلى سلسلة ICT 1200. ^{[ 2 ] [ 3 ]} وأكد بوث أن حرف "X" في الاسم يرمز إلى "شركة X"، في إشارة إلى جهة راعية لم يُكشف عن اسمها. ^{[ 4 ]}

ابتداءً من عام 1943، عمل أندرو بوث في بيركبيك تحت إشراف عالم البلورات ج. د. برنال على تحديد البنى البلورية باستخدام حيود الأشعة السينية . كانت الحسابات العددية اللازمة شاقة للغاية بحيث لا يمكن إجراؤها يدويًا، مما شكّل حافزًا قويًا لأتمتة العملية. كان أول جهاز صنعه بوث في هذا المجال عبارة عن حاسوب تناظري مصمم لحساب المسافات المتبادلة لأنماط الحيود. ^{[ 5 ]}

في عام ١٩٤٧، زار آل بوث جون فون نيومان في معهد الدراسات المتقدمة في برينستون، حيث اطلعوا على بنية فون نيومان لأجهزة الكمبيوتر ذات البرامج المخزنة. عند عودتهم إلى بيركبيك، أعاد أندرو بوث تصميم جهاز الكمبيوتر المرحلي الذي كان يعمل عليه (جهاز الكمبيوتر المرحلي التلقائي، ARC) بشكل جذري وفقًا لأسس البرامج المخزنة، بينما شاركت كاثلين بوث في تأليف تقرير " اعتبارات عامة في تصميم جهاز كمبيوتر إلكتروني رقمي متعدد الأغراض" (١٩٤٧)، والذي حدد تصميم ما سيصبح لاحقًا جهاز APE(X)C. ^{[ ٦ ] [ ٧ ]} بين عامي ١٩٤٧ و١٩٤٨، بنى آل بوث جهاز ARC الكهروميكانيكي برعاية BRRA، تلاه جهاز تجريبي يعمل بالصمامات يُعرف باسم الكمبيوتر الإلكتروني البسيط (SEC)، والذي طُوّر في الفترة ما بين ١٩٤٨ و١٩٤٩. ^{[ ١ ]}

كان جهاز APE(X)C جهازًا إلكترونيًا بالكامل يعتمد على برنامج مخزن، ويستند إلى بنية فون نيومان، ولكنه صُمم بخيارات مختلفة تمامًا عن جهاز IAS في برينستون. استخدم صمامات مفرغة للمنطق وأسطوانة مغناطيسية للذاكرة الرئيسية، بدلًا من تخزين صمامات ويليامز الذي فضّلته معظم الأجهزة المبكرة المشتقة من IAS. ^{[ 8 ] [ 1 ]} يُنسب إلى عائلة بوث تطوير أول تخزين عملي بأسطوانة دوارة ، وهو إسهام نابع مباشرة من تصميم هذه الأجهزة المبكرة. ^{[ 7 ]}

كانت الآلة القياسية تحتوي على طول كلمة يبلغ 32 بت وسعة تخزين أساسية تبلغ 1024 كلمة على الأسطوانة، مع تنفيذ العمليات الحسابية التسلسلية باستخدام الصمامات. وكان الإدخال والإخراج في معظم السلسلة يتم عبر جهاز الطباعة عن بعد (لوحة مفاتيح وطابعة مع قارئ ورق/شريط ومثقب)، باستثناء APE(H)C، الذي استخدم البطاقات المثقبة . ^{[ 9 ]}

بعد تصميم حاسوب إلكتروني متعدد الأغراض (APEC) عام 1950، بنى بوث أول نموذج أولي كامل الحجم في حظيرة والده بين عامي 1950 و1951. ^{[ 1 ]} في أوائل عام 1951، كلّفت جمعية السكك الحديدية البريطانية (BRRA) بتطوير نسخة مخصصة من الجهاز، أُطلق عليها اسم APE(R)C، حيث يشير الحرف "R" إلى الجهة الراعية. ^{[ 10 ]} في مارس 1951، أرسلت شركة الآلات الجدولية البريطانية (BTM)، التي أنهت ارتباطها بشركة IBM عام 1949، فريقًا من المهندسين لزيارة الحظيرة حيث كان يجري تجميع جهاز APE(R)C، وقاموا بنسخ دوائر الجهاز لاستخدامها في حاسوب هوليريث الإلكتروني الخاص بها . ^{[ 2 ] [ 3 ]} اكتمل تصنيع جهاز APE(R)C وبدأ استخدامه في جمعية السكك الحديدية البريطانية (BRRA) في يونيو 1952. ^{[ 8 ]}

تم تشغيل جهاز APE(X)C الخاص، الذي تم تركيبه في كلية بيركبيك في لندن، لأول مرة في مايو 1952 وكان جاهزًا للاستخدام الروتيني بحلول نهاية عام 1953. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

تضمنت سلسلة APE(X)C الآلات التالية، حيث يشير الحرف الموجود بين قوسين عادةً إلى المنظمة الراعية أو المستضيفة:

• APE(X)C ، المعروف أيضًا باسم حاسوب الأشعة السينية الإلكتروني متعدد الأغراض ، في كلية بيركبيك، لندن؛ تم تشغيله لأول مرة في مايو 1952، وبدأ استخدامه بشكل روتيني منذ نهاية عام 1953. ^{[ 2 ] [ 8 ]}
• APE(R)C ، في الجمعية البريطانية لأبحاث الحرير الصناعي؛ قيد الاستخدام الروتيني منذ يونيو 1952. ^{[ 8 ]}
• APE(N)C ، في مجلس الآلات الرياضية في أوسلو ، والمعروف أيضًا باسم NUSSE ، حيث يُفهم أن الحرف "N" يرمز إلى النرويج . ^{[ 1 ]}
• APE(H)C ، في شركة الآلات الجدولية البريطانية؛ يُفترض أن الحرف "H" يرمز إلى معدات هوليريث للبطاقات المثقبة التي تسوقها الشركة. على عكس الآلات الأخرى في السلسلة، استخدمت APE(H)C البطاقات المثقبة بدلاً من الشريط الورقي للإدخال والإخراج. ^{[ 9 ]}
• بدأ تشغيل جهاز UCC ، في جامعة كوليدج لندن ، في حوالي يناير 1956، وكان مزودًا بذاكرة أسطوانية سعتها 8192 كلمة، أي ثمانية أضعاف سعة الأجهزة الأخرى في السلسلة. ^{[ 9 ]}
• آلة حاسبة مغناطيسية أوتوماتيكية ( MAC )، تُسوّق أيضًا باسم MAGIC ، من إنتاج مختبرات وارف الهندسية، وبدأت العمل في فبراير 1955؛ استخدم هذا الإصدار ثنائيات الجرمانيوم بدلاً من العديد من أنابيب التفريغ في الآلات السابقة. ^{[ 9 ]}

باستثناء خط إنتاج HEC (انظر أدناه)، لم يُصنع سوى نموذج واحد من كل آلة من هذه الآلات. كانت النماذج المختلفة متشابهة إلى حد كبير في بنيتها، لكنها اختلفت بشكل رئيسي في معدات الإدخال/الإخراج . ^{[ 1 ] [ 9 ]}

كتبت كاثلين بوث معظم برامج وأنظمة سلسلة ARC وSEC وAPE(X)C. في أواخر الأربعينيات، ولإعادة تصميم ARC2، ابتكرت تدوينًا رمزيًا (أطلقت عليه اسم "التدوين المختصر") يسمح بكتابة تعليمات الآلة باستخدام رموز مختصرة بدلًا من الشفرة الثنائية أو الرقمية، بالإضافة إلى مترجم لتحويل هذه الرموز إلى الشفرة الأساسية. ^{[ 6 ] [ 7 ]} يُنسب الفضل في هذا العمل على نطاق واسع إلى كونه أول لغة تجميع وأول مُجمِّع . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 12 ]}

وضع آل بوث المنهجية العامة لبرمجة جهاز APE(X)C في كتابهما المشترك الصادر عام 1953 بعنوان " الآلات الحاسبة الرقمية الآلية "، والذي قدم أسلوب "التخطيط والترميز" الذي اعتُمد لاحقًا على نطاق واسع في تعليم البرمجة في بريطانيا. ^{[ 7 ]} ثم نشرت كاثلين بوث دراسة مستقلة بعنوان "البرمجة لآلة حاسبة رقمية آلية" عام 1958، والتي عرضت أمثلة برمجية لجهاز APE(X)C مع وبدون الترميز الأمثل لذاكرة الأسطوانة الخاصة به. ^{[ 7 ] [ 6 ]}

منذ عام 1955، تم استخدام APE(X)C أيضًا في تجارب الترجمة الآلية المبكرة التي مولتها مؤسسة روكفلر ، مما أدى إلى عرض عام للترجمة الآلية بين اللغات البشرية في نوفمبر 1955. ^{[ 6 ]}

في مارس 1951، وبعد زيارة فريق شركة BTM لورشة بوث، استخدمت الشركة الدوائر الإلكترونية المنسوخة لبناء حاسوب هوليريث الإلكتروني 1 (HEC 1) قبل نهاية عام 1951. كان HEC 1 نسخة طبق الأصل من تصميم بوث مع إضافة مدخلات ومخرجات البطاقات المثقبة. وتم بناء نسخة ذات غلاف أنيق، HEC 2، لمعرض كفاءة الأعمال في عام 1953. تبع ذلك نسخة معدلة قليلاً، HEC 2M (حيث يشير حرف "M" إلى "قابل للتسويق")، بيع منها ثمانية أجهزة، ثم تلتها نسخة HEC 4، التي بيع منها حوالي 100 جهاز في أواخر الخمسينيات. ^{[ 2 ]} وبعد اندماج BTM في شركة International Computers and Tabulators عام 1959، تم تسويق سلسلة HEC تحت اسم ICT 1200 ، وأصبحت من أكثر الحواسيب البريطانية مبيعًا في الستينيات، وشكّلت أساسًا لمجموعة منتجات ICL اللاحقة. ^{[ 3 ] [ 2 ]}

أدى عمل عائلة بوث على سلسلة APE(X)C أيضًا إلى إنتاج خوارزمية بوث للضرب ، وهي إجراء ضرب ثنائي مكمل ثنائي لا يزال يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات الرقمية حتى اليوم. ^{[ 7 ]}

• خوارزمية بوث للضرب
• هوليريث للحاسوب الإلكتروني
• كاثلين بوث
• نوس
• ذاكرة أسطوانية مغناطيسية

• "آلات الحوسبة الآلية: قائمة المراجع من Z إلى XII؛ 3. مجهول، بحث في الحوسبة الرقمية في كلية بيركبيك، مكتب البحوث البحرية (فرع لندن)، التقرير الفني OANAR-50-49، 12 ديسمبر 1949" . الجداول الرياضية وغيرها من الوسائل المساعدة في الحساب . 4 (31): 171. 1950. doi : 10.1090/S0025-5718-50-99462-2 .
• كيلي، تيم. صناعة الكمبيوتر البريطانية: الأزمة والتطور . ص 41.
• مكتب البحوث البحرية (1950). "11. الحواسيب الرقمية، كلية بيركبيك، جامعة لندن". نشرة الحواسيب الرقمية . 2 (1): 4. DTIC AD0694596.