جون ماوكلي

جون ويليام ماوكلي ( / ˈ m ɔː k li / MAWK -lee ؛ 30 أغسطس 1907  - 8 يناير 1980) كان فيزيائيًا أمريكيًا قام، إلى جانب ج. بريسبر إيكرت ، بتصميم ENIAC ، وهو أول حاسوب رقمي إلكتروني للأغراض العامة ، بالإضافة إلى EDVAC و BINAC و UNIVAC I ، وهو أول حاسوب تجاري صنع في الولايات المتحدة . ^{[ 1 ]}

أسس ماوكلي وإيكرت معًا أول شركة حاسوب، وهي شركة إيكرت-ماوكلي للحاسوب (EMCC) ^{[ 1 ]} ، مما أتاح لهما مواصلة تطوير مفاهيم الحاسوب الأساسية التي وضعها أعضاء فريق برمجة إينياك (ENIAC) في الفترة 1945-1946 ، ولا سيما جان بارتيك وكاي ماكنولتي ، بما في ذلك البرامج الفرعية ، والتداخل ، وأول مُجمِّع منخفض المستوى. ^{[ 3 ]} كما ساهموا في نشر مفهوم البرنامج المُخزَّن ، ^{[ 4 ]} الذي تم صياغته رسميًا في المسودة الأولى لتقرير جون فون نيومان عن جهاز إيدفاك (EDVAC) (1945)، والذي حظي بانتشار واسع ، ونُشر من خلال محاضرات مدرسة مور (1946). وقد أثرت هذه المنشورات في إحداث طفرة هائلة في تطوير الحواسيب حول العالم في أواخر الأربعينيات.

وُلد جون دبليو. ماوكلي في 30 أغسطس 1907، لوالديه سيباستيان وراشيل (شيدمانتل) ماوكلي في سينسيناتي، أوهايو. كانت عائلته من أصل ألماني، وكان والده يتحدث الألمانية، لكن ماوكلي لم ينشأ متحدثًا بها لأنها لم تكن تُستخدم في المنزل. ^{[ 5 ]} انتقل مع والديه وشقيقته، هيلين إليزابيث (بيتي)، في سن مبكرة إلى تشيفي تشيس، ميريلاند، عندما حصل سيباستيان ماوكلي على وظيفة في مؤسسة كارنيجي في واشنطن رئيسًا لقسم الكهرباء الأرضية. في شبابه، كان ماوكلي مهتمًا بالعلوم، وخاصة الكهرباء، وكان معروفًا في سن المراهقة بإصلاح أنظمة الكهرباء لدى جيرانه. التحق ماوكلي بمدرسة إي في براون الابتدائية في تشيفي تشيس، ثم بمدرسة ماكينلي الثانوية الفنية في واشنطن العاصمة. في مدرسة ماكينلي، كان ماوكلي نشطًا للغاية في فريق المناظرات، وكان عضوًا في جمعية الشرف الوطنية، وأصبح رئيس تحرير صحيفة المدرسة، "تيك لايف". بعد تخرجه من المدرسة الثانوية عام 1925، حصل على منحة دراسية لدراسة الهندسة في جامعة جونز هوبكنز . ثم انتقل إلى قسم الفيزياء، ودون إكمال شهادة البكالوريوس، حصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء عام 1932. ^{[ 6 ]}

في الفترة من عام 1932 إلى عام 1933، عمل ماوكلي مساعدًا باحثًا في جامعة جونز هوبكنز، حيث ركز على حساب مستويات الطاقة لطيف الفورمالديهايد . بدأت مسيرة ماوكلي التدريسية فعليًا في عام 1933 في كلية أورسينوس ، حيث عُيّن رئيسًا لقسم الفيزياء، وكان في الواقع العضو الوحيد في هيئة التدريس هناك. ^{[ 6 ]}

في صيف عام ١٩٤١، التحق ماوتشلي بدورة تدريبية في مجال الإلكترونيات الدفاعية في كلية مور للهندسة الكهربائية بجامعة بنسلفانيا. وهناك التقى بمدرّس المختبر، ج. بريسبر إيكرت (١٩١٩-١٩٩٥)، الذي شكّل معه شراكة عمل طويلة الأمد. بعد الدورة، عُيّن ماوتشلي مدرّسًا للهندسة الكهربائية، وفي عام ١٩٤٣، رُقّي إلى أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية. بعد اندلاع الحرب العالمية الثانية، تعاقدت إدارة الذخائر التابعة للجيش الأمريكي مع كلية مور لبناء حاسوب إلكتروني، والذي، كما اقترح ماوتشلي وإيكرت، من شأنه تسريع إعادة حساب جداول إطلاق المدفعية. ^{[ ٦ ]}

في عام 1959، ترك ماوكلي شركة سبيري راند وأسس شركة ماوكلي أسوشيتس. ومن أبرز إنجازات الشركة تطوير أسلوب المسار الحرج (CPM) الذي أتاح جدولة مشاريع البناء آليًا . كما أسس ماوكلي شركة استشارية، دايناتريند، عام 1967، وعمل مستشارًا لشركة سبيري يونيفاك من عام 1973 حتى وفاته عام 1980. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

توفي جون موشلي في 8 يناير 1980 في أمبلر، بنسلفانيا ، ^{[ 7 ]} أثناء خضوعه لجراحة قلبية بعد صراع طويل مع المرض. غرقت زوجته الأولى، ماري أوغستا والزل ، عالمة الرياضيات، التي تزوجها في 30 ديسمبر 1930، عام 1946. أنجب جون وماري موشلي طفلين، جيمس (جيمي) وسيدني. وفي عام 1948، تزوج موشلي من كاثلين كاي ماكنولتي (1921-2006)، إحدى المبرمجين الستة الأصليين لجهاز إينياك؛ وأنجبا خمسة أطفال: سارة (سالي)، وكاثلين (كاثي)، وجون، وفيرجينيا (جيني)، وإيفا. ^{[ 6 ]}

في عام ١٩٤١، التحق ماوكلي بدورة في الإلكترونيات الحربية في كلية مور للهندسة الكهربائية ، التابعة لجامعة بنسلفانيا . وهناك التقى بـ ج. بريسبر إيكرت ، أحد خريجي كلية مور الجدد. قبل ماوكلي وظيفة تدريس في كلية مور، التي كانت مركزًا للحوسبة الحربية. شجع إيكرت ماوكلي على الإيمان بإمكانية جعل الصمامات المفرغة موثوقة باتباع الممارسات الهندسية السليمة. كانت المشكلة الحرجة التي تشغل كلية مور هي علم المقذوفات: حساب جداول إطلاق النار لعدد كبير من المدافع الجديدة التي كان الجيش الأمريكي يطورها للمجهود الحربي.

إينياك

في عام ١٩٤٢، كتب ماوتشلي مذكرةً يقترح فيها بناء حاسوب إلكتروني متعدد الأغراض. ^{[ ٨ ]} وقد تم تداول هذا الاقتراح داخل مدرسة مور (لكن أهميته لم تُدرك على الفور)، حيث أكد على ميزة السرعة الهائلة التي يمكن تحقيقها باستخدام الإلكترونيات الرقمية الخالية من الأجزاء المتحركة. وقد تبنى الملازم هيرمان غولدستاين ، الذي كان حلقة الوصل بين جيش الولايات المتحدة ومدرسة مور، هذه الفكرة وطلب من ماوتشلي كتابة اقتراح رسمي. في أبريل ١٩٤٣، تعاقد الجيش مع مدرسة مور لبناء الحاسوب الرقمي الإلكتروني المتكامل ( ENIAC ). قاد ماوتشلي التصميم المفاهيمي، بينما قاد إيكرت هندسة الأجهزة في ENIAC. وساهم عدد من المهندسين الموهوبين الآخرين في "المشروع PX" السري.

بفضل حساباته فائقة السرعة، استطاع جهاز إينياك حلّ مسائل كانت مستعصية على الحل سابقًا. كان أسرع بألف مرة تقريبًا من التكنولوجيا الموجودة آنذاك، إذ كان بإمكانه جمع 5000 عدد أو إجراء 357 عملية ضرب لأعداد مكونة من 10 أرقام في ثانية واحدة.

كان بالإمكان برمجة جهاز إينياك لتنفيذ تسلسلات وحلقات من عمليات الجمع والطرح والضرب والقسمة والجذر التربيعي ووظائف الإدخال/الإخراج والفروع الشرطية. في البداية، كانت البرمجة تتم باستخدام أسلاك التوصيل والمفاتيح، وكانت إعادة البرمجة تستغرق أيامًا. أُعيد تصميمه عام ١٩٤٨ للسماح باستخدام البرامج المخزنة مع بعض الانخفاض في السرعة.

في عام 2002، تم إدخاله، بعد وفاته، إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين لعمله على ENIAC . ^{[ 9 ]}

تم تجميد تصميم جهاز إينياك عام ١٩٤٤ للسماح ببنائه. كان إيكرت وماوكلي على دراية مسبقة بقيود الجهاز، فبدآ التخطيط لجهاز حاسوب ثانٍ، أُطلق عليه اسم إيدفاك. وبحلول يناير ١٩٤٥، حصلا على عقد لبناء هذا الحاسوب ذي البرنامج المخزن . اقترح إيكرت استخدام ذاكرة خط تأخير الزئبق لتخزين كلٍ من البرنامج والبيانات. وفي وقت لاحق من ذلك العام، علم عالم الرياضيات جون فون نيومان بالمشروع، وانضم إلى بعض المناقشات الهندسية. وقد أصدر ما اعتُبر وثيقة داخلية تصف جهاز إيدفاك.

نشأ مصطلح "معمارية فون نيومان" من ورقة فون نيومان البحثية " المسودة الأولى لتقرير عن جهاز EDVAC" . ^{[ 10 ]} بتاريخ 30 يونيو 1945، كانت هذه الورقة بمثابة وصف مبكر لجهاز حاسوبي متعدد الأغراض يعمل بنظام تخزين البرامج (جهاز EDVAC ). وفي خطوة أثارت جدلاً واسعاً، حذف غولدستاين أي إشارة إلى إيكرت أو ماوكلي، ووزع الوثيقة على عدد من زملاء فون نيومان في أنحاء البلاد. وسرعان ما انتشرت هذه الأفكار على نطاق واسع في أوساط مصممي الحواسيب.

إلى جانب عدم حصولهما على التقدير، عانى إيكرت وماوكلي من انتكاسات إضافية بسبب تصرفات غولدستاين. تم تقديم طلب براءة اختراع ENIAC الأمريكية رقم 3,120,606 ، الصادرة عام 1964 ^{[ 11 ]} ، في 26 يونيو 1947، ومُنحت في 4 فبراير 1964، ولكن الكشف العلني عن تفاصيل تصميم EDVAC في المسودة الأولى (والتي كانت مشتركة أيضًا مع ENIAC) ذُكر لاحقًا كأحد أسباب إبطال براءة اختراع ENIAC عام 1973 .

في مارس 1946، بعد وقت قصير من الإعلان عن جهاز إينياك، قررت مدرسة مور تغيير سياستها المتعلقة ببراءات الاختراع، بهدف الحصول على حقوق تجارية لأي تطوير حاسوبي مستقبلي أو سابق لديها. اعتبر إيكرت وماوكلي هذا الأمر غير مقبول، فاستقالا. مع ذلك، كانا قد تعاقدا بالفعل على مهمة أخرى في مدرسة مور: إلقاء سلسلة من المحاضرات حول تصميم الحواسيب.

عُقدت دورة "نظرية وتقنيات تصميم الحواسيب الرقمية" في الفترة من 8 يوليو إلى 31 أغسطس 1946. ألقى إيكرت 11 محاضرة، بينما ألقى كل من ماوكلي وغولدستين 6 محاضرات. عُرفت هذه المحاضرات لاحقًا باسم "محاضرات مدرسة مور"، وحضرها ممثلون عن الجيش والبحرية ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمكتب الوطني للمعايير وجامعة كامبريدج وجامعة كولومبيا وجامعة هارفارد ومعهد الدراسات المتقدمة وشركة آي بي إم ومختبرات بيل وشركة إيستمان كوداك وشركة جنرال إلكتريك وشركة ناشيونال كاش ريجستر. وقد ساهم عدد من الحاضرين لاحقًا في تطوير الحواسيب، مثل موريس ويلكس من كامبريدج، الذي بنى حاسوب EDSAC.

في عام 1947، أسس إيكرت وماوكلي أول شركة حاسوب، وهي شركة إيكرت-ماوكلي للحاسوب (EMCC)؛ وكان ماوكلي رئيسًا لها. وقد حصلا على عقد مع المكتب الوطني للمعايير لبناء جهاز "EDVAC II"، والذي سُمي لاحقًا UNIVAC .

كان جهاز UNIVAC، أول حاسوب مصمم لتطبيقات الأعمال، يتمتع بالعديد من المزايا التقنية الهامة، مثل الشريط المغناطيسي للتخزين الضخم. وكحل مؤقت، قامت الشركة بإنتاج وتسليم حاسوب أصغر حجماً، BINAC ، لكنها كانت لا تزال تعاني من وضع مالي غير مستقر.

استحوذت شركة ريمنجتون راند على الشركة عام 1950، وأصبحت قسمًا تابعًا لشركة يونيفاك. وبقي ماوتشلي مديرًا للتطبيقات، وعمل على مشاريع التنبؤ بالطقس. وفي عام 1959، غادر ليؤسس شركة ماوتشلي أسوشيتس. ^{[ 1 ]}

في بدايات تأسيس مركز إيست موشلي للحوسبة (EMCC)، تولى جون موشلي مسؤولية برمجة وتطوير تطبيقات أنظمة الحاسوب المزمع إنشاؤها. وقد ركزت تفاعلاته المبكرة مع ممثلي مكتب الإحصاء في عامي 1944 و1945، ومناقشاته مع المهتمين بالإحصاء والتنبؤات الجوية ومختلف المشكلات التجارية في عامي 1945 و1946، على ضرورة تزويد المستخدمين الجدد بالبرمجيات اللازمة لتحقيق أهدافهم. كان يعلم أنه من الصعب بيع أجهزة الحاسوب دون مواد تطبيقية وتدريب على كيفية استخدام الأنظمة. ولذا، بدأ مركز إيست موشلي للحوسبة بتشكيل فريق من علماء الرياضيات المهتمين بالبرمجة في أوائل عام 1947. (من نوربيرغ)

انصبّ اهتمام ماوكلي على تطبيقات الحواسيب، بالإضافة إلى بنيتها وتنظيمها. وقد دفعته خبرته في برمجة حاسوب إينياك وما تلاه إلى ابتكار لغة البرمجة القصيرة (انظر "لغة البرمجة القصيرة في يونيفاك" )، وهي أول لغة برمجة تُستخدم فعليًا على الحاسوب (سبقتها لغة بلانكالكول المفاهيمية لزوس ). كانت هذه اللغة عبارة عن مترجم للغة شبه رمزية للمسائل الرياضية، وقد طُرحت عام ١٩٤٩، وعملت على حاسوبي يونيفاك ١ و٢. إيمان ماوكلي بأهمية لغات البرمجة دفعه إلى توظيف غريس موراي هوبر لتطوير مترجم برمجي لحاسوب يونيفاك.

كما يُنسب إلى جون ماوكلي الفضل في كونه أول من استخدم الفعل "to program " في ورقته البحثية لعام 1942 حول الحوسبة الإلكترونية، على الرغم من أنه كان ذلك في سياق ENIAC، وليس بمعناه الحالي.

ظلّ ماوكلي منخرطًا في مجال الحوسبة طوال حياته. كان عضوًا مؤسسًا ورئيسًا لجمعية آلات الحوسبة (ACM)، كما ساهم في تأسيس جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية (SIAM)، وشغل منصب رئيسها الرابع. استحوذت شركة ريمنجتون راند على شركة إيكرت-ماوكلي عام 1950، وبقي ماوكلي مديرًا لأبحاث تطبيقات يونيفاك لمدة عشر سنوات. وفي عام 1959، أسس شركة ماوكلي أسوشيتس، وهي شركة استشارية قدمت لاحقًا أسلوب المسار الحرج (CPM) لجدولة مشاريع البناء باستخدام الحاسوب. وفي عام 1967، أسس شركة دايناتريند، وهي منظمة استشارية متخصصة في مجال الحوسبة. وفي عام 1973، أصبح مستشارًا لشركة سبيري يونيفاك.

حصل ماوتشلي على العديد من الجوائز والتكريمات. كان عضوًا مدى الحياة في معهد فرانكلين ، والأكاديمية الوطنية للهندسة ، وجمعية النهوض بالإدارة . انتُخب زميلًا في معهد مهندسي الراديو (IRE) ، وهي جمعية سابقة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE )، عام ١٩٥٧، وكان زميلًا في الجمعية الإحصائية الأمريكية . حصل على درجة الدكتوراه الفخرية في القانون من جامعة بنسلفانيا، ودرجة الدكتوراه الفخرية في العلوم من كلية أورسينوس . كما نال جائزة فيلادلفيا ، وميدالية سكوت ، وميدالية غود من الاتحاد الأمريكي لجمعيات معالجة المعلومات (AFIPS)، وجائزة بنسلفانيا، وجائزة إيمانويل ر. بيور ، وميدالية هوارد ن. بوتس ، والعديد من الجوائز الأخرى.

أُبطلت براءة اختراع ماوتشلي وإيكرت لجهاز إينياك بقرار من المحكمة الفيدرالية الأمريكية في أكتوبر 1973 لعدة أسباب، منها الفترة الزمنية بين نشر المسودة الأولى وتاريخ تقديم طلب براءة الاختراع (1947). وقد حكم القاضي الفيدرالي الذي ترأس القضية بأن "موضوع البراءة مُستمد" من حاسوب أتاناسوف-بيري (ABC) السابق . وأصبح هذا التصريح محور جدل واسع.

يشير النقاد إلى أنه على الرغم من أن المحكمة ذكرت أن جهاز ABC كان أول حاسوب رقمي إلكتروني، إلا أنها لم تُعرّف مصطلح " الحاسوب" . فقد كان المصطلح في الأصل يشير إلى الشخص الذي يقوم بالحساب ، ولكن تم تعديله ليُطبّق على الآلة.

يشير منتقدو قرار المحكمة أيضًا إلى أنه لا يوجد، على مستوى المكونات، أي قاسم مشترك بين الجهازين. كان جهاز ABC ثنائيًا، بينما كان جهاز ENIAC عشريًا. استخدم جهاز ABC ذاكرة أسطوانية متجددة ، بينما استخدم جهاز ENIAC عدادات إلكترونية عشرية . استخدم جهاز ABC صماماته المفرغة لتنفيذ جامع تسلسلي ثنائي ، بينما استخدم جهاز ENIAC الصمامات لتنفيذ مجموعة كاملة من العمليات العشرية. جعلت مجموعة تعليمات ENIAC للأغراض العامة، إلى جانب القدرة على التسلسل التلقائي لها، منه حاسوبًا متعدد الأغراض. مع ذلك، فإن حاسوب EDVAC اللاحق، الذي طُوّر دون ضغوط مشاريع زمن الحرب المباشرة، كان أقرب إلى جهاز ABC من حيث كونه حاسوبًا ثنائيًا يستخدم ذاكرة متجددة.

يؤكد مؤيدو قرار المحكمة أن الشهادة أثبتت أن ماوكلي زار مختبر أتاناسوف في كلية ولاية آيوا، وأنه كان لديه اطلاع كامل على جهاز أتاناسوف والوثائق التي تصفه. وتُظهر الرسائل التي كتبها إلى أتاناسوف أنه كان يفكر في وقت ما على الأقل في تطوير منهج أتاناسوف.

أكد ماوكلي باستمرار أن استخدام القلابات الإلكترونية عالية السرعة في أجهزة عد الأشعة الكونية في كلية سوارثمور هو الذي أعطاه فكرة الحوسبة بسرعات إلكترونية.

• اختبار ماوتشلي للكروية
• قائمة رواد علوم الحاسوب

• مكارتني، سكوت (1999). إينياك: انتصارات ومآسي أول حاسوب في العالم . ووكر وشركاه. ISBN 0-8027-1348-3.
• شوركن، جويل ن. (1996). محركات العقل: تطور الحاسوب من الحواسيب المركزية إلى المعالجات الدقيقة . دبليو دبليو نورتون . رقم ISBN 0-393-01804-0.
• أنتونيللي، كاثلين ر. (أبريل 1984). "السنوات الأولى لجون موشلي". حوليات تاريخ الحوسبة . 6 (2): 116-138 . doi : 10.1109/MAHC.1984.10022 . S2CID 20820998 . 
• ستيرن، نانسي (1981). من إينياك إلى يونيفاك: تقييم حواسيب إيكرت-ماوكلي . بيدفورد، ماساتشوستس: دار النشر الرقمية . ISBN 0-932376-14-2.
• نوربيرغ، آرثر ل. (1 يونيو 2005). الحواسيب والتجارة: دراسة للتكنولوجيا والإدارة في شركة إيكرت-ماوكلي للحواسيب، وشركة أبحاث الهندسة، وشركة ريمنجتون راند، 1946-1957 . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ISBN 0-262-14090-X.
• لوكوف، هيرمان (1979). من النقاط إلى البتات: تاريخ شخصي للحاسوب الإلكتروني . بورتلاند، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية: دار نشر الروبوتات. ISBN 0-89661-002-0. إل سي سي إن 79-90567 . 

• مقابلة تاريخية شفهية مع ج. بريسبر إيكرت في معهد تشارلز باباج ، جامعة مينيسوتا، مينيابوليس. يناقش إيكرت، وهو أحد مخترعي جهاز ENIAC ، تطويره في جامعة بنسلفانيا وتفاعل العاملين في مدرسة مور.
• جون دبليو. موشلي وتطوير حاسوب إينياك - بقلم آصاف غولدشميت وأتسوشي أكيرا، معرض في قسم المجموعات الخاصة بمكتبة فان بيلت، جامعة بنسلفانيا
• ماوكلي: الحاسوب ولوح التزلج . العمل الوحيد الذي يحتوي على لقطات أرشيفية لجون ماوكلي وهو يتحدث عن تطوير جهاز إينياك.
• أوكونور، جون جيه؛ روبرتسون، إدموند إف ، "جون موشلي" ، أرشيف ماك تيوتور لتاريخ الرياضيات ، جامعة سانت أندروز