Техника - молодёжи 1955-10, страница 10
Образцы изображений, видимых на экране радиолокатора, используемого при исследованиях атмосферных явлений. На снимках показаны последовательные стадии зарождения, развития и прохождения грозового шторма и сильных дождей над наблюдаемой местностью. Концентрические круги на плане соответствуют расстоянию в 30 км. лет назад в Китае и были перенесены в V веке до нашей эры из Вавилона в Грецию. Всевозможные механические и электромеханические арифметические машины появились около ста лет назад и в большом многообразии применяются и в наши дни. Лет пятьдесят назад инженеры и конструкторы были обрадованы появлением логарифмической счетной линейки. Первая в мире математическая машина для интегрирования дифференциальных уравнений была сконструирована и построена академиком А. Н. Крыловым в Морском опытовом бассейне в Петербурге в 1912 году. Это выдающееся достижение русской науки получило мировую известность. С момента появления первой электронной цифровой быстродействующей машины вычислительная техника вступила в новую фазу. Переход к огромным скоростям и возможность получения большой точности расчета по-новому поставили проблему выполнения математических вычислительных работ. При помощи электронных математических машин решаются в основном следующие два типа задач: задачи, требующие очень большого объема _ вычислительных работ и в силу этого очень большого времени, если пользоваться старыми средствами; задачи, требующие очень большой скорости решения, недоступной на прежних вычислительных устройствах. К задачам первого типа относятся в основном сложные математические проблемы, связанные с современной аэродинамикой, гидродинамикой, метеорологией, ядерной физикой. Эти задачи решаются при помощи больших универсальных электронных цифровых счетных машин. К задачам 'второго типа относятся проблемы, связанные с управлением сложными и автоматизированными технологическими и производственными процессами, требующими точного соблюдения режимов. Электронные автоматические быстродействующие цифровые машины (машины дискретного счета) могут обеспечить точность до миллионных долей процента и быстроту действия с десятизначными числами в несколько десятков тысяч операций в секунду. Электронные автоматические быстродействующие машины дискретного счета в настоящее время с большим успехом применяются для решения математических проблем и задач физики, прикладной математики, механики, химии, статистики и астрономии. Они оказы- i I i : Таким выглядит на экране радиолокатора фронт г розового шторма, наблюдаемый сбоку (вверху). Каждая горизонтальная линия соответствует высоте 1,5 км. Расстояние между двумя белыми точками на нижней горизонтальной оси равно 7,5 км. Внизу — влияние порывов ветра, нарушающих и искажающих форму фронта грозового шторма. вают существенную помощь радиофи-зикам в развитии теории электромагнитных колебаний, решении уравнений, описывающих распространение радиоволн в самых различных условиях. Проблемы нелинейной механики, встречающиеся в теории электрических и механических колебаний, в задачах устойчивости и автоматического регулирования, могут быть решены гораздо скорее и точнее при помощи электронных математических машин дискретного счета. Многие проблемы магнетизма, распространения тепла, аэро- и гидродинамики вообще не могут быть разрешены без применения современных электронных машин дискретного счета. Специализированные или управляющие электронные автоматические быстродействующие цифровые машины решают задачи в очень короткие сроки, что позволяет применять их в тех случаях, когда необходимо быстро реагировать на регулируемые процессы. Они применяются также с успехом в ряде сложных и специальных форм математического анализа, для статистической обработки результатов экспериментов, решения системы алгебраических уравнений, суммирования и умножения рядов и т. д. Естественно, что осуществление всех этих возможностей, определяющих темпы развития современной науки, покупается дорогой ценой. Современная большая электронная математическая машина содержит сотни и тысячи миниатюрных и долговечных электронных ламп, полупроводниковых и ламповых усилителей и выпрямителей, сопротивлений и конденсаторов, накопительных электронно-лучевых трубок, ртутных или кварцевых линий задержки и других элементов, необходимых для «запоминания», то-есть записи в той или иной форме задания и результатов промежуточных вычислений. Все эти элементы скомпонованы в единый сложный механизм, занимающий пока еще довольно, много места. Так, например, одна из современных машин содержит 2 600 электронных ламп и 3 700 полупроводниковых приборов и потребляет мощность 30 квт. Эта машина может выполнять до 16 тыс. математических операций в секунду. Другая машина содержит до тысячи электронных ламп и 16 тыс. германиевых полупроводниковых приборов. Электронная машина должна совершать в строгой последовательности и совершенно надежно, практически без-инерционно огромное количество простейших операций для передачи данных из одной части машины в другую и в короткий срок представлять конечный результат своей работы в удобной для использования форме. Одной из важнейших и наиболее ответственных операций, которая должна быть выполнена математиками, является операция выработки заданий для 8 |
