İnsanlar elektronikle mantık yapabileceklerini nasıl anladılar? [kapalı]

İnsanlar elektronikle mantık yapabileceklerini nasıl anladılar? İlk gerçekleşmelerin anekdotları veya kayıtları var mı? İlk "eureka" anlarını merak ediyorum.

Boolean cebiri Vikipedi makalesinden :

1930'larda, anahtar devrelerini incelerken, Claude Shannon, birinin Boole cebirinin kurallarını bu ortamda da uygulayabileceğini gözlemledi ve anahtarlama cebirini, devreleri mantık kapıları açısından cebirsel yollarla analiz etmenin ve tasarlamanın bir yolu olarak kullandı. Shannon zaten emrinde soyut matematiksel düzeneğe sahipti, bu yüzden anahtarlamalı cebirini iki elemanlı Boole cebri olarak kullandı.

Claude Shannon ile ilgili makale daha fazla ayrıntı verir:

1936'da Shannon, MIT'de elektrik mühendisliği alanında lisansüstü çalışmalarına başladı. Bu analizörün karmaşık geçici devrelerini incelerken, Shannon, Boole'un konseptlerine dayalı anahtarlama devreleri tasarladı. 1937'de yüksek lisans tezi, Röle ve Anahtarlama Devrelerinin Sembolik Bir Analizi, Bu tezden bir makale 1938'de yayınlandı. Bu çalışmada, Shannon anahtarlama devrelerinin elektromekanik rölelerin düzenini basitleştirmek için kullanılabileceğini kanıtladı. daha sonra telefon görüşmesi yönlendirme anahtarlarında kullanılmıştır. Daha sonra, bu devreyi Boolean cebirinin çözebileceği tüm problemleri çözebileceğini kanıtlayarak genişletti. Son bölümde, 4 bitlik bir tam toplayıcı dahil olmak üzere çeşitli devrelerin diyagramlarını sunmaktadır.

Mantık uygulamak için elektrik anahtarlarının bu özelliğini kullanmak, tüm elektronik dijital bilgisayarların temelini oluşturan temel kavramdır. Shannon'ın çalışması, II. Dünya Savaşı sırasında ve sonrasında elektrik mühendisliği topluluğunda yaygın olarak tanındığından, dijital devre tasarımının temeli oldu. Shannon'ın çalışmasının teorik titizliği, daha önce geçerli olan geçici yöntemlerin yerini aldı. Howard Gardner, Shannon'ın tezini "muhtemelen yüzyılın en önemli ve en dikkat çekici ustası tezi" olarak nitelendirdi.

Mantık ve bilgisayar bilimlerindeki birçok önemli gelişmelerde olduğu gibi, çalışmaları kesinlikle yıllarca on yıllarca süren matematikçi ve filozof Charles Sanders Peirce idi:

Elbette, anlaşılmadan ve takdir edilmeden çok önce bir fikre sahip olmak dahi bir tezahürüdür. Peirce'nin zamanının elli yılı öncesinde olan genel amaçlı bir röle bilgisayarı için olan mantıksal özgünlük konusundaki mantıklı fikirlerinin arka planını çizerek yakınlaşmama izin verin. Olayların sırası aşağıdaki gibidir:

1. Peirce, Alan Marquand'ı William Stanley Jevons'unkinden üstün bir mekanik mantık makinesi icat etmesi ve inşa etmesi için teşvik etti. Bu makine Peirce'in Mantıksal makinelerinde , vol. III, pt. 1, sayfa 625-632.
2. Bu makine 1880'lerin başında inşa edildi. Peirce, aynı zamanda, tautologyhood için bir karar prosedürü olarak bir doğruluk tablosunun kullanılmasıyla birlikte "değil ve" ve "değil-veya" yeterliliğini de kavradı.
3. 1886 tarihli Marquand mektubunda Peirce, Marquand'ın makinesi için rölelerin kullanılmasını önerdi ve rölelerle "ve" ve "veya" nasıl elde edileceğini gösterdi . “... hiçbir şekilde umutsuz değildir… gerçekten çok zor matematiksel problemler için bir makine yapmak (ibid., s. 632).
4. Marquand daha sonra mekanik mantık makinesinin röle versiyonu için bir bağlantı şeması hazırladı .

(Kaynak: Arthur W. Burks, [“Matematiğin Yeni Unsurları” (kitap incelemesi) s. 917, Amerikan Matematik Derneği Bülteni , cilt 84 , sayı 5 (Eylül 1978). Kalın vurgu benimdir.)

Peirce'nin 1886 mektubundan Marquand'a yapılan alıntı:

… Hiçbir şekilde gerçekten çok zor matematiksel problemler için bir makine yapmayı beklemek umutsuz değildir. Fakat adım adım ilerlemelisin. Bence elektrik, güvenilecek en iyi şey olurdu. A, B, C üç anahtar olsun ya da orada devre açık veya kapalı olabilir diğer noktalar olsun. Şekil 1 'de olduğu gibi, sadece bir devre vardır , tüm kapalı olan; Şekil 2'de, eğer biri kapalıysa , bir devre vardır . Bu, Mantık'ta [mantıksal ve & mantıksal veya] gibidir.

(Kaynak: Charles S. Peirce'in Yazıları: Kronolojik Bir Baskı , cilt 5 (1884–1886) s. 422. Indiana University Press, 1993. Christian JW Kloesel ve diğ., Editörler.

Peirce, çalışmalarının çağdaşları tarafından takdir edilemeyeceği zamanının çok ilerisinde olan birinin inanılmaz bir vakasıydı. Yaşamı boyunca çoğunlukla göz ardı edildi, ancak daha sonra yeniden keşfedilmesi gereken çok sayıda önemli mantıksal ve matematiksel gelişmeyi öngörmeyi başardı. Örneğin, 19. yüzyılda kafes teorisini icat etti, ancak Garrett Birkhoff 1935'te yeniden icat edene kadar kimse dikkat etmedi. genellikle 23 yıl sonra keşfeden Henry Sheffer'a verilir. Stanford Ansiklopedisi, Peirce hakkında makale .

Bildiğim kadarıyla "eureka" anlar gitmek gibi ben elektronik Boole mantık uygulama Boole Cebri George Boole tarafından resmiyet an kaçınılmaz hale düşünüyorum The Mathematical Analysis of Logic1847 yılında Wikipedia

Ayrıca, Charles Babbage yapımını çalışırken bu "eureka" öncesinde Boole mantığı biçimselleşmenin bir on yıl meydana geldiği ileri sürülebilir 1837 yılında Analitik Engine , bir cihaz içeren

bir aritmetik mantık birimi, koşullu dallanma ve döngüler şeklinde kontrol akışı ve tümleşik bellek.

Buradaki argüman, hesaplamalı bir bakış açısıyla hem mekanik hem de elektronik mantık geçitlerinin eşdeğer olduğu kabul edilirse güçlüdür . Mekanik bileşenlerin daha ucuz, daha güvenilir elektronik bileşenlerle değiştirilmesi, mantıklı bileşenlerle sınırlı değildi ve tüm endüstrilerde yaygınlaştı. Babbage, temel elektronik bileşenlere sahip olsaydı, bu tür bir mantık için onları mekanik olanlarla aynı şekilde kullanabileceğini düşünebilirdi.

Üçüncü bir "eureka" , 1862’de Büyük Londra Fuarı’ndaki Babbage ve Boole’nun buluşması olabilir :

İkilinin Babbage'nin asla tamamlamadığı bu "düşünme motorunu" tartıştıkları söyleniyor. Fakat modern bilgi işlem için yapı taşı oldu.

Bir diğer "eureka" dönüm noktası , 1937'de Harvard'da Howard Aiken'in işleyen, seçmeli Manyetik Otomatik Sıra Kontrollü Hesap Makinesi'nin tamamlanmasıyla Babbage'nin Analitik Motor rüyasının gerçekleştirilmesi olabilir .

Son olarak, biz kesinlikle ile Boole Mantık mairrage Claude Shannon kayıt altına alınmasında (-fotonun cevap @ belirtildiği gibi) en geç anı peg yapabilirsiniz 1938'de MIT elektronik bileşenler .

Bu mükemmel Atlantik makalesi sorunuzu uzunca cevaplıyor. İşte bir Eureka anına en yakın şey:

Bugün, Boole'nin adı bilgisayar bilimcileri tarafından iyi bilinir (birçok programlama dili Boolean adlı temel bir veri türüne sahiptir), ancak 1938'de felsefe bölümlerinin dışında nadiren okundu. Shannon, Boole'nin çalışmalarına lisans felsefesi dersinde rastladı. “Sadece başka kimsenin aynı anda her iki alana da aşina olmadı” dedi.

Strowger'ın 1889 otomatik telefon değişimi kesinlikle elektromekanik yöntemlerle dijital mantığın pratik ve gerçek dünya kullanımıydı. Diğer darbe / durum mantık problemlerini röleler ve diğer elektromekanik parçalarla çözmek, en geç bu noktadan sonra tamamen yeni bir kavram olamaz.

"Röleler yavaş ve gürültülü" ve "gaz deşarjı ve / veya vakum tüpleri ve teknik halefleri arasında gerçekleri birleştirmek daha hızlıdır ve" dijital mantık için edebi elektronik kullanalım "için aynı işi yapabilir" neredeyse önemsiz görünmektedir.

Bazı ilave açıklamalar: Tiratronlarda olduğu gibi "Gaz deşarj Tüpleri", hatta düz neon lambalar (bunlar, çarpma ve söndürme gerilimleri arasında güçlü bir histerezise sahiptir ve böylece bir bellek elemanı olarak işlev görebilir) veya dekatron sayma tüpleri gibi daha karmaşık tiratron türevi cihazlar . Daha önceki üretim tasarımı vakum tüpleri (1940'lara kadar - ENIAC tasarımı bu nesli kullandı ve onunla ciddi problemler yaşadı :) aslında zor açma / kapama anahtarlama elemanları olarak kullanılmasından nefret ediyordu (tam voltaj uygulanmış halde bırakılıyor, ancak kademeli olarak zorla kapatılıyordu. katod kaplamasına zarar verilmiş anahtar kelime "katot arayüzü" veya Almanca literatürdeki "zwischenschichtbildung" dır *); Bu fonksiyonda güvenilir olan vakum tüpleri, 50s / 60s döneminde endüstriyel kontrol ekipmanları için tanıtıldı ...

* Veri sayfalarının bu türlerin bazıları için yalnızca İngilizce, Almanca, Hollandaca veya Fransızca olabileceğinden bahsedin ...