Der IBM Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC)

Der IBM Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC)

Frank da Cruz
[email protected]
Columbia University 1966-2011

IBMs Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), der 1946-47 in IBMs Endicott-Anlage unter der Leitung von Columbia-Professor Wallace Eckert und seinen Mitarbeitern des Watson Scientific Computing Laboratory gebaut wurde, hier gezeigt, nachdem es in das neue IBM Headquarters Building an der 590 Madison Avenue in Manhattan verlegt wurde[4], wo es den Umfang eines Raumes von 60 Fuß Länge und 30 Fuß Breite[42] einnahm (Herb Grosch[59] schätzt die Abmessungen seiner “U”-Form auf 60 + 40 + 80 Fuß – 180 Fuß insgesamt (etwa ein halbes Fußballfeld!)
An der Wand im Hintergrund sind drei Stempel und dreißig Rechner sichtbar die den Papierbandspeicher bilden, mit einer großen Rolle Klebeband über jedem Stempel. Das Papierband war eigentlich ungeschnittenes IBM-Kartenmaterial, mehr als sieben Zoll breit und wog 400 Pfund pro Rolle [57, 59] (CLOSEUP). Entlang der linken Wand befinden sich Bänke von Vakuumröhrenschaltungen zum Lesen von Karten und zur Ablaufsteuerung sowie 36 Papierbandleser, die den Tabellennachschlagebereich umfassen, von denen viele mit benutzerdefinierten Bandschleifen für allgemein referenzierte Daten ausgestattet sind. Die meisten der Paneele entlang der rechten Wand werden von der elektronischen Recheneinheit und dem Speicher belegt. In der Mitte des Raumes: Kartenleser, Kartenlocher, Drucker und (nicht sichtbar) die Bedienkonsole.
“Der SSEC wurde in nur zwei Jahren entwickelt, gebaut und in Betrieb genommen und enthielt 21.400 Relais und 12.500 Vakuumröhren. Es konnte auf unbestimmte Zeit unter Kontrolle seines veränderbaren Programms betrieben werden. Im Durchschnitt führte es 14 x 14 Dezimalmultiplikation in einem Fünfzigstel einer Sekunde, Division in einem Dreißigstel einer Sekunde und Addition oder Subtraktion auf neunzigstelligen Zahlen in einem Fünfunddreißigstel der Sekunde durch…. Mehr als vier Jahre lang erfüllte die SSEC den Wunsch, den Watson bei seinem Engagement geäußert hatte: Das es der Menschheit dienen würde indem es wichtige Probleme der Wissenschaft löste. Wallace Eckert konnte so eine Mond-Ephemeride veröffentlichen die genauer ist als bisher verfügbar…. die Datenquelle für die erste Landung des Menschen auf dem Mond”[4]. “Für jede Mondposition beliefen sich die für die Berechnung und Überprüfung der Ergebnisse erforderlichen Operationen auf 11.000 Additionen und Subtraktionen, 9.000 Multiplikationen und 2.000 Tabellensuchen. Jede zu lösende Gleichung erforderte die Auswertung von etwa 1.600 Begriffen – insgesamt eine beeindruckende Menge an Arithmetik, die die SSEC in sieben Minuten zum Nutzen der Zuschauer abschliessen konnte”[9].

Die Kontrolle­ erfolgt durch schriftliche Anweisungen die die Maschine liest und befolgt. Typische Befehle sind – “Lesen einer Nummer aus einer der Leseeinheiten und Speichern in einer bestimmten Speichereinheit”;“Nehmen Sie die Nummer von einer bestimmten Speichereinheit, multiplizieren Sie sie mit der einen in einer anderen Einheit, lassen Sie eine bestimmte Anzahl von Ziffern aus der Antwort fallen und legen Sie sie in einer dritten Einheit ab.” [83].

Der SSEC war für Fußgänger­ auf dem Bürgersteig sichtbar­ und inspirierte eine Generation von Cartoonisten­ den Computer als eine Reihe von Wandpaneelen darzustellen die mit Lichtern, Messgeräten, Zifferblättern, Schaltern und sich drehenden Klebebandrollen bedeckt waren (zum Vergrößern auf das Bild klicken). Der SSEC lief von Januar 1948 bis Juli 1952 an diesem Standort, als es durch den ersten Off-the-Line 701 ersetzt wurde, den ersten “massenproduzierten” Computer von IBM (d.h. mehr als einen).Bei der SSEC-Eröffnungsfeier am 27. Januar 1948, war Betsy Stewart[57] an der SSEC-Bedienkonsole. Von links, hinter der Konsole stehend: Robert R. “Rex” Seeber (SSEC-Chefarchitekt) Columbia-Professor Wallace J. Eckert (Projektleiter), Thomas J. Watson (IBM-Präsident) und Frank E. Hamilton (Chefingenieur)[42].


Hier ist ein Blick auf das SSEC aus der Broschüre, das bei der Eröffnungsfeier mit freundlicher Genehmigung von Herb Grosch herausgegeben wurde:

“[Oben] ist das berühmte retuschierte Foto von [dem SSEC-Raum]: Bill McClelland an der Tischnachschlageinheit[links], Betsy Stewart an der Konsole, ein Ingenieur auf der rechten Seite. KEINE Spalten”[59]. KLICKEN SIE HIER für eine unverfälschte Ansicht.

Watson Senior sagte beim ersten Blick auf SSEC bevor die Öffentlichkeit es enthüllte: “Es gibt nur eine Sache”, sagte er etwas unbedeutend. “Die Durchsuchung dieses Raumes wird durch die großen schwarzen Säulen in der Mitte behindert. Lassen Sie sie vor der Zeremonie entfernen.” Aber da sie das Gebäude unterstützten, blieben die Säulen erhalten. Stattdessen wurde das Foto in der bei der Zeremonie verteilten Broschüre sorgfältig retuschiert, um alle Spuren der beleidigenden Säulen zu entfernen[57].

Hier sind einige zusätzliche Bilder aus Eckert’s 1948 Scientific Monthly Artikel[83] (klicken Sie auf jedes Bild für Details):

 

Imprimantes

Bande perforée

Carte de programmation

Und hier sind Scans von zwei Glasdias, die Herb Grosch im April 2004 ausgegraben hat (für Details bitte auf die Bilder klicken):

Tabellennachschlageinheit
SSEC Leute
Watson-Signaturplakette, die hoch oben auf dem Kalkstein “Rahmen” ganz rechts angebracht ist[59] (auf dem Foto nicht sichtbar):

 

Aus einer Biographie von John Backus, der später FORTRAN entwickeln sollte (neben vielen anderen Beiträgen):

Im Frühjahr 1949 besuchte Backus das IBM Computer Center in der Madison Avenue, wo er den Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC), einen der frühen elektronischen Computer von IBM, besichtigte. Während der Tour erwähnte Backus dem Reiseleiter gegenüber, dass er auf der Suche nach einem Job sei. Sie ermutigte ihn mit dem Leiter des Projekts zu sprechen und er wurde für die Arbeit an der SSEC eingestellt.

Der SSEC war kein Computer im modernen Sinne. Er hatte keinen Speicher für die Softwareablage und die Programme mussten auf gestanztem Papierband eingegeben werden. Es hatte Tausende von elektromechanischen Teilen – was es unzuverlässig und langsam machte. Ein Teil von Backus Aufgabe war es die Maschine zu bedienen und sie zu reparieren, wenn sie nicht mehr laufen würde. Die Programmierung des SSEC war ebenfalls eine Herausforderung, da es keine festgelegte Möglichkeit gab dies zu tun.

Backus arbeitete drei Jahre lang an der SSEC, während dieser Zeit erfand er ein Programm namens Speedcoding. Das Programm war das erste das einen Skalierungsfaktor enthielt, mit dem sowohl große als auch kleine Zahlen einfach gespeichert und manipuliert werden konnten.

Das SSEC wurde für eine Vielzahl von groß angelegten wissenschaftlichen Berechnungen verwendet, unter anderem von den Columbia-Professoren Eckert (Astronomie), Thomas (Physik) und Grosch (Optik), allesamt vom Watson Lab. Es stand auch im Mittelpunkt eines der weltweit ersten Informatikkurse, die ab 1946 angeboten wurden; hier ist die Liste aus einem Columbia-Kurskatalog von 1951:

 

Dr. ECKERT und Assistenten.
M. 2:10-3.
Laborzeiten nach Absprache.
Der Einsatz moderner Rechenmaschinen in der wissenschaftlichen Forschung: Tastaturrechner,
Lochkartengeräte, Relais- und elektronische Rechner, nicht-digitale Maschinen. Vorträge,
Demonstrationen und Laborarbeiten.
Voraussetzung oder parallel: Engineering 281 und mindestens einen weiteren Kurs, der in dieser Ankündigung aufgeführt ist, oder ein gleichwertiges Angebot. Genehmigung des Instruktors erforderlich.

Herr SEEBER.
Stunden nach Vereinbarung.
Dieser Kurs beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Selective Sequence Electronic Calculator; der
Organisation der Maschine und der Vorbereitung von Problemen für sie.
Voraussetzung: Astronomie 111,

Die folgenden Fotos stammen aus einem Artikel in der Chemieingenieurwesen vom November 1952, in dem L.H. Thomas’ Lösung des damals-64 Jahre alten Problems der Stabilität des Flugzeugflusses Poiseuille auf der Grundlage einer analytischen Lösung des von John von Neumann vorgeschlagenen Problems beschrieben wird, die von Phyllis K. Brown und Donald A. Quarles, Jr., von Watson Lab programmiert wurde. Die Berechnung dauerte 150 Stunden, statt 100 Jahren die für die manuelle Berechnung benötigt worden wären. Abgebildet:

Don Quarles (sitzend), L.H. Thomas (schwebend), Phyllis Brown (sitzend).

War das SSEC der erste Speicherprogrammcomputer?

Das SSEC wird oft als erster Computer oder als erster Speicherprogrammcomputer von der Betrachtung ausgeschlossen, da IBM es nicht als Computer bezeichnet hat. Laut (GET REFERENCE) lag das daran, dass Thomas J. Watson nicht den Eindruck erwecken wollte, dass er Geräte baute die Menschen (Humancomputer) arbeitslos machen würden! (1951, in einer Reihe von fünf Vorträgen über die auf der BBC ausgestrahlten neuen Maschinen, benutzten vier den Begriff “automatische Rechenmaschine”; nur einer namens Alan Turing, benutzte den Begriff “digitaler Computer” [Jones Referenz unten].)

Die EDSAC (1949) der Cambridge University oder Manchester University’s Baby (auch 1949) werden gemeinhin als die ersten speicherprogrammierten Computer bezeichnet, d.h. Computer, die von einem Programm aus gesteuert werden können, das im Arbeitsspeicher gespeichert ist. Aber wenn SSEC auch ein speicherprogrammierter Computer war, lag er ein Jahr vor EDSAC. Die Meinungen über die Qualifikationen gehen auseinander. In seinem Artikel Encyclopedia Americana von 1958 sagte Wallace Eckert, die SSEC “kombinierte elektronische Betriebsgeschwindigkeit mit großer Speicherkapazität (fast eine Million Ziffern hauptsächlich in serieller Form) und Einrichtungen für eine völlig flexible Steuerung von Speicherprogrammen. Die Speicherung erfolgte auf elektromagnetischen Relais und die serielle Speicherung auf sehr schnellen Papierbändern. Der Rechner löste viele große Probleme in der Himmelsmechanik, Hydrodynamik, Geophysik und Atomtheorie”[81]. Verschiedene Autoren äußern unterschiedliche Meinungen. Tatsächlich war der SSEC ein Hybridgerät das in der Lage war Befehle vom Papierband auszuführen oder in seinem (zugegebenermaßen recht kleinen) Relaisspeicher zu speichern und von dort aus auszuführen; dabei entsprach es der Definition der “von Neumann-Architektur”. Wenn die von Neumann-Architektur ein kritisches Element der Definition von “Computer” ist, dann könnte man den SSEC wohl als den ersten Computer der Welt bezeichnen, auch wenn er (wie einige sagen) ein “bizarrer Hybrid aus Vakuumröhren, Relais und Papierband-Leserstanzen” oder ein “gigantischer Werbegag einer Maschine” war. Befürworter der SSEC-as-first-computer view sind Emerson Pugh[40] (Computerhistoriker), R. Morceau (1981er Buch, GET REFERENCE) und A. Wayne Brook (SSEC-Ingenieur; unveröffentlichtes Buchmanuskript, SSEC, The First Electronic Computer), sowie zahlreiche computerhistorische Websites. Die Zusammenfassung zu Bashe’s 1982 Annals Artikel (siehe Referenzen unten) lautet:

Der Selective Sequence Electronic Calculator (SSEC) war die erste Maschine, die elektronische Berechnung mit einem gespeicherten Programm kombinierte und die erste Maschine, die in der Lage war, nach eigenen Anweisungen als Daten zu arbeiten. Als es 1948 und einige Zeit später in Betrieb genommen wurde war es der flexibelste und leistungsfähigste Computer den es gab. IBM veröffentlichte relativ wenig darüber und der SSEC wurde von Computerhistorikern weitgehend übersehen. Dieses Papier bietet einen historischen Rahmen für das SSEC.

John Backus[102] sagte: “Ich denke es ist übertrieben es als den ersten Computer mit gespeichertem Programm zu betrachten – obwohl eines der Programme die ich verwendet habe einige speziell vorbereitete Speicherzellen als Quelle für eine Anweisung verwendet hat, nachdem einige Daten darin gespeichert wurden”.

 

 

Referenzen:

  • McPherson, John, “A Large-Scale, General-Purpose Electronic Digital Calculator–the SSEC” (1948), IEEE Annals of the History of Computing, Vol.4 No.4 (Oct 1984), S. 313-326.
  • Bashe[4], Pugh[40] und Brennan[9].
  • Bashe, C.J., “The SSEC in Historical Perspective”, IEEE Annals of the History of Computing, Vol.4 No.4, S. 296-312 (1982) (ABSTRACT).
  • Der IBM Selective Sequence Calculator, IBM Form 52-3927-0, New York (1948), 16 Seiten.
  • Grosch, Herbert R.J., Computer: Bit Slices from a Life, Third Millenium Books, Novato CA (1991)[57].
  • Eckert, W.J., “Elektronen und Berechnung”, The Scientific Monthly, Vol. LXVII, No. 5 (Nov 1948).
  • Polachek, Harry, “Computation of Shock Wave Refraction on the Selective Sequence Electronic Calculator”, Proceedings, Scientific Computation Forum, IBM, New York (1948), S. 107-122.
  • Anderson, Dan, “Mathematics in Electronic Age – IBMs Lightning Calculator Will Do Everything Except Perkolate Coffee”, New York Sun, Wendesday, 28. Januar 1948.
  • Jones, Allan, “Five 1951 BBC Broadcasts on Automatic Calculating Machines”, IEEE Annals of the History of Computing, Vol.26 No.2, pp.3-15 (2004).
  • Jones, Steven E, Roberto Busa, S.J., und die Entstehung von Humanities Computing: Der Priester und die gelochte Karte, Routledge (2016). Enthält Kapitel über die SSEC.

Links vor Ort:

Offsite Links (alle gut ab 26. Januar 2019):

Erstellt: Mai 2003.  Letztes Update: Sat Jan 26 12:21:17:17 2019