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Jul 23, 2023

Marca 1, reiniciado

Harvard Mark I, una computadora electromecánica de 77 años diseñada por Harvard

La Harvard Mark I, una computadora electromecánica de 77 años diseñada por el matemático de Harvard Howard Aiken, se muda del Centro de Ciencias, su hogar desde 1959, al Complejo de Ciencias e Ingeniería recientemente terminado. (Crédito del video: Kai-Jae Wang)

Hay solo 1,8 millas desde el Centro de Ciencias de Harvard en Cambridge hasta el nuevo Complejo de Ciencias e Ingeniería en Allston. El viaje, desde el edificio de Oxford Street a través de Harvard Square y por North Harvard Street, debe tomar unos 10 minutos en automóvil, aproximadamente media hora si camina.

Así que tomarse un año es malo, incluso considerando el tráfico del área de Boston. Pero hay una excusa legítima de por qué se tardó tanto en llevar la calculadora automática Harvard IBM Mark I, un hito informático descrito en 1950 por la revista Time como "una progenitrix, una especie de Eva mecánica", a su nuevo hogar: el COVID -19 pandemia.

Entre las primeras computadoras programables del mundo, la Mark I, originalmente la calculadora controlada por secuencia automática, representó un paso clave en la evolución digital global. Antes de que comenzara a funcionar en 1944, las máquinas informáticas (algunas de ellas más rápidas que la Mark I) tenían que diseñarse cada una para resolver un problema específico. Sin embargo, la Mark I podía usar tarjetas perforadas y cinta de papel perforada para almacenar datos e instrucciones que podría abordar una serie de problemas.

"Fue una novedad para su época", dijo Sara Schechner, curadora de David P. Wheatland de la Colección de Instrumentos Científicos Históricos de Harvard, que cuenta con la máquina entre sus posesiones más preciadas. "Tenemos muchos artículos muy significativos, pero se clasifican como algo especial".

También es el artículo más grande de la colección. El Mark I original pesaba cinco toneladas y medía 50 pies de largo. Fue una creación de un estudiante graduado de Harvard, Howard Aiken, quien lo diseñó en 1937, basándose en la inspiración de décadas del ingeniero e inventor británico Charles Babbage. Aiken evaluó la idea hasta que IBM se interesó. La máquina en sí, desarrollada en colaboración con científicos de la compañía, fue entregada al Laboratorio Cruft de Harvard en 1944, a tiempo para ayudar en el esfuerzo de la Segunda Guerra Mundial de la nación, incluido el desarrollo de la bomba atómica, las trayectorias de los misiles y el diseño del radar. instalaciones.

La Gerente de la Colección de Instrumentos Científicos, Sara Frankel, quita años de polvo del mecanismo interior del Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Concebida por el profesor de física de Harvard Howard Aiken, y diseñada y construida por IBM, la Harvard Mark 1 es una calculadora basada en relés del tamaño de una habitación. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

El capataz Mike Smith de OB Trucking and Rigging trabaja en el lugar. Hay 750 000 componentes en el Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Los registros constantes son partes clave de la Calculadora controlada por secuencia automática de IBM, que se denominó Mark 1 después de que se llevara a Harvard. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Los registros constantes son partes clave de la Calculadora controlada por secuencia automática (ASCC) de IBM, a la que se hace referencia en Harvard como Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

El capataz Mike Smith (izquierda), Don Knight y Larry Hall usan transpaletas para empujar el Mark 1 a su nuevo espacio en la SEC. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

La Gerente de la Colección de Instrumentos Científicos, Sara Frankel, quita años de polvo del mecanismo interior del Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Concebida por el profesor de física de Harvard Howard Aiken, y diseñada y construida por IBM, la Harvard Mark 1 es una calculadora basada en relés del tamaño de una habitación. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

El capataz Mike Smith de OB Trucking and Rigging trabaja en el lugar. Hay 750 000 componentes en el Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Los registros constantes son partes clave de la Calculadora controlada por secuencia automática de IBM, que se denominó Mark 1 después de que se llevara a Harvard. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

Los registros constantes son partes clave de la Calculadora controlada por secuencia automática (ASCC) de IBM, a la que se hace referencia en Harvard como Mark 1. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

El capataz Mike Smith (izquierda), Don Knight y Larry Hall usan transpaletas para empujar el Mark 1 a su nuevo espacio en la SEC. (Crédito de la foto: Rose Lincoln/Fotógrafo del personal de Harvard)

El proyecto fue dirigido por la Marina de los EE. UU. y supervisado por una tripulación encabezada por Aiken, quien se había alistado y servido como comandante del proyecto. Entre los que desempeñaron papeles clave se encontraba la teniente Grace Hopper, una matemática. Hopper, que ascendería al rango de contraalmirante, desempeñó un papel clave como una de las primeras programadoras de Mark I, lo que la convirtió en una de las primeras del mundo. Ella compiló un libro sobre cómo programar la máquina, que se convirtió en el primer manual de computadora del mundo, dijo Schechner.

Las notas de Hopper brindan documentación importante de esos días, cuyos ecos se pueden escuchar hoy en términos ahora familiares que se usan de manera rutinaria al hablar de computadoras, dijo Schechner. Un "bucle" repetitivo para el Mark I era un bucle real de instrucciones en papel perforado que ingresaban a la máquina continuamente. Un "parche" de software para Mark I se refería a los parches de papel aplicados sobre agujeros perforados erróneamente en una cinta o tarjeta de programa. Una vez parcheado, podría volver a conectarse con las instrucciones correctas. La "biblioteca" del Mark I era donde se almacenaban todas las cintas de papel perforado y las tarjetas que contenían las instrucciones de programación del Mark I. Y, aunque el término "error" ya se usaba para problemas mecánicos difíciles de encontrar, la marca vi que se aplicaba a las computadoras, dijo Schechner. El cuaderno de Hopper contiene una referencia irónica al término, una polilla real que fue la causa de un mal funcionamiento en la máquina de próxima generación, la Mark II. Hopper pegó el insecto muerto en la página y señaló que por fin se había observado el mítico "bicho".

Con una velocidad de cálculo de 3 hercios (hoy en día, las máquinas funcionan a un ritmo vertiginoso relativo de miles de millones de hercios), el Mark I electromecánico estaba impulsado por un eje de transmisión físico conectado a sus relevadores mecánicos y en realidad era más lento (en algunos casos, mucho más lento). ) que otras máquinas informáticas de su tiempo, algunas de las cuales usaban tubos de vacío menos confiables pero más rápidos. Pero el Mark I fue construido utilizando componentes comerciales probados y listos para usar de IBM siempre que fue posible y fue más preciso y confiable. Esas cualidades fueron valoradas y la máquina continuaría generando respuestas hasta 1959 a pesar del desarrollo de versiones más nuevas y más rápidas, incluidas las Mark II, III y IV, también desarrolladas por Aiken en Harvard. Después de su retiro, la máquina fue desmantelada, quedando aproximadamente la mitad en Harvard y otras dos piezas para IBM y la Institución Smithsonian.

El nuevo hogar de la máquina, el Complejo de Ciencias e Ingeniería, albergará laboratorios y aulas para la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS), donde residen los programas de ciencias informáticas de Harvard. La tan esperada mudanza de oficinas y laboratorios para aproximadamente la mitad de la facultad de la Escuela al nuevo edificio estaba a punto de acelerarse cuando golpeó la pandemia, lo que detuvo tanto la mudanza como la finalización del trabajo en el edificio. La mudanza se reanudó el otoño pasado y los funcionarios escolares esperan que la SEC esté en pleno funcionamiento en septiembre cuando los estudiantes regresen al campus. La reubicación de Mark I fue planificada y llevada a cabo por equipos de la Colección de Instrumentos Científicos Históricos y SEAS, dirigidos por la vicedecana de planificación del campus de SEAS, Pamela Choi Redfern, y organizados por el gerente senior del proyecto, Michael Noll, dijo Schechner.

Hay una especie de belleza en ello. Hay tanto cableado y soldadura, tantas conexiones agrupadas y casi unidas.

"Es gratificante tener esta máquina innovadora que se vincula con los albores de la era de las computadoras instalada en el nuevo hogar de los florecientes programas de ciencias de la computación de Harvard", dijo el decano de SEAS, Francis J. Doyle III. "Rodeado de investigaciones de vanguardia, desde inteligencia artificial y aprendizaje automático hasta redes y dispositivos cuánticos, Mark I estará en exhibición pública para educar e inspirar a las futuras generaciones de ingenieros y científicos".

Incluso con la mitad de su tamaño original, Schechner dijo que el Mark I no solo es el objeto más grande de la Colección de Instrumentos Científicos Históricos, sino que también es el objeto más grande cuyo traslado jamás haya supervisado. El Mark I había estado en el Centro de Ciencias de Harvard desde la década de 1990, cuando su hogar en lo que entonces era el Laboratorio de Cómputo Aiken fue demolido para dejar espacio al Laboratorio Maxwell-Dworkin. En preparación para la operación actual, Schechner dijo que examinaron fotografías de ese movimiento anterior, en busca de pistas sobre la mejor manera de desmantelar y transportar la enorme máquina. La mudanza a Allston y la SEC se planeó durante mucho tiempo: Schechner dijo que habló con los arquitectos durante la fase de diseño de la SEC sobre la necesidad de acomodar el peso considerable del Mark I en su nuevo hogar en el atrio del edificio. Se había planeado un desmontaje y montaje más pausado para el verano de 2020, con más tiempo para limpieza y documentación, pero intervino COVID. Esta vez, el deseo de tener la nueva exhibición en su lugar y el edificio listo para los estudiantes llevó a un plazo reducido de dos semanas para la mudanza, que se completó a principios de julio.

Para lograr la tarea, el equipo de Harvard contrató a cinco instaladores profesionales para aumentar el personal de la colección. La máquina fue cuidadosamente desmantelada en etapas y embalada para el viaje en camión a la SEC.

Schechner dijo que se cernía sobre el desmantelamiento "como una madre nerviosa", fotografiando y documentando la operación. "Hay una especie de belleza en ello. Hay tanto cableado y soldadura, tantas conexiones agrupadas y casi unidas".

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