Analogový počítač Arnolda Nordsiecka

Pomýšlet na stavbu vlastního počítače je poměrně bláznivý nápad i dnes, natož před sedmdesáti lety. A přece se našli jedinci, jako fyzik Arnold Nordsieck z University of Illinois, kteří to zvládli. Zde je nutné říci, že se nejednalo o dnešní typ počítače, ale o tak zvaný analogový počítač, který byl schopen řešit matematické úlohy, například diferenciální rovnice. Arnold Nordsieck se rozhodl pro stavbu vlastního analogového počítače v roce 1950, když došel k závěru, že komerční počítače tohoto typu byly příliš velké, těžko dostupné a velmi komplikované na obsluhu [1]. Koneckonců jako žák Roberta Oppenheimera, vědce světového významu z univerzity v Berkeley, na to jistě měl dostatečné znalosti i kuráž.

Norsieck byl spořivý typ člověka, a tak se rozhodl postavit svůj analogový počítač pomocí vyřazeného vojenského materiálu, zejména speciálních motorků, které převáděly úhlovou polohu hřídele na analogový signál a naopak. S pomocí těchto synchronizovaných motorků bylo možné provádět různé matematické operace, například počítat integrály. Použití elektrických synchronizovaných motorků umožnilo nahradit mechanicky propojené motory, které se používaly ve velkých elektromechanických analogových počítačích – jeho počítač tak mohl být menší, levnější a jednodušší na používání.

Podobně jako u ostatních analogových počítačů, každý výpočet vyžadoval určité nastavení. To spočívalo v postupném zapojení mnoha kabelů, což vlastně z části nahrazovalo řídicí program. Jiné části programu byly pevně dané provedením různých mechanických částí počítače, jako rotujících disků, vaček, hřídelí a klik. Na začátku bylo potřeba odpojit všechny kabely a potom zapojit napájecí kabel – tím se počítač zapnul, zatímco postupné zapojování dalších kabelů určovalo charakter výpočtu. Při zapojování kabelů bylo potřeba dbát zvýšené opatrnosti z bezpečnostních důvodů, protože na vidlici kabelové zástrčky mohlo být i 105 voltů.

Tento analogový počítač, který byl nazván „Synchro Operated Differential Analyzer“ byl pouze jedním z mnoha elektromechanických a elektronických analogových počítačů postavených v 50. letech minulého století. V porovnání s tehdejšími digitálními počítači, které používaly elektronky, byly většinou daleko rychlejší při řešení matematických operací, jakými jsou třeba diferenciální rovnice.

Analogové počítače zůstaly populární až do 70. let minulého století, zejména pro účely simulací. NASA Flight Research Center je například používal i pro simulování prvních výprav do vesmíru.

Poznámka: Při čtení článku o analogovém počítači Arnolda Norsiecka [3] jsem si vzpomněl na svůj vlastní zážitek s tímto typem počítačů. Pracoval jsem tenkrát v jednom výzkumném ústavu, když se k nám donesla zpráva o tom, že dostaneme počítač. Začátkem 70. let minulého století jsem toho věděl o počítačích málo, a tak jsem s napětím očekával, co to vlastně bude a k čemu to asi použijeme. Konečně přivezli velkou bednu, ve které ale k mému překvapení nebyl vůbec počítač podle mých představ. Neměl ani monitor, byla to spíše taková vyšší skříň s pracovním panelem dole, na které byla spousta zdířek a jeden panelový měřicí přístroj. Byli jsme všichni zklamáni a ozývaly se dokonce i hlasy, že nám možná omylem poslali něco jiného. Pečlivě vybalen a usazen na vyhrazeném pracovním stole byl tento počítač dlouho předmětem zájmu i údivu mnoha návštěv našeho ústavu. Teprve později jsem zjistil, že se jednalo o analogový počítač MEDA, dokonce již tranzistorový, a navíc československé výroby. K čemu měl sloužit, jsem se ale nikdy nedozvěděl, byla to už taková doba...