ACE (コンピュータ)

Automatic Computing Engine（ACE、エース）は、イギリスで作られた初期の電子式・プログラム内蔵方式のコンピュータである。アラン・チューリングの設計に基づくもので、その前に作られたプロトタイプ版のパイロットACEをベースにして作られた。このコンピュータは、MOSAICやBendix G-15などの元となった。

背景

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ACEプロジェクトは、イギリス国立物理学研究所(NPL)の数学部門の監督者のジョン・R・ウォマズリー（英語版）が管理していた[1]。プロジェクト名に"engine"という言葉が使われていたのは、チャールズ・バベッジの階差機関(difference engine)や解析機関(analytical engine)へのオマージュである。

戦後にNPLに移籍したチューリングは、ウォマズリーからACEプロジェクトに参加するように求められ、1945年10月1日から作業を開始し、その年の終わりに報告書「電子計算機の提案」(Proposed Electronic Calculator)の概要を完成させた。これは、世界初となるプログラム内蔵方式コンピュータの完全な設計で、遥かに大規模なものであることを除けば、後に実際に実用化されたものを予期したものであった[2]。チューリングの「電子計算機の提案」は、1936年の自身の論文"On Computable Numbers"（計算可能数について）[3]と、第二次世界大戦中にブレッチリー・パークで行った、Colossusによるドイツの軍事暗号解読の経験に基づいたものだった。チューリングは、自身のアイデアが電子機器で実装できることをわかっていたが、ブレッチリー・パークでの研究内容は公務機密法（英語版）に基づく長期かつ厳重な機密保持契約の下にあったため、それを公に説明することができなかった[4]。同時期にジョン・フォン・ノイマンが「EDVACに関する報告書の第一草稿」(First Draft of a Report on the EDVAC)を執筆しており、他の同時期のコンピュータの多くはこの草稿の影響を受けているが、ACEはチューリングが単独で設計したものであり、ノイマンの草稿の影響は受けていない。ただし、これに対して全く逆の解釈をとる者もいる。

1945年末に書かれたチューリングのACEに関する報告書には、詳細な論理回路図が掲載されており、費用は11,200ポンドと見積もられていた[5]。チューリングはメモリの速度と記憶容量が重要であると考え、（現在の言葉で言えば）容量が25キロバイトで、1メガヘルツの速度でアクセスできるメモリの使用を提案した。チューリングは、必須の目的の達成のためには「メモリは非常に大きなものであることが必要であり、もっと経済的な記憶方式を探究する必要がある。メモリは計算機の設計における主要な制限であり、記憶の問題さえ解決できれば、後は比較的簡単である」と述べた[6] 。

EDVACとは違い、ACEはサブルーチンを実装し[7]、また、"Abbreviated Computer Instructions"と呼ばれる初期のプログラミング言語を採用していた[4]。

パイロットACE

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パイロットACE
パイロットACEのパンチカード
→詳細は「パイロットACE」を参照

NPLの数学部門にはコンピュータを実際に製作する能力がなかったため、チューリングは、Colossusの製作を担当した英国中央郵便本局研究所（英語版）の技術者、トミー・フラワーズにACEの製作を依頼した。しかし、戦中の仕事に対する機密保持や、戦後の電話網の復興に忙しかったため、実現しなかった。このためチューリングは1947年にNPLを去ってケンブリッジ大学に移籍した。後任のACEプロジェクトのリーダーには、ACEの論理設計を行っていたチューリングの助手のジェームズ・H・ウィルキンソンが任命された[8]。残された研究チームはColossusのことを知らなかったため、完全版のACEは技術的に野心的すぎると考え、機能を限定したパイロットACEを製作した。

パイロットACEで使用された真空管は約800本で、ENIACの1万8千本より大幅に少なかった[9]。メモリには、5フィート（1.5メートル）の水銀遅延線が12本使用され、1ワードあたり32ビットで128ワードの容量を持っていた。各水銀遅延線のスループットは1メガビット毎秒で、当時世界最速のコンピュータだった[10]。1950年5月10日に最初のプログラムが実行された。

イングリッシュ・エレクトリック社がパイロットACEの量産型であるDEUCE（英語版）を開発し、1955年に初号機が納入され、合計31台が販売された[11]。

1957年、パイロットACEを元にしてACEが完成したが、完成したときにはすでに時代遅れとなっていた。[要出典]

MOSAIC

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かつてトミー・フラワーズと共にColossusの製作に関わったアレン・クームス（英語版）とウィリアム・チャンドラーは、ACEの設計に基づく2つ目の実装としてMOSAIC(Ministry of Supply Automatic Integrator and Computer)を構築した。MOSAICはマルバーンのレーダー研究開発施設（英語版）(RRDE)[注釈 1]に設置された。1952年末から1953年初頭にかけて最初の試験が行われ、1955年初頭から運用が開始された。

MOSAICは6480個の真空管を使用し、稼働率は約75%だった。初期のイギリスのコンピュータの中では最も大きく、4つの部屋を専有していた。MOSAICは、レーダーの観測データから飛行機の軌道を計算するのに使用され、1960年代初頭まで稼働していた[4][12][13]。

派生機種

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Bendix G-15にはACEの基本設計が採用された[14]:279。G-15の設計は、1947年にNPLのACEプロジェクトに在籍し、EDVACのハードウェア設計にも関わったハリー・ハスキーが担当した。G-15の特徴のひとつに、磁気ドラムメモリの特定のトラックの一部分を使い、常にデータを読み出してはそれを書き戻すようにして、任意の容量の遅延線メモリのようにして使っていた、ということが挙げられる。これは最適タイミング方式を受け継いだものであった。G-15は比較的小型のシングルユーザ機であり、世界初のパーソナルコンピュータともみなされている[15]。G-15は日本に初めて輸入されたコンピュータでもあり、後の日本製コンピュータに影響を与えている。特に、最初の輸入先の[16]国鉄では、直後に設計され実用運用された座席予約システムマルスの「MARS 1」への影響が大きいことが指摘されている[17]。

その他のACEの派生機種には、EMIのElectronic Business Machineやパッカードベル・コーポレーション（英語版）のPB 250（英語版）などがある[18]。

脚注

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注釈

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  1. ^ 電気通信研究所（英語版）(TRE)と合併して、現在は王立レーダー研究所（英語版）(RRE)

出典

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  1. ^ Copeland 2005, Chapter 3.
  2. ^ Origins and development of the ACE project, B. J. Copeland, in Copeland (2005).
  3. ^ Turing, Alan M. (1936), “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem”, Proceedings of the London Mathematical Society, 2 42 (1): pp. 230–65, 1937, doi:10.1112/plms/s2-42.1.230  (and Turing, Alan M. (1938), “On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem: A correction”, Proceedings of the London Mathematical Society, 2 43 (6): pp. 544–6, 1937, doi:10.1112/plms/s2-43.6.544 )
  4. ^ a b c M G Hutchinson (2016年). “1952 - A Computer comes to Malvern Vale”. Malvern Radar and Technology History Society. 25 July 2017閲覧。
  5. ^ Copeland 2005, Chapter 20, Part I, section 10.
  6. ^ Proposed electronic calculator, Turing, 1945. Reprinted Copeland (2005).
  7. ^ Copeland 2005, Chapter 20, Part I, section 6.
  8. ^ “Jim Wilkinson led the team that built the Pilot ACE.”. National Physics Laboratory. 1 October 2019閲覧。
  9. ^ The ACE test assembly, H. D. Huskey, in Copeland (2005).
  10. ^ Programming the Pilot ACE, J. G. Hayes. In Copeland (2005).
  11. ^ Copeland 2012, pp. 4, 164, 327.
  12. ^ "Catalogue: The MOSAIC Computer"
  13. ^ Baaz, Matthias; Papadimitriou, Christos H.; Putnam, Hilary W.; Scott, Dana S.; Jr, Charles L. Harper (2011-06-06) (英語). Kurt Gödel and the Foundations of Mathematics: Horizons of Truth. Cambridge University Press. pp. 173. ISBN 9781139498432. https://books.google.com/books?id=Tg0WXU5_8EgC&dq=MOSAIC+computer+1952&pg=PA173 
  14. ^ Carpenter, B. E.; Doran, R. W. (1977), “The other Turing machine”, The Computer Journal 20 (3): 269–279, doi:10.1093/comjnl/20.3.269, オリジナルの2012-06-03時点におけるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20120603100022/http://comjnl.oxfordjournals.org/content/20/3/269.abstract 
  15. ^ “Harry Huskey - Obituary”. San Francisco Chronicle. (16 April 2017). http://www.legacy.com/obituaries/sfgate/obituary.aspx?n=Harry-Huskey&pid=185082146 17 April 2018閲覧。 
  16. ^ 他にも三菱などに設置された
  17. ^ 『模倣から創造へ：国鉄座席予約システムMARS-1における技術革新』
  18. ^ B. Jack Copeland (2004). The Essential Turing. Oxford University Press. pp. 370–371. ISBN 9780198250791. https://books.google.com/books?id=dSUTDAAAQBAJ 28 July 2017閲覧。 

参考文献

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外部リンク

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