Der Großrechner oder ‚Big Iron‘ in der Computerindustrie ist das am längsten laufende Computersystem der Geschichte. Diese Technologie ist seit dem Zweiten Weltkrieg im Wesentlichen nützlich. Tatsächlich wurde der erste Großrechner hauptsächlich von der US Navy während des Krieges verwendet. Wie Supercomputer adressierte der Großrechner die Notwendigkeit eines automatischen, großflächigen Rechners als effizientere und fehlerfreiere Art des Rechnens. Es war die Erfindung solcher Maschinen, die den Begriff ‚Computer‘ neu definierte, um sich auf Geräte zu beziehen, die automatische Berechnungen mathematischer Operationen durchführen können, ein Begriff, der sich auf Menschen bezog, die die manuellen Berechnungen solcher Operationen durchführten. Die Bedeutung dieser Technologie für die Transaktionsverarbeitung in großem Maßstab ist nach wie vor beispiellos. Große Industrien im öffentlichen und privaten Sektor, von der Regierung und dem Bankwesen bis hin zur Luftfahrt und dem Gesundheitswesen, benötigen ständig schnellere Großrechner mit höherer Stabilität und Zuverlässigkeit. Folglich entwickeln sich Big Data weiter, da sie im Kern jeder IT-Infrastruktur bleiben.

Inspiriert von Babbage

Howard Aiken war ein Doktorand in Harvard, als er das Konzept eines Geräts entwickelte, das Differentialgleichungen automatisch berechnen kann, nachdem er in seiner Forschung auf Schwierigkeiten bei der Lösung mathematisch-physikalischer Probleme gestoßen war. Er stellte sich eine Maschine vor, die viele mathematische Eingaben aufnehmen und in kurzer Zeit präzise und zuverlässige Ergebnisse liefern könnte. Nachdem er ein erstes Design entwickelt hatte, wandte er sich an einige Hersteller, aber keiner war interessiert. Unerschrocken erkundete Aiken andere technologische Fortschritte, um sein Design zu verbessern. Er stieß schließlich auf Henry Babbages Demonstration der Analytical Engine seines Vaters in Harvard, die 70 Jahre zuvor durchgeführt wurde. Aiken bemerkte die Ähnlichkeiten zwischen seinem Design und dem von Charles Babbage und studierte Babbages Arbeit an der Analytical Engine und verwendete seine Prinzipien bei der Entwicklung eines neuen Konzepts. Aiken beendete das Design im Jahr 1937 und erhielt die Unterstützung der Harvard-Fakultät, die von seinen Bemühungen beeindruckt waren. Er präsentierte sein Design mehreren Herstellern. Aiken gewann schließlich das Nicken von IBM im Jahr 1939, nachdem Thomas Watson, damals Vorsitzender von IBM, es als gute Werbung für das Unternehmen und als Gelegenheit sah, die Talente des Unternehmens zu präsentieren.

Automatischer sequenzgesteuerter Rechner

Der Bau der Maschine begann 1939 im IBM-Werk in Endicott, NY. Das ursprüngliche Design bestand aus elektromechanischen Komponenten wie Schaltern, Relais, rotierenden Wellen und Kupplungen. Insgesamt wurden über 750.000 Komponenten, 500 Meilen Kabel und 3 Millionen Verbindungen verwendet. Die Eingabe erfolgte über ein gelochtes 24-Kanal-Papierband, zwei Kartenleser und einen Kartenstanzer, und die Ausgabe wurde von zwei eingebauten Schreibmaschinen gedruckt. Das fertige Gerät nahm einen ganzen Raum ein, wog fünf Tonnen und war 51 Fuß lang, 8 Fuß hoch und 2 Fuß tief. Das Gerät war in einem aufwendigen Gehäuse untergebracht, das von IBMs Industriedesigner Norman Bel Geddes entworfen wurde. Nach fünf Jahren und rund 300.000 US-Dollar später lieferte IBM den riesigen Taschenrechner im Februar 1944 nach Harvard. Das Gerät wurde ursprünglich von IBM als Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) bezeichnet. Als damals größter elektromechanischer Taschenrechner konnte der ASCC Addition oder Subtraktion in 1 Sekunde, Multiplikation in 6 Sekunden und Division in 15,3 Sekunden verarbeiten. Darüber hinaus könnte das Gerät logarithmische und trigonometrische Funktionen in etwas mehr als einer Minute berechnen. Da es sich im Grunde genommen um einen Taschenrechner handelt, der massive mathematische Operationen berechnen kann, wurde das Gerät auch als Harvard-Rechner bezeichnet. Erst später, als es eine Kluft zwischen Aiken und IBM gab, begann Aiken, das Gerät ‚Harvard Mark I‘ oder einfach ‚Mark I.’zu nennen.

Erste Betreiber

Mark I wurde zuerst von der Harvard University unter der Leitung von Robert Campbell betrieben, der nach der Installation des Geräts eine Reihe von Testläufen durchführte. Im Mai 1944 schickte das US Navy Bureau of Ships seine Besatzung, um das Gerät zusammen mit den Technikern in Harvard zu betreiben. Im Jahr 1946 veröffentlichten Aiken und Grace Hopper die Bedienungsanleitung der Maschine, eine Bedienungsanleitung für den automatischen sequenzgesteuerten Rechner, die die physischen Komponenten der Maschine, den Betrieb, die Wartung und Anweisungen zur Programmierung der Maschine dokumentiert. Aufgrund seiner aufwendigen und detaillierten Anweisungen wurde das Handbuch auch zum ersten Lehrbuch für Computerprogrammierung. Die von Mark I. von 1946-1950 gedruckten mathematischen Tabellen wurden in einer Reihe von Büchern mit dem Titel Annals of the Computation Laboratory zusammengestellt.

Eine gigantische Militärhilfe

Zum größten Teil wurde Mark I verwendet, um mathematische Tabellen zu berechnen und zu drucken, die vom Militär bei der Entwicklung einer breiten Palette militärischer Ausrüstung wie Unterwassererkennungssystemen, Überwachungskameras und Radargeräten verwendet wurden. Mark I wurde auch verwendet, um Bessel-Funktionen in einem seiner am längsten laufenden Projekte zu berechnen, die einige als Bessie bezeichneten. Aber sein vielleicht bemerkenswertester Beitrag zum Militär war das Manhattan-Projekt, ein Unternehmen, das die ersten Atomwaffen schuf. John von Neumann, ein Veteran des Manhattan-Projekts, führte eines der ersten Programme auf Mark I durch, während er an der Implosion von Atombomben arbeitete.

Die Mark I-Kontroverse

Der Erfolg des Harvard Mark I-Erfolgs bleibt nicht von seinen Kontroversen verschont. Nach dem Start des Geräts im Jahr 1944 veröffentlichte das Harvard News Office eine Pressemitteilung, in der Aiken als einziger Erfinder der Maschine bezeichnet wurde und die Bemühungen der IBM-Ingenieure missachtet wurden. Von den acht Seiten wurde nur ein Absatz über IBMs Beitrag geschrieben, ohne die entscheidende Rolle des Unternehmens bei der Konstruktion und Entwicklung der Maschine zu erwähnen. Darüber hinaus wurde die Veröffentlichung ohne Rücksprache mit IBM veröffentlicht. Diese erzürnten Thomas Watson zutiefst, der Aikens Projekt persönlich genehmigt hatte, und er nahm widerwillig an der Einweihungszeremonie im August 1944 teil. Obwohl er später von Aiken beschwichtigt wurde, wurden alle zukünftigen Projekte von Aiken ohne die Hilfe von IBM gebaut.

Spuren hinterlassen

Das Harvard Mark I ist eine monumentale Erfindung in der Geschichte des Rechnens. Mark I. drehte 16 Jahre lang mathematische Tabellen und schloss 1959 seine endgültigen Berechnungen ab. Nach Mark I entwickelte Aiken drei weitere Maschinen seiner Art, die er Mark II, Mark III und Mark IV nannte. Heute sind Teile der ursprünglichen Maschine im Harvard University Science Center ausgestellt, während einige Teile des Geräts an IBM und das Smithsonian Institute gingen.

Quellen:

Sammlung Historischer wissenschaftlicher Instrumente. „Der Mark I Computer an der Harvard University“ N.d., http://sites.harvard.edu/~chsi/markone/about.html Zugriff am 12. Oktober 2020

Jeremy Norman. „Schlüsselaspekte der Entwicklung des Harvard Mark 1 und seiner Software von Howard Aiken und Grace Hopper“, History of Information, N.d., https://www.historyofinformation.com/detail.php?id=624 Zugriff am 12. Oktober 2020

Wikipedia. „Harvard Mark I“, N.d., https://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I Zugriff am 12. Oktober 2020

Britannica. „Harvard Mark I“ N.d., https://www.britannica.com/technology/Harvard-Mark-I 12 Oktober 2020

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J.A.N. Lee. „Computer Pioneers“, IEEE Computer Society, N.d., https://history.computer.org/pioneers/aiken.html 12. Oktober 2020