ENIAC

規模と目的

装置の規模は、真空管17,468本、水晶ダイオード7,200個、リレー1,500個、抵抗70,000個、コンデンサ10,000個、そして手作業によるはんだ接合がおよそ500万箇所に及ぶ。この規模の真空管を常時動かすため、消費電力も発熱も莫大だった。真空管が多ければ故障も増えるという予想に反して、実際の稼働率は低くなかったようで、エッカートは後年、故障は2日に1本程度で、問題の箇所は15分以内に特定できたと回想している。

目的は砲撃の射表、つまり砲の角度や距離に応じた弾道の表を作ることだった。当時この計算は人手と機械式計算機で行われており、一つの表を仕上げるのに膨大な時間がかかっていた。ただし実際に最初に投入された仕事は射表ではなく、核兵器関連の計算だったとされる。1945年12月10日に実用運転が始まり、最初の問題は熱核兵器の実現可能性の検討だったという記述がある。

数の扱いは二進法ではなく十進法である。各桁を真空管のフリップフロップで作った10位置のリングカウンタに保持し、累算器（アキュムレータ）が20台あって、それぞれ符号付き10桁の数を10の補数の形で保持した。後の計算機が二進法に収束したのに対し、ENIAC は人間が読み書きする形式をそのまま機械に持ち込んでいる。

どうやって動かしたか

最大の制約はプログラムの与え方にあった。ENIAC は配線盤のケーブルとスイッチの設定で処理の流れを作る方式で、別の計算をさせるには物理的な配線のつなぎ替えが必要だった。この作業には日単位の時間がかかり、計算そのものの速さが段取りの遅さで打ち消される構造になっていた。言い換えれば、ENIAC は電子的に速いが、やることを変えるのは機械的に遅い機械だった。

この配線作業と問題の定式化を担ったのが、計算要員として採用された6人の女性だった。キャスリーン・マクナルティ、ジーン・ジェニングス（のちバーティック）、フランシス・スナイダー（のちホルバートン）、マーリン・ウェスコフ、フランシス・バイラス、ルース・リクターマンである^※1。配線図も命令表もない状態で、機械の回路図から処理の組み方を割り出す仕事であり、今日の意味でのプログラミング³に相当する。長く表に出なかったが、後年あらためて評価されている。

1948年には、処理の手順を関数表のスイッチに置く形に改造され、配線をつなぎ替えずにプログラムを入れ替えられるようになった^※2。蓄積プログラム方式の考え方を既存の機械に後付けしたもので、段取りの遅さという制約を部分的に外した改造にあたる。この改造を主導したのはバーティックらのグループとされる。

「最初」をめぐる争い

ENIAC より前に動いていた電子計算機はある。イギリス⁵の Colossus は暗号解読のために1943年から動いていたが、用途が特定されており、戦後も長く機密扱いだった。アイオワ州立大学のジョン・アタナソフとクリフォード・ベリーによる ABC は1942年ごろに動いていたが、こちらもプログラム可能な汎用機ではなかった。ドイツのツーゼの Z3 は1941年のもので、電子式ではなくリレー式である。

この「最初」は法廷の争点にもなった。1967年にハネウェルがスペリー・ランドを相手に訴訟を起こし、1973年10月19日、ミネソタ州の連邦地裁でアール・R・ラーソン判事が1964年成立の ENIAC 特許を退ける判断を下した。ABC が先行技術にあたるとされ、ENIAC の発明者が電子デジタル計算機の主題を ABC から導いたと認定された。ただし、判決の法律上の理由については資料の記述が一致しておらず、出願までの不当な遅延を理由とするものと、先行技術の認識を隠した不公正行為を理由とするものがある^※3。

終わりと、残ったもの

ENIAC は1947年に弾道研究所のあるアバディーンへ移され、1955年10月2日に電源を落として運用を終えた。約10年にわたって実務に使われた計算機だったことになる。モークリーとエッカートは公開の1か月後、特許権を大学に譲ることを拒んで退職し、自分たちの会社を作った。この経緯が、のちの特許訴訟の遠因になっている。

技術的な系譜で見ると、ENIAC の設計上の問題点がそのまま次の設計の出発点になった。配線でプログラムを与える不便さは、命令をデータと同じ記憶装置に置く方式、すなわち EDVAC の設計へつながる。ENIAC が示したのは完成形ではなく、電子式で汎用の計算機が実際に作れて実務に使えるという事実であり、その次に何を直すべきかの一覧でもあった。