(1918—1988) – amerikansk fysiker och Nobelpristagare (länk). – Feynman var en av världens ledande forskare inom kvantfysik och partikelfysik. Han var också känd för sin förmåga att förklara grundläggande begrepp på ett enkelt och intresseväckande sätt. En av hans sista insatser var klarläggandet av orsaken till att rymdfärjan Challenger exploderade 1986 – det berodde på att en o‑ring inte tålde nedkylning. – Inom datorteknik är Feynman känd bland annat för att han var en av de första som förutsåg kvantdatorer. Han arbetade på 1980‑talet med utveckling av massivt parallella datorer. Under 1980‑talet samarbetade han också med Stephen Wolfram. – Feynmans föreläsningar om datorteknik har getts ut under namnet Feynman lectures on computation (utgiven år 2000). Han beskriver där de grundläggande operationerna i datorteknik. – Feynman tycks ha ansträngt sig för att framstå som excentrisk. En av hans många böcker heter What do you care what other people think?.
En riktig Turingmaskin, byggd av amerikanen Mike Davey.
en teoretisk dator som beskrevs 1936 av Alan Turing†. Det var en ren tankekonstruktion. (1936 fanns inga datorer.) – En Turingmaskin motsvarar ett modernt datorprogram, men när man talar om Turingmaskiner menar man ofta universella Turingmaskiner, som kan sägas motsvara datorer. – Alan Turing beskrev maskinen i artikeln ”On computable numbers with an application to the Entscheidungsproblem”(länk). Artikeln handlade om ett matematiskt problem, stopproblemet, inte om datorer. Turing beskrev det som senare fick heta Turingmaskin enbart för att göra ett matematiskt bevis åskådligt. Det var inte en beskrivning av något som Turing verkligen tänkte bygga. – Turingmaskinen har en pappersremsa som matas fram och tillbaka genom ett läs- och skrivhuvud enligt bestämda regler. Det finns flera uppsättningar regler som kallas för tillstånd, och i reglerna ingår övergångar från ett tillstånd till ett annat. Skrivhuvudet kan läsa, radera och skriva tecken på remsan. Man programmerar Turingmaskinen med tecken på remsan, och Turingmaskinen matar sedan, enligt reglerna, remsan fram och tillbaka, läser, raderar och skriver samt växlar tillstånd tills den kommer till en regel som säger ”stopp”. Då stannar maskinen och lösningen på problemet kan avläsas på remsan. Detta är helt genomförbart, bortsett från de praktiska problemen med pappersremsan, pennan och radergummit. – I princip kan varje problem som kan lösas med ett modernt datorprogram också lösas av en motsvarande Turingmaskin, men naturligtvis är det ogörligt att använda en maskin med pappersremsa. Man brukar därför simulera Turingmaskiner i datorer. (Se här.) Det är nämligen bra att öva sig på program för Turingmaskiner när man ska lära sig programmera. – Se också finit tillståndsmaskin. – Efter andra världskriget konstruerade Alan Turing en elektronisk dator, ACE som till stor del baserades på de principer som Turing beskrev i sin artikel. – Turingmaskinen införde idén om lagrade program i datortekniken. Idén togs upp av John von Neumann† i hans arkitektur för datorer, von Neumann‑arkitekturen. Den är mindre sofistikerad än Turings modell, men mer överskådlig, och blev allenarådande i datortekniken. – Professor Bernard Hodson(länk) i Kanada har utvecklat en modern programmeringsteknik baserad på Turings principer. – Matematikern Stephen Wolfram arrangerade 2007 en tävling om Turingmaskiner, se här. – Mike Davey beskriver hur han byggde en riktig Turingmaskin (se bilden) i denna artikel. – Richard Ridel har byggt en Turingmaskin av trä, se denna video.
(1910— 1995) – tysk datapionjär som 1941 byggde den första fungerande datorn. – Konrad Zuse hade först, 1938, byggt den första binära räknemaskinen, Z1. Sedan byggde han 1941 den första fungerande datorn Z3 (länk, se en bit ner). Den hade reläer i stället för radiorör. – En principiell skillnad mot moderna datorer är att Zuse inte lagrade programmet i datorns minne. Han ville göra det, men Z3 hade inte tillräckligt med minne. Zuse föregrep alltså von Neumann‑arkitekturen. Z3 förstördes under andra världskriget. – Efterföljaren Z4(länk) blev 1950 världens första dator som tillverkades för försäljning. Den användes i praktisk drift till 1955. – Zuses företag Zuse KG konstruerade en serie datorer från Z4 till Z64 – som bland annat användes inom den optiska industrin. – Zuse KG köptes 1964 av Brown Boweri (numera BB i ABB), men övertogs 1969 av Siemens. – Konrad Zuse utvecklade på 1940‑talet Plankalkül (se också calculus plan), ett språk för formulering av matematiska problem så att de skulle kunna lösas i datorer. Med andra ord ett högnivåspråk. Med Plankalkül skrev Zuse det första schackprogrammet för datorer. Konrad Zuse konstruerade alltså den första datorn och det första programspråket. Men eftersom datorernas utveckling efter kriget skedde i USA och Storbritannien bland forskare som var ovetande om Zuses arbete dröjde det länge innan han fick erkännande, och han är fortfarande mindre känd än Alan Turing†, John von Neumann† och Howard Aiken†. – Zuse gav 1969 ut bokenRechnende Raum (engelsk översättning: Calculating space), där han föreslog att hela universum fungerar som ett datorprogram (en cellautomat). Matematikern Stephen Wolframs bok A new kind of science(2002) uttrycker samma grundtankar. – Konrad Zuses självbiografi Der Computer – mein Lebenswerk kom ut första gången 1970, engelsk översättning The computer – my life finns som e‑bok på Google Books, se denna länk. – Läs också här.
mönster av rutor (celler) som förändras genom att varje ruta påverkar sina närmaste grannar. – Cellautomater realiseras oftast som datorprogram, men de kan i princip köras med papper och penna. Man börjar med ett godtyckligt valt mönster – man fyller i siffror eller andra värden i några av cellerna – och ett antal regler. En regel kan till exempel säga att om summan av värdena i en cells grannceller är över 10, ändra värdet i cellen till 1. Man tillämpar reglerna på alla rutor, och börjar sedan om på nytt med samma regler, så att nya mönster uppstår. Detta upprepas tills mönstret inte förändras längre. Det kan också sluta med en slinga (ett antal mönster upprepas om och om igen). I sällsynta fall tycks mönstret förändras i oändlighet. – Cellautomater kan köras i ett begränsat rutmönster eller på en obegränsad yta. Cellerna behöver inte vara rutor, utan kan ha andra former, och cellautomaten kan ha fler än två dimensioner. – Vissa enkla cellautomater uppvisar ett oväntat komplicerat beteende (emergent beteende). Det beror på vilka värden man har i utgångsläget och vilka regler cellautomaten följer. – Det har bevisats att cellautomater är ett slags datorer (universella Turingmaskiner) och kan i princip programmeras för att lösa alla problem som kan lösas med datorer. – John von Neumann† hittade på cellautomater på 1940‑talet. Hans mål var att hitta en mekanism för att bygga strukturer som kan göra kopior av sig själva. (Detta hade händelsevis koppling till DNA, som upptäcktes 1953.) – Idén med cellautomater har vidareutvecklats av datorpionjären Konrad Zuse† i bokenRechnender Raum(Calculating space), från 1969 och av matematikern Stephen Wolfram i boken A new kind of science från 2002. Den mest kända tillämpningen av cellautomatens princip är John Horton Conways (1937–2020, se h2g2: länk) program Game of life (se Wikipedia) från 1970 (se artikel i Scientific American). – Läs också om ZigZag. – Mer i Wikipedia. – På engelska: cellular automaton, plural: cellular automata.
engelsk-amerikansk matematiker (1959), känd som upphovsman till matematikprogrammet Mathematica. – Mathematica är sedan länge det ledande programmet för avancerad matematik. – Stephen Wolfram är också känd för bokenA new kind of science(2002). I den hävdar han att den fysiska världen kan beskrivas som en cellautomat. (Se wolframscience.com.) – 2009 presenterade han en sökmotor av ny typ – se Wolfram Alpha. På 1980‑talet samarbetade Stephen Wolfram med Richard Feynman†. – Se stephenwolfram.com.
(
