ENIAC 75周年：世界初のスーパーコンピュータを記念して

Todd R. Weiss

今日のコンピュータ革命は、1946年2月15日にニューヨークタイムズ紙の一面下部に掲載された、2段組の何の変哲もない小さな記事によって生まれ、発表されたと言っても過言ではない。

この話では、それまで機密とされていたプロジェクトであるENIAC（正式名称：Electronic Numerical Integrator and Computer）が、世界初の真空管式、全電子式、プログラム可能なスーパーコンピュータとして、世界に公開された。

記者のT.R. Kennedy, Jrは、「Electronic Computer Flashes Answers, May Speed Engineering」という見出しで記事を書いている。

この見出しは、かなり控えめな表現であることがわかった。

写真は、ENIACが建設されたフィラデルフィアのペンシルバニア大学で、システムのプログラミングをするENIACチームの3人のメンバー。1944年だけでも50人近くの女性がENIACで働いており、マシンの生涯を通じて重要なプログラミングに女性が参加していたのである。写真はMauchly家による提供。

それから75年後の今日、ENIACは、私たちのコンピュータ、スマートフォン、自動車、インターネット、そして世界のビジネスや産業を日々動かしているさまざまなテクノロジーの原動力となっている計算能力の革命を実質的に開始した機械として、その記念日を祝っている。

ENIACは、物理学者のJohn Mauchlyと電気技師のJ.Presper Eckertがフィラデルフィアで設計したもので、1942年にMauchlyが全電子式計算機として提案したものである。当時、第二次世界大戦の真っ只中にあったアメリカ陸軍は、ミサイルなどの兵器の複雑な軌道を計算する方法を模索していた。Mauchlyのアイデアと陸軍のニーズはすぐに一致し、ENIACの建設につながった。しかし、ENIACが完成したのは、戦後のことだ。重さ30トン、大きさ30×50フィートの部屋いっぱいに設置されたENIACは、ペンシルバニア大学で組み立てられ、運用された。

「重要なマイルストーン」

	Larry Smarr

National Center for Supercomputing Applications (NCSA)の創設ディレクターであり、カリフォルニア大学サンディエゴ校の名誉教授であるLarry Smarrは、HPCwireの姉妹誌EnterpriseAIに対し、ENIACは「スーパーコンピュータへの道を切り開く重要なマイルストーンであり、最初の全真空管式スーパーコンピュータと言っても過言ではありません」と述べた。

Smarrによると、当時、強力なコンピュータとして注目されていたのは、ハーバード大学の「マーク1」だったが、これは電磁リレーを使って演算を行っていたという。ENIACの設計では、18,000本近い真空管を使用することで、性能が飛躍的に向上したと彼は付け加えた。「ENIACは、当時の地球上で最速のスーパーコンピュータであり、1秒間に約400FLOPS（400浮動小数点演算）を実行していました。それを考えると、あなたのスマートフォンは約10億FLOPSです。そして、その重さは何トンもありませんし、部屋全体を占めることもありません。」

この機械の最大の特徴は、その驚異的なスピードだとSmarrは述べた。「ENIACは、ハーバード大学のマーク1の1,000倍の速さでした。」「そのような指数関数的な変化が、75年前に起こっていたのです。」「これは重要なことだと思います。」

ENIACは10進法のコンピュータであり、後に2進法の計算に移行する前には、10進法で計算を行っていた、とSmarrは語る。ENIACのプログラムは、前面にある多数のダイヤルとコードを使って行われた。ダイヤルを回して設定を変えたり、昔ながらの電話のオペレーターパネルのように、コードをコンセントから別のコンセントに差し込んだりして使用していた。

「ソフトウェアはまだ未来のものでした」とSmarr は述べた。「しかし、彼らは軍用の非常に複雑な問題を処理するためにソフトウェアをプログラムしました。ビジネスマシンではなかったのです。」

Smarr によると、ENIACはMark 1をはじめとするそれ以前のコンピュータとは異なり、複数の点で現在のスーパーコンピュータにつながるものであった。

「過去75年間のスーパーコンピュータのほとんどは、非常に複雑な物理学に基づく問題を解決するために構築されてきました」と彼は語る。「物理学の方程式を、当時の最高技術を駆使して作られたデジタルコンピュータにマッピングするというアイデアは、大体においてENIACが最初のものでした。マーク1もそうであったとも言えますし、他にも歴史家が言及するようなものがいくつかあるかもしれませんが、ENIACがきっかけとなって、それ以降、国はより高速なコンピュータを作るようになり、現在のコンピュータはENIACの1兆倍以上の速度を持つまでになっています。」

ENIACの後、トランジスタ回路、シリコンの集積回路、ソフトウェアなど、コンピュータの飛躍的な進歩により、ますます高速な性能と可能性が拡大していった。

ENIACがもたらしたコンピューティングの革新の可能性

インディアナ大学のThomas Sterling教授

ENIACは1955年までの短い期間しか使用されなかったが、その影響は大きかったと、インディアナ大学の知能システム工学の教授であり、AIコンピューティングシステム研究所の所長であるThomas Sterlingは述べている。

「ENIACは、真空管技術のデジタル計算への応用の可能性を示すフルシステムでした」とSterlingは語る。「ENIACは、デジタル電子計算を実際のアプリケーションに適用した最初の実証実験でした。戦争中に思うような大きな影響を与えるには少し遅かったのですが、それにもかかわらず、本来の目的である軍隊の発射軌道だけでなく、Los Alamosなどでは、原子爆弾の進化のための初期のモデリングフォーラムにも使用されました。」

	写真は、ENIACに搭載された高速乗算器で、他の演算器と並行して演算を行う。写真はMauchly家による提供。

ENIACはまた、当時まだ始まったばかりのコンピュータ分野に参入する多くの人々を刺激し、訓練し、影響を与えたという。EckertとMauchlyは、後にSperry UNIVACの一員となり、さらにUnisysの一員となって、独自のコンピュータ会社を設立した。

Sterlingは、「ENIACの概念実証により、EckertとMauchly、そしてJohn von Neumannは、ENIACが提供し、改良し、実証し、利用したすべての技術に基づいて、知的にも精神的にも次のステップ（今日のコンピューティング）に進むことができた」と語っている。

UnisysのJimThompson

Unisysのチーフエンジニアであり、同社のClearPath Forwardシステムのエンジニアリング戦略担当副社長であるJim Thompsonは、EnterpriseAIに対し、ENIACは陸軍用の大型で高速な軌道計算機としてスタートしたが、その後改良が加えられ、コンピュータとしての価値と能力が向上した、と語った。

ENIACのプログラミングに使用されたロータリースイッチやパッチコードは、後に保存されたコンピュータプログラムの作成につながる概念や新しい考え方にインスピレーションを与え、科学、研究、ビジネスなどのコンピューティングに影響を与え、変化させていったのだと、Thompsonは述べている。

「だから、彼らはそのビジネスに参入し、すべてのことに繋がったのです」と彼は語った。「これはまさに大変革でした。ENIACは最初に存在していました…電卓からコンピュータになったのとほぼ同じ時期に。これは、私たちが置かれていた状況から見れば、大きな変化なのです。」

Unisysは毎年、ENIACのストーリーの重要性と幅広さを強調するENIAC Dayイベントを共催し、参加している。

トンプソン氏によると、ENIACは、電気工学を変え、創造的な芸術と科学、およびコンピュータサイエンス自体に新しい分野を生み出したほど、影響力を持ってきました。「誰もがそれに感動した」と彼は言った。「メールを読む人は誰でも。」

ENIACが誕生して以来、その影響力は大きく、電気工学を変え、創造的芸術や科学、コンピュータサイエンスそのものの新しい分野を生み出したとThompsonは述べる。Thompsonは、「誰もがENIACに感動しています」と言う。「電子メールを読む人なら誰でもです。」

写真は、ENIACチームのエンジニアの一人、Kite Sharpless。写真はMauchly家による提供。