Bush Differential Analyzer

1931 · Differential Analysis · Werk 650 von 1.871

Bush Differential Analyzer, 1931, Differential Analysis

A long table of interconnected shafts running the full length of the room, a bus of parallel shafts down the centre with cross shafts and gear boxes bridging between them, integrator units mounted along both sides each a disc with its small wheel resting on it, input tables at the near end each with a plain sheet of paper and a pointer on a carriage, an anonymous operator seen from behind with both hands on the handwheels of the pointer tracing a curve, the shafts and discs staggered into depth to the far end of the table, in a university engineering hall of the early 1930s, one row of shaded electric lamps above the table with only the nearest lit, the hall beyond dark.

Wofür es benutzt wurde
Der Differentialanalysator ist eine mechanische Rechenmaschine für Differentialgleichungen. Vannevar Bush beschrieb sie in „The Differential Analyzer. A New Machine for Solving Differential Equations“, Journal of the Franklin Institute, Band 212, Oktober 1931, S. 447–488. Herz der Maschine sind sechs Integratoren; sie ist nach Bush „intended for the solution of ordinary differential equations of any order up to the sixth“. Anlass waren Aufgaben der Elektrotechnik mit nichtlinearen Netzwerken und der mathematischen Physik. Für jede Aufgabe werden die Wellen neu verbunden. Bush gibt an, dass ein Problem bei vorliegenden Kurven und Verbindungsschema in wenigen Stunden aufgebaut ist und die Lösung dann etwa zehn Minuten dauert; einzelne Einheiten erreichen eine Genauigkeit von „one part in one thousand“.
Was daran neu war
Integratoren zusammengeschaltet hatte schon Bushs Vorgängermaschine, beschrieben 1928, mit Servomechanismen und nur für Gleichungen zweiter Ordnung. Neu war, dass der Drehmomentverstärker den schwachen Ausgang eines Integrators ohne pendelnden Antrieb kräftig genug machte, den nächsten anzutreiben. Damit ließen sich Gleichungen bis zur sechsten Ordnung lösen. Der Widerhaken liegt darin, wofür die Maschine wirklich gebraucht wurde. Bush nennt 1931 Netzwerk- und physikalische Aufgaben; nach dem MIT Museum lief der Analysator im Zweiten Weltkrieg rund um die Uhr, vor allem für Probleme des MIT Radiation Laboratory, und wurde 1947 außer Betrieb genommen. Die Maschine in Aberdeen rechnete Flugbahnen: Nach der ENIAC-Darstellung des US Army Research Laboratory brauchte eine geübte Person mit Tischrechenmaschine für eine Flugbahn von 60 Sekunden Flugzeit etwa 20 Stunden, der Differentialanalysator 15 Minuten, ENIAC 30 Sekunden.

Was die Quellen offenlassen: Die Angaben zur Maschine selbst stammen aus Bushs Aufsatz von 1931. Die Maschine in Aberdeen ist nicht Bushs Exemplar: Die ENIAC-Darstellung nennt für Aberdeen zehn Integratoren und eine Aufstellung etwa fünf Jahre vor 1939, für die Moore School vierzehn Integratoren. Eine Zahl von Flugbahnen je Feuertabelle und ein konkreter Rückstand sind dort nicht genannt.

Zusammenhänge

Jeder Verweis nennt seine Art. „Vorläufer“ allein wäre eine Behauptung.

  1. Wirkt zusammen mitThe Torque Amplifier1928Bushs Analysator arbeitet mit Rad-und-Scheibe-Integratoren, deren Abtrieb zu schwach ist, um weitere Einheiten zu treiben. Der Nieman-Verstärker mit gegenläufigen Spillköpfen sitzt hinter dem Integratorrad, greift seine Bewegung ab und gibt die Kraft für die nächste Einheit.Beleg: MIT, Vannevar Bush's Differential Analyzer (Original Nieman torque amplifier, MIT Museum) · Differential Analyzers, Engineering and Technology History Wiki (IEEE)

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