APEXC

The APE(X)C, or All Purpose Electronic (X) Computer, was a series of stored-programelectronic computers designed by Andrew Donald Booth and built with the close collaboration of his wife Kathleen Booth at Birkbeck College, University of London, in the early 1950s.^[1][2] Sponsored in part by the British Rayon Research Association (BRRA), the project produced several machines in the early to mid-1950s and provided the design basis for the commercially manufactured Hollerith Electronic Computer (HEC) series, an early British production-scale computer line that ran into the late 1950s and evolved into the ICT 1200 series.^[2][3] Booth maintained that the "X" in the name stood for "X-company", referring to an unnamed sponsor.^[4]

From 1943 onwards, Andrew Booth worked at Birkbeck under the crystallographerJ. D. Bernal on the determination of crystal structures by X-ray diffraction. The numerical calculations involved were prohibitively laborious to perform by hand, and provided a strong incentive to automate the process. Booth's first machine in this line was an analogue computer designed to compute the reciprocal spacings of diffraction patterns.^[5]

In 1947, the Booths visited John von Neumann at the Institute for Advanced Study in Princeton, where they learnt of the von Neumann architecture for stored-program computers. On returning to Birkbeck, Andrew Booth substantially redesigned the relay computer he had been working on (the Automatic Relay Computer, ARC) along stored-program lines, while Kathleen Booth co-authored with him the report General Considerations in the Design of an All Purpose Electronic Digital Computer (1947), which set out the design of what would become the APE(X)C.^[6][7] Between 1947 and 1948 the Booths built the electromechanical ARC under BRRA sponsorship, followed by an experimental valve machine known as the Simple Electronic Computer (SEC), developed around 1948-1949.^[1]

La APE(X)C era una máquina de programa almacenado totalmente electrónica basada en la arquitectura von Neumann, pero diseñada con opciones significativamente diferentes a las de la máquina IAS de Princeton. Utilizaba tubos de vacío para la lógica y un tambor magnético para la memoria principal, en lugar del almacenamiento de tubos Williams preferido por la mayoría de las primeras máquinas derivadas de IAS. ^{[ 8 ] [ 1 ]} A los Booth se les atribuye el desarrollo del primer almacenamiento práctico de tambor giratorio , una contribución que surgió directamente del diseño de estas primeras máquinas. ^{[ 7 ]}

La máquina estándar tenía una longitud de palabra de 32 bits y una memoria básica de 1024 palabras en el tambor, con aritmética serial implementada en válvulas. La entrada y salida en la mayoría de la serie se realizaba mediante teleimpresora (teclado e impresora con lector de cinta de papel y perforadora), con la excepción de la APE(H)C, que utilizaba tarjetas perforadas . ^{[ 9 ]}

Después de un diseño de 1950 de una Computadora Electrónica de Propósito General (APEC), Booth construyó el primer prototipo a escala real en el granero de su padre entre 1950 y 1951. ^{[ 1 ]} A principios de 1951, la BRRA encargó una versión dedicada de la máquina, denominada APE(R)C, donde la "R" denota la organización patrocinadora. ^{[ 10 ]} En marzo de 1951, la British Tabulating Machine Company (BTM), que había terminado su afiliación con IBM en 1949, envió un equipo de ingenieros a visitar el granero donde se estaba ensamblando la APE(R)C y copió el circuito de la máquina para usarlo en su propia Computadora Electrónica Hollerith . ^{[ 2 ] [ 3 ]} La APE(R)C se completó y se puso en uso en la BRRA en junio de 1952. ^{[ 8 ]}

El APE(X)C propiamente dicho, instalado en el Birkbeck College de Londres, se puso en funcionamiento por primera vez en mayo de 1952 y estuvo listo para su uso rutinario a finales de 1953. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

La serie APE(X)C comprendía las siguientes máquinas, donde la letra entre paréntesis generalmente representaba a la organización patrocinadora o anfitriona:

• APE(X)C , también conocido como el Ordenador Electrónico de Rayos X de Uso General , en el Birkbeck College, Londres; se puso en funcionamiento por primera vez en mayo de 1952 y se utilizó de forma rutinaria desde finales de 1953. ^{[ 2 ] [ 8 ]}
• APE(R)C , en la British Rayon Research Association; en uso rutinario desde junio de 1952. ^{[ 8 ]}
• APE(N)C , en la Junta de Máquinas Matemáticas en Oslo , también conocida como NUSSE , donde la "N" se entiende que significa Noruega . ^{[ 1 ]}
• APE(H)C , de la British Tabulating Machine Company; se presume que la "H" indica que se trataba de un equipo de tarjetas perforadas Hollerith comercializado por la empresa. A diferencia de las demás máquinas de la serie, la APE(H)C utilizaba tarjetas perforadas en lugar de cinta de papel para la entrada y salida de datos. ^{[ 9 ]}
• UCC , en University College London , operativa desde alrededor de enero de 1956 y equipada con 8.192 palabras de almacenamiento en tambor, ocho veces más que las otras máquinas de la serie. ^{[ 9 ]}
• MAC (Magnetic Automatic Calculator), también comercializada como MAGIC , construida por Wharf Engineering Laboratories, operativa desde febrero de 1955; esta versión utilizaba diodos de germanio en lugar de muchos de los tubos de vacío de las máquinas anteriores. ^{[ 9 ]}

Aparte de la línea HEC (véase más abajo), solo se construyó una unidad de cada una de estas máquinas. Los distintos modelos eran en general similares en arquitectura, pero se diferenciaban principalmente en el equipo de entrada/salida . ^{[ 1 ] [ 9 ]}

Casi todo el software de programación y de sistemas para las series ARC, SEC y APE(X)C fue escrito por Kathleen Booth. A finales de la década de 1940, para el rediseño de la ARC2, ideó una notación simbólica (que denominó "Notación Contraída") que permitía escribir instrucciones para la máquina utilizando mnemónicos en lugar de código máquina binario o numérico, y un traductor asociado para convertir estos mnemónicos en el código máquina subyacente. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Este trabajo es ampliamente reconocido como el primer lenguaje ensamblador y el primer ensamblador . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 12 ]}

Los Booth establecieron la metodología general de programación para la APE(X)C en su libro de coautoría de 1953, Automatic Digital Calculators , que introdujo el estilo de "Planificación y Codificación" posteriormente adoptado ampliamente en la enseñanza de la programación británica. ^{[ 7 ]} Posteriormente, Kathleen Booth publicó la monografía independiente Programming for an Automatic Digital Calculator en 1958, que presentaba ejemplos de programación para la APE(X)C con y sin codificación óptima para su memoria de tambor. ^{[ 7 ] [ 6 ]}

From 1955 the APE(X)C was also used in early machine translation experiments funded by the Rockefeller Foundation, leading to a public demonstration of automatic translation between human languages in November 1955.^[6]

In March 1951, after the BTM team's visit to Booth's workshop, the firm used the copied circuitry to build the Hollerith Electronic Computer 1 (HEC 1) before the end of 1951. The HEC 1 was a direct copy of Booth's design with the addition of punched-card input and output. A cleaner-cased version, the HEC 2, was built for the Business Efficiency Exhibition in 1953. A slightly modified HEC 2M (with "M" for "marketable") followed, of which eight machines were sold, and these were succeeded by the HEC 4, of which approximately 100 machines were sold in the late 1950s.^[2] Marketed as the ICT 1200 series after BTM's 1959 merger into International Computers and Tabulators, the HEC line became one of the best-selling British computers of the 1960s and a foundation of the subsequent ICL product range.^[3][2]

The Booths' work on the APE(X)C series also produced the Booth multiplication algorithm, a two's complement binary multiplication procedure that remains in widespread use in digital electronics today.^[7]

• ARC2
• Booth's multiplication algorithm
• Hollerith Electronic Computer
• Kathleen Booth
• NUSSE
• Magnetic drum memory

• "Maquinaria de computación automática: Bibliografía Z-XII; 3. Anon., Investigación de computadoras digitales en Birkbeck College, Oficina de Investigación Naval (Sucursal de Londres), Informe técnico OANAR-50-49, 12 de diciembre de 1949" . Tablas matemáticas y otras ayudas para la computación . 4 (31): 171. 1950. doi : 10.1090/S0025-5718-50-99462-2 .
• Kelly, Tim. La industria informática británica: crisis y desarrollo . pág. 41.
• Oficina de Investigación Naval (1950). "11. Computadoras digitales, Birkbeck College, Universidad de Londres". Boletín de Computadoras Digitales . 2 (1): 4. DTIC AD0694596.