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自動計算エンジン（ACE ）は、アラン・チューリングが設計した初期のイギリス製電子式逐次プログラム内蔵型コンピュータである。チューリングはこの野心的な設計を1945年末に完成させた。
ACEは製造されなかったが、小型版のPilot ACEが国立物理研究所で製造され、1950年に稼働を開始した。ACEの設計をより大規模に実装したのがMOSAICコンピュータで、1955年に稼働を開始した。ACEはBendix G-15をはじめとする他のコンピュータの開発にもつながった。
このプロジェクトは、国立物理研究所(NPL)の数学部門の責任者であるジョン・R・ウォマーズリー[ 2 ]によって管理されました。エンジンという言葉の使用は、チャールズ・バベッジと彼の差分エンジンおよび解析エンジンへの敬意を表したものでした。チューリングの技術設計である電子計算機は、1936 年の彼の理論的研究「計算可能な数について」[ 3 ]と、コロッサス コンピュータがドイツ軍の暗号解読に成功したブレッチリー パークでの戦時中の経験の産物でした。1936 年の論文で、チューリングは自分のアイデアを「汎用計算機」と表現しましたが、現在ではユニバーサル チューリング マシンとして知られています。
チューリングは、ACE プロジェクトで NPL で働くようウォマーズリーから依頼を受け、1945 年 10 月 1 日に仕事を開始し、年末までに「提案された電子計算機」の概要を完成させました。これは、プログラム内蔵型コンピュータの最初の合理的に完成された設計であり、最終的な実機よりもはるかに大規模である点を除けば、最も重要な点において最終的な実現を先取りしていました。[ 4 ]しかし、ブレッチリー パークでの作業に関する厳格かつ長期にわたる秘密保持のため、彼は (公務秘密法のため)、自分のアイデアが電子機器に実装できることを知っていると説明することを禁じられていました。[ 5 ]チューリングの理論的研究を知っていたジョン・フォン・ノイマンが、 EDVAC に関する報告書の最初の草稿(1945 年 6 月 30 日付け)で提示した、より有名な EDVAC の設計は、その不完全な性質と、いくつかのアイデアの出典の帰属が疑わしいにもかかわらず、大きな注目を集めました。
チューリングのACEに関する報告書は1945年後半に書かれ、詳細な論理回路図と11,200ポンドのコスト見積もりが含まれていました。[ 6 ]彼はメモリの速度とサイズが重要だと考え、今日でいう25キロバイトの高速メモリを1MHzの速度でアクセスすることを提案しました。彼は、必要な目的のためには「メモリは、ほとんどの真空管やリレー作業で普及している標準と比較して非常に大きくなければならず、より経済的なストレージ形式を探す必要がある」と述べ、メモリは「計算機の設計における主な制限であるように思われる。つまり、ストレージの問題が解決できれば、残りのすべては比較的簡単である」と述べています。[ 7 ] ACEはサブルーチン呼び出しを実装しましたが、[ 8 ] EDVACは実装していませんでした。また、ACEがEDVACと異なる点は、初期のプログラミング言語である省略コンピュータ命令を使用していたことです。 [ 5 ]当初は、北ロンドンのドリスヒルにある郵便局研究所のエンジニアで、コロッサス・コンピュータの開発責任者であったトミー・フラワーズがACEを開発する予定だったが、彼の戦時中の業績に関する機密保持と戦後の仕事のプレッシャーのため、これは実現しなかった。
NPLのチューリングの同僚たちは、コロッサスの存在を知らなかったため、完全なACEを構築するためのエンジニアリング作業は野心的すぎると考え、最初に構築されたACEは、チューリングのオリジナル設計の小型版であるパイロットモデルACEでした。チューリングの助手であるジム・ウィルキンソンはACEの論理設計に取り組み、チューリングが1947年にケンブリッジに移った後、ウィルキンソンがACEグループのリーダーに任命されました。[ 9 ]パイロットACEには、 ENIACの約18,000個に比べて1,000個未満の熱電子管（真空管）しかありませんでした。[ 10 ]メインメモリには水銀遅延線が使用されていました。12本の遅延線はそれぞれ5フィート（1.5メートル）の長さで、32ビットのデータワードまたは32個の命令を伝播しました。これは1950年5月10日に最初のプログラムを実行し、当時世界最速のコンピュータでした。その各遅延線は1 Mbit/sのスループットを持っていた。[ 11 ]
パイロットACEの最初の量産型であるイングリッシュ・エレクトリックDEUCEは、31台が販売され、1955年に納入された。[ 12 ]
ACE 設計の 2 番目の実装は MOSAIC (Ministry of Supply Automatic Integrator and Computer) でした。[ 13 ] [ 14 ]これは、10 台の Colossus コンピュータの構築でTommy Flowersと協力した Dollis Hill のAllen Coombsと William Chandler によって構築されました。これは、後にTelecommunications Research Establishment (TRE) と合併してRoyal Radar Establishment (RRE) となったMalvern のRadar Research and Development Establishment (RRDE) に設置されました。最初の試験プログラムは 1952 年後半または 1953 年初頭に実行され、1955 年初頭に運用が開始されました。MOSAIC には 6,480 個の電子管が搭載され、約 75% の稼働率がありました。4 部屋を占め、初期のイギリスのコンピュータの中では最大でした。レーダー データから航空機の軌道を計算するために使用されました。1960 年代初頭まで運用が続けられました。[ 5 ] [ 15 ] [ 16 ]
ACE設計の原理は、Bendix CorporationのG-15コンピュータで使用されました。[ 17 ]： 279エンジニアリング設計者は、 1947年にNPLのACEセクションで過ごしたHarry Huskeyでした。彼は後にEDVACのハードウェア設計に貢献しました。最初のG-15は1954年に稼働し、比較的小型のシングルユーザーマシンであったため、最初のパーソナルコンピュータと考える人もいます。[ 18 ]
ACEの派生機種には、EMI Electronic Business MachineやPackard Bell Corporation PB 250などがある。[ 19 ]