裁判で最初と認められた
　　コンピューター

コンピューター開発初期、一番問題となったのはメモリの確保でした。

回路の組みあわせで「状態を記憶する」ことはそれほど難しくありませんが、それをコンパクトにまとめ、たくさん用意するのは場所の問題が有りました。

ENIACは金に糸目を付けずに開発されたため、１つの記憶装置を１０進数記憶として、それをたくさん並べる事でメモリを実現していました。しかし、これは場所も金もかかり過ぎます。

ABCマシンの使っているメモリは、非常に画期的なものでした。なんと、メモリにコンデンサーを使おうと言うのです。

コンデンサーは電気を貯える素子です。これに電気が溜まっているか溜まっていないかで２進数（０と１）の記憶を行おうと言うアイディアでした。

しかし、コンデンサーに溜まる電気というのは、非常に不安定です。回路を繋げたままではすぐに放電してしまいますし、回路を切断しても自然放電してやがて消えてしまいます。積極的に電価を読みだした時に消えるのは言うまでもありません。これではメモリとしての役には立ちません。

そこで、ABCマシンでは、非常に特徴的な機構を採用していました。コンデンサーを回転するドラム上に配置し、ドラム上の回路と計算機構の回路を、ブラシのような接点で結んだのです。

こうするとドラムを回転させる事で、メモリ回路が接続されたり、切断されたりを繰り帰します。接続された時に書き込みを行えば、その後は切断されて放電を抑えられます。

そして、ドラムが１周してまた接続された時に、そのメモリの内容を読みこみ、すぐに同じ値を書きこみます。

「同じ値を書くのなら、読み出す意味が無いのではないか」と思われる方もいるでしょうが、これは１周する間に自然放電した電圧を補うためです。読みこみ回路には電圧変動分を補正する「しきい値論理回路」が入っていますので、ここで電圧は正しく補正され、書き込みが行えるのです。

真空管やトランジスタでは、ベース・コレクタ間に一定の電圧を掛けた状態でエミッタの電圧を変化させてやると、ベース・コレクタ間の電流が急に流れたりとまったりする特性があるので、これをしきい値論理回路として使用することが出来ます。

左図は、このしきい値論理回路を応用した、抵抗論理回路と呼ばれるものです。（トランジスタでは無く、真空管を使用）

上と下の端子の間に電圧（120V）を掛けた状態で、X Y に +110V or +35V の電圧をかけてやります。（それぞれ、1 と 0 に対応）

ここに何の電圧もかからない時には、やはり X Y に並列接続された -120V によって、真空管には - の電圧がかかるようになっています。

ここで、X Y それぞれに電圧がくると、-120 V との差だけが真空管に入ります。実際には、抵抗によって X Y 両方が +110Vの時のみ、真空管に + の電圧がかかるよう調整されています。

電圧がかかると、真空管の上から下に電流が流れます。ということは、電圧がかかっていない時は真空管には電流はながれず、かわりに Z に向けて電圧がかかることになります。

以上を、X Y Z それぞれの電圧として表にまとめると、以下のようになります。

これを +110 を 1 、+35 を 0 と読み替えれば、nor （否定論理和）回路ができあがったことになります。

ABC マシンでは、常にメモリを操作しつづける事で値を保持するこの動作を「ジョギング」と呼んでいました。このアイデアは現在のコンピューターの主記憶 D-RAM にも使用されており、現在は「リフレッシュ」と呼ばれています。

すでに述べましたが、メモリを電価のある、なしであらわすと言う事は、記録を２進数で行う、ということに他なりません。ENIAC 以前に考案された ABC マシンで、すでに２進数の採用が検討されていたのです。

現在では、２進法をつかった論理回路は、すべて「フリップフロップ回路」を基本として構築されます。

アタナソフも、論理回路をつくるにはフリップフロップがあれば良い、という事に気付いていたようですが、彼はこの重要な回路を安定動作させる事が出来ませんでした。

そこで彼は工夫を重ねた挙げ句、抵抗マトリクス回路の出力にしきい値回路を組み合わせることで加減算を行うことに成功します。 　左図はABC マシンの加減算論理回路。 　抵抗マトリクスにしきい値論理回路を組み合わせたもの・・・と言うことなのだと思うが、これがどうして加減算回路になるのか、アナログ回路の知識が乏しい私にはわかりませぬ (^^; 　デジタルのフリップフロップでかかれた加減算回路などはまだ読めるのだが・・・

彼は、このようにして２進数の記憶装置と、計算回路を組み立てました。

しかし、結局記憶装置にパンチカードから値を入力する仕組みと、記憶装置の値をパンチカードに出力する仕組みを安定させることが出来ませんでした。

そして1942年、戦時召集で彼は大学を去ることとなり、ABCマシンは歴史の闇に埋もれることとなったのです。

1942 年、ABC マシンの最終状態。 　中央奥に見えている円筒が、コンデンサを搭載した記憶ドラムである。 　このマシンは、その後記憶ドラムだけを残して廃棄された。

最初に書いたとおり、ABCマシンの目的はガウス消去法による連立１次方程式の解を求めることでした。

予定では、29変数の連立１次方程式を解くことが可能でした。

3x+6y = 3 ...(1)

6x+2y = 10 ...(2)

(1)式の係数を、(2)式の係数から引きます。x の係数が０になるまで引きます。

２回引くと次のような式になります。

-10y = 4

これで、 y の値が求まりました。つまり、 y= -4/10 です。

同じように x の値を調べれば、x y 共に答が求まります。

これがガウス消去法と呼ばれる計算方法です。

ABC マシンには２つのメモリドラムが搭載され、ドラムには縦方向に 30 個、円周方向に 50個のコンデンサが並べられます。

このうち同一円周上にあるコンデンサが１つの変数をあらわすため、変数は 50bit となります。この変数が 30個並んでいるため、１つのドラムでは 30元の係数ベクトルを記憶出来ます。

これを２つ持ち、２つの式で値を次々と減算して行く事で、１つの変数の係数を 0 にする、というのが ABC マシンの動作でした。

1973年、ハネウェル社とスペリーランド社との間に特許紛争が持ち上がります。

ここで、ハネウェル社は ENIAC の特許を無効だと主張し、ENIAC以前にその技術が存在したと証言できる承認としてアタナソフを証人に立てました。

アタナソフは、モークリーが 1941年6月にアタナソフの元を訪れ、計算機の原理について詳しく語り合ったことを証言します。