安东尼·斯伏波达——世界上第一台容错计算机SAPO的设计者
安东尼·斯伏波达(Antonin Svoboda) (1907-1980)是捷克斯洛伐克计算机工业和计算机科学研究机构以及计算机科学教育的奠基人,可谓集“产学研”于一体,又是世界上第一台容错计算机SAPO的设计者。
斯伏波达1907年10月14日生于布拉格。1931年毕业于捷克理工学院(Czech lnstitute of Technology),1936年在布拉格大学完成其博士论文课题工作,在捷克理工学院获得实验物理学博士学位。由于希特勒入侵在即,1936年秋斯伏波达被应征人伍,从事防空火力控制系统的研究,开始笨触模拟计算技术。1938年斯伏波达退伍后回母校教书,但很快捷克斯洛伐克被德军占领,斯伏波达逃避战乱到了巴黎,但同时带了一批火控装置给盟军,并教给他们如何使用。在巴黎时,他还建造过一台模拟计算机以便与这些设备配合使用。巴黎沦陷以后,斯伏波达来到美国,在MIT的辐射实验室(Radiation laboratory)工作。当时MIT承担了许多与军工有关的任务,斯伏波达在那里参加了雷达的研制。
战后,他返回祖国,希望为祖国建立起计算机工业。他首先与一家名为Aritma的生产穿孔卡片设备的国营企业合作,设计与生产出可编程的穿孔卡片计算机,成为该企业的拳头产品,在20世纪50年代生产了几百台。
1950年,斯伏波达在捷克斯洛伐克科学院的中央数学研究所创办了一个实验室,后来改为直属科学院的数学机器研究所。正是在这个研究所,斯伏波达先后主持设计出了SAPO和EPOS计算机。SAPO是捷克文Samocinny Pocitac的词头缩写。这是一台配有磁鼓的继电器式计算机,类似于MarkⅢ,但有存储程序功能,其指令是5地址的,能进行浮点32bit运算。它最主要的特点是具有容错能力,永远不会因运算出错而停机。其容错能力是通过3个中央处理器实现的。这3个中央处理器对同一问题同时工作,相互比较其运算结果,取2个相同结果作为正确答案。这一设计思想仍为今天的容错计算机所采用。由于SAPO建成于1956年,因而被认为是世界上第一台容错计算机。
EPOS是在1958~1963年间开发的,它采用真空管和锗二极管逻辑电路,寄存器用延迟线组成,配有磁心存储器。除了同SAPO一样用三个CPU以具有容错能力外,它还能同时处理多个任务,比如在打印输出某个问题的数据时,计算另一个问题。因此,EPOS不但在采用的元器件上,而且在体系结构设计上更加先进。对EPOS计算机的情况,由华北计算技术研究所创办的《电子计算机参考资料》1960年5月曾载文介绍。
数学机器研究所不但设计与制造计算机,后来还招收研究生,授予博士学位,因此成为产学研一体的机构。到1964年,这个研究所拥有员工900多名,成为东欧最大的计算机研究机构。它从1952年起就出版的“信息处理机年报”(Annual of lnformation Processing Ma-chine)也在东欧及其他地区有广泛影响。
然而,由于政治原因,斯伏波达1965年离开祖国,重新回到美国定居,在UCLA教授逻辑设计、计算机体系结构等课程。他1977年退休,1980年5月18日在俄勒冈去世。
斯伏波达著作不多,主要有:
《计算机制和连接》(Computing Mechanisms and Linkages,这是斯伏波达的文集,由H.M.James编辑,1946年作为MIT辐射实验室系列0丛书之一出版,1948年McGraw-Hill重新出版)
《高级逻辑电路设计技术》(Advanced Logical Circuits Design Tech-niques,Garland STPM Pr·,1979)
斯伏波达是一个多才多艺的人。年轻时,他是“布拉格之风五重奏小组”(Prague Wind Quintet)的成员,司职弹奏钢琴。他也是一名桥牌高手,出过一本叙述如何叫牌的书(New Theory of Bridge)。
由于战时在MIT雷达研制中的贡献,美国海军在1948年授予斯伏波达“装备开发奖”(US Navv Ordnance Development Award)。
斯伏波达曾于1958年底应中国科学院的邀请访华讲学。他在华所作的学术报告之一“数学机中的剩余类数系”(The Numerical Sys-tem of Residual Class in Mathematical Machine)曾在《电子计算机动态》1959年3月号上刊出。采用这种数制的计算机可以从根本上消除进位,从而提高计算机运算速度。捷克斯洛伐克在斯伏波达领导下曾经研制出了采用这种数制的计算机,《电子计算机动态》在1960年5月号中曾经对此予以报导。