¿Cómo se dio cuenta la gente de que podían hacer lógica con la electrónica? [cerrado]

¿Cómo se dio cuenta la gente de que podían hacer lógica con la electrónica? ¿Hay anécdotas o registros de las primeras realizaciones? Me pregunto acerca de los primeros momentos "eureka".

Del artículo de Wikipedia, álgebra booleana :

En la década de 1930, mientras estudiaba los circuitos de conmutación, Claude Shannon observó que también se podían aplicar las reglas del álgebra de Boole en esta configuración, e introdujo el álgebra de conmutación como una forma de analizar y diseñar circuitos por medios algebraicos en términos de puertas lógicas. Shannon ya tenía a su disposición el aparato matemático abstracto, por lo que lanzó su álgebra de conmutación como el álgebra booleana de dos elementos.

El artículo sobre Claude Shannon da más detalles:

En 1936, Shannon comenzó sus estudios de posgrado en ingeniería eléctrica en el MIT, donde trabajó en el analizador diferencial de Vannevar Bush, una computadora analógica temprana. Mientras estudiaba los complicados circuitos ad hoc de este analizador, Shannon diseñó circuitos de conmutación basados ​​en los conceptos de Boole. En 1937, escribió su tesis de maestría, Un análisis simbólico de relés y circuitos de conmutación. En 1938 se publicó un artículo de esta tesis. En este trabajo, Shannon demostró que sus circuitos de conmutación podían usarse para simplificar la disposición de los relés electromecánicos. que se utilizaron luego en conmutadores de enrutamiento de llamadas telefónicas. Luego, amplió este concepto, demostrando que estos circuitos podrían resolver todos los problemas que el álgebra booleana podría resolver. En el último capítulo, presenta diagramas de varios circuitos, incluido un sumador completo de 4 bits.

El uso de esta propiedad de los interruptores eléctricos para implementar la lógica es el concepto fundamental que subyace en todas las computadoras digitales electrónicas. El trabajo de Shannon se convirtió en la base del diseño de circuitos digitales, ya que se hizo ampliamente conocido en la comunidad de ingeniería eléctrica durante y después de la Segunda Guerra Mundial. El rigor teórico del trabajo de Shannon reemplazó a los métodos ad hoc que habían prevalecido anteriormente. Howard Gardner calificó la tesis de Shannon como "posiblemente la tesis de maestría más importante y más destacada del siglo".

Al igual que con muchos otros desarrollos importantes en lógica y ciencias de la computación, era casi seguro que el matemático y filósofo Charles Sanders Peirce , cuyo trabajo precedió a Shannon por décadas:

Por supuesto, es una manifestación de genio tener una idea mucho antes de que se entienda y se aprecie. Permítanme terminar describiendo los antecedentes de otra de las ideas lógicas de gran originalidad de Peirce, la idea de una computadora de retransmisión de propósito general, que estaba cincuenta años adelantada a su tiempo. La secuencia de eventos es la siguiente:

1. Peirce estimuló a Alan Marquand para inventar y construir una máquina lógica mecánica superior a la de William Stanley Jevons. Esta máquina se describe en las máquinas lógicas de Peirce , vol. III, pt. 1, págs. 625–632.
2. Esta máquina fue construida a principios de la década de 1880. Aproximadamente al mismo tiempo, Peirce concibió la suficiencia de "no-y" y "no-o", junto con el uso de una tabla de verdad como un procedimiento de decisión para la tautología.
3. En una carta a Marquand con fecha de 1886, Peirce sugirió el uso de relés para la máquina de Marquand y mostró cómo lograr "y" y "o" con los relés . "... de ninguna manera es inútil ... hacer una máquina para problemas matemáticos realmente muy difíciles (ibid., p. 632).
4. Marquand luego preparó un diagrama de cableado para una versión de relé de su máquina lógica mecánica.

(Fuente: Arthur W. Burks, ["The New Elements of Mathematics" (reseña del libro) p. 917, Boletín de la American Mathematical Society , vol 84 , número 5 (septiembre de 1978). El énfasis en negrita es mío.)

Citando la carta de 1886 de Peirce a Marquand:

... de ninguna manera es imposible esperar hacer una máquina para problemas matemáticos realmente muy difíciles. Pero tendrías que proceder paso a paso. Creo que la electricidad sería lo mejor para confiar. Deje A, B, C ser tres llaves u otros puntos donde el circuito puede estar abierto o cerrado. Como en la figura 1, hay un circuito solo si todos están cerrados; en la Fig. 2 hay un circuito si alguno está cerrado. Esto es como [lógico y lógico o] en Lógica.

(Fuente: Escritos de Charles S. Peirce: A Chronological Edition , vol. 5 (1884-1886) p. 422. Indiana University Press, 1993. Christian JW Kloesel et al., Editores.

Peirce fue un caso sorprendente de alguien que estaba tan adelantado a su tiempo que sus contemporáneos no podían apreciar su trabajo. Fue ignorado en su mayor parte en su vida, pero logró anticipar una gran cantidad de desarrollos lógicos y matemáticos importantes que luego tuvieron que redescubrirse mucho más tarde. Por ejemplo, él inventó la teoría de la red en el siglo XIX, pero nadie realmente prestó atención hasta que Garrett Birkhoff la reinventó en 1935. El punto 2 de la cita de Burks anterior observa que Peirce inventó la lógica NAND (que sigue siendo la lógica básica de los microchips hoy) pero el crédito generalmente se le da a Henry Sheffer, quien lo descubrió 23 años después. Artículo de la Enciclopedia de filosofía de Stanford sobre Peirce .

En cuanto a los momentos "eureka", creo que la aplicación de la lógica booleana a la electrónica se hizo inevitable en el momento en que George Boole formalizó el álgebra booleana The Mathematical Analysis of Logicen 1847. Wikipedia

También se podría argumentar que este "eureka" ocurrió una década antes de la formalización de la lógica booleana cuando Charles Babbage intentó la construcción de su motor analítico en 1837 , un dispositivo que contenía

una unidad de lógica aritmética, control de flujo en forma de ramificaciones y bucles condicionales, y memoria integrada.

El argumento aquí es fuerte si se considera que, desde una perspectiva computacional, las puertas lógicas tanto mecánicas como electrónicas son equivalentes . El reemplazo de componentes mecánicos por componentes electrónicos más baratos y confiables no se limitó a componentes lógicos y se extendió por todas las industrias. Si Babbage hubiera tenido los componentes electrónicos básicos disponibles, uno puede imaginar que los habría utilizado para este tipo de lógica exactamente de la misma manera que lo hizo con los mecánicos.

Un tercer posible "eureka" podría ser la reunión de Babbage y Boole en la Gran Exposición de Londres en 1862 :

Se dice que los dos discutieron este "motor de pensamiento", que Babbage nunca completó. Pero se convirtió en un bloque de construcción para la informática moderna.

Otro hito "eureka" podría ser la realización del sueño del motor analítico de Babbage con la finalización de la calculadora de secuencia automática controlada por electromágnetica de Howard Aiken en Harvard en 1937.

Por último, ciertamente podemos fijar el momento a más tardar (como se menciona en la respuesta de @ the-photon) en la formalización de Claude Shannon del mairrage de Boolean Logic con componentes electrónicos en el MIT en 1938 .

Este excelente artículo de Atlantic responde a su pregunta extensamente. Aquí está lo más parecido a un momento Eureka:

Hoy, los científicos informáticos conocen bien el nombre de Boole (muchos lenguajes de programación tienen un tipo de datos básico llamado booleano), pero en 1938 rara vez se leía fuera de los departamentos de filosofía. El propio Shannon se encontró con el trabajo de Boole en una clase de filosofía de pregrado. "Simplemente sucedió que nadie más estaba familiarizado con ambos campos al mismo tiempo", comentó más tarde.

1889 los sistemas telefónicos automáticos de Strowger fue sin duda un uso en el mundo práctico y real de la lógica digital a través de medios electromecánicos. Resolver otros problemas de lógica de pulso / estado con relés y otras partes electromecánicas no puede haber sido un concepto completamente nuevo a más tardar después de este momento.

La combinación de los hechos "los relés son lentos y ruidosos" y "la descarga de gas y / o los tubos de vacío y sus sucesores técnicos son más rápidos y pueden hacer el mismo trabajo" a "usemos la electrónica literal para la lógica digital" parece casi trivial.

Algunas explicaciones adicionales: "Tubos de descarga de gas" como en los Thyratrons, o incluso lámparas de neón simples (tienen una fuerte histéresis entre voltajes de impacto y extinción y, por lo tanto, pueden actuar como un elemento de memoria), o dispositivos más complejos derivados de la tiratron como los tubos de conteo de decatrón. . tubos principios de diseño de producción de vacío (arriba en la década de 1940 - el diseño ENIAC utilizado que la generación y tenía graves problemas con él :) en realidad odiaba ser utilizados como fuerza de encendido / apagado elementos de conmutación (siendo la izquierda con plena tensión aplicadas pero cambió duro fuera mucho progresivamente dañado la capa de cátodo. La palabra clave es "interfaz de cátodo" o "zwischenschichtbildung" en la literatura alemana *); Los tubos de vacío que eran confiables en esa función se introdujeron para los equipos de control industrial de los años 50 y 60 ...

* Menciona eso porque las hojas de datos solo pueden existir en inglés, alemán, holandés o francés para algunos de estos tipos ...