Como as pessoas perceberam que podiam fazer lógica com a eletrônica? [fechadas]

Como as pessoas perceberam que podiam fazer lógica com a eletrônica? Existem anedotas ou registros das primeiras realizações? Estou pensando nos primeiros momentos "eureka".

No artigo da Wikipedia, álgebra booleana :

Na década de 1930, enquanto estudava circuitos de comutação, Claude Shannon observou que também se podia aplicar as regras da álgebra de Boole nesse cenário, e ele introduziu a álgebra de comutação como uma maneira de analisar e projetar circuitos por meios algébricos em termos de portas lógicas. Shannon já tinha à sua disposição o aparato matemático abstrato, assim ele lançou sua álgebra de comutação como a álgebra booleana de dois elementos.

O artigo sobre Claude Shannon fornece mais alguns detalhes:

Em 1936, Shannon iniciou seus estudos de pós-graduação em engenharia elétrica no MIT, onde trabalhou no analisador diferencial de Vannevar Bush, um dos primeiros computadores analógicos. Enquanto estudava os complicados circuitos ad hoc deste analisador, Shannon projetou circuitos de comutação com base nos conceitos de Boole. Em 1937, ele escreveu sua tese de mestrado, Uma análise simbólica de relés e circuitos de comutação. Um artigo desta tese foi publicado em 1938. Neste trabalho, Shannon provou que seus circuitos de comutação podiam ser usados ​​para simplificar a organização dos relés eletromecânicos. que foram usados ​​nos comutadores de roteamento de chamadas telefônicas. Em seguida, ele expandiu esse conceito, provando que esses circuitos poderiam resolver todos os problemas que a álgebra booleana poderia resolver. No último capítulo, ele apresenta diagramas de vários circuitos, incluindo um somador completo de 4 bits.

Usar essa propriedade de interruptores elétricos para implementar a lógica é o conceito fundamental subjacente a todos os computadores digitais eletrônicos. O trabalho de Shannon se tornou a base do design de circuitos digitais, como ficou amplamente conhecido na comunidade de engenharia elétrica durante e após a Segunda Guerra Mundial. O rigor teórico do trabalho de Shannon substituiu os métodos ad hoc que haviam prevalecido anteriormente. Howard Gardner chamou a tese de Shannon de "possivelmente a tese de mestrado mais importante e também a mais notável do século".

Como em muitos outros desenvolvimentos importantes em lógica e ciência da computação, foi quase certamente o matemático e filósofo Charles Sanders Peirce , cujo trabalho antecedeu o de Shannon por décadas:

Obviamente, é uma manifestação de gênio ter uma idéia muito antes de ser entendida e apreciada. Permitam-me concluir descrevendo os antecedentes de outra das idéias lógicas de grande originalidade de Peirce, a idéia de um computador de retransmissão de propósito geral, que estava cinquenta anos à frente de seu tempo. A sequência de eventos é a seguinte:

1. Peirce estimulou Alan Marquand a inventar e construir uma máquina de lógica mecânica superior à de William Stanley Jevons. Esta máquina é descrita nas máquinas lógicas de Peirce , vol. III, pt. 1, pp. 625–632.
2. Esta máquina foi construída no início da década de 1880. Na mesma época, Peirce concebeu a suficiência de "não-e" e "não-ou", juntamente com o uso de uma tabela da verdade como um procedimento de decisão para a tautologia.
3. Em uma carta a Marquand de 1886, Peirce sugeriu o uso de relés para a máquina de Marquand e mostrou como obter "e" e "ou" com relés . "... de maneira alguma é inútil ... fabricar uma máquina para problemas matemáticos realmente muito difíceis (ibid., p. 632).
4. Marquand então preparou um diagrama de fiação para uma versão de relé de sua máquina lógica mecânica.

(Fonte: Arthur W. Burks, [“Os Novos Elementos da Matemática” (resenha), pág. 917, Boletim da Sociedade Americana de Matemática , volume 84 , edição 5 (setembro de 1978). A ênfase em negrito é minha.)

Citando a carta de Peirce de 1886 a Marquand:

… Não é de forma alguma esperar criar uma máquina para problemas matemáticos realmente muito difíceis. Mas você teria que prosseguir passo a passo. Acho que a eletricidade seria a melhor coisa em que confiar. Sejam A, B, C três chaves ou outros pontos, o circuito pode estar aberto ou fechado. Como na Fig. 1, só existe um circuito se todos estiverem fechados; na Fig. 2 existe um circuito, se alguém estiver fechado. É como [lógico e & lógico ou] na lógica.

(Fonte: 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 foi um caso incrível de alguém que estava tão à frente de seu tempo que seu trabalho não pôde ser apreciado por seus contemporâneos. Ele foi principalmente ignorado em sua vida, mas conseguiu antecipar um grande número de importantes desenvolvimentos lógicos e matemáticos que tiveram que ser redescobertos muito mais tarde. Por exemplo, ele inventou a teoria da rede no século XIX, mas ninguém prestou atenção até Garrett Birkhoff a reinventar em 1935. O ponto 2 da citação de Burks acima observa que Peirce inventou a lógica NAND (ainda hoje a lógica básica dos microchips), mas o crédito é geralmente dado a Henry Sheffer, que o descobriu 23 anos depois. Artigo da Stanford Encyclopedia of Philosophy sobre Peirce .

Quanto aos momentos "eureka", acho que a aplicação da lógica booleana à eletrônica se tornou inevitável no momento em que a álgebra booleana foi formalizada por George Boole The Mathematical Analysis of Logicem 1847. Wikipedia

Também se poderia argumentar que esse "eureka" ocorreu uma década antes da formalização da lógica booleana quando Charles Babbage tentou a construção de seu Analytical Engine em 1837 , um dispositivo contendo

uma unidade lógica aritmética, controle de fluxo na forma de ramificação e loops condicionais e memória integrada.

O argumento aqui é forte se considerarmos que, de uma perspectiva computacional, as portas lógicas mecânicas e eletrônicas são equivalentes . A substituição de componentes mecânicos por componentes eletrônicos mais baratos e confiáveis ​​não se limitou a componentes lógicos e foi generalizada em todas as indústrias. Se Babbage tivesse os componentes eletrônicos básicos disponíveis, pode-se imaginar que ele os teria utilizado para esse tipo de lógica exatamente da mesma maneira que os mecânicos.

Um terceiro "eureka" possível poderia ser o encontro de Babbage e Boole na Grande Exposição de Londres em 1862 :

Dizem que os dois discutiram esse "mecanismo de pensamento", que Babbage nunca concluiu. Mas tornou-se um bloco de construção para a computação moderna.

Ainda outro marco "eureka" poderia ser a realização do sonho do Analytical Engine de Babbage com a conclusão da calculadora controlada por seqüência automática electomagnética, de Howard Aiken, em Harvard, em 1937.

Por fim, certamente podemos identificar o momento o mais tardar (como mencionado na resposta do @ the-photon) na formalização de Claude Shannon do massacre da Boolean Logic com componentes eletrônicos no MIT em 1938 .

Este excelente artigo do Atlântico responde a sua pergunta longamente. Aqui está a coisa mais próxima de um momento Eureka:

Hoje, o nome de Boole é bem conhecido pelos cientistas da computação (muitas linguagens de programação têm um tipo de dados básico chamado booleano), mas em 1938 ele raramente era lido fora dos departamentos de filosofia. O próprio Shannon encontrou o trabalho de Boole em uma aula de filosofia de graduação. "Aconteceu que ninguém mais estava familiarizado com os dois campos ao mesmo tempo", comentou mais tarde.

A central telefônica automática de Strowger em 1889 foi certamente um uso prático e real da lógica digital por meios eletromecânicos. A solução de outros problemas lógicos de pulso / estado com relés e outras partes eletromecânicas não pode ter sido um conceito totalmente novo o mais tardar após esse momento.

Combinando os fatos, "relés são lentos e barulhentos" e "tubos de descarga de gás e / ou vácuo e seus sucessores técnicos são mais rápidos e podem fazer o mesmo trabalho" para "vamos usar a eletrônica literal para a lógica digital" parece quase trivial.

Algumas explicações adicionais: "Tubos de descarga de gás", como em Thyratrons, ou mesmo lâmpadas de néon simples (elas têm uma forte histerese entre tensões impressionantes e extinguíveis e, portanto, podem atuar como um elemento de memória), ou dispositivos derivados de tiratron mais complexos, como tubos de contagem de decatron . Os tubos de vácuo do projeto de produção anterior (até a década de 1940 - o projeto ENIAC usava essa geração e tinha sérios problemas com ela :) na verdade odiavam ser usados ​​como elementos de comutação on / off duros (sendo deixados com tensão total aplicada, mas desligados muito progressivamente). danificou o revestimento do cátodo. a palavra-chave é "interface do cátodo" ou "zwischenschichtbildung" na literatura alemã *); tubos de vácuo confiáveis ​​nessa função foram introduzidos para equipamentos de controle industrial da era dos anos 50/60 ...

* Mencionando isso, porque as planilhas de dados podem existir apenas em inglês, alemão, holandês ou francês para alguns desses tipos ...