Matematikmaskinen BESK omkring 1953

Den 1 april 2014 är det 60 år sedan matematikmaskinen BESK invigdes.

Lagom till 60-årsjubiléet den 1 april 2014 hörs rykten om långt framskridna planer på att tillverka en modern BESK-klon. Undersökningar av datorarkitekturen i BESK visar att den kan komma att bidra vid kritiska beräkningar av klimatförändringarna. Den före detta docenten i datalogi B. Eskinen har undersökt dokumentationen från Matematikmaskinnämnden och delar av BESK som bevarats hos Tekniska museet.

Matematikmaskinnämnden tillsattes 1948, och ingenjörerna utvecklade BESK på bara fem år. Mycket av tekniken var ny och oprövad – inspiration hade hämtats vid de större universitet i USA och England där liknande projekt pågick, men många lösningar blev unika för den svenska matematikmaskinen.

BESK var under en period hösten 1954 snabbast i världen på beräkningar med 20000 instruktioner per sekund. Maskinen klarade på en minut uträkningar som det tog ingenjören en arbetsvecka att göra. Beräkningsbehoven fanns hos flygplanstillverkaren SAAB, Försvarets Radioanstalt FRA och Statens Meteorologisk-Hydrologiska institut, SMHI. Med hjälp av BESK kunde SMHI förbättra förutsägelserna och prognostisera vädret för längre tid än med tidigare metoder och blev först i världen med realtids- och 72-timmarsprognoser. Beräkningsdelen hade 2400 elektronrör och 400 germaniumdioder och drog 15 kW under arbete.

– Det har visat sig att klimatförändringarna också innebär att vädersvängningarna blivit för häftiga för de digitala beräkningsmodeller som brukar användas. På samma sätt som en elektronrörsförstärkare återger musikens dynamik bättre kan BESKs elektronhjärna på djupet analysera de komplexa primapril-vågorna som registrerats av mätstationer världen över. BESK har dessutom visat sig vara förvånansvärt kraftfull och därför väl lämpad för detta arbete. Enligt B. Eskinen.

Rossbyvågorna, en följd av corioliseffekten i jordens atmosfär, beskrevs matematiskt av den svensk-amerikanske meteorologen Carl-Gustaf Rossby. Denne var knuten till SMHI från 1947 och använde BESK för att undersöka hur dessa rörelser i de övre luftlagren påverkar vädret. Rossby förde därmed in datorn i meteorologins tjänst. Tack vare Rossbys pionjärarbete finns nu ekvationer som åter kan matas in i BESK:s arkitektur.

– Genom att vi idag inte är hänvisade till de långsamma mekaniska apparaterna för att mata in och ut data kan elektronhjärnan få göra det den är bäst på, menar B. Eskinen. Själva gränssnittet kommer att utgöras av moderna datorer, klimatforskarna behöver inte lära sig de omständliga procedurerna kring programmering i Fortran.

På 1950-talet var det in- och utmatning som var datorernas akilleshäl. Det fanns bara mekaniska hjälpmedel som hålremsor för att mata in program och data. Beräkningsresultaten skrevs ut på elektriska skrivmaskiner med en takt av 16 tecken per sekund. Minnesenheterna utgjorde också en begränsning, de så kallade ferritkärnminnena tillverkades hantverksmässigt av hemmafruar och liknade pärlmattor med koppartråd. Williamsminnet bestod av ett katodstrålerör, som i en tjock-tv, där data lagrades med hjälp av en elektronstråle.

Nytillverkning av elektronrör sker idag i både Ryssland och Kina. På grund av de teknikembargon som hindrade export av teknik från västvärlden förfinades elektronrören bakom järnridån så att de blev snabbare, mindre och strömsnålare. Eftersom kringutrustningen inte blir så skrymmande räknar forskarna att dagens version, även med upp till fem beräkningskärnor, kan rymmas i en mindre kontorsmodul. Med energismart teknik kan överskottsvärmen från elektronrören tas tillvara och återföras i byggnadens värmesystem. Kostnaderna för körning blir därmed blygsamma.

Den nya BESK rapporteras få anslutning för såväl USB 3.0 som eSATA.

Kontrollbordet till BESK finns åter utställt, datorn är en av de 100 viktigaste innovationerna, enligt museets undersökning. I samband med projektet ”Från Matematikmaskin till IT” samlades många minnen om BESK in. Se till exempel http://kth.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:10842