ויצק

ויצַק (WEIZAC, ראשי תיבות באנגלית: Weizmann Automatic Calculator) הוא המחשב הראשון במדינת ישראל, ואחד המחשבים האלקטרוניים הראשונים בעולם. המחשב, שנבנה במכון ויצמן, החל לפעול בשנת 1955, ופעל עד שנת 1963. במשך שש שנים היה המחשב היחיד שפעל בישראל, ורק בשנת 1961 הצטרף אליו מחשב שני, שנרכש לממר"ם.

הקמת המחשב

היוזמה לבנייתו של ויצק הייתה של פרופ' חיים לייב פקריס, ראש המחלקה למתמטיקה שימושית במכון, שהתנה את בואו למכון ויצמן בקיומו של מחשב התואם למחשב שעמד לרשותו בפרינסטון, משום שמחקריו הצריכו חישובים רבים (לשירותו עמד צוות של מחשבות - מפעילות מכונות חישוב, שערכו חישובים למענו). ועדה שעם חבריה נמנו אלברט איינשטיין, ג'ון פון נוימן ורוברט אופנהיימר אישרה פרויקט זה, אף כי איינשטיין התפלא מדוע ארץ ישראל הקטנה והענייה זקוקה למחשב, ועל כך ענה לו פון נוימן, שפקריס לבדו יוכל לספק עבודה מדעית למחשב בתפוסה מלאה.^[1]

תכנון המחשב החל בראשית 1954, על בסיס המחשב של פון נוימן שהופעל ביוני 1953 במכון למחקר מתקדם בפרינסטון. תקציב הפרויקט עמד על 50,000 דולר, כחמישית מתקציבו הכולל של מכון ויצמן באותה עת ובנייתו ארכה חודשים ארוכים. בראש צוות ההקמה עמד ד"ר ג'רלד אסתרין, שצבר ניסיון בפרויקט של פון נוימן, ואליו הצטרפו צבי ריזל, אפרים פריי ואביעזרי פרנקל שהיה בין יתר התפקידים גם התומך הטכני. אף שהמחשב התבסס על זה של פון נוימן, נעשו בו שינויים אחדים, בזכות התפתחות הטכנולוגיה. המחשב החל לפעול באוקטובר 1955.^[2]

מבנה המחשב

היחידה האריתמטית ("מעבד" בלשון ימינו) כללה 2,000 שפופרות ריק. הזיכרון הראשון של ויצק היה תוף מגנטי שנבנה בבית המלאכה של המכון. הזיכרון היה בן 1,024 מילים, שבכל אחת מהן 40 סיביות. כשנה וחצי לאחר הפעלתו הוחלף הזיכרון, לזיכרון עשוי מטַבַּעוֹת פֵרִיט (ferrite-core memory) שנרכש בארצות הברית. בזיכרון זה היו 4,096 מילים. זיכרון זה היה מהיר מקודמו, והביא להגדלת מהירות החישוב פי 500. לקלט/פלט שימש קורא/מנקב של סרטי נייר. הדפסתו של סרט הנייר נעשתה באמצעות טלפרינטר מסוג "פלקסורייטר" (Flexowriter) שהוזן בסרט הנייר. בשנת 1958 הותקנו כונני סרטים, שהבקר שלהם היה עשוי מטרנזיסטורים. בתחילת 1961 נוספו לוויצק עוד שתי יחידות זיכרון בנות 4,096 מילים כל אחת.

כל פקודה של ויצק הורכבה מ-20 סיביות (חצי מילה): 8 לקוד הפקודה ו-12 לכתובת. תכנותו של ויצק נעשה בשפת מכונה. המתכנת כתב את פקודות המכונה בצורה סימבולית, ותרגם אותן לקוד מחשב הקסדצימלי שבו כתובות אבסולוטיות. התוכנית נוקבה על סרט נייר לשם הזנתה למחשב. המתכנת הראשי של ויצק היה פנחס רבינוביץ, מתמטיקאי בעל מוניטין, והוא יצר שגרות לשימושם של כל משתמשי המחשב. שגרות אלה כללו פונקציות מתמטיות, תרגום מבינארי לעשרוני ולהפך, אריתמטיקת נקודה צפה ועוד. כמחשבים אחרים באותה עת, היה ויצק אחד ויחיד, ותוכניות שנכתבו בעבורו התאימו רק לו (הן לא התאימו אפילו למכונות אחרות מפרינסטון).

שימושי המחשב

ויצק שימש למחקר במתמטיקה שימושית, ולביצוע פעולות חישוב ארוכות ומסובכות. מחקר אחד שהשתמש ביכולת חישוב זו היה פתרון בעיות הקשורות בגאות ושפל. החישובים שביצעו מדעני המכון באמצעותו אפשרו לשרטט מפות המתארות בקירוב רב את תנודות הגאות והשפל בעולם. וכך גילו מדעני המכון את מיקומה המדויק של נקודה אמפידרומית (נקודה שלעולם לא מתחוללים בה גאות ושפל), בדרום האוקיינוס האטלנטי. קיומה של הנקודה אושר אחר כך באמצעות מדידות.

במחקר אחר השתמשו מדעני המכון בוויצק לחישוב הספקטרום של אטום הליום. במחקרים נוספים בוצעו באמצעות ויצק חישובים שנועדו לבחינת מודלים תאורטיים שונים באשר למבנה הפנימי של כדור הארץ.

תחומי מחקר נוספים היו קריסטלוגרפיה בקרני רנטגן, הידרודינמיקה, אנליזה נומרית, סייסמולוגיה תאורטית ועוד. בנוסף לחוקרי המחלקה למתמטיקה שימושית שימש ויצק את חוקרי המחלקות לפיזיקה ולכימיה, וכן משתמשים מחוץ למכון, ובהם פרופ' יואל רקח מהאוניברסיטה העברית בירושלים.

המחשב שימש גם לצורכי צה"ל.^[3]

סיום ההפעלה ומורשת

בדצמבר 1963 לאחר שמונה שנות פעילות, הסתיימה הפעלתו של ויצק, ובמקומו החל לפעול מחשב חדש שנבנה במכון ויצמן, הגולם. עוד לפני בניית הגולם, בתחילת שנת 1963, רכש המכון (באמצעות תרומה של הלורד רוטשילד) מחשב מדגם 1604A (אנ') מתוצרת חברת קונטרול דאטה, שהיה אז אחד המהירים בעולם. מחשב זה החליף למעשה את מחשב הוויצק.

ב-5 בדצמבר 2006 הכריז ה-IEEE על ויצק כעל "אבן דרך בהיסטוריה העולמית של הנדסת האלקטרוניקה והמִחשוב" בטקס שנערך במכון ויצמן, ו"מדליית WEIZAC" הוענקה לבוניו.

לקריאה נוספת

שלמה יחיא, "התפתחות המחשבים בישראל - הויצאק - מכון ויצמן למדע", מעשה חושב, פברואר 1982

Leo Corry and Raya Leviathan, WEIZAC: An Israeli Pioneering Adventure in Electronic Computing (1945-1963), Springer Verlag, 2019.
Leo Corry and Raya Leviathan, Chaim L. Pekeris and the Art of Applying Mathematics with WEIZAC (1955–1963), Springer Verlag, 2023.