Первые компьютеры. Когда и кем был сделан самый первый компьютер :: SYL.ru

Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что — нет.

Первое упоминание

Само слово «компьютер» было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.

Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.

Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.

Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.

Спустя почти 100 лет

Как ни странно, за целый век вычислительные машины почти не продвинулись в своем развитии. В 1936-1938 годах немецкий ученый Конрад Цузе создал Z1 – это первый электромеханический программируемый двоичный компьютер. Тогда же, в 1936 году, Алан Тьюринг построил машину Тьюринга.

Она стала основой для дальнейших теорий о компьютерах. Машина эмулировала действия человека, следующего списку логических указаний, и печатала результат работы на бумажной ленте. Аппараты Цузе и Тьюринга — это первые компьютеры в современном понимании, без которых не появились бы компьютеры, к которым мы привыкли сегодня.

Все для фронта

Вторая мировая война повлияла и на развитие ЭВМ. В декабре 1943 году компания Tommy Flowers представила засекреченную машину под названием «Коллос», которая помогала британским агентам взламывать шифры немецких сообщений. Это был первый полностью электрический программируемый компьютер. О его существовании широкая общественность узнала лишь в 70-х годах. С тех пор ЭВМ привлекли внимание не только ученых, но и министерств обороны, которые активно поддерживали и финансировали их разработку.

Насчет того, какой цифровой компьютер считать первым, идут споры. В 1937-1942 годах профессор Айовского университета Джон Винсент Атанасов и Клифф Берри (аспирант) разрабатывали свой компьютер ABC. А в 1943-1946 Дж. Преспер Эккерт и Д. Мокли, ученые Пенсильванского университета, построили мощнейший ENIAC весом в 50 тонн. Таким образом, Атанасов и Берри создали свою машину раньше, но поскольку она так никогда и не была полностью функционирующей, то часто звание «самый первый компьютер» достается ENIAC.

Первые коммерческие образцы

С огромными габаритами и сложностью конструкции компьютеры были доступны только военным ведомствам и крупным университетам, которые собирали их самостоятельно. Но уже в 1942 г. К. Цузе начал работу над четвертой версией своего детища – Z4, и в июле 1950 года продал его шведскому математику Эдуарду Стиефелю.

А первые компьютеры, которые начали выпускаться массово, это модели с лаконичным названием 701, произведенные IBM 7 апреля 1953 года. Всего их было продано 19701 штук. Конечно же, это все еще были машины, предназначенные только для крупных учреждений. Для того чтобы стать действительно массовыми, им нужно было еще несколько важных совершенствований.

Так, в 1955 году 8 марта заработал «Вихрь» — компьютер, который был изначально задуман во времена Второй мировой войны в качестве тренажера для пилотов, но к моменту своего создания подоспевший к началу Холодной войны. Тогда он стал основой для разработки SAGE – подсистемы противовоздушной обороны, разработанной для автоматического наведения на цель самолетов-перехватчиков. Ключевыми особенностями «Вихря» стали наличие оперативной памяти объемом 512 байт и вывод графической информации на экран в режиме реального времени.

Технику в массы

Компьютер TX-O, представленный в 1956 году в Массачусетском технологическом институте, был первым, в котором использовались транзисторы. Это позволило сильно уменьшить стоимость и габариты техники.

Затем команда ученых, которые занимались разработкой TX-O, покинула институт, основала компанию Digital Equipment Corporation и в 1960 году представила компьютер PDP-1, начавший эру миникомпьютеров. Их размер был не больше одной комнаты или даже шкафа, и они были предназначены для более широкого круга клиентов.

Ну а первые компьютеры-десктопы стала выпускать компания Hewlett Packard в 1968 году.

Самый первый компьютер в мире когда и где был создан

Делитесь нашими статьями!

Самый первый компьютер в мире

4.7 (93.53%) 337 votes

Сидел я как-то за компьютером, работал себе спокойно, и тут, вдруг, меня посетила мысль, а с чего все началось и каким был самый первый компьютер в мире? Конечно же я решил найти ответ на этот вопрос, уж сильно он меня зацепил. И ответ был найден! Естественно, он и стал темой следующего поста в блоге обо всем самом интересном в мире, что не оставляет равнодушным. Как всегда с определением первенства оказалось все не просто, но к этому уже можно привыкнуть…

Самый первый компьютер в мире Марк 1

Самый первый компьютер в мире был создан и построен в США математиком из Гарвардского университета Говардом Эйксном еще в 1941 году. Вместе с четырьмя специалистами из компании IBM, которая и заказала ему его, они создали компьютер на базе идей Чарльза Бэббиджа. После всех испытаний, состоялся его запуск седьмого августа 1944. Он получил название от своих создателей «Марк 1», и его поставили работать в Гарварде.

Тогда этот компьютер стоил пятьсот тысяч долларов, баснословная по тем временам сумма. Его собрали в специальный корпус, который был сделан из стекла и стали, не поддающейся коррозии. Сам корпус в длину был не менее семнадцати метров, высота была более 2.5 м. Его масса была около 5-ти тонн и занимал он пространство объемом в несколько десятков кубических метров.
«Марк 1» состоял из множества переключателей и прочих механизмов, общая численность которых составляла 765 тысяч.
Его провода составляли общую длину около восьмисот километров!

Возможности самого первого компьютера в мире сейчас нам кажутся смешными, но на тот момент мощнее не было ни одного вычислительного устройств на планете.

Машина могла:

• оперировать семьюдесятью двумя числами, которые в свою очередь состояли из двадцати трех десятичных разрядов
• компьютер мог вычитать, складывать и на каждую из операций у него уходило по три секунды.
• кроме этого, он также умножал и делил, тратя на эти операции по шесть и пятнадцать секунд.

Для ввода информации в этот аппарат, который по сути был всего лишь более быстрым арифмометром применяли специальную перфорированная ленту из бумаги. Это был первый ЭВМ, которому не нужно было вмешательство людей для своих вычислительных процессов.

Еще один самый первый компьютер в мире Eniac

Еще в 1942 разработка Джона Маучли послужила толчком к созданию первого компьютера, но в тот момент на него мало кто обратил внимание. После того, как к нему присмотрелись военные инженеры американской армии в 1943 были предприняты попытки создать аппарат, получивший тогда имя «ENIAC». Финансами занимались военные и она выделили около пятисот тысяч долларов на этот проект, так как они хотели конструировать новые типы вооружений.
«ENIAC» потреблял столько энергии, что во время его работы, рядом расположенный город все время испытывал нехватку электричества и люди сидели без света иногда по несколько часов.

Технические характеристики Eniac

Посмотрите на некоторые очень интересные характеристики самого первого компьютера в мире, по второй версии. Впечатляет не правда ли?

• Вес у него был 27 т.
• В нем было 18000 ламп и прочих деталей.
• Память была 4 КБ.
• Занимал площадь 135 кв. м. и весь был опутан множеством проводов.

Программировали его вручную, и операторы просто меняли сотни переключателей, и нужно было каждый раз его выключать и включать из-за того, что на нем не было жесткого диска. Клавиатуры не было и монитора тоже. Стоял ряд десятков шкафов с лампами, машина часто выходила из строя, так как часто перегревалась. Потом он использовался еще для проектирования водородного атомного оружия. Проработала эта машина больше десяти лет, и в 1950 году, когда создали транзистор, компьютеры стали уже меньше в размерах.

Где и когда продали самый первый ПК?

За два десятка лет в концепции компьютеров мало что изменилось. Благодаря тому, что был внедрен микропроцессор, само создание компьютера пошло более быстрыми темпами. Еще в 1974 IBM хотела выпустить на рынок первый компьютер, однако продаж почти не было. IBM5100 использовал кассеты, где хранилась информация, и стоил он по тем временам очень дорого – десять тысяч долларов. Поэтому мало кто мог себе позволить тогда купить такой аппарат.
Он мог сам исполнять программы, которые были написаны на языках BASIC и APL, созданные в недрах IBM. Монитор мог отображать шестнадцать линий по шестьдесят четыре знака, память его была шестьдесят четыре КБ. Сами кассеты были очень походи на обычные аудио кассеты. Продаж почти не было из-за высокой цены и из-за непродуманного интерфейса. Но все -таки нашлись люди, которые его приобрели и которые начали новую эру в истории мировых рынков — торговлю компьютерами

Вы думали, какие они будут через десять лет?

Не так давно IBM показала прессе суперкомпьютер «Roadrunner» с 1 квадриллионом операций. Его собрали для Министерства энергетики США. Он включает в себя 6480 двухъядерных процессоров, и 12 960 процессоров Cell 8i. Он состоит из 278 шкафов, 88 километров кабеля. Весит 226 т. Расположен на площади 1100 м², стоит такой 133 000 000 долларов.

Как видите, шкафы для суперкомпьютеров все также в моде, все дело в дизайне…

Смотрите про самый первый компьютер в мире в видеоформате:

Вот такая получилась компьютерная история. А интересно было или нет — пишите в комментариях!

Делитесь нашими статьями!

Самый первый компьютер в мире — кто создал? — Информационный портал IT Техник

Здравствуйте. Задумывались ли вы хотя бы раз о том, с чего началась история ПК? Кто был его создателем, и с чего стартовала информационная революция? Меня недавно посетили эти мысли, и хочется поделиться с вами найденной информацией. Так что в этой статье будем разбираться, кто создал самый первый компьютер в мире и каким он был.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ:

Великое начало

Как оказалось, «древние» компы появились еще в 1940 годах. Тогда многие разработчики, независимо друг от друга, создали вычислительные устройства крупного размера. Создали и собрали их американские ученые. Размер компьютерных «первенцев» был впечатляющим ­– несколько десятков квадратных метров. В современные представления о PC такие габариты никак не вписываются. Но в то время не было более мощных устройств для выполнения различных вычислений со скоростью, которая бы превышала результаты среднестатистического человека.

---

История первая

На законных основаниях предком всех ЭВМ считается устройство для программирования под названием «Марк-1», об этом свидетельствуют также и фото самого первого компьютера в мире того времени:

Вычислительную машину создали более 76 лет назад. Группа из пяти инженеров, в том числе и Говард Эйкен, создала агрегат, изначально предназначенный для целей военного плана. После завершения работы, тестирования и настройки, «агрегат» был передан американским ВВС. Формально устройство запустили в работу в 1944 года в последний летний месяц. Главная часть машины, общая сумма за которую перевалила за полмиллиона долларов, располагалась во внутренней части металлического корпуса, более того, в ней было более 765 тысяч разнообразных деталей. В длину ЭВМ был семнадцать метров, а высота составила два с половиной метра. Такому агрегату выделили помещение в Гарварде. Если говорить о других параметрах аппарата, то отмечу, что:

• общий вес был больше четырех с половиной тонн;
• внутри корпуса находилось около 800 километров электрических кабелей;
• вал, который синхронизировал модули вычисления, в длину был пятнадцать метров;
• на вычисление: вычитание и сложение у «Марка-1» уходило 0,33 секунды;
• делил он за 15,3 секунд;
• умножал за 6 секунд.

Те, кто считает «первенцем» IT технологий устройство ENIAC, высказываются о том, что «Марк-1» следует называть мощным и огромным арифмометром. Хотя именно этот агрегат мог автоматически выполнять программы, что задал пользователь, так что он на самом деле стал первым компьютером. Для работы у машины была перфолента, поэтому человеку не нужно было вмешиваться в рабочий процесс. Вот только отсутствовала поддержка оперативных переходов, и каждая отдельная программа располагалась на длинном закольцованном рулоне из ленты.

Задачи со временем становились сложнее, мощности аппарата было мало для выполнения установленной заказчиками работы, поэтому разработчики продолжили работать над созданием персонального компьютера. Уже в 1947 году выпустили следующую версию, а еще через пару лет вышел «Марк-3». Последний вариант разработали в 1952 году для военных Америки, он стал называться Mark IV.

Автор рекомендует:

---

Новые шаги

В конце 1945 года впервые запустили новый аппарат, получивший название «Эниак», он предназначался для исполнения примерно той же работы, что и первый Марк, но в итоге получилось своего рода многозадачное  устройство. Для Второй мировой войны использовать его было поздно, поэтому он стал работать в других направлениях. Одним из них является процесс визуализации взрыва водородной бомбы. У еще одной гигантской ЭВМ в конструкции было более семнадцати тысяч ламп. Эти элементы функционировали с частотой сто тысяч импульсов ежесекундно.

Для повышения надежности такого числа приборов, создатели воспользовались методом, используемым для электроорганов музыкальной сферы, благодаря которому аварийность сократилась сразу в несколько раз, к примеру, из 17 тысяч лампочек за неделю перегорало не более 2. Помимо этого, была создана спецсистема контроля безопасности устройства, она включала тестирование каждого из ста тысяч мелких элементов.

Характеристики компьютера:

• В общей сложности на создание ушло 200 тысяч человеко-часов;
• Стоимость проекта 487 000 долларов;
• Вес – примерно двадцать семь тонн;
• Память – двадцать комбинаций из чисел и букв;
• Рабочая скорость: сложение – 5000 операций за секунду, умножение – 357 в секунду.

Рабочая скорость и возможности «Эниака» в свое время считались уникальными, самым серьезным и единственным минусом этой машины можно назвать только размеры – они практически в два раза превышали размеры своего предшественника «Mark-1», что же касается вычислительного процесса, то он был ускорен в сотни раз.

Eniak использовал огромное количество энергии, поэтому в процессе его работы ближайший к нему город страдал от нехватки электричества, люди часто оставались без света часами. Этот агрегат профункционировал более 10 лет.

---

Усовершенствованная ЭВМ

Еще одно устройство, названное EDVAC, проводило вычисления не только с перфокартами, но и с помощью памяти, имеющейся в программе. Такая работа стала возможна благодаря использованию трубок ртути, они запоминали информацию, а также двоичной системы, она смогла серьезно упростить вычисления и уменьшить число лампочек. По ходу работы ученые Америки представили свое детище, с памятью примерно 5,5 Кбайт, оно состояло из следующих деталей:

• Элементы для записи и чтения данных с магнитной ленты;
• Таймера;
• Осциллографа для наблюдения за работой аппарата;
• Спецустройств для работы по вычислению и запоминанию;
• Временных регистров, которые могли хранить всего одно слово.

Площадь, занимаемая ЭВМ составляла сорок пять с половиной квадратов, его вес доходил до 7,85 тонны. С мощностью пятьдесят кВт он работал на 3,5 тысячах диодов.

---

Первые продажи

Благодаря внедрению микропроцессора, разработка новых PC стала занимать все меньше времени. Компания IBM в далеком 1974 собиралась продвинуть на рынок устройство, вот только продаж практически не было. В ЭВМ этого производителя были установлены кассеты, используемые для хранения данных, поэтому цена на самый первый компьютер в мире была впечатляющая – 10 тыс. долларов. Позволить себе такую роскошь могли единицы.

IBM 5100 был способен выполнять некоторые программы, его память составляла 64 Кб. Кассеты напоминали известные нам аудио кассеты. Понятно, что на уровень продаж влияла не только высокая стоимость, но и примитивный и слабо продуманный интерфейс. Хотя все-таки были люди, которые нашли деньги на его покупку, тем самым, начав новую эпоху в истории мирового рынка ­– продажа ПК.

---

Самая первая игра в мире на компьютер

Программисты-инженеры из технологического института Массачусетса в 1962 году разработали первую игру. Мартин Грец и Стив Рассел создавали ее в нерабочее время. В первую очередь была проработана сама программа, а после, на протяжении целого месяца, ее пытались воплотить в жизнь. Её назвали Spacewar. В ее основе была битва двух космических кораблей, стреляющих друг в друга спецракетами. Игра была создана на базе процессора, выполняющего сто тысяч операций за секунду, его оперативная память составляла девять Кбайт.

Стоит немного рассказать смысл игры: на дисплей нужно было вывести карту – звездное небо с боевыми кораблями. Игроки управляли ими благодаря джойстикам и клавиатуре. Было ограниченное число ракет для выстрелов, уходить от врага можно было двумя путями – раскручиваться вокруг звезд или делать гиперпрыжок, в это время кораблю всего на секунду пропадал с поля боя и внезапно появлялся в другом месте.

Несмотря на то, что «Война в небе» стала первой игрой коммерческого плана, создатели так и не получили с нее дохода, хотя в узких кругах программистов разработчики получили свою славу и почет. Аналогичные игры, созданные после, уже стали пользоваться спросом и приносить неплохой доход разработчикам.

Современные исследования показали, что компьютерные игры, если подобрать и использовать их грамотно, могут оказывать положительный эффект на детское развитие. С их помощью можно тренировать внимание, координацию движений, мышление.

Это полезно знать:

---

Отечественные успехи – самый первый компьютер в мире… или нет?

В Советском союзе также проводились разработки по созданию ЭВМ. Итогом работы стала первейшая в Евразии модель, созданная в лаборатории им. С.А. Лебедева. После нее было разработано еще несколько других агрегатов, которые уже не были так известны, хотя они внесли немалый вклад в научную деятельность Союза. Малая электронная счетная машина – МЭСМ, получила свое наименование благодаря тому, что являлась макетом «большого» аппарата.

По ходу испытаний были получены положительные результаты и в ноябре 1950 года запустили первый полноценный компьютер. На протяжении последующих шести лет устройство использовали для сложнейших вычислений в области науки, а после его использовали как учебное пособие и только через 9 лет после создания машину разобрали. Интересно вам узнать о рабочих параметрах советского устройства? Не буду долго томить, они были следующими:

• 6 000 ламп;
• постоянная память на тридцать одно число и шестьдесят три команды;
• частота – 5 кГц;
• система команд трехадресная и 20 двоичные разряды;
• в секунду выполнялось 3000 операций;
• площадь примерно шестьдесят квадратов.

---

Направление на массовое производство

В начале 70-х годов технологии были уже достаточно развиты, так что многие могли себе позволить приобрести ПК для личного пользования. Если раньше это могли сделать исключительно крупные компании, то в эти годы самые первые компьютеры в мире стали действительно персональными. Одним из устройств, запущенных в массовое производство стал Xerox Alto. Его память составляла 128 Кбайт, кроме того, у него было запоминающее устройство на два с половиной Мбайта. Небольшой недостаток – «системный блок» огромного размера. Такие габариты устраивали крупных компаний.

Если говорить о том, кто создал прототип ПК в СССР, то нельзя не вспомнить инженера Горохова, запатентовавшего вычислительное устройство с функциональностью первых персональных компьютеров. Массовым ПК стал в 1974 году Altair 8800.

На материнской плате был установлен интелловский чипсет. В сборе стоимость устройства составляла немного больше 600 долларов, а если его брали разобранным, то 400 долларов. Цена была достаточно низкой и «Альтаир» пользовался огромным спросом. При этом у компьютера был лишь системный блок без монитора, звуковой карты и клавиатуры. Все эти дополнительные элементы были созданы позже, а обладатели первой модели Альтаира работали с помощью лампочек и переключателей.

В жизни пригодиться:

Сейчас в России, также как и во всем мире, можно приобрести компьютер, ноутбук, исходя из своих пожеланий и предпочтений. Известные производители предлагают массу интересного и уникального. К слову, первый ПК, включающий в себя манипулятор мышь, появился у разработчиков компании Apple в 1983 году. Вот только стоимость модели была слишком высокой, так что широкого распространения она не получила. Ну а за основу современного ПК была взята модель от «зеленого яблока» под названием «Макинтош».

Спорить о том, когда и кем был создан самый первый компьютер в мире можно долго. На практике выяснить точную дату создания «первенца» оказалось трудно, потому как его пытались сделать не только ученые, но и простые любители, к тому же в семидесятых годах в открытом доступе были различные микропроцессоры и микросхемы.

В любом случае, благодаря тем пробам и ошибкам, сегодня мы можем пользоваться мощными вычислительными устройствами. Интересно, что самый первый компьютер в мире и первая игра сохранились на фото и дошли до наших дней.

Вот такой увлекательной была история ПК — самый первый компьютер в мире кто создал . Мне было бы интересно узнать, что вы думаете по этой теме, так что оставляйте свои комментарии и подписывайтесь на блог, ведь впереди еще столько неизвестного.

С уважением, Виктор!

Когда появился самый первый компьютер в мире

Пожалуй, сегодня нельзя представить жизнь без использования компьютеров. Они очень плотно вошли почти во все области человеческой деятельности.

Компьютеры помогают сохранять и обрабатывать огромные объемы данных с большой скоростью, что позволяет значительно оптимизировать рабочий процесс. С каждым годом емкость дискового пространства для хранения данных увеличивается, а размер компьютеров уменьшается: от настольных компьютеров, до тонких моноблоков и мобильных ноутбуков.

Однако, компьютеры не всегда обладали такими качествами. Давайте вместе с вами рассмотрим, как появился самый первый компьютер, кто был его создателем и как мы вообще, докатились до такого 🙂

Когда появился первый компьютер 1

Принято считать, что первым этапом появления вычислительной техники и прародителем современного компьютера были первые арифметические счеты изобретенные в Древнем Вавилоне. Назывались эти счеты — абак. Механизм абака был достаточно прост и представлял собой доску с линиями. Расчеты производились с помощью расставления камней или иных предметов на этих линиях.

 

Суаньпань — китайский абак 2

Со временем в Китае появился усовершенствованный вариант абака, который называли суаньпань. Через эти счеты протягивали веревки, на которых нанизывали косточки в виде шариков. Счетная доска позволяла производить четыре основные операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Кроме этого возможно было извлекать кубические и квадратные корни.

 

Антикитерский механизм для астрономов 3

Спустя какое-то время в Греции сделали устройство позволяющее делать астрономические вычисления. Его назвали — антикитерским механизмом, в честь острова, неподалеку от которого механизм был найден. Устройство состояло из зубчатых шестеренок внутри деревянного корпуса, с размещенными снаружи циферблатами. Затем каталонский мыслитель Раймунд Луллий, создавший логическую машину с бумажных кругов выстроенных в троичной логике и разделенных линиями на специальные отделения.

Механизм Лео да Винчи 4

Следующий шаг сделал всем знакомый Лео да Винчи. В своих дневниках он описал 13-разрядное устройство с десятью кольцами для суммирования. Аналогичный механизм был разработан позднее, лишь в XX-веке по чертежам Лео.

Считающие часы Вильгельма Шиккарда 5

Тюбингенский профессор Вильгельм Шиккард создал вычислительное устройство с зубчатыми шестеренками, названное — считающие часы. Они позволяли делать сложения и вычитание шестирязрадных 10-ных чисел. Еще механизм делал умножение.

Логарифмическая счетная линейка 6

Математики Уильям Отред и Ричард Деламейн разрабатывают логарифмическую счетную линейку, способную производить самые разные вычислительные операции: сложение, вычитание, умножение, деление, возведение в степень, вычисление корней квадрата и куба, вычисление логарифма, тригонометрические и гиперболический вычисления. Не правда ли, здорово?

Арифметическая Паскалина 7

Француз Блез Паскаль создает арифметическую машину называемую — Паскалина. Она представляла собой механическое устройство в виде ящика с шестеренками, для вычитания и суммирования пятиразрядных 10-ных чисел.

Арифмометр Лейбница 8

Математик и мыслитель Готфрид Вильгельм Лейбниц создал арифмометр, позволяющий делать четыре основные математические операции. Затем Лейбниц описал двоичную систему счисления, обнаружив что при записи групп чисел друг под другом, нули и единицы в вертикальных столбцах повторяются. Лейбниц произвел вычисления и понял, что двоичный код можно применить в механике, но технические возможности его времени не позволяют создать устройство.

Основа матанализа 9

Математик Исаак Ньютон положил основу математического анализа. На основе работ Лейбница математик Христиан Людвиг Герстен создается арифметическую машину для расчета частного и числа последовательных операций сложений во время умножения. Устройство также позволяло контролировать правильность ввода чисел.

Идея разностной машины 10

Иоганн Мюллер, будучи военным инженером, выдвинул идею «разностной машины» — арифмометра для табулирования логарифмов, во время улучшения механического калькулятора на основе ступенчатых валиков Лейбница.

Ткацкий станок на перфокартах 11

Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар создает ткацкий станок, управление которого производилось с помощью перфокарт. Еще один француз Тома де Кольмар начал самый первый промышленный выпуск арифмометров.

Разностная машина Бэббиджа 12

Чарльз Бэббидж придумал первую разностную машину — арифмометр для автоматического построения математических таблиц. Однако, собрать механизм Бэббидж не смог, но это сделал его сын, после смерти отца.

На основе работ Чарльза Бэббиджа братья Шутц — Георг и Эдвард, создают первую разностную машину.

Механизм троичного счисления 13

Томасом Фаулером был построен троичный счетный механизм с троичной системой счисления.

Арифмометр Чебышева 14

Русский математик Чебышев создал — арифмометр Чебышева, позволяющий делать суммирование с передачей десятков, а также умножать и делить числа.

Система переписи населения 15

Германом Холлеритом разработана электронная табулирующая система, использующаяся для переписи населения США.

Машина дифференциальных уравнений 16

По работам русского ученого Крылова, была создана машина обыкновенных дифференциальных уравнений.

Аналоговый компьютер Буша 17

Американский ученый Вэнивар Буш разработал в Массачусетском технологическом институте механический аналоговый компьютер.

Первый компьютер Конрада Цузе 18

Немецкий инженер Конрад Цузе, в соавторстве с Гельмутом Шрайером, создал механизм под названием — Z1, который представлял программируемый цифровой механизм. Первая пробная версия нигде не использовалась. Вскоре была создана машина Z2, а затем Z3 — ставшая первой вычислительной машиной с свойствами современного компьютера.

Компьютер Атанасова — Берри 19

Американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов, вместе со своим аспирантом Клиффордом Берри, разработали первый электронный цифровой компьютер под названием ABC (Atanasoff-Berry Computer — ABC).

Колосс в борьбе против фашистов 20

В военных целях, для расшифровки секретных кодов фашистской Германии, был разработана британская машина Colossus.

Марк 1 для ВМС США 21

Американская группа инженеров под руководством Говарда Эйкена разработала первую американскую вычислительную машину — Марк 1. Машина стала использоваться для расчетов в Военно-морских силах США.

Первый язык программирования 22

Конрадом Цузе была разработана новая и более быстрая версия компьютера Z4. Кроме этого, был создан первый язык программирования Планкалкюль.

ЭВМ Лебедева 23

Создана первая советская электронная вычислительная машина группой инженеров под руководством советского ученого Лебедева.

Транзисторный усилитель 24

Ученые из компании Bell Labs: Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин создали транзисторный усилитель, который помог уменьшить размеры компьютеров и прекратить использовать электронные лампы.

Первый компьютер на транзисторах 25

Американская компания NCR создала самый первый компьютер на транзисторах.

ENIAC 26

Разработана первая  электронная цифровая вычислительная машина ЭНИАК (ENIAC) в компании IBM

Компьютеры System 360 27

Компания IBM создало компьютеры System 360, которые были примером стандарта для производителей компьютерного оборудования и совместимости с оборудованием других компьютеров.

Микропроцессоры Intel 28

Роберт Нойс и Гордон Мур создают компанию Intel и занимаются созданием микрочипов памяти, а впоследствии микропроцессорами.

Базовый комплект компьютера 29

Дуглас Энгельбарт создает систему, в составе которой: цифробуквенная клавиатура, мышка и программа для вывода экран данных.

Создатель компьютерной мыши 30

Изобретатель Дуглас Энгельбарт, который также впоследствии придумал  графический интерфейс, гипертекст, текстовый редактор, групповые онлайн-конференци,  создал компьютерную мышь.

Отец будущего Интернета 31

Министерство обороны США создает сеть ARPAnet — будущий Internet.

Гибкий магнитный диск 32

Создан накопитель на гибком магнитном диске размером 200 мм, 133 мм, 90 мм.

Первый микропроцессор 33

Появился первый микропроцессор на интегральной схеме — Intel 4004, имеющий разрядность 4 бита. Процессор применялся в калькуляторах и светофорах. Вскоре появились 8-разрядные Intel 8008, Intel 8080, Zilog Z80, MOS 6502, Motorola 6800, а также 16-разрядные Intel 8086 и Intel 8088, которые уже применялись в персональных компьютерах.

Как выглядел первый компьютер 34

Самые первые компьютеры были огромных размеров и низки в производительности.  Чтобы разместить один компьютер, требовалась отдельная и большая комната. Компьютеры требовали очень много электричества для своей работы, что было очень дорого. Кроме этого, необходим был целый штат подготовленных специалистов, чтобы обслуживать и работать с компьютером.

Первое применение компьютера 35

Стоимость компьютеров была очень огромной, массовым спросом они изначально не пользовались и купить их могли только крупные компании. Первые компьютеры создавались для математических вычислений. Кроме этого, они хранили и обрабатывали данные, в не очень больших объемах. Изначально компьютеры использовали лишь научно-исследовательские институты, впоследствии начали применять крупные компании и банки.

В заключение

С тех пор, компьютеры завоевали мир, однако даже наше старшее поколение не могли использовать их для своего обучения, не говоря уже о развлечениях. Но стремительный процесс развития компьютерной техники, положенный общими усилиями множества изобретателей, сделал компьютер доступным почти для всех. А каким первым был ваш компьютер?

Самый первый компьютер в мире: кто создал, характеристики, фото

Самыми первыми, для кого применялось слово компьютер, были люди, которые производили все расчетные операции в уме, и жили они ещё в далёком 1613 году. Но позже, с приходом ХIХ века, человечество начало осознавать, что, если бы появились машины для вычислений, они могли бы быстрее справляться с работой и не требовали отдыха.

Считается, что самый первый компьютер в мире создал математик, родившийся в Англии, звали его Чарльз Бэббидж. Его машина признана первым устройством, способным автоматически выполнять расчеты и распечатывать результаты на бумаге. Но из-за финансовых проблем,ученому так и не удалось создать окончательную версию.

Первые компьютеры ХХ века

Несмотря на то, что первая разработка была создана ещё очень давно, полноценный компьютер собрали только в 1938 году. Миру была представлена самая первая электромеханическая двоичная машина, а изобрел её Конрад Цузе, ученый из Германии.

Назвал он этот компьютер Z1, но в тот же год было построено ещё одно устройство, эмулирующее действия человека, которое следовало определённому алгоритму указаний, а все полученные результаты отображались на бумажной ленте. Назывался этот аппарат машиной Тьюринга, так как изобрёл её ещё один ученый – Алан Тьюринг.

Самый первый компьютер, признанный официально

Официально зарегистрированным самым первым компьютером принято считать программируемую машину «Марк-1». Изначально ее основной целью была служба на благо военных. После ряда испытаний, которые прошли успешно, в 1944 году компьютер был приведён в действие.

Его создали инженеры компании IBM и математик из Гарварда Говард Эйксон. За основу они взяли наработки Чарльза Бэббиджа и начали его сборку на территории того самого Гарварда.

Миру был представлен как самый первый компьютер, так и наиболее дорогой – его цена составила 500 тысяч долларов. Состояло устройство из более чем 760 000 деталей, его длина была равна 17 м, а в для корпуса использовалось стекло и нержавеющая сталь. Учитывая высоту в 2,5 метра, для него было решено выделить отдельное помещение.

Что касается остальных характеристик самой первой ЭВМ (электронно-вычислительной машины), они выглядят следующим образом:

1. Вес – более 4,5 тонн.
2. Суммарная длина кабелей внутри самого первого компьютера – 800 км.
3. Длина синхронизирующего вала – 15 метров.
4. Мощность электромотора, который служил для запуска машины – 5 кВт.

Некоторые изобретатели видели в первом компьютере большой и мощный арифмометр. Такого мнения придерживались те люди, которые считали, что толчком для развития всех дальнейших компьютеров стало устройство ENIAC. Но тот, кто изобрёл «Марк-1», считается всё-таки его родоначальником, благодаря умениям машины автоматически выполнять требуемые задачи.

Обратите внимание!

Осуществляя свою работу с помощью перфоленты, первое автоматическое устройство практически не нуждалось в человеческом вмешательстве в свою работу.

Основным преимуществом «Марк-1» была возможность выполнять следующие задачи:

1. Деление – 15 сек.
2. Суммирование и вычитание – 0,33 сек.
3. Умножение – 6 сек.
4. Умение оперировать 72 числами.

Но уже в скором времени характеристики компьютера не соответствовали завышенным требованиям заказчиков, поэтому Говардом Эйкеном было предложено создать компьютеры более мощного и современного образца. После этого ученые выпустили ещё 3 версии одних из самых первых компьютеров, последняя модель из которых была создана в 1952 году.

ENIAC

Все первые компьютеры были изобретены примерно для одинаковых целей. И по характеристикам, и по внешним данным, они не отличались кардинально (сравнить «Марк-1» и «ЭНИАК» можно по многочисленным фото из интернета). Но если говорить о созданном в 1945 году компьютере, он уже отличался своей многозадачностью и повышенным уровнем возможностей. Но поскольку в этом году война была закончена, машину не успели использовать для военных целей.

Было решено использовать машину для других целей, например, для моделирования активации водородной бомбы. Хотя устройство и было собрано позже своего предшественника, ЭВМ была так же огромна, но ее цена оказалась немного меньше, при этом машина включала в свою конструкцию более 17 000 ламп. Работали над созданием этого гиганта известные всему миру электронщики Джон Мосли и его партнер Джон Эккерт.

Чтобы уберечь конструкцию от порчи, для повышения надёжности было решено применить тот же принцип, который использовался на тот момент для музыкальных электроорганов. Это помогло положительно повлиять на снижение аварийности, после чего, из огромного количества ламп, в течение 7 дней, могло испортиться только 2-3 штуки.

На тот момент ученые изобрели лучшее устройство для вычислений, его характеристики были следующими:

• общая стоимость конструкции – 487 000 долларов;
• вес – 27 тонн;
• возможности запоминания – 20 численно-буквенных комбинаций;
• скорость умножения – 357 различных комбинаций за секунду;
• суммирование чисел – 5 000 операций в секунду.

Чтобы собрать самую современную вычислительную машину мира, было потрачено 200 000 человеко-часов.

До машины ENIAC ещё ни в каких компьютерах не применялся табулятор для введения и вывода данных из компьютера. Единственным существенным недостатком этого устройства были огромные размеры и вес – они превышали компьютер «Марк-1» в несколько по весу и в 2 раза по размерам.

EDVAC

Уже вскоре Эккерт и Мосли приступили к следующему изобретению «EDVAC». Электронщики придумали, как сделать первую машину, которая будет осуществлять расчеты, не только используя перфокарты, но и опираясь на программы, находящиеся в её памяти.

Эти возможности стали доступными после создания и дальнейшего применения ртутных трубок. А с помощью двоичной системы был решен вопрос использования компьютерами огромного количества ламп и применения сложных алгоритмов вычисления.

Таким образом, компьютерная эра продвинулась ещё на шаг, устройство было собрано из следующих элементов:

1. Таймер.
2. Устройства, позволяющие запоминать информацию и производить сложные вычисления.
3. Устройство для приёма сигналов и дальнейшей передачи вычислительным модулям.
4. Устройство для распознавания информации на магнитной ленте.
5. Контролирующий работу ЭВМ осциллограф.
6. Временные регистры. В современном мире их называют «буферами обмена».

Компы, которые были предшественниками, уже не выглядели, как самые быстрые, когда появился EDVAC. Чтобы слаживать суммы, умножать и делить, ему было достаточно доли секунд, хотя он по-прежнему занимал достаточно большую площадь – около 46 кв. метров. Но количество ламп, по сравнению с ENIAC, уменьшилось на 14 000 штук, а мощность была увеличена до 50 кВт.

Интересный факт!

Прошло еще немного времени, и появилась первая игра в мире. Её назвали Spacewar, а её суть состояла в борьбе двух космических кораблей, которые стреляли друг в друга ракетами. 

Квантовый компьютер

Все уже примерно понимают, когда появился первый компьютер, но что касается квантового устройства? Приятной неожиданностью стала недавняя разработка россиян и ученых из Америки. Впервые в мире они смогли собрать квантовый компьютер и успешно опробовать его.

На данный момент более сложного квантового устройства ещё не создавалось. Такого рода масштабное достижение позволило российским ученым стать лидерами в гонке за созданием полноценной квантовой машины.

Такие устройства представляют собой специальные вычислительные механизмы, которые состоят из кубитов, в данном случае из 51 штуки, и стандартных модулей для вычислений – они хранят в себе спектр значений, заложенный в промежутке между 0 и 1.

Такой квантовый компьютер готовились создать ещё несколько ученых из разных стран. Считалось, что самым близким к его созданию является представитель компании Google – Джон Мартинис.

Но всё-таки российские ученые, на пару с американцами, смогли всех опередить. Они заметили, что наборы атомов, которые удерживаются внутри лазерных клеток и имеют очень низкую температуру, можно применить в качестве квантовых кубитов. Именно применение этой технологии в квантовом устройстве смогло вывести отечественных ученых в лидерские позиции на мировом рынке.

Как будет обстоять ситуация со стоимостью такой машины пока не известно, но ожидать низкой цены, учитывая возможности и сложность устройства, пока не приходится.

Вывод

Первыми компьютерами, которые поступили в массовую продажу, были устройства от Apple – они мало чем напоминали современный компьютер. Но именно благодаря всем разработкам того времени сейчас компьютер может позволить себе практически каждый житель страны.

Уже совсем скоро, с приходом квантовых компьютеров, человечество ещё на один шаг приблизится к ошеломляющим открытиям и созданию идеального компьютера.

Кто изобрёл компьютер? — История изобретений

Дать однозначный ответ на вопрос «Кто изобрёл компьютер?» на самом деле не так просто. Как и в случае со многими другими изобретениями, свой вклад в появление компьютера внесли многие люди, работавшие в разных странах, да и на вопрос, какое же устройство, собственно, достойно называться первым компьютером, можно дать разные варианты ответов. Итак, в этом посте — про изобретателей компьютера.

Что такое компьютер? С одной стороны, компьютер считается разновидностью вычислительной техники, но важной его особенностью должна быть возможность не просто выполнять вычисления, пусть и сложные, но выполнять некую произвольно заданную программу. Т. е. устройства, предназначенные для решения лишь определённых задач, не подходят под определение компьютера, компьютер — это универсальное устройство для вычислений, которое можно запрограммировать.

История компьютеров начинается в 19 веке. В 1808 г. французский ткач Жозеф Мари Жаккар (или Жаккард) изобретает ткацкий станок, способный не просто производить ткань, а делать ткань с произвольными узорами. Фактически это был программируемый станок. Узор задавался при помощи пластинок с дырочками, просверленными в определённом порядке — перфокарт.

Перфокарты для станка Жаккара

В 1832 г. русский изобретатель Семён Николаевич Корсаков публикует проект специальных машин для обработки информации при помощи перфокарт. Фактически, это были машины для работы с базами данных. Однако изобретение не получило официальной поддержки, комиссия, рассматривавшая проект, высказала мнение, что «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума».

Кто же придумал проект первого программируемого вычислительного устройства, т. е. компьютера? Этим человеком был англичанин Чарльз Бэббидж. Бэббидж был крайне разносторонним человеком, но известен прежде всего проектами вычислительных машин. В 1822 году он построил машину для расчётов логарифмических таблиц, эта машина стала позднее известна как малая разностная. Затем Бэббидж решил построить полномасштабную версию разностной машины, получил от правительства субсидию, но не уложился ни в сроки, ни в размеры финансирования. Вместо первоначальных трёх лет и 1500 фунтов стерлингов Бэббидж потратил 11 лет и 17000 фунтов, но так и не достроил машину. Лишь в 1991 к двухсотлетию Бэббиджа в Лондоне построили-таки работающую версию этой разностной машины.

Разностная машина Бэббиджа

Разностная машина — довольно сложное, но всё же узкоспециализированное вычислительное устройство. Назвать её компьютером нельзя. Однако в процессе работы над разностной машиной Бэббидж разработал проект ещё более сложной и универсальной аналитической машины, которая была, по сути, механическим компьютером. В этой машине был блок для хранения чисел, а сама она могла выполнять вычисления по программе, записанной на перфокартах. Увы, машина была слишком сложной и даже сегодня энтузиасты так и не решились её воспроизвести.

В 19м и начале 20го века развитие вычислительной техники продолжалось, но она всё ещё предназначалась для узкоспециализированных вычислений. В 1936 году английский математик Алан Тьюринг описал абстрактную машину, пригодную для произвольных вычислений. Описанная машина получила название машина Тьюринга. Фактически, Тьюринг определил критерии, по которым можно было определить, является ли вычислительная машина универсальной.

Алан Тьюринг

К концу 30-х существовали две возможности для постройки вычислительных машин. Более привычными были электромеханические машины, сочетающие электрические и механические элементы. Они считали очень медленно — одна операция могла занимать несколько секунд. Но в это время появилась и другая концепция — использовать в качестве элементов вакуумные лампы. Машины на вакуумных лампах — электронные — могли считать намного быстрее, но лампы были дорогими и не очень надёжными и часто перегорали.

Первые компьютеры появились между концом тридцатых и концом сороковых. Вопрос только в том, какое же устройство считать первым настоящим компьютером? Рассмотрим кандидатов.

1) Машины Конрада Цузе

Конрад Цузе был немецким инженером, по своей инициативе занявшимся разработкой вычислительных машин. В 1938 г. он на свои деньги разработал и построил первую электромеханическую машину, названную Z1, реализовал в ней возможность программирования, но она работала ненадёжно. В 1939 г. началась вторая мировая война и Цузе призвали на фронт, откуда ему удалось вернуться и создать вторую версию своей машины — Z2, а в начале 1941 — Z3. Вероятно, эти машины были первыми реально работавшими электромеханическими компьютерами. В 1941 Цузе вновь призвали на фронт. Как он ни доказывал руководству вермахта важность своих компьютеров, его не хотели слушать. Лишь после вмешательства фирмы Хеншель, выпускавшей самолёты, где Цузе ранее работал инженером, ему всё-таки разрешили вернуться к работе над своими вычислительными машинами. Предполагалось, что они будут использоваться для расчётов аэродинамических параметров самолётов. Руководство вермахта, впрочем, без энтузиазма отнеслось к разработкам и не видя в них особой ценности, финансировало очень неохотно. Следующую модель — Z4 Цузе закончил только после войны. В 1950 г. он продал эту модель в Швейцарию.

Z3 (восстановленная копия) в немецком музее

Z3 могла считывать программу с перфоленты и выполнять вычисления в соответствии с ней. Однако эта машина была электромеханической, поэтому работала очень медленно и не могла исполнять в явном виде команд условного перехода, которые считаются важной составляющей компьютерной программы. Можно ли считать Z3 первым в мире компьютером, а Конрада Цузе — его изобретателем? Некоторые считают, что да, некоторые — нет.

2) Компьютер Атанасова-Берри

В 1942 г. американский математик болгарского происхождения Джон Атанасов и помогавший ему инженер Клиффорд Берри построили первую на 100% электронную вычислительную машину без механических частей. Эта машина не была универсальной и предназначалась в основном для решения линейных уравнений, тем не менее, именно её в 1973 г. Федеральный районный суд США признал «первым компьютером». Возможно, из этой машины получилось бы нечто большее, если бы Атанасов не был призван в американскую армию.

Компьютер Атанасова-Берри

3) Британские «Бомбы» и «Колоссы»

Во время второй мировой войны перед англичанами встала задача расшифровки немецких сообщений. Взломать немецкие шифры вручную было невозможно. Тогда англичане прибегли к помощи вычислительных машин.

В 1940 г. в Великобритании по проекту Алана Тьюринга была построена первая электромеханическая вычислительная машина для расшифровки немецкого кода «Энигма». Она получила название «Бомба». Одна такая машина весила 2,5 тонны и для того, чтобы расшифровать как можно больше сообщений, к 1944 году англичане построили 210 таких машин.

«Бомба»

Но для передачи важных сообщений немцы использовали другой, ещё более сложный код «Лоренц». Для его расшифровки был спроектирован и построен (в количестве 10 штук) мощный электронный компьютер под названием «Колосс». Он был программируемой и довольно мощной для своего времени, но всё же не универсальной, а узкоспециализированной машиной. Спроектировал «Колоссы» и руководил их постройкой английский инженер Томми Флауэрс.

«Колосс»

Можно ли считать «Бомбу» или «Колосс» первым компьютером? Возможно, но здесь снова есть аргументы и за, и против.

4) ЭНИАК

Переносимся в США. В 1943 г. учёные из Пенсильванского университета Джон Мокли и Джон Экерт задумали построить мощный электронный компьютер. Предполагалось, что его будут использовать в основном для расчётов артиллерийских таблиц — нудной и кропотливой работы, которая была поручена университету американской армией. Прежде таблицы рассчитывали люди с арифмометрами, и это отнимало у них много времени.  Устройство назвали ЭНИАК (англ. ENIAC), сокращение от «Электронный числовой интегратор и вычислитель», и он мог производить расчёты в 2400 раз быстрее, чем человек с арифмометром. 

ЭНИАК

ЭНИАК был построен к осени 1945 г. Он содержал более 10 тыс. электронных ламп, весил около 27 тонн и потреблял 150 кВт электроэнергии. К этому времени острая необходимость в расчётах артиллерийских таблиц отпала, и компьютер стали использовать и для других целей, например, для расчётов взрыва водородной бомбы, аэродинамики сверхзвуковых самолётов, прогноза погоды.

ЭНИАК без особых оговорок можно считать настоящим компьютером. Это была полностью электронная универсальная вычислительная машина, которая в полной мере продемонстрировала потенциал компьютеров. Кроме того ЭНИАК стал первым широко известным компьютером, информация о машинах Цузе и Атанасова всплыла позднее, а британские дешифровальные компьютеры были засекречены (и почти все уничтожены) по приказу Черчилля. Так что звание первого в мире компьютера ЭНИАК, вероятно, заслужил.

Всё же работать с ЭНИАКом было ещё не очень удобно. Программирование компьютера осуществлялось путём изменения положения кабелей и переключателей, и подготовка к расчётам часто занимала значительно больше времени, чем сами расчёты. Ещё до окончания работы американский математик Джон фон Нейман предложил использовать для будущих компьютеров архитектуру, предполагавшую хранения команд и данных в памяти. Эта архитектура стала основой при разработке последующих компьютеров.

Подведём итоги и ответим, наконец, кто изобрёл компьютер. К изобретению и созданию первых компьютеров так или иначе причастны:

1. Чарльз Бэббидж — автор первого проекта (механического) компьютера;
2. Алан Тьюринг — описал схему универсальной вычислительной машины, конструктор британского дешифровального электромеханического компьютера «Бомба»;
3. Конрад Цузе — создатель первого электромеханического программируемого компьютера;
4. Джон Атанасов — создатель первого электронного непрограммируемого компьютера;
5. Томми Флауэрс — конструктор британского дешифровального электронного компьютера «Колосс»;
6. Джон Мокли и Джон Экерт — конструкторы первого универсального электронного компьютера ЭНИАК;
7. Джон фон Нейман — один из участников разработки первых американских компьютеров, предложил архитектуру, лежащую в основе устройства всех современных компьютеров.

мечтатель, создавший первый компьютер / ua-hosting.company corporate blog / Habr

Вторая мировая война дала мощный толчок развитию техники и науки. Военно-промышленный комплекс всегда собирал огромные человеческие, денежные и другие ресурсы. И нацисты в своей одержимости к мировому господству, особенно рьяно трудились над изобретениями и научно-техническими инновациями. Тем ни менее история создания первого программирующего компьютера началась еще до войны, с обычного желания одного немецкого архитектора упростить себе жизнь.

Конрад Цузе (1910-1995 г.г.)

Немецкий инженер и изобретатель первого в мире работающего программируемого компьютера Конрад Цузе попал в мир информационных технологий практически случайно. Будущий изобретатель был наделен неплохими способностями к изобразительному искусству, а также любил строительство и конструирование. Поэтому он поступил в Берлинский Технический Университет на факультет архитектуры и гражданского строительства (1930-1935), где увлекся математикой и физикой. Во время обучения, изучая строительство зданий и дорог, Цузе столкнулся с серьезной проблемой. Этот тип конструкций требовал решения огромных систем линейных уравнений, которые было очень трудно просчитать с помощью логарифмической линейки или даже механического калькулятора того времени.
Как вспоминал Цузе: «Я был студентом в гражданской инженерии в Берлине. Берлин — это красивый город, открывающий перед молодым человеком множество возможностей приятно провести время, например, с хорошенькой девушкой. Но вместо этого мы вынуждены были выполнять громадные и ужасные расчеты».

Для подобных просчетов инженеры использовали особые таблицы, куда записывали формулы выполнения основных операций в двоичной системе счисления. Именно тогда у Цузе возникла идея автоматизировать этот процесс применив несложное вычислительное устройство. Говоря иными словами — изобрести первую программируемую двоичную вычислительную машину.

(фото двоичной программируемой вычислительной машины Z1)

Через тернии к звездам

В 1936 году Цузе завершил логический план для своего первого компьютера V1 (от немецкого Versuchsmodell-1, то есть «опытная модель»). На самом деле названия всех машины должны были начинаться с V (от V1 до V4), но после Второй мировой войны он изменил имена на Z1-Z4 (начальная буква фамилии изобретателя), чтобы избежать неприятных ассоциаций с V1-V4 военных ракет.

(набросок плана)

Цузе не имел опыта в области электроники, не обладал достаточными знаниями в области механики и конечно же, не мог знать принципы работы других вычислительных устройств. Но эти обстоятельства его не смущали. Молодой изобретатель незамедлительно начал реализацию своей идеи. С помощью знакомых он собрали небольшую сумму денег для исследования и вместе с несколькими друзьями приступил к работе. Процесс разработки и сборки происходил в берлинской квартире его родителей — домашняя гостиная превратилась в настоящую мастерскую. Никаких специально оборудованных лабораторий, никакой помощи от правительства, министерств или университетов. Конрад делал все сам, создавая свой компьютер практически из ничего. С другой стороны, возможно именно это обстоятельство дало ему преимущество, так как он смог иначе посмотреть на вопросы машинной арифметики и найти новый подход к решению определенных задач. Позже изобретатель писал, что в силу неосведомленности он не был ограничен в поисках системы, наилучшей для автоматических вычислений. Попробовав десятичную систему, Цузе остановился на двоичной.

(Цузе в процессе работы)

Существовавшие на то время вычислительные механизмы были построены с использованием вращающихся элементов и оперировали значениями в десятичной системе счисления. Особенностью Z1 было то, что она занималась обработкой чисел в двоичной системе и для переключения использовались не реле, а металлические пластины. Надо заметить, что эти пластины вырезались Цузе и его друзьями вручную, обычным лобзиком (2000 штук!). Пластины перемещались в строго определенном направлении. Смещенные пластины, указывающие значения вычисляемых величин и математические операции, перемещали ряд других пластин, изменяющих регистр двоичных чисел и сохраняющих промежуточный результат. Полученные данные позволяли производить другие преобразования. Собственно задаваемый оператором несложный последовательный алгоритм вычислений и был прототипом современной компьютерной программы. Примечательной особенностью первого компьютера была клавиатура для ввода данных с мигающими лампочками для указания результатов.

Работа над изобретением заняла более двух лет. В 1938 году машина Z1 увидела свет. Она была огромной, состояла из 20 000 частей. Электрический двигатель мощностью 1 кВт. обеспечивал тактовую частоту одного Герца (один цикл в секунду).

Основные характеристики Z1

Реализация: тонкие металлические пластины
Частота: 1 Гц
Вычислительный блок: обработка чисел с плавающей запятой
Средняя скорость расчета: умножение — 10 секунд, сложение — 5 секунд
Ввод данных: клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных: ламповая панель (десятичное представление)
Память: 64 слова по 22 бита
Вес: около 1000 кг

Первое устройство Цузе не имело способности «сохранять программу». Также отсутствовала команда условного перехода. Но стоит ли желать большего от машины, построенной из металлических пластин и имеющей 64 слова памяти? К тому же Цузе сам разрабатывал теоретические основы для своих компьютеров. Он был знаком с двоичной цифровой системой Лейбница. Но не имел понятия о алгебре Джорджа Буля. Он должен был изучать математическую логику многих выдающихся ученых, чтобы разработать свою собственную систему, назвав обозначения «Условные комбинаторные» (Bedingungskombinatorik).

(рабочая гостиная)

Механическое устройство Цуза имело великую научную ценность, доказывая возможность создания программных вычислительных машин, работающих с двоичным кодом. А вот надежность машины оставляла желать лучшего. Устройство постоянно ломалось из-за плохого качества комплектации. При работе процессора с памятью возникала проблема в синхронизации, требуемой для предотвращения чрезмерной механической нагрузки на подвижные части. Но архитектура изобретения казалась вполне удачной и побудила Цузе рассмотреть другие виды технологий.

На дальнейшую работу над машиной сильно повлиял друг Цузе, инженер-электронщик Гельмут Шреер. Он по достоинству оценил разработку и предложил ее усовершенствовать, заменив пластины на электровакуумные лампы. И при создании новой модели сохранить в ней логические принципы предыдущей, позволяющие операторам производить математические операции с десятичными числами.

В 1938 году Цузе и Шреер выступили с демонстрацией электронных схем в Берлинском Университете, подробно рассказывая про построение электронного компьютера. Но стоило им упомянуть, что такое устройство потребует около 2000 радиоламп и несколько тысяч ламп накаливания, как их едва не высмеяли. Университетские ученые классифицировали затею, как фантазию двух мечтателей. Дело в том, что крупнейшие электронные устройства того времени состояли всего лишь из нескольких сотен электронных ламп.
Но критика профессоров не повлияла на решение друзей выполнить задуманное и собрать новую модель.

(друзья-ученые Цузе и Шреер)

Пытаясь найти финансирование Цузе попытался заключить контракт с бывшим производителем механических калькуляторов Куртом Паннке. На что получил вежливый отказ. Паннке выразил уверенность в том, что в области вычислительных машин уже изобрели все возможное. Тем не менее, бывший производитель калькуляторов согласился посетить мастерскую Цузе и был так впечатлен его работой, что решил дать изобретателю семь тысяч рейхсмарок.

Стремление к совершенству

Начало второй мировой войны положило конец совместным исследованиям, Цузе призвали в нацистскую армию. Там он провел менее полугода. Благодаря ходатайству влиятельных инженеров и ученых в 1940 году Цузе демобилизовался в Берлин, где стал членом гитлеровской научной элиты.

Работа над созданием релейной электронной вычислительной машины возобновилась. Шреер снова предложил свои услуги. Ученые обратились за финансовой поддержкой к военному руководству, предлагая разработать современное устройство для военно-воздушных сил Германии. Такая машина могла быстро обрабатывать сложные расчеты, повышая тем самым эффективность тактической авиации. По предварительной оценке ученых на изобретение подобного аппарата потребовалось бы около двух лет. Но военные ответили отказом. Руководство вермахта было убеждено, что за такой срок нацистская Германия уже достигнет мирового господства.

Не теряя надежды, ученые обратились к директорам берлинского авиационного завода «Henschel», производившего тактические бомбардировщики. И наконец-то получили одобрение, руководство завода ухватилось за возможность использовать в процессе создания военной техники компьютерные технологии. Цузе был предоставлен специальный отдел с лучшими инженерами-электрониками компании. И уже в конце 1940 года Z2 была введена в эксплуатацию. Новый компьютер был оснащен цифровым процессором на основе реле и электровакуумных ламп. Он автоматически высчитывал ряд параметров геометрии стабилизаторов авиационных бомб, преобразовывал их аналоговое значение в двоичную систему счисления, вычисляя необходимые данные по заранее введенным оператором формулам и выдавал готовый результат в виде десятичных чисел. Результаты отправлялись сразу в производственный цех.

В том же году Цузе начал разработку Z3 — машины полностью построенной на реле, но с логической структурой от Z1 и Z2. Она была готова к эксплуатации в 1941 г., за 4 года до разработки американских ученых — электронного цифрового компьютера ENIAC.

Программируемая вычислительная машина Z3 и была создана на базе электронных реле (600 для арифметического устройства, 1400 для памяти и 400 для блока управления). Во всех других аспектах она напоминала Z1 и Z2: двоичная система исчисления, числа с плавающей запятой, арифметическое устройство с двумя 22-разрядными регистрами, управление через 8 канальные ленты (т.е. команда состоит из 8 битов). Каждое из слов могло быть помещено в память компьютера за один тактовый цикл. Общий общем памяти достигал 64 слов по 22 бита. Именно этой машиной был впервые применен современный принцип адресного распределения памяти, когда каждое 22-разрядное слово можно поместить в память или извлечь из нее командами PRz и PSz (z — соответствующий регистр оперативного запоминающего устройства с адресами от 1 до 64). Арифметический модуль компьютера составляли параллельные сумматоры, которые применялись для обработки логарифмических выражений и чисел с плавающей запятой.

Цузе разработал свой набор инструкций, который включал около десяти основных и нескольких десятков дополнительных команд. Это был самый настоящий язык программирования использовавшийся для задания сложных алгоритмов вычислений. Так что Цузе приписывают еще и создание первого языка программирования высокого уровня — Планкалкюль (на немецком Plankalkül — «исчисление планов»). Его характерными особенностями были: свободная переносимость (независимость от архитектуры и набора команд машины), операторы условия (кроме ELSE), циклы, подпрограммы, отсутствие рекурсии, работа с массивами и подмассивами, а также сложный синтаксис

В декабре 1941 года Z3 был введен в эксплуатацию и тут же взят на вооружение производителями военных самолетов. Именно с помощью Z3 обсчитывались аэродинамические и баллистические характеристики первых немецких крылатых ракет.

После успешного внедрения в военную промышленность Z3, Цузе заключил контракт с Научно-исследовательским управлением ВВС Германии (DIV) на проектирование электрической вычислительной машины нового поколения.

(Цузе на фоне Z3)

Долгожданный Z4

Новая модель была очень похожа на Z3, включая в себя все усовершенствованные разработки Цузе. Этот компьютер включал элементы: 2500 реле, 21 ступенчатое реле. Он обладал уже 1024 регистрами памяти для хранения 22-битных слов. Благодаря более мощному процессору повысилась скорость выполнения преобразования двоичных чисел. Z4 имел устройство для подготовки программы. Также он умел избегать исчисления неверных результатов. Потребляемая мощность машины составляла 4 кВт.

Создание нового компьютера заняло три года и к декабрю 1944 проект подходил к завершению. Работая над Z4, изобретатель ставил главной целью построить прототип машины, которая в дальнейшем сможет производится тысячами. Но отсутствие нужных материалов и сложная ситуация в стране (разгар военных действий), сделали эту задачу практически невыполнимой. Во время одного из налетов авиации на Берлин первый экземпляр Z3 был полностью разрушен, а когда в мае 1945 года в столицу Германии вошла советская армия, Цузе был вынужден бежать вместе с семьей в Баварию. С собой он конечно же прихватил уже собранный компьютер Z4. В Баварских Альпах он спрятал машину до более спокойных времен.

Основные характеристики Z4

Реализация: Реле, память — металлические пластины
Частота: 30 Гц
Вычислительный блок: обработка чисел с плавающей запятой, длина машинного слова — 32 бита
Средняя скорость расчета: 0,4 секунды для сложения, 0,3 секунды для умножения
Средняя скорость вычислений: 11 операций умножения в секунду
Ввод данных: десятичная клавиатура, устройство считывания с перфоленты
Вывод данных: печатная машинка марки «Mercedes»
Память: 64 слова по 22 бита
Вес: около 1000 кг

(компьютер Z4)

В 1948 году Цузе связался с профессором Эдуардом Штифелем, который признал Z4 пригодным для научных расчетов. Несмотря на немного старомодный технологии машины, Штифель был впечатлен простотой программирования и мощностью арифметического устройства с его способностью обработки исключений.

Ободренный успехом, Цузе создал собственную фирму Zuse KG. По сути, это была первая в мире коммерческая компания, занимающаяся исключительно развитием и производством компьютерных технологий для авиации и оптической промышленности, университетских лабораторий. Компания наладила выпуск коммерческих компьютеров, популярных в Германии 50-х годов (Z5, Z11, Z22 и Z23). Фирма Цузе создала первый компьютер с памятью на магнитных носителях Z22.

(компьютер с памятью на магнитных носителях Z22)

Несмотря на инженерный талант и усердие, Цузе отставал от своих американских конкурентов. Послевоенная Германия была не самым подходящим местом для инноваций в электронное будущее. Все средства правительства шли на восстановление страны. Да и у Цузе не было инфраструктуры, необходимой для дальнейших разработок. Он не мог вовремя узнавать о новых приборах и программах.

И уже в 60-х годах рынок Европы активно заполнили американские электронно-вычислительные машины, которые постепенно вытеснили компьютеры Цузе. В 1962 году фирма была продана компании «Brown Boveri and Co», а в последствии вошла в состав корпорации «Siemens».

Конрад Цузе называл себя аполитичным человеком. Делом всей своей жизни он считал развитие компьютерных технологий в Германии и сожалел, что так и не осуществил свою мечту — создать переносной персональный компьютер для деловых людей. В этом его опередили американские разработчики. После продажи компании он занялся своим давним увлечением — живописью. И даже написал несколько портретов известных людей в мире компьютерных технологий. Одним из них был Билл Гейтс, с которым Вузе познакомился на выставке.

(Цузе за вторым своим любимым занятием)

Конрад Цузе умер в 1995 году в городе в Хюхнфельд (Германия), дожив до восьмидесяти пяти лет.

Оригиналы Z1, Z2 и Z3 не сохранились до наших дней, они были разрушены во время бомбардировок Берлина в 1945 году. Зато Цузе удалось спасти компьютер Z4, который находится на родине изобретателя в Техническом музее Берлина.

Калифорнийский Музей истории компьютеров в Маунтин-Вью посмертно включил в свой состав Конрада Цузе, как выдающегося изобретателя первого полностью автоматизированного компьютера с программным управлением.