Первая ЭВМ — История создания компьютера
Первая ЭВМ — универсальная машина на электронных лампах построена в США в 1945 году.
Эта машина называлась ENIAC (расшифровывается так: электронный цифровой интегратор и вычислитель). Конструкторами ENIAC были Дж.Моучли и Дж.Эккерт.
Скорость счета этой машины превосходила скорость релейных машин того времени в тысячу раз.
Первый электронный компьютер ENIAC программировался с помощью штеккерно-коммутационного способа, то есть программа строилась путем соединения проводниками отдельных блоков машины на коммутационной доске.
Эта сложная и утомительная процедура подготовки машины к работе делала ее неудобной в эксплуатации.
Основные идеи, по которым долгие годы развивалась вычислительная техника, были разработаны крупнейшим американским математиком Джоном фон Нейманом
В 1946 году в журнале «Nature» вышла статья Дж.
фон Неймана, Г. Голдстайна и А. Беркса «Предварительное рассмотрение логической конструкции электронного вычислительного устройства».
В этой статье были изложены принципы устройства и работы ЭВМ. Главный из них — принцип хранимой в памяти программы, согласно которому данные и программа помещаются в общую память машины.
Принципиальное описание устройства и работы компьютера принято называть архитектурой ЭВМ. Идеи, изложенные в упомянутой выше статье, получили название «архитектура ЭВМ Дж. фон Неймана».
В 1949 году была построена первая ЭВМ с архитектурой Неймана — английская машина EDSAC.
Годом позже появилась американская ЭВМ EDVAC. Названные машины существовали в единственных экземплярах. Серийное производство ЭВМ началось в развитых странах мира в 50-х годах.
В нашей стране первая ЭВМ была создана в 1951 году.
Называлась она МЭСМ — малая электронная счетная машина. Конструктором МЭСМ был Сергей Алексеевич Лебедев
Под руководством С.А. Лебедева в 50-х годах были построены серийные ламповые ЭВМ БЭСМ-1 (большая электронная счетная машина), БЭСМ-2, М-20.
В то время эти машины были одними из лучших в мире.
В 60-х годах С.А. Лебедев руководил разработкой полупроводниковых ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, М-220, М-222.
Выдающимся достижением того периода была машина БЭСМ-6. Это первая отечественная и одна из первых в мире ЭВМ с быстродействием 1 миллион операций в секунду. Последующие идеи и разработки С.А. Лебедева способствовали созданию более совершенных машин следующих поколений.
Из мировой истории цифровой вычислительной техники
Б. Н. Малиновский
В настоящее время информатика и ее практические результаты становятся важнейшим двигателем научно-технического прогресса и развития человеческого общества.
Ее технической базой являются средства обработки и передачи информации. Скорость их развития поразительна, в истории человечества этому бурно развивающемуся процессу нет аналога. Теперь уже очевидно, что наступающий XXI век будет веком максимального использования достижений информатики в экономике, политике, науке, образовании, медицине, быту, военном деле и т. д.
Последние десятилетия уходящего века характерны возрастанием интереса к истории развития информатики, в первую очередь к истории появления первых цифровых вычислительных машин и их создателям. В большинстве развитых стран созданы музеи, сохраняющие образцы первых машин, проводятся конференции и симпозиумы, выпускаются книги о приоритетных достижениях в этой области.
История создания средств цифровой вычислительной техники уходит в глубь веков. Она увлекательна и поучительна, с нею связаны имена выдающихся ученых мира.
Леонардо да Винчи (автопортрет)
В дневниках гениального итальянца Леонардо да Винчи (1452-1519) уже в наше время был обнаружен ряд рисунков, которые оказались эскизным наброском суммирующей вычислительной машины на зубчатых колесах, способной складывать 13-разрядные десятичные числа.
Специалисты известной американской фирмы IBM воспроизвели машину в металле и убедились в полной состоятельности идеи ученого. Его суммирующую машину можно считать изначальной вехой в истории цифровой вычислительной техники. Это был первый цифровой сумматор, своеобразный зародыш будущего электронного сумматора – важнейшего элемента современных ЭВМ, пока еще механический, очень примитивный (с ручным управлением). В те далекие от нас годы гениальный ученый был, вероятно, единственным на Земле человеком, который понял необходимость создания устройств для облегчения труда при выполнении вычислений.
Однако потребность в этом была настолько малой (точнее, ее не было совсем!), что лишь через сто с лишним лет после смерти Леонардо да Винчи нашелся другой европеец – немецкий ученый Вильгельм Шиккард (1592-1636), не читавший, естественно, дневников великого итальянца, – который предложил свое решение этой задачи. Причиной, побудившей Шиккарда разработать счетную машину для суммирования и умножения шестиразрядных десятичных чисел, было его знакомство с польским астрономом И.
Об изобретениях Леонардо да Винчи и Вильгельма Шиккарда стало известно лишь в наше время. Современникам они были неизвестны.
Суммирующая машина Паскаля
В XVII веке положение меняется. В 1641-1642 гг. девятнадцатилетний Блез Паскаль (1623-1662), тогда еще мало кому известный французский ученый, создает действующую суммирующую машину («паскалину»). Вначале он сооружал ее с одной единственной целью – помочь отцу в расчетах, выполняемых при сборе налогов. В последующие четыре года им были созданы более совершенные образцы машины. Они были шести- и восьми разрядными, строились на основе зубчатых колес, могли производить суммирование и вычитание десятичных чисел.
В 1673 г. другой великий европеец, немецкий ученый Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646-1716), создает счетную машину (арифметический прибор, по словам Лейбница) для сложения и умножения двенадцатиразрядных десятичных чисел. К зубчатым колесам он добавил ступенчатый валик, позволяющий осуществлять умножение и деление. «…Моя машина дает возможность совершать умножение и деление над огромными числами мгновенно, притом не прибегая к последовательному сложению и вычитанию», – писал В. Лейбниц одному из своих друзей. О машине Лейбница было известно в большинстве стран Европы.
В ЭВМ, появившихся более двух веков спустя, устройство, выполняющее арифметические операции (те же самые, что и «арифметический прибор» Лейбница), получило название арифметического. Позднее, по мере добавления ряда логических действий, его стали называть арифметико-логическим (АЛУ).
Оно стало основным устройством современных компьютеров.
Медаль, нарисованная В. Лейбницем, поясняет соотношение между двоичной и десятичной системами счисления
Таким образом, два гения XVII века установили первые вехи в истории развития цифровой вычислительной техники. Заслуги В. Лейбница, однако, не ограничиваются созданием «арифметического прибора». Начиная со студенческих лет и до конца жизни он занимался исследованием свойств двоичной системы счисления, ставшей в дальнейшем основной при создании компьютеров. Он придавал ей некий мистический смысл и считал, что на ее базе можно создать универсальный язык для объяснения явлений мира и использования во всех науках, в том числе в философии. Сохранилось изображение медали, нарисованное В. Лейбницем в 1697 г., поясняющее соотношение между двоичной и десятичной системами исчисления.
В 1799 г. во Франции Жозеф Мари Жакард (1752-1834) изобрел ткацкий станок, в котором для задания узора на ткани использовались перфокарты.
Ткацкий станок Жакарда
В 1795 г. там же математик Гаспар Прони (1755-1839), которому французское правительство поручило выполнение работ, связанных с переходом на метрическую систему мер, впервые в мире разработал технологическую схему вычислений, предполагающую разделение труда математиков на три составляющие. Первая группа из нескольких высококвалифицированных математиков определяла (или разрабатывала) методы численных вычислений, необходимые для решения задачи, позволяющие свести вычисления к арифметическим операциям – сложить, вычесть, умножить, разделить. Задание последовательности арифметических действий и определение исходных данных, необходимых при их выполнении («программирование»), осуществляла вторая, несколько более расширенная по составу, группа математиков.
Чарльз Беббидж
Этот завершающий шаг в эволюции цифровых вычислительных устройств (механического типа) сделал английский ученый Чарльз Беббидж (1791-1871). Блестящий математик, великолепно владеющий численными методами вычислений, уже имеющий опыт в создании технических средств для облегчения вычислительного процесса (разностная машина Беббиджа для табулирования полиномов, 1812-1822 гг.
Механический принцип построения устройств и использование десятичной системы счисления, затрудняющей создание простой элементной базы, не позволили Ч. Беббиджу полностью реализовать свой далеко идущий замысел, пришлось ограничиться скромными макетами. Иначе по размерам машина сравнялась бы с локомотивом, и чтобы привести в движение ее устройства, понадобился бы паровой двигатель.
Ада Августа Лавлейс
Программы вычислений на машине Беббиджа, составленные дочерью Байрона Адой Августой Лавлейс (1815-1852), поразительно схожи с программами, составленными впоследствии для первых ЭВМ. Не случайно замечательную женщину назвали первым программистом мира.
Еще более изумляют ее высказывания по поводу возможностей машины: «…Нет конца демаркационной линии, ограничивающей возможности аналитической машины. Фактически аналитическую машину можно рассматривать как материальное и механическое выражение анализа».
Несмотря на все старания Ч.
Беббиджа и А. Лавлейс, машину построить не удалось… Современники, не видя конкретного результата, разочаровались в работе ученого. Он опередил свое время. И сам понимал это: «Вероятно, пройдет половина столетия, прежде чем кто-нибудь возьмется за такую малообещающую задачу без тех указаний, которые я оставил после себя. И если некто, не предостереженный моим примером, возьмет на себя эту задачу и достигнет цели в реальном конструировании машины, воплощающей в себя всю исполнительную часть математического анализа с помощью простых механических или других средств, я не побоюсь поплатиться своей репутацией в его пользу, т. к. только он один полностью сможет понять характер моих усилий и ценность их результатов». После смерти Ч. Беббиджа Комитет Британской научной ассоциации, куда входили крупные ученые, рассмотрел вопрос, что делать с неоконченной аналитической машиной и для чего она может быть рекомендована.
К чести Комитета было сказано: «…Возможности аналитической машины простираются так далеко, что их можно сравнить только с пределами человеческих возможностей.
.. Успешная реализация машины может означать эпоху в истории вычислений, равную введению логарифмов».
Непонятым оказался еще один выдающийся англичанин, живший в те же годы, – Джордж Буль (1815-1864). Разработанная им алгебра логики (алгебра Буля) нашла применение лишь в следующем веке, когда понадобился математический аппарат для проектирования схем ЭВМ, использующих двоичную систему счисления. «Соединил» математическую логику с двоичной системой счисления и электрическими цепями американский ученый Клод Шеннон в своей знаменитой диссертации (1936 г.).
Через 63 года после смерти Ч. Беббиджа (он почти угадал срок!) нашелся «некто», взявший на себя задачу создать машину, подобную по принципу действия той, которой отдал жизнь Ч. Беббидж. Им оказался… немецкий студент Конрад Цузе (1910-1985). Работу по созданию машины он начал в 1934 г., за год до получения инженерного диплома. Конрад (друзья его звали Куно) ничего не знал ни о машине Беббиджа, ни о работах Лейбница, ни о алгебре Буля, которая словно создана для того, чтобы проектировать схемы с использованием элементов, имеющих лишь два устойчивых состояния.
Тем не менее он оказался достойным наследником В. Лейбница и Дж. Буля, поскольку вернул к жизни уже забытую двоичную систему исчисления, а при расчете схем использовал нечто подобное булевой алгебре. В 1937г. машина Z1 (что означало «Цузе 1») была готова и заработала!
Конрад Цузе
Она была, подобно машине Беббиджа, чисто механической. Использование двоичной системы сотворило чудо – машина занимала всего два квадратных метра на столе в квартире изобретателя! Длина слов составляла 22 двоичных разряда. Выполнение операций производилось с использованием плавающей запятой. Для мантиссы и ее знака отводилось 15 разрядов, для порядка – 7. Память (тоже на механических элементах) содержала 64 слова (против 1000 у Беббиджа, что тоже уменьшило размеры машины). Числа и программа вводилась вручную. Еще через год в машине появилось устройство ввода данных и программы, использовавшее киноленту, на которую перфорировалась информация, а механическое арифметическое устройство заменило АУ последовательного действия на телефонных реле.
В этом К. Цузе помог австрийский инженер Гельмут Шрайер, специалист в области электроники. Усовершенствованная машина получила название Z2. В 1941 г. Цузе с участием Г. Шрайера создает релейную вычислительную машину с программным управлением (Z3), содержащую 2000 реле и повторяющую основные характеристики Z1 и Z2. Она стала первой в мире полностью релейной цифровой вычислительной машиной с программным управлением и успешно эксплуатировалась. Ее размеры лишь немного превышали размеры Z1 и Z2.
Еще в 1938 г. Г. Шрайер предложил использовать для построения Z2 электронные лампы вместо телефонных реле. Тогда К. Цузе ему сказал: «Вероятно, ты выпил слишком много шнапса!»
Но в годы Второй мировой войны он сам пришел к выводу о возможности лампового варианта машины. Друзья выступили с этим сообщением в кругу ученых мужей и подверглись насмешкам и осуждению. Названная ими цифра – 2000 электронных ламп, необходимых для построения машины – могла остудить самые горячие головы. Лишь один из слушателей поддержал их замысел.
Они не остановились на этом и представили свои соображения в военное ведомство, указав, что новая машина могла бы использоваться для расшифровки радиограмм союзников. Их спросили:
– А когда будет готова машина?
– Года через два!
– К этому времени мы победим, и машина не понадобится!
Так, возможно, был упущен шанс создать в Германии не только первую релейную, но и первую в мире электронную вычислительную машину.
К этому времени К. Цузе организовал небольшую фирму, и ее усилиями были созданы две специализированные релейные машины S1 и S2. Первая – для расчета крыльев «летающих торпед» – самолетов-снарядов, которыми обстреливался Лондон, вторая – для управления ими. Она оказалась первой в мире управляющей вычислительной машиной.
К концу войны К. Цузе создает еще одну релейную вычислительную машину – Z4. Она окажется единственной сохранившейся из всех машин, разработанных им. Остальные будут уничтожены при бомбежке Берлина и заводов, где они выпускались.
Итак, К. Цузе установил несколько вех в истории развития компьютеров: первым в мире использовал при построении вычислительной машины двоичную систему исчисления (1937 г.), создал первую в мире релейную вычислительную машину с программным управлением (1941 г.) и цифровую специализированную управляющую вычислительную машину (1943 г.).
Эти воистину блестящие достижения, однако, существенного влияния на развитие вычислительной техники в мире (за исключением Германии) не оказали…
Дело в том, что публикаций о них и какой-либо рекламы из-за секретности работ не было, и поэтому о них стало известно лишь спустя несколько лет после завершения Второй мировой войны.
По-другому развивались события в США. В 1944 г. ученый Гарвардского университета Говард Айкен (1900-1973) создает первую в США (тогда считалось первую в мире!) релейно-механическую цифровую вычислительную машину МАРК-1[1]. По своим характеристикам (производительность, объем памяти) она была близка к Z3, но существенно отличалась размерами (длина 17 м, высота 2,5 м, вес 5 тонн, 500 тысяч механических деталей).
В машине использовалась десятичная система счисления. Как и в машине Беббиджа, в счетчиках и регистрах памяти использовались зубчатые колеса. Управление и связь между ними осуществлялась с помощью реле, число которых превышало 3000. Г. Айкен не скрывал, что многое в конструкции машины он заимствовал у Ч. Беббиджа. «Если бы был жив Беббидж, мне нечего было бы делать», – говорил он. Замечательным качеством машины была ее надежность. Установленная в Гарвардском университете, она проработала там 16 лет!
Вслед за МАРК-1 ученый создает еще три машины (МАРК-2, МАРК-3 и МАРК-4) – тоже с использованием реле, а не электронных ламп, объясняя это ненадежностью последних.
В отличие от работ Цузе, которые велись с соблюдением секретности, разработка МАРК1 проводилась открыто, и о создании необычной по тем временам машины быстро узнали во многих странах. Шутка ли, за день машина выполняла вычисления, на которые ранее тратилось полгода! Дочь К. Цузе, работавшая в военной разведке и находившаяся в то время в Норвергии, прислала отцу вырезку из газеты, сообщающую о грандиозном достижении американского ученого.
К. Цузе мог торжествовать. Он во многом опередил появившегося соперника. Позднее он направит ему письмо и скажет об этом. А правительство Германии в 1980 г. выделит ему 800 тыс. марок для воссоздания Z1, что он и осуществил вместе с помогавшими ему студентами. Своего «воскресшего» первенца К. Цузе передал на вечное хранение в музей вычислительной техники в Падеборне.
Продолжить рассказ о Г. Айкене хочется любопытным эпизодом. Дело в том, что работы по созданию МАРК-1 выполнялись на производственных помещениях фирмы IBM. Ее руководитель в то время Том Уотсон, любивший порядок во всем, настоял, чтобы огромная машина была «одета» в стекло и сталь, что делало ее очень респектабельной. Когда машину перевезли в университет и представили публике, то имя Т. Уотсона в числе создателей машины не было упомянуто, что страшно разозлило руководителя IBM, вложившего в создание машины полмиллиона долларов. Он решил «утереть нос» Г. Айкену. В результате появился релейно-электронный монстр, в огромных шкафах которого размещались 23 тыс.
реле и 13 тыс. электронных ламп! Машина оказалась неработоспособной. В конце-концов она была выставлена в Нью Йорке для показа неискушенной публике. На этом гиганте завершился период электромеханических цифровых вычислительных машин.
Что касается Г. Айкена, то, вернувшись в университет, он первым в мире начал чтение лекций по новому тогда предмету, получившему сейчас название Computer Science – наука о компьютерах; он же одним из первых предложил использовать машины в деловых расчетах и бизнесе. Побудительным мотивом для создания МАРК-1 было стремление Г Айкена помочь себе в многочисленных расчетах, которые ему приходилось делать при подготовке диссертационной работы (посвященной, кстати, изучению свойств электронных ламп).
Однако уже надвигалось время, когда объем расчетных работ в развитых странах стал нарастать как снежный ком, в первую очередь в области военной техники, чему способствовала Вторая мировая война.
В 1941 г. сотрудники лаборатории баллистических исследований Абердинского артиллерийского полигона в США обратились в расположенную неподалеку техническую школу при Пенсильванском университете за помощью в составлении таблиц стрельбы для артиллерийских орудий, уповая на имевшийся в школе дифференциальный анализатор Буша – громоздкое механическое аналоговое вычислительное устройство.
Однако сотрудник школы физик Джон Мочли (1907-1986), увлекавшийся метеорологией и смастеривший для решения задач в этой области несколько простейших цифровых устройств на электронных лампах, предложил нечто иное. Им было составлено (в августе 1942 г.) и отправлено в военное ведомство США предложение о создании мощного компьютера (по тем временам) на электронных лампах. Эти, воистину исторические пять страничек были положены военными чиновниками под сукно, и предложение Мочли, вероятно, осталось бы без последствий, если бы им не заинтересовались сотрудники полигона. Они добились финансирования проекта, и в апреле 1943 г. был заключен контракт между полигоном и Пенсильванским университетом на создание вычислительной машины, названной электронным цифровым интегратором и компьютером (ЭНИАК[2]). На это отпускалось 400 тыс. долларов. К работе было привлечено около 200 человек, в том числе несколько десятков математиков и инженеров. Руководителями работы стали Дж. Мочли и талантливый инженер-электронщик Преспер Эккерт (1919-1995).
Именно он предложил использовать для машины забракованные военными представителями электронные лампы (их можно было получить бесплатно!). Учитывая, что требуемое количество ламп приближалось к 20 тысячам, а средства, выделенные на создание машины весьма ограничены, – это было мудрым решением. Он же предложил снизить напряжение накала ламп, что существенно увеличило надежность их работы. Напряженная работа завершилась в конце 1945 года. ЭНИАК был предъявлен на испытания и успешно их выдержал. В начале 1946 г. машина начала считать реальные задачи. По размерам она была более впечатляющей, чем МАРК-1: 26 м в длину, 6 м в высоту, вес 35 тонн. Но поражали не размеры, а производительность – она в 1000 раз превышала производительность МАРК1! Таков был результат использования электронных ламп!
В остальном ЭНИАК мало чем отличался от МАРК-1. В нем использовалась десятичная система исчисления. Разрядность слов – 10 десятичных разрядов. Емкость электронной памяти – 20 слов. Ввод программ – с коммутационного поля, что вызывало массу неудобств: смена программы занимала многие часы и даже дни.
В 1945 г., когда завершались работы по созданию ЭНИАК, и его создатели уже разрабатывали новый электронный цифровой компьютер ЭДВАК[3] в котором намеривались размещать программы в оперативной памяти, чтобы устранить основной недостаток ЭНИАКа – сложность ввода программ вычислений, к ним в качестве консультанта был направлен выдающийся математик, участник Матхеттенского проекта по созданию атомной бомбы Джон фон Нейман (1903-1957). Следует сказать, что разработчики машины, судя по всему, не просили этой помощи. Дж. Нейман, вероятно, сам проявил инициативу, услышав от своего приятеля Г. Голдстайна, математика, работавшего в военном ведомстве, об ЭНИАКе. Он сразу оценил перспективы развития новой техники и принял самое активное участие в завершении работ по созданию ЭДВАКа. Написанная им часть отчета по машине содержала общее описание ЭДВАКа и основные принципы построения машины (1945г.).
Она была размножена Г. Голдстайном (без согласования с Дж. Мочли и П. Эккертом) и разослана в ряд организаций.
В 1946г. Нейманом, Голдстайном и Берксом (все трое работали в Принстонском институте перспективных исследований) был составлен еще один отчет («Предварительное обсуждение логического конструирования устройства», июнь 1946 г.), который содержал развернутое и детальное описание принципов построения цифровых электронных вычислительных машин. В том же году отчет был распространен на летней сессии Пенсильванского университета.
Изложенные в отчете принципы сводились к следующему.
1. Машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а двоичной системе исчисления.
2. Программа должна размещаться в одном из блоков машины – в запоминающем устройстве, обладающем достаточной емкостью и соответствующими скоростями выборки и записи команд программы.
3. Программа, так же как и числа, с которыми оперирует машина, записывается в двоичном коде. Таким образом, по форме представления команды и числа однотипны. Это обстоятельство приводит к следующим важным последствиям:
- промежуточные результаты вычислений, константы и другие числа могут размещаться в том же запоминающем устройстве, что и программа;
- числовая форма записи программы позволяет машине производить операции над величинами, которыми закодированы команды программы.
4. Трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем, требует иерархической организации памяти.
5. Арифметическое устройство машины конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения, создание специальных устройств для выполнения других операций нецелесообразно.
6. В машине используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над словами производятся одновременно по всем разрядам).
Нельзя сказать, что перечисленные принципы построения ЭВМ были впервые высказаны Дж. Нейманом и остальными авторами. Их заслуга в том, что они, обобщив накопленный опыт построения цифровых вычислительных машин, сумели перейти от схемных (технических) описаний машин к их обобщенной логически ясной структуре, сделали важный шаг от теоретически важных основ (машина Тьюринга) к практике построения реальных ЭВМ. Имя Дж. Неймана привлекло внимание к отчетам, а высказанные в них принципы и структура ЭВМ получили название неймановских.
Под руководством Дж. Неймана в Принстонском институте перспективных исследований в 1952 г. была создана еще одна машина на электронных лампах МАНИАК (для расчетов по созданию водородной бомбы), а в 1954 г. еще одна, уже без участия Дж. Неймана. Последняя была названа в честь ученого «Джониак». К сожалению, всего три года спустя Дж. Нейман тяжело заболел и умер.
Дж. Мочли и П. Эккерт, обиженные тем, что в отчёте Принстонского университета они не фигурировали и выстраданное ими решение располагать программы в оперативной памяти (и не только это!) стали приписывать Дж. Нейману, а, с другой стороны, увидев, что многие, возникшие как грибы после дождя, фирмы стремятся захватить рынок ЭВМ, решили взять патенты на ЭНИАК.
Однако в этом им было… отказано! Дотошные соперники разыскали информацию о том, что еще в 1938-1941 годах работавший в сельскохозяйственном училище штата Айова профессор математики Джон Атанасов (1903-1996), болгарин по происхождению, вместе со своим помощником Клиффордом Бери разработал макет специализированной цифровой вычислительной машины (с использованием двоичной системы исчисления !) для решения систем алгебраических уравнений. Макет содержал 300 электронных ламп, имел память на конденсаторах. Таким образом, пионером ламповой техники в области компьютеров оказался Атанасов!
К тому же Дж. Мочли, как выяснил суд, разбиравший (почти 20 лет!) дело по выдаче патента, оказывается, был знаком с работами Атанасова не понаслышке, а провел пять дней в его лаборатории в дни создания макета.
Что касается хранения программ в оперативной памяти и теоретического обоснования основных свойств современных компьютеров, то и здесь Дж. Мочли и П. Эккерт не были первыми. Еще в 1936 г. об этом сказал Алан Тьюринг (1912-1953) – гениальный, математик, опубликовавший тогда свою замечательную работу «О вычислимых числах» (в 24 года!).
Полагая, что наиболее важная черта алгоритма (задания на обработку информации) – это возможность механического характера его выполнения, А. Тьюринг предложил для исследования алгоритмов абстрактную машину, получившую название «машина Тьюринга». В ней он предвосхитил основные свойства современного компьютера. Данные должны были вводиться в машину с бумажной ленты, поделенной на клетки-ячейки. Каждая из них содержала символ или была пустой. Машина могла не только обрабатывать записанные на ленте символы, но и изменять их, стирая старые и записывая новые в соответствии с инструкциями, хранимыми в ее внутренней памяти. Для этого она дополнялась логическим блоком, содержащим функциональную таблицу, определяющую последовательность действий машины. Иначе говоря, А. Тьюринг предусмотрел наличие некоторого запоминающего устройства для хранения программы действий машины. Но не только этим определяются его выдающиеся заслуги.
В 1942-1943 годах, в разгар Второй мировой войны в Англии в обстановке строжайшей секретности была построена и успешно эксплуатировалась первая в мире специализированная цифровая вычислительная машина «Колоссус» на электронных лампах (2000 ламп!). В Блечли-Парке (Government Code and Cypher School, Bletchley Park) А. Тьюринг создал совместно с Г. Уэлчманом (G. W. Welchman) иинженером Г. Кином (H. Keen) дешифровочную машину «Бомба» для расшифровки секретных радиограмм немецких радиостанций. Она успешно справилась с поставленной задачей. Один из участников создания машины так оценил заслуги А. Тьюринга:»Я не хочу сказать, что мы выиграли войну благодаря Тьюрингу, но беру на себя смелость сказать, что без него мы могли ее и проиграть». После войны ученый принял участие в создании универсальной ламповой ЭВМ. Внезапная смерть на 41-м году жизни помешала реализовать в полной мере его выдающийся творческий потенциал. В память об А. Тьюринге в установлена премия его имени за выдающиеся работы в области математики и информатики. ЭВМ «Колоссус» восстановлена и хранится в музее местечка Блечли-Парк, где она была создана.
Однако в практическом плане Дж. Мочли и П. Эккерт действительно оказались первыми, кто, поняв целесообразность хранения программы в оперативной памяти машины (независимо от А. Тьюринга), заложили это в реальную машину – свою вторую машину ЭДВАК. К сожалению, ее разработка задержалась, и она была введена в эксплуатацию только в 1951г. В это время в Англии уже два года работала ЭВМ с хранимой в оперативной памяти программой! Дело в том, что в 1946 г. в разгар работ по ЭДВАК Дж. Мочли прочитал курс лекций по принципам построения ЭВМ в Пенсильванском университете. Среди слушателей оказался молодой ученый Морис Уилкс (родился в 1905 г.) из Кембриджского университета, того самого, где сто лет назад Ч. Беббидж предложил проект цифровой машины с программным управлением. Вернувшись в Англию, талантливый молодой ученый сумел за очень короткий срок создать ЭВМ ЭДСАК[4] (электронный компьютер на линиях задержки) последовательного действия с памятью на ртутных трубках с использованием двоичной системы исчисления и хранимой в оперативной памяти программой. В 1949 г. машина заработала! Так М. Уилкс оказался первым в мире, кто сумел создать ЭВМ с хранимой в оперативной памяти программой. В 1951 г. он же предложил микропрограммное управление операциями. ЭДСАК стал прототипом первой в мире серийной коммерческой ЭВМ ЛЕО (1953 г.). Сегодня М. Уилкс – единственный из оставшихся в живых компьютерных пионеров мира старшего поколения, тех, кто создавал первые ЭВМ. Дж. Мочли и П. Эккерт пытались организовать собственную компанию, но ее пришлось продать из-за возникших финансовых затруднений. Их новая разработка – машина УНИВАК, предназначенная для коммерческих расчетов, перешла в собственность фирмы Ремингтон Рэнд и во многом способствовала ее успешной деятельности.
Хотя Дж. Мочли и П. Эккерт не получили патента на ЭНИАК, его создание стало, безусловно, золотой вехой в развитии цифровой вычислительной техники, отмечающей переход от механических и электромеханических к электронным цифровым вычислительным машинам.
В 1996 г. по инициативе Пенсильванского университета многие страны мира отметили 50-летие информатики, связав это событие с 50-летием создания ЭНИАК. Для этого имелись многие основания – до ЭНИАКа и после ни одна ЭВМ не вызвала такого резонанса в мире и не имела такого влияния на развитие цифровой вычислительной техники, как замечательное детище Дж. Мочли и П. Эккерта.
Во второй половине нашего века развитие технических средств пошло значительно быстрее. Еще стремительней развивалась сфера программного обеспечения, новых методов численных вычислений, теория искусственного интеллекта.
В 1995 г. американский профессор информатики Университета штата Вирджиния Джон Ли опубликовал книгу «Компьютерные пионеры». В число пионеров он включил тех, кто внес существенный вклад в развитие технических средств, программного обеспечения, методов вычислений, теорию искусственного интеллекта и др., за время от появления первых примитивных средств обработки информации до наших дней.
К сожалению, в числе 249 компьютерных пионеров мира, упомянутых в книге, лишь двое из бывшего Советского Союза – В. М. Глушков и А. П. Ершов, что далеко не соответствует действительности (см. книгу автора «История вычислительной техники в лицах» о создателях первых ЭВМ в СССР, Киев, 1995 г., а также последующие книги).
Фрагмент книги «Очерки по истории компьютерной науки и техники в Украине». Стр.437-448. 1998 г., Киев, «Феникс». Публикуется с разрешения редакции сайта «Виртуальный Европейский музей истории компьютерной науки и техники».
Примечания
1. Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC) – автоматический цифровой управляющий калькулятор
2. ENIAC – Electronic Numerical Integrator and Computer
3. EDVAC – Electronic Discrete Variable Computer
4. EDSAC – Electronic Delay Storage Automatic Computer
Сайт учителя Информатики и ИКТ
Всю историю вычислительной техники принято делить на три основных этапа – домеханический, механический, электронно-вычислительный. Эти три периода включают в себя весь прогресс от счета на пальцах до вычислений сверхмощных компьютеров.
До изобретения простых счет люди учились считать на пальцах рук, использовали и посторонние предметы: узелки, камни, палочки, делали зарубки на дереве и костях.
С древних времен люди пытались создать средства для облегчения счета. Одним из первых устройств (VI—V вв. до н. э.), облегчающих вычисления, можно считать специальную доску для вычислений, названную «абак». Вычисления на ней производились перемещением камешков или костей в углубления досок из бронзы, камня или слоновой кости. Со временем эти доски стали расчерчивать на несколько полос и колонок. В Греции абак существовал уже в V веке до н. э., у японцев он назывался «серобян», у китайцев — «суанпан». Эти счеты сохранились до эпохи Возрождения. В Древней Руси при счёте применялось устройство, похожее на абак, называемое «русский шот». В XVII веке этот прибор уже обрёл вид привычных русских счёт.
Первым устройством для выполнения умножения был набор деревянных брусков, известных как палочки Непера. Они были изобретены шотландцем Джоном Непером (1550-1617гг.). На таком наборе из деревянных брусков была размещена таблица умножения. Кроме того, Джон Непер изобрел логарифмы.
Роберт Биссакар, а в 1657 г. независимо С. Патридж (Англия) разработали прямоугольную логарифмическую линейку — это счетный инструмент для упрощения вычислений, с помощью которого операции над числами заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Конструкция линейки сохранилась в основном до наших дней. Вычисления с помощью логарифмической линейки производятся просто, быстро, но приближенно. И, следовательно, она не годится для точных, например финансовых, расчетов.
Механический период
Считается, что первую механическую машину, которая могла выполнять сложение и вычитание, изобрел в 1646г. молодой 18-летний французский математик и физик Блез Паскаль. Она называется «паскалина».Формой своей машина напоминала длинный сундучок. Она была достаточно громоздка, имела несколько специальных рукояток, при помощи которых осуществлялось управление, имела ряд маленьких колес с зубьями. Первое колесо считало единицы, второе — десятки, третье — сотни и т.д. Сложение в машине Паскаля производится вращением колес вперед. Двигая их обратно, выполняется вычитание.
Следующим шагом было изобретение машины, которая могла выполнять умножение и деление. Такую машину изобрел в 1671 г. немец Готфрид Лейбниц. Хоть машина Лейбница и была похожа на «Паскалину», она имела движущуюся часть и ручку, с помощью которой можно было крутить специальное колесо или цилиндры, расположенные внутри аппарата. Такой механизм позволил ускорить повторяющиеся операции сложения, необходимые для умножения. Само повторение тоже осуществлялось автоматически.
Французский ткач и механик Жозеф Жаккар создал первый образец машины, управляемой введением в нее информацией. В 1802 г. он построил машину, которая облегчила процесс производства тканей со сложным узором. При изготовлении такой ткани нужно поднять или опустить каждую из ряда нитей. После этого ткацкий станок протягивает между поднятыми и пущенными нитями другую нить. Затем каждая из нитей опускается или поднимается в определенном порядке и станок снова пропускает через них нить. Этот процесс многократно повторяется до тех пор, пока не будет получена нужная длина ткани с узором. Для задания узора на ткани Жаккар использовал ряды отверстий на картах. Если применялось десять нитей, то в каждом ряду карты предусматривалось место для десяти отверстий. Карта закреплялась на станке в устройстве, которое могло обнаруживать отверстия на карте. Это устройство с помощью щупов проверяло каждый ряд отверстий на карте. Информация на карте управляла станком.
В 1822 г. англичанин Чарльз Бэббидж построил счетное устройство, которое назвал разностной машиной. В эту машину вводилась информация на картах. Для выполнения ряда математических операций в машине применялись цифровые колеса с зубьями. Десять лет спустя Бэббидж спроектировал другое счетное устройство, гораздо более совершенное, которое назвал аналитической машиной. Друг Бэббиджа, графиня Ада Августа Лавлейс, показала, как можно использовать аналитическую машину для выполнения ряда конкретных вычислений. Чарльза Бэббиджа считают изобретателем компьютера, а Аду Лавлейс называют первым программистом компьютера
Лишь в 1878 году русский ученый П. Чебышёв предложил счётную машину, выполнявшую сложение и вычитание многозначных чисел. Наибольшую популярность получил тогда арифмометр, сконструированный петербургским инженером Однером в 1874 году. Конструкция прибора оказалась весьма удачной, так как позволяла довольно быстро выполнять все четыре арифметических действия.
В конце XIX в. были созданы более сложные механические устройства. Самым важным из них было устройство, разработанное американцем Германом Холлеритом. Исключительность его заключалась в том, что в нем впервые была употреблена идея перфокарт и расчеты велись с помощью электрического тока. Это сочетание делало машину настолько работоспособной, что она получила широкое применение в своё время. Например, при переписи населения в США, проведенной в 1890 г., Холлерит, с помощью своих машин, смог выполнить за три года то, что вручную делалось бы в течении семи лет, причем гораздо большим числом
Электронно вычислительный период
Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война: американским военным понадобился компьютер, которым стал “Марк-1” — первый в мире автоматический вычислительный компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем. В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Программа обработки данных вводилась с перфоленты. Размеры: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. «Марк-1» мог перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.
В АВМ все математические величины представляются как непрерывные значения каких-либо физических величин. Главным образом, в качестве машинной переменной выступает напряжение электрической цепи. Их изменения происходят по тем же законам, что и изменения заданных функций. В этих машинах используется метод математического моделирования (создаётся модель исследуемого объекта). Результаты решения выводятся в виде зависимостей электрических напряжений в функции времени на экран осциллографа или фиксируются измерительными приборами. Основным назначением АВМ является решение линейных и дифференцированных уравнений.
В отличие от АВМ, в ЭВМ числа представляются в виде последовательности цифр. В современных ЭВМ числа представляются в виде кодов двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаций 1 и 0. В ЭВМ осуществляется принцип программного управления. ЭВМ можно разделить на цифровые, электрифицированные и счётно-аналитические (перфорационные) вычислительные машины.
АЦВМ — это такие машины, которые совмещают в себе достоинства АВМ и ЭВМ. Они имеют такие характеристики, как быстродействие, простота программирования и универсальность. Основной операцией является интегрирование, которое выполняется с помощью цифровых интеграторов. В АЦВМ числа представляются как в ЭВМ (последовательностью цифр), а метод решения задач как в АВМ (метод математического моделирования).
Поколения ЭВМ:
Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными — лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.
В СССР в 1948 году проблемы развития вычислительной техники становятся общегосударственной задачей. В 1950 году в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ АН СССР) организован отдел цифровой ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. Эту работу возглавил С. А. Лебедев (1902—1974). В 1951 году здесь была спроектирована машина БЭСМ, а в 1952 году началась её эксплуатация. В проекте вначале предлагалось использовать трубки Вильямса, но до 1955 г. в качестве элемента памяти использовали ртутные линии. БЭСМ могла совершать 8 000 оп/с. Серийно она стала выпускаться с 1956 года под названием БЭСМ-2.
В 1958 г. в ЭВМ были применены полупроводниковые транзисторы, изобретённые в 1948 г. Уильямом Шокли, они были более надёжны, долговечны, малы, могли выполнить значительно более сложные вычисления, обладали большой оперативной памятью. 1 транзистор способен был заменить ~ 40 электронных ламп и работает с большей скоростью.
В СССР после выпуска первой серийной ЭВМ второго поколения «Раздан-2» было разработано ещё около 30 моделей по такой же технологии. Минским заводом вычислительной техники им. Серго Орджоникидзе в 1963 году была выпущена первая транзисторная ЭВМ «Минск-2», а затем её модификации: «Минск-22», «Минск-22М», «Минск-23» и в 1968 году — «Минск-32», которые долгое время играли главную роль в автоматизации различных отраслей народного хозяйства.
В Институте кибернетики АН УССР под руководством В. М. Глушкова в 60-е гг. ХХ века разработан ряд различных малых машин: «Проминь» (1962 г.), «Мир», «Мир-1» (1965 г.) и «Мир-2» (1969 г.) — впоследствии применяемых в вузах и научно-исследовательских организациях.
В 1964 году в Ереване также были созданы малые ЭВМ серии «Наири», отличающихся от ЭВМ «Мир» некоторыми структурными особенностями.
В том же году в Пензе была разработана и пущена в производство серия машин «Урал» (главный конструктор Б. И. Рамеев), позже в 1965 и 1967 гг. появились модификации — «Урал-11» и «Урал-16». ЭВМ серии «Урал» имели унифицированную систему связи с периферийными устройствами.
Машина БЭСМ-6 состояла из 60 тыс. транзисторов и 200 тыс. полупроводниковых диодов, имела высокую надёжность и высокое быстродействие — 1 млн оп/с.
При появлении ЭВМ второго поколения разработчики занялись разработкой и создание языков программирования, обеспечивающих удобный набор программ.
Одним из первых языков программирования был АЛГОЛ (создан группой ученых американской Ассоциацией по вычислительной техники).
В 1960 г. появились первые интегральные схемы (ИС), которые получили широкое распространение в связи с малыми размерами, но громадными возможностями. ИС — это кремниевый кристалл, площадь которого примерно 10 мм2. 1 ИС способна заменить десятки тысяч транзисторов. 1 кристалл выполняет такую же работу, как и 30-ти тонный “Эниак”. А компьютер с использованием ИС достигает производительности в 10 млн. операций в секунду.
С машинами третьего поколения связано ещё одно значительное событие — разработка и внедрение визуальных устройств ввода-вывода алфавитно-цифровой и графической информации с помощью электронно-лучевых трубок — дисплеев, использование которых позволило достаточно просто реализовать возможности вариантного анализа. История появления первых прототипов современных дисплеев относится к послевоенным годам. В 1948 году Г. Фуллер, сотрудник лаборатории вычислительной техники Гарвардского университета, описал конструкцию нумероскопа. В этом приборе, под руководством ЭВМ, на экране электронно-лучевой трубки появлялась цифровая информация. Дисплей принципиально изменил процесс ввода-вывода данных и упростил общение с компьютером.
В 70-ых гг. XX века благодаря появлению микропроцессоров стало возможным осуществлять буферизацию как данных, принимаемых с экранного терминала, так и данных, передаваемых ЭВМ. Благодаря чему регенерацию изображения на экране удалось реализовать средствами самого терминала. Появилась возможность редактирования и контроля данных перед их передачей в ЭВМ, что уменьшило число ошибок. На экране появился курсор — подвижная метка, инициализирующая место ввода или редактирования символа. Экран дисплея стал цветным. Появилась возможность отображения на экране сложных графических изображений — это дало возможность для создания красочных игр (хотя первые компьютерные игры появились ещё в 1950-е, но были псевдографическими) и предназначенных для работы с графикой программ.
Четвёртое поколение — это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.
Впервые стали применяться большие интегральные схемы (БИС), которые по мощности примерно соответствовали 1000 ИС. В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма (0,635 см2.). Компьютеры: ”Эльбрус”, ”Макинтош”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду.
Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов.
В 1985 году компания Intel анонсировала первый 32-разрядный процессор Intel-80386 (Intel-80386DX). Он имел все положительные качества своих предшественников. Вся система команд Intel-80286 полностью совместима с набором команд 386-го. Новый процессор был полностью 32-разрядным и работал на частоте в 16 МГц (позже появились модели с 25, 33 и 40 МГц). С увеличением шины данных до 32 бит число адресных линий было также увеличено до 32, что позволило микропроцессору обращаться прямо к 4 Гбайт физической памяти или к 64 Тбайт (1 Терабайт = 1024 Гбайт) виртуальной памяти. Для поддержания совместимости с Intel-8086 процессор работал в защищённом режиме, также поддерживался реальный режим, основным отличием была возможность переходить из одного режима работы в другой без перезагрузки компьютера. Появился также новый режим — виртуальный — позволявший микропроцессору работать так же, как и неограниченное количество Intel-8086. Это давало возможность процессору выполнять сразу несколько программ.
Второе место после PC фирмы IBM занимает фирма Apple Computer с PC Macintosh. Компьютеры выпускались на основе процессоров фирмы Motorola. Эти компьютеры очень удобны при использовании дома, в офисе и для обучения в школе. Последние модели — LC 475, LC 575 и LC 630 — основанные на процессорах Motorola 68LC040, оснащаются дисководом CD-ROM.
Самые производительные компьютеры Macintosh серии Quadra, оснащались процессором 68040 с тактовой частотой до 33 МГц, сопроцессором, имели возможность расширения ОЗУ до 256 Мбайт. Quadra в основном использовались в полиграфическом и рекламном деле, а также в создании мультимедиа-приложений и других задачах, требующих больших вычислительных мощностей и обработки значительных объёмов данных; они также подходят для создания программного обеспечения. С 1993 года выпускаются компьютеры подсемейства AV, которые имели стандартный видеовходы и видеовыходы, что давало возможность выводить информацию как на экран стандартного дисплея, так и на экран обычного телевизора.
Кроме вышеперечисленных моделей Apple Computer выпускает портативные компьютеры серии PowerBook. Наибольшую популярность завоевали компьютеры семейства Performa, которые оснащались факс-модемом, что, было удобно для надомной работы.
В 1993 году компания Intel начала промышленный выпуск нового процессора — Intel Pentium (Intel не стал присваивать ему номер 80586).
Впоследствии появились модели с частотой 90 и 100 МГц. Однако вскоре обнаружились ошибки в устройстве деления, и компании Intel пришлось опубликовать подробное описание этого дефекта. После этого скандала практически все процессоры Pentium стали тестировать, и в прайс-листах появилась надпись BUG FREE!, что буквально можно перевести как «свободно от ошибок».
Сейчас ведутся интенсивные разработки ЭВМ V поколения. Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Для ЭВМ V поколения свойственно создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов). Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста.В последнее время высказывались и мысли о том, что давно пора расстаться с электронами как основными действующими лицами на сценах микроэлектроники и обратиться к фотоном. Использование фотонов якобы позволит изготовить процессор компьютера размером с атом. О том, что наступление эпохи таких компьютеров уже не за горами говорит тот факт, что американским ученым удалось на доли секунды остановить фотонный пучок (луч света)…
Электронно-вычислительная машина. 100 знаменитых изобретений
Электронно-вычислительная машина
Возрастание количества вычислений в XIV–XVI вв. требовало увеличения скорости вычислений. В 1614 г. шотландец Дж. Непер выпустил первые таблицы логарифмов, содержавшие 8-значные логарифмы синусов, косинусов и тангенсов для углов от 0 до 90°. В 1623 г. английский математик Э. Гантер изобрел логарифмическую линейку. Это была логарифмическая шкала, на которой сложение отрезков производилось с помощью циркуля. В 1630 г. англичанин У. Отред заменил циркуль второй линейкой (движком).
В 1645 г. французский физик Блез Паскаль построил суммирующую машину, модифицированную в 1694 г. немецким ученым Лейбницем. Именно Лейбниц предложил двоичное исчисление, применяемое в современных электронно-вычислительных машинах. Его суть заключается в том, что вместо 10 знаков, как в десятичной системе, для записи числа применяются всего два: 0 и 1.
Истинным предком современной электронной вычислительной машины следует считать вычислительное устройство, которое может переходить к следующей операции после выполнения предыдущей самостоятельно, то есть способно выполнять не просто вычислительную операцию, а последовательность операций. Приоритет в данной области принадлежит англичанину Ч. Бэббиджу. В 1818 г. Бэббидж предложил идею устройства для вычисления конечных разностей, работающего на механическом принципе, и спустя 10 лет построил это устройство.
В 1834 г. появилась новая наука – аналитическая механика, изучавшая принципы управления ходом вычислений в счетных машинах, подобно тому как сегодня это делается с помощью машинных программ. В то время электрические сигналы еще не применялись, и информация проходила по устройству через систему зубчатых колес, а источником энергии был масляный привод. Вычислительная машина, спроектированная Бэббиджем, была несовершенна по своему техническому уровню и не была доведена до конца. Тем не менее, замысел Бэббиджа впоследствии лег в основу современных компьютеров.
Во II половине XIX в. стали применяться различные механические и электромеханические счетные устройства. Они служили главным образом для ускорения вычислений в бухгалтерии и статистике. В 1878 г. в России П. Л. Чебышев сконструировал оригинальную суммирующую машину типа арифмометра для сложения и вычитания, дополнив ее вскоре устройством для умножения, что позволило выполнять все четыре арифметические действия. В 1874 г. в России инженер В. Т. Однор сконструировал новый арифмометр, применив в нем более совершенный установочный механизм.
В 1887 г. была создана первая клавишная суммирующая машина – комптометр Фельта. Одной из первых цифровых систем управления, использующих принципы счетно-машинной техники, явилась система управления (правда, довольно примитивная) в ткацкой машине французского изобретателя Ж. М. Жаккара. В середине 1880-х годов он разработал специальное приспособление к ткацкому станку. Лента с отверстиями, расположенными в определенном порядке, управляла механизмом станка, предназначенного для выработки крупноузорчатых тканей, причем в соответствии с расположением отверстий на ленте получались и соответствующие узоры.
В 1889 г. американец Холлерит построил систему для работы с перфокартами, работающую на механическом принципе. Она предназначалась для обработки статистической информации. Через год эта система вступила в строй. В 1896 г. Холлерит учредил акционерное общество, известное сегодня как фирма IBM.
Создание математических устройств, оперирующих не числами, а непрерывно меняющимися величинами, было вызвано потребностями землеустройства и геодезии (например, для измерения площадей криволинейных фигур) еще в середине XIX века.
Такими машинами были планиметры русского инженера П. А. Зарубина и немецкого изобретателя Л. Амслера, созданные в 1854 году.
Первая в мире математическая машина для интегрирования дифференциальных уравнений была создана академиком А. Н. Крыловым при участии механика Р. М. Ветцера в 1911–1912 гг. в Петербурге. В ней были применены механические суммирующие, множительные и интегрирующие устройства. В основном эта машина была сходна с более поздними устройствами для решения дифференциальных уравнений – дифференциальными анализаторами (механическими интегрирующими машинами). В США над аналогичными машинами работал В. Буш, создавший свой первый дифференциальный анализатор в 1925 году. В СССР в 1938 г. был сконструирован механический дифференциальный анализатор с шестью фрикционными интеграторами. Подобные машины, в которых информация представлена в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных физическими величинами, называются аналоговыми вычислительными машинами.
С 1935 г. в Советском Союзе начались исследования по созданию гидравлических устройств для решения ряда дифференциальных уравнений – гидроинтеграторов.
В годы Второй мировой войны в США появились электромеханические автоматические машины с программным управлением на электромагнитных реле.
Первая такая машина была построена в 1944 г. в Гарвардском университете и называлась «МАРК-1». В ней использовались элементы техники построения счетно-аналитических машин с применением перфокарт.
В 1946 г. П. Эккерт и Дж. Моучли создали вычислительную машину ENIAC (электронный интегратор и вычислитель) для расчета баллистических траекторий снарядов. В 1947 г. они начали разработку первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer).
В 1949 г. англичанином Уилксом была создана вычислительная машина EDSAC.
В 1951 г. Эккерт и Моучли создали машину UNIVAC-1 (Universal Automatic Computer). UNIVAC-1 была создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Она работала с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство емкостью 1000 12-разрядных десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки. Она была построена для бюро переписи США и пущена в эксплуатацию весной 1951 года.
Первые компьютеры строились на релейных схемах или на вакуумных лампах. По размерам они были настолько большими, что занимали большую комнату. Сейчас такие компьютеры принято называть компьютерами первого поколения.
Компьютеры на вакуумных лампах часто выходили из строя, занимали много места и имели очень ограниченную область применения. В основном они использовались для научно-технических расчетов, которые проводились создателями этих машин. Программы для таких компьютеров составлялись в машинных кодах или на языках, близких к машинным языкам.
Машины с электромеханическими реле позволяли решать довольно сложные задачи, но были относительно тихоходны в счетах.
Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 1950-х годов было отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из пионеров вычислительной техники Д. Эккерта, «архитектура машины определяется памятью». Исследователи сосредоточили свои усилия на запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.
В 1951 г. Дж. Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине «Whirlwind-1» впервые была применена память на магнитных носителях. Она представляла собой 2 куба с 323 217 сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на четность.
В связи с бурным развитием электроники появилась возможность создания совершенных математических машин – устройств, производящих математические и логические операции над вводимыми в них данными и дающих результаты в удобном для использования виде.
Электронные вычислительные машины оперируют с числами, представленными в виде определенной последовательности электрических импульсов – кода данного числа. Перед началом решения той или иной задачи она должна быть сформулирована в виде определенных математических соотношений, причем самые сложные задачи можно решать посредством четырех действий арифметики. Электронно-вычислительная машина осуществляет тот же порядок решения задач, что и человек-оператор, работающий на арифмометре, хотя скорость выполнения операций при этом намного выше. В отличие от таких вычислительных машин, как арифмометр, в электронных машинах весь вычислительный процесс полностью автоматизирован. Операции представлены в виде задания, называемого командой, с помощью определенного кода. Из последовательных команд образуется программа для работы машины, т. е. программа вычислений. Команды хранятся в так называемом запоминающем устройстве (или накопителе).
При программировании стремятся сравнительно небольшим количеством команд обеспечить выполнение большого числа арифметических действий.
После того как в машину введены исходные данные и программа вычислений, записанная в виде условного кода, полная автоматичность вычислительного процесса обеспечивается устройством управления. Введенные в машину коды переносятся в запоминающее устройство, разбитое на множество перенумерованных ячеек. Емкость запоминающего устройства во многом определяет способность машины решать разнообразные задачи.
Основными элементами первых электронных вычислительных машин были электронные реле, электронные вентили и счетчики импульсов. В качестве запоминающей ячейки применялись вакуумные электронные реле – триггерные ячейки. Из комбинаций отдельных деталей и отдельных стандартных ячеек составлялись блоки машины. Основными из них являлись следующие устройства.
Вводное (или входное) устройство служило для первоначального ввода исходных числовых данных и команд (программы вычислений).
Арифметическое устройство, объединяющее электронные счетные схемы, выполняло арифметические действия и логические операции. Оно приводило заданное действие в соответствие с заранее установленным кодом операции. Применение двоичной системы счисления позволяло все арифметические операции свести к операциям сложения и вычитания кодов чисел этой системы. Сложение и вычитание производилось электронным сумматором. Это устройство являлось важнейшим элементом электронной счетной машины.
Запоминающее устройство использовало электронные реле и различного типа линии задержки импульсов, а также магнитные ленты и барабаны, перфорированные ленты и т. п.
Устройство управления, превращало команды в систему импульсов и обеспечивало полную автоматичность всех вычислений по заданной программе.
Устройство контроля позволяло контролировать производимые машиной расчеты, правильность вычислений, сигнализировало о возникших в машине неисправностях и ошибках в вычислениях. Контроль над работой машины осуществлялся с центрального пульта управления.
Выводные (выходные) и печатающие устройства служили для фиксирования полученных результатов вычислений. Эти результаты записывались в виде импульсов кода, а специальные дешифрирующие печатающие устройства преобразовывали записанный код в цифры и печатали их.
Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC-1 фирма «Ремингтон – Рэнд» в 1952 г. выпустила ЭВМ UNIVAC-1103, которая работала в 50 раз быстрее своего предшественника. Позже в компьютере UNIVAC-1103 впервые были применены программные прерывания.
Сотрудники фирмы «Ремингтон – Рэнд» использовали алгебраическую форму записи алгоритмов под названием «Short Code». Это был первый интерпретатор, созданный в 1949 году Джоном Моучли. Капитан ВМФ США (в дальнейшем единственная в ВМФ женщина-адмирал) Грейс Хоппер разработала первую программу-компилятор А-0. Эта программа производила трансляцию на машинный язык всей программы, записанной в удобной для обработки алгебраической форме.
В начале 1950-х годов в разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM. В 1952 г. она выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM-701, который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12 000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант этой машины – IBM-704 отличался высокой скоростью работы. В ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой.
После IBM-704 была выпущена машина IBM-709, которая в архитектурном плане приближалась к машинам второго и третьего поколений. В ней впервые была применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода – вывода.
В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Их изобретение позволило создать новый тип памяти – дисковые запоминающие устройства, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM-305 и RAMAC.
RAMAC имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12 000 об/мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10 000 знаков каждая.
Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 г. для машины IBM-701 «Систему быстрого кодирования».
В Советском Союзе в 1948 г. развитие вычислительной техники было объявлено общегосударственной задачей. Развернулись работы по созданию серийных ЭВМ первого поколения.
В 1950 г. в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) организован отдел цифровых ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. В 1951 г. здесь была спроектирована БЭСМ (Большая Электронная Счетная Машина), а в 1952 г. началась ее опытная эксплуатация.
В проекте вначале предполагалось применить память на трубках Вильямса, но до 1955 г. в качестве элементов памяти в ней использовались ртутные линии задержки. По тем временам БЭСМ была весьма производительной машиной – 800 операций в секунду. Она имела трехадресную систему команд, а для упрощения программирования широко применялся метод стандартных программ, который в дальнейшем положил начало модульному программированию и пакетам прикладных программ. Серийно эта машина стала выпускаться в 1956 г. под названием БЭСМ-2.
В этот же период в КБ, руководимом М. А. Лесечко, началось проектирование другой ЭВМ, получившей название «Стрела».
Условия серийного производства предопределили некоторые особенности «Стрелы»: невысокое по сравнению с БЭСМ быстродействие, просторный монтаж и т. д. В этой машине в качестве внешней памяти применялись 45-дорожечные магнитные ленты, а оперативная память была на трубках Вильямса. «Стрела» имела большую разрядность и удобную систему команд. В конце 1953 г. началось ее серийное производство.
В лаборатории электросхем Энергетического института под руководством И. С. Брука в 1951 г. построили макет небольшой ЭВМ под названием М-1.
В следующем году здесь была создана вычислительная машина М-2, положившая начало созданию экономичных машин среднего класса.
В машине М-2 использовались 1879 ламп – меньше, чем в «Стреле», а средняя производительность составляла 2000 операций в секунду. Были задействованы 3 типа памяти: электростатическая на 34 трубках Вильямса, на магнитном барабане и на магнитной ленте с использованием магнитофона МАГ-8.
В 1955–1956 гг. коллектив лаборатории выпустил малую ЭВМ М-3 с быстродействием 30 операций в секунду и оперативной памятью на магнитном барабане. Особенность М-3 заключалась в том, что для центрального устройства управления был использован асинхронный принцип работы.
Разработка еще одной малой вычислительной машины под названием «Урал» была закончена в 1954 г. коллективом сотрудников под руководством Рамеева. Эта машина стала родоначальником целого семейства «Уралов», последняя серия которых («Урал-16») была выпущена в 1967 году. Простота машины, удачная конструкция, невысокая стоимость обусловили ее широкое применение.
В 1958 г. под руководством В. М. Глушкова в Институте кибернетики Академии наук Украины была создана вычислительная машина «Киев», имевшая производительность 6–10 тыс. операций в секунду. Она впервые в СССР использовалась для дистанционного управления технологическими процессами.
В середине 1950-х годов в ЭВМ вместо электронных ламп стали применяться полупроводниковые приборы – диоды и транзисторы. Поскольку срок службы цифровых элементов на полупроводниках значительно выше, чем у электронных ламп, то с переходом на новую элементную базу возросла надежность ЭВМ и уменьшились их габариты. Это обусловило начало создания ЭВМ 2-го поколения. Машины этого поколения просуществовали с первой половины 50-х годов до первой половины 60-х годов. В ЭВМ 2-го поколения можно было использовать несколько языков программирования. Базовое программное обеспечение еще составлялось на языках, близких к машинно-ориентированным языкам, однако в пакетах прикладных программ уже использовались языки более высокого уровня.
Внедрение полупроводников позволило значительно повысить быстродействие ЭВМ: машины 1-го поколения имели максимальное быстродействие несколько десятков тысяч операций в секунду, первые транзисторные ЭВМ – примерно 5000 операций в секунду, затем они достигли уровня 10–15 млн операций в секунду.
В 1960-е годы произошло существенное изменение структуры ЭВМ, в результате которого их различные устройства получили возможность работать независимо друг от друга по разным программам. Это позволило одновременно решать на машине несколько задач. Работой ЭВМ и формированием потока задач занимается особая программа – операционная система. Мультипрограммный режим не ускоряет решение одной определенной задачи, но повышает общую производительность ЭВМ.
Развитие мультипрограммных режимов работы привело к появлению ЭВМ коллективного пользования. В этих машинах устройства ввода располагаются не в машинном зале, а у потребителей услуг, удаленных от ЭВМ. С помощью таких устройств (терминалов) задачи вводятся в машину по линиям связи, а машина, в свою очередь, сама определяет очередность их выполнения. Результаты решения по этим же линиям направлялись на терминалы, где были печатающие устройства или дисплей.
Следующим этапом было объединение ЭВМ коллективного пользования в системы, включающие несколько машин, отдаленных друг от друга на большое расстояние. Это требовало расширения возможностей ЭВМ и усложнения их структуры. Полупроводниковая техника не отвечала новым требованиям в отношении габаритов, надежности, экономичности и технологичности.
На смену ЭВМ 2-го поколения пришли машины 3-го поколения, построенные на интегральных микросхемах. В машинах 2-го поколения блоки собирались из отдельных деталей, соединяемых при помощи пайки. Они имели большие размеры, а места соединений были причиной частых неисправностей. Применение интегральных микросхем дало возможность повысить надежность без увеличения размеров.
Особенностями ЭВМ 4-го поколения были как применение больших интегральных микросхем, заменявших несколько десятков полупроводниковых блоков, так и изменение основных элементов оперативной памяти. Запоминающие устройства на ферритовых сердечниках, применявшиеся на машинах 1–3-го поколений, в этих машинах стали использоваться в качестве дополнительной «медленной» памяти, а оперативная память была основана на полупроводниках.
В 1960–1970-е годы в сверхмощных ЭВМ применялись несколько процессоров, использовавшихся одновременно. Это позволило разделить процесс решения задачи на ряд ветвей, выполнение которых может проводиться независимо друг от друга, что сокращает время выполнения программы.
Число областей, в которых применяются ЭВМ, растет. Это научно-технические расчеты, базирующиеся на математических методах; автоматизация проектирования объектов; экономические расчеты; информационно-справочная служба; математическое моделирование в биологии, медицине, геологии, социологии; автоматическое управление технологическими процессами и сложными установками.
Возможности увеличения скорости быстродействия при помощи обычных процессоров практически исчерпались. Это требует использования новых технологий, в частности оптических.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРесИстория развития ЭВМ: основные вехи.
История развития ЭВМ связана с именами выдающихся ученых, которые уверенно шли к своей цели – облегчить вычислительную деятельность человека с помощью машин.
История развития ЭВМ. Счетные машины
Блез Паскаль (1623-1662). В течение нескольких лет молодой ученый разработал более пятидесяти моделей счетных машин, стараясь помочь отцу считать налоги. В 1645 году создал «паскалину», которая выполняла сложение и вычитание.
Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) предложил счетную машину, которую назвал арифмометром. Она выполняла все арифметические действия.
Чарльз Беббидж (1792-1872) – первая программно-управляемая машина была почти закончена и состояла из двух частей: вычисляющей и печатающей. Выдвинул перспективные идеи о памяти машины и процессоре. Помощница ученого Огаста Ада Лавлейс разработала первую в мире программу для вычислительной машины.
История развития ЭВМ. Новые идеи, новые изобретения.
Герман Холлерит (1829 — 1896) – изобрел в 1888 году табулятор – счетную машину с электрическим реле. Использовал в разработке перфокарты Жаккара.
К 1900 годам в массовое производство вошли механические калькуляторы, а затем и электромеханические.
Форест – 1906 год – создание трехэлектродной вакуумной лампы (триода). Это открытие станет впоследствии толчком к созданию ЭВМ.
Конрад Цузе (Германия) изобрел в 1938 году новую механическую машину, обрабатывающую информацию в двоичном коде. В 1941 году появилась электромеханическая на базе реле, которую считают первым компьютером, управлямым программой. Она выполняла арифметические действия, в том числе с плавающей точкой.
Джон Мочли и Преспер Экерт – в 1946 году в Пенсильвании разработали первую ЭВМ. Она была названа ЭНИАК, имела автоматическое программное управление.
Джон фон Нейман (1903-1957) – математик, сформулировал принцип «хранимой программы».
1949 год – Кембриджский университет — новая английская ЭДСАК обладала всеми компонентами современных электронно-вычислительных машин.
История развития ЭВМ. Первая советская.
В 1951 году появилась МЭСМ (малая электронная счетная машина), которая была разработана учеными под руководством С.А.Лебедева в лаборатории под Киевом. Затем были изобретены и другие, лучшей из которых в шестидесятые годы считалась ЭВМ «М-20» (создана под руководством С.А. Лебедева), которая выполняла двадцать тысяч операций в секунду.
История возникновения ЭВМ. От поколения к поколению.
ЭВМ первого поколения (50-60 годы ХХ века). Основной элемент – электронная лампа. Большой объем (занимала площадь 170 квадратных метров) и вес машины (30 тонн). У изобретателей определился круг основных составляющих ЭВМ: процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода.
ЭВМ второго поколения (60-65 годы ХХ века). Элементная база – полупроводниковые транзисторы. Объем памяти (на магнитных сердечках) возрос в 32 раза, скорость увеличилась в 10 раз. Уменьшились размер и масса машин, повысилась их надежность. Были разработаны новые языки важные программирования: Algol, FORTRAN, COBOL, которые сделали возможным дальнейшеесовершенствование программ. В этот период создается процессор ввода-вывода, начинается использование операционных систем.
ЭВМ третьего поколения ((1965-1970 годы) Элементная база поменяла транзисторы на интегральные микросхемы. Значительно снижены габариты ЭВМ, их стоимость. Появилась возможность использовать несколько программ на одной машине. Активно развивается программирование.
ЭВМ четвертого поколения (1970-1984 гг.) Смена элементной базы – размещение на одном кристалле десятки тысяч элементов. Значительное расширение пользовательской аудитории.
Дальнейшая история развития ЭВМ и ИКТ связана с совершенствованием микропроцессоров, разработкой микрокомпьютеров, которыми могут владеть отдельные люди. Стив Возняк разработал первый массовый домашний компьютер, а затем – первый персональный компьютер.
Кто изобрел компьютер | Windows коучинг
Здравствуйте, дорогие читатели! В современном мире человечеству уже трудно представить свою жизнь без компьютера. Ведь сам термин «компьютер» ассоциируется со значением «вычислитель».
В прошлом люди старались изобрести такое устройство, которое бы автоматически обрабатывала и вычисляла данные. Вообще конечно, на первый взгляд довольно трудно ответить, кто изобрел компьютер первым. Поэтому в сегодняшней статье предлагаю Вам просто окунуться в историю создания компьютеров.
Практически во всех учебниках, справочниках и энциклопедиях, когда речь заходит о создании электронных вычислительных машин, всегда говорится, что первая из них — ЭНИАК — была разработана в США в 1943 — 1945 годах по проекту Маучли и Эккерта. В 1950 году они получили патент на изобретение электронной вычислительной машины. Но все эти годы лишь узкому кругу специалистов было известно, что в 1939 — 1941 годах осуществлялась постройка электронного вычислительного устройства по проекту Д. В. Атанасова, и к началу 1942 года проект был близок к завершению.
Кто изобрел компьютер и кто участвовал в этой гонке?
Первая серийная ЭВМ была разработана американской корпорацией «Сперри Рэнд» в 1951 году. Эта фирма приобрела патентные права Маучли и Эккерта. Вслед за ней к серийному выпуску перешла и корпорация IBM, с которой «Сперри Рэнд» заключила соглашение, регулирующее, в частности, вопросы, связанные с патентными правами.
В последующие годы IBM и «Сперри Рэнд» были ведущими производителями ЭВМ в США и во всем мире. Однако наряду с ними ЭВМ стали изготовлять много других фирм, среди которых находилась и фирма «Ханиуэлл».
В 1967 году «Сперри Рэнд» предъявила иск на 200 миллионов долларов фирме «Ханиуэлл», обвиняя ее в нарушении патентного законодательства. В результате этого иска в 1973 году начался судебный процесс, продолжавшийся в течение 135 заседаний, в ходе которых были заслушаны показания большого числа экспертов, а в качестве свидетелей были привлечением Атанасова и Маучли.
Дело занимало 1250 страниц. На процессе была проделана огромная работа, которая не под силу ни одному коллективу, занимающемуся историей науки. Было поднято и проанализировано огромное число самых разнообразных документов, сопоставлены показания и мнения крупных специалистов, сравнены проекты первых ЭВМ и т.п. В результате всей этой работы Федеральный окружной суд в США 19 октября 1973 года объявил недействительным патент Маучли и Эккерта на автоматическую ЭЦВМ, мотивируя свое решение тем, что идея такой машины была заимствована из проекта Атанасова.
Вот наиболее интересные пункты из решения суда, который помог многим ответить на различные вопросы, в том числе кто изобрел компьютер первым из этих соперников? Ведь поистине считается, что «Эккерт и Маучли» не являются конструкторами электронной вычислительной машины, а они всего лишь извлекли сущность концепции из изобретения доктора Джона Винсента Атанасова.
В период с 1937 по 1942 года Атанасов, в то время профессор физики и математики в колледже штата Айова (город Эймс), разработал и построил ЭЦВМ.
Уже в декабре 1939 года Атанасов заключительно обосновал и показал на практике свои основные идеи, создав работающую настольную модель вычислительной машины. Эта настольная модель, построенная в сотрудничестве с аспирантом Клиффордом Берри, позволяла проверить различные компоненты машины в различных условиях работы.
В августе 1940 года в связи с дальнейшими работами Атанасов подготовил все необходимые документы, в которых были отражены все необходимые параметры и характеристики проектируемых деталей.
Поскольку Маучли проявил интерес к машине и ее принципам, Атанасов пригласил Маучли посетить Эймс для ознакомления с машиной.
В результате данного визита, дискуссий Маучли с Атанасовым, демонстрации машины, чтения рукописи Маучли пришел к изобретению ЭЦВМ, заявленному в патенте на ЭНИАК.
А кто же такой Атанасов вообще?
Его дед участвовал в освободительной борьбе болгарского народа против османского господства. Когда Атанасову исполнилось тринадцать лет, дядя перевез его в США. Впоследствии он стал инженером-электриком. В 1930 году он получил степень доктора философии по математике, затем стал доцентом, а позднее профессором математики и физики в колледже штата Айова, в котором и работал до 1942 года.
В 1933 году сам Атанасов начал исследовать проблемы автоматизации вычислений, необходимых для решения больших систем линейных алгебраических уравнений. Общая концепция построения машины сложилась у него осенью 1937 года при следующих обстоятельствах.
Однажды после бесплодных размышлений в течение дня он выбежал из своего кабинета, завел свой автомобиль и промчался триста километров со скоростью около сто километров в час. Он не ставил перед собой никакой цели, а просто мчался с большой скоростью, требующей концентрации внимания на управлении машиной, пытаясь таким образом отвлечься от мыслей о своих вычислениях. Остановив машину, он зашел в придорожную закусочную. И именно в этой закусочной, в столь необычной атмосфере, он ясно представил будущую ЭВМ. В следующие два-три дня он изложил на бумаге основные положения конструкции машины.
К этому времени получили довольно широкое распространение электромеханические машины (табуляторы). Атанасов решил, что для постройки машины необходимо использовать новые принципы. Так он пришел к идее применить двоичную систему счисления, которая впоследствии получила всеобщее признание при конструировании ЭВМ как наиболее экономичная и эффективная.
Исследовав различные возможности, Атанасов остановился на реализации двоичной системы счисления при помощи электронных ламп. Машина должна была содержать схемы управления, счета и памяти, при этом память требовала очень большого количества ламп. Поэтому Атанасов сконструировал память машины из электрических конденсаторов.
На постройку своей машины Атанасов получил всего 6460 долларов, часть из этих денег ушла на оплату работы аспиранта К. Берри, с которым он начал постройку машины. Для сравнения: на работы, связанные с созданием семейства машин IBM-360 в шестидесятые годы было израсходовано полмиллиарда, а в 1973 году только в США шесть ведущих фирм на научные исследования в области вычислительных машин затратили уже свыше миллиарда долларов.
Любопытно, что Атанасов в 1940 году пытался заинтересовать фирму IBM своим изобретением. Но в письме, полученном им, сообщалось, что IBM никогда не станет применять электронный цифровой компьютер в своем деле. В таком же духе реагировали и другие фирмы, куда обращался Атанасов.
В 1942 году работа над машиной была в основном закончена, но в это время США уже вступили в войну. Атанасов начал работать в акустическом отделении в военной лаборатории в Вашингтоне. Через несколько лет машина была разобрана, хотя в ней были построены все основные блоки.
Еще до переезда в Вашингтон Атанасов договорился с колледжем Айовы о том, что колледж сделает заявку и получит патент на спроектированную машину. Но колледж не выполнил договоренности и заявки не сделал. По этому поводу американская журналистка Д. Моленгофф пишет: «35 лет тому назад немногие могли предвидеть многочисленные применения этого «ящика с памятью». В колледже штата Айова считали, что подобная сложная машина никогда не будет пользоваться широким спросом, они предвидели возможность сбыта всего трех-четырех установок на все Соединенные Штаты и предсказывали жесткие ограничения их использованию». К работе над ЭВМ после переезда в Вашингтон Атанасов не возвращался. Берри Умер в 1963 году, а работа Атанасова до выхода на пенсию была связана с исследованиями военного назначения.
По структуре машина Атанасова и машина ЭНИАК имели очень мало сходства, за исключением общих принципов автоматизации вычислений электронными методами. Однако именно эти принципы фигурировали в патентной заявке Маучли и Эккерта. Верно также и то, что машина Атанасова натолкнула Маучли на идею постройки цифровой вычислительной машины. Однако не следует преувеличивать значение этого обстоятельства.
Норберт Винер в 1940 году обосновал научно важные принципы построения ЭВМ. «Эти мысли почти носились тогда в воздухе, — писал впоследствии Винер, — и я не хочу в данный момент заявлять какие-либо претензии на исключительный приоритет в их формулировке». Поэтому не следует чрезмерно противопоставлять Атанасова и Маучли, машину Атанасова и ЭНИАК.
На судебном процессе оба выдающихся конструктора давали показания без особой охоты, и, несмотря на то, что их точки зрения на изобретение ЭВМ не совпадали, они остались, по словам Атанасова, «добрыми друзьями». И Атанасов, и Маучли внесли крупный вклад в развитие математических машин.
Современные ЭВМ по основной идее конструкции радикально отличаются как от машины Атанасова, так и от ЭНИАКа Маучли и Эккерта. Их могущество опирается на принцип хранения программы в запоминающем устройстве машины, что, собственно» и обеспечивает автоматическое решение задачи. Этот принцип хранимой программы не предусматривался в проектах Атанасова и Маучли.
Вообще следует отметить, что еще это сказал Джон фон Нейман. Однако еще до того, как в США вошли в строй машины, построенные по его проектам, в Великобритании была введена в эксплуатацию первая машина такого типа, созданная по проекту М. В. Уилксом в 1949 году.
Первые программы для этой машины были написаны А. Тьюрингом, который в 1936 году доказал теоретическую возможность создания вычислительной машины для автоматического решения любых численных задач («машина Тьюринга»). Независимо от ученых, работавших в США и Великобритании, проект ЭВМ на 1500 электронных лампах был разработан в Германии инженером К. Цузе в 1937 — 1942 годах, однако он не был реализован из-за отсутствия ассигнований.
В 1970 году Болгарская Академия наук пригласила Атанасова посетить родину его предков. Решением Президиума Народного собрания Болгарии Атанасов был награжден за заслуги в развитии науки орденом Кирилла и Мефодия первой степени.
Итак, уважаемые читатели, завершая сегодняшнюю статью, я бы хотел сказать, что однозначного и правильного ответа на сегодняшний вопрос: «Кто изобрел компьютер?» должный список «отцов-основателей» нынешней электронно-вычислительной техники, изобретателей ЭВМ отнюдь не ограничивается одной-двумя фамилиями. Однако первое место в этом ряду принадлежит именно Джону Винсенту Атанасову.
Вот и все, о чем я хотел Вас сегодня проповедать в этой статье. Всем до встречи в статье => Как открыть файл djvu на компьютере?
Если у вас возникли какие-либо вопросы, предложения или пожелания относительно этой статьи или всего блога в целом, тогда жду ваших комментариев, уважаемые друзья!
| 1642 г. | французский ученый Блез Паскаль изобрел арифметическую машину. |
| 1804 г. | французский инженер Жаккар придумал для управления ткацкими станками перфокарту. |
| 1834 г. | английский ученый Чарлз Бэббидж предложил проект аналитической машины. |
| 1876 г. | английский инженер Александр Белл изобрел телефонный аппарат. |
| 1897 г. | английский физик Дж. Томсон изобрел электронную лучевую трубку. |
| 1901 г. | итальянский физик Г.Маркони установил радиосвязь между Европой и Америкой. |
| 1904 — 1906 гг. | были созданы электронные лампы диоды и триоды. |
| 1938 г. | немецкий инженер Конрад Цузе создал первый механический компьютер. |
| 1939 г. | американец болгарского происхождения Джон Атанасов создал опытный образец вычислительной машины с двоичной арифметикой. |
| 1941 г. | Конрад Цузе изобрел первый универсальный компьютер на электромеханических элементах. |
| 1945 г. | Джон фон Нейман описал принципиальную схему устройства современного компьютера и принципы его работы. |
| 1948 г. | был изобретён транзистор. |
| 1955 — 1959 гг. | были заложены основы программирования. |
| 1957 г. | американской фирмой NСК был сконструирован первый транзисторный компьютер. |
| 1961 г. | фирмой IBM была решена проблема соединения компьютера с телефонной сетью посредством модема. |
| 1964 г. | были запущены в серию ЭВМ третьего поколения IBM-360. |
| 1968 г. | была создана фирма INTEL. |
| 1973 г. | фирма IBM выпустила первый жесткий диск типа «винчестер». |
| 1974 г. | фирма INTEL выпустила первый восьмиразрядный микропроцессор 8080 на 4500 транзисторах. |
| 1975 г. | Пол Аллен и Билл Гейтс разработали язык программирования Бейсик и создали фирму MICROSOFT. |
| 1975 г. | фирма IBM выпустила в продажу лазерные принтеры. |
| 1980 г. | японские фирмы SHARP, SANYO, PANASONIC, CASIO и американская фирма TANDY выпустили в продажу первый карманный компьютер, сохранивший особенности больших компьютеров. |
| 1983 г. | корпорация Apple Computers разработала персональный компьютер «LISA», снабженный «мышью». |
| 1983 г. | получили широкое распространение гибкие магнитные диски для передачи информации. |
| 1984 г. | фирмы SONY и PHILLIPS разработали стандарт для записи информации на компакт-диски CD-ROM. |
| 1993 г. | фирма INTEL приступила к выпуску микропроцессоров Пентиум. |
Кто изобрел компьютер?
Компьютер — самое универсальное изобретение из когда-либо созданных, и большинство из нас постоянно носит его с собой.
Но кого мы должны благодарить за создание самого первого компьютера?
2
Чарльз Бэббидж придумал механический компьютер Фото: ГеттиКто изобрел компьютер?
Британский математик Чарльз Бэббидж в 1837 г. придумал автоматический компьютер, работающий от пара.
Он закончил разработку своего изобретения в 1856 году, более чем на 100 лет раньше первых электронных изобретений.
Бэббидж никогда не имел возможности создать свое изобретение при жизни — но оно дало первое представление о цифровой программируемой машине, несмотря на то, что она механическая.
Он также мог вычислять огромные таблицы чисел гораздо быстрее, чем человек.
Бэббидж мог быть вдохновлен на свое создание более старыми машинами, такими как счеты, изобретенные в Китае в 1200 году.
Среди других возможных компьютерных предшественников могли быть кости Напьера, изобретенные в 1617 году шотландским математиком Джоном Напье.
Изобретение Нэпьера было больше похоже на механический калькулятор, который работал, выстраивая деревянные стержни с выгравированными на них таблицами умножения, чтобы легко умножать большие числа.
А 25 лет спустя, в 1642 году, французский математик Блез Паскаль создал калькулятор, но он мог только складывать и вычитать.
Но компьютер Бэббиджа, называемый Аналитической машиной, был непохож на любое из этих ранних творений и был намного сложнее — он спроектировал его для выполнения любых математических вычислений.
Британская ассоциация развития науки объявила его чудом механики, но в 1878 году отказалась дать деньги на его завершение.
Первым компьютером, который был построен, был Colossus — электронная цифровая машина, созданная британскими взломщиками кодов между 1934 и 1945 годами.
Алан Тьюринг изложил идею первого современного компьютера, электромеханической машины Тьюринга, в статье 1936 года.
За титул первого американского компьютера горячо оспаривались ABC и ENIC.
ABC (Atanasoff-Berry Computer) был одним из первых электронных цифровых компьютеров весом более 300 кг, изготовленным в штате Айова, США, примерно в 1940 году.
У него была фиксированная программа работы, и для выполнения одного процесса требовалось 15 секунд.
2
Чарльз Бэббидж так и не смог собрать свой компьютер, который считается самым первым из когда-либо изобретенных компьютеров.Возможно, это была первая машина, использующая двоичный код, но двоичная система была изобретена кем-то по имени Пингала в 300 году до нашей эры.
ENIC (электронный, числовой, интегратор и компьютер) — еще один ранний цифровой компьютер, сделанный в США в 1945 году.
Несмотря на то, что ABC была создана первой, ENIC получила первый патент, но позже было признано, что ABC появился первым, в 1970-х годах.
Кем был Чарльз Бэббидж?
Чарльз Бэббидж, британский математик, родился в Лондоне 26 декабря 1791 года и был одним из пяти братьев.
Он получил лучшее образование, которое могли получить его богатые родители, Бенджамин Бэббидж и Бетси Пламли, с частными репетиторами и в школах с высокими показателями.
Но хотя он родился в богатой семье, государственное финансирование, необходимое ему для сборки компьютера, так и не поступило.
Бэббидж основал Астрономическое общество, стал соучредителем Аналитического общества и был членом Королевского общества.
Он вернулся в Кембриджский университет, работал профессором с 1828 по 1839 год.
До появления аналитической машины Бэббидж изобрел машину, называемую разностной машиной, для составления и печати математических таблиц.
Считается, что это дало ему идеи и вдохновение для создания аналитической машины, первого компьютера.
Бэббидж женился на Джорджиане Уитмор в 1814 году, когда он закончил изучать математику в Кембриджском университете.
У них было восемь детей, но только трое пережили детство, и в течение трагических 12 месяцев его отец, жена и один из его детей умерли, примерно в 1827 году.
Сам Бэббидж умер в Лондоне 18 октября 1871 года. Генри Кавилл поделился видео, на котором он собирает компьютер с нуля
10 причин, по которым был изобретен компьютер
Мало кто из нас может представить себе жизнь без доступа к нашим компьютерам и без того, как они облегчают нашу жизнь.От интернет-магазинов и социальных сетей до простой обработки текстов и организации данных, компьютеры по сути стали критически важными для нашего здравомыслия и выживания в 21 — веках.
Однако более интересным может быть не то, что эти инновационные инструменты делают для нас сегодня, а скорее шаг назад во времени — шаг назад в 19 -й век, примерно в 1822 год. компьютер тогда, когда возникла самая первая идея, и кому мы должны воздать должное за создание такого революционного изобретения? Мы совершим небольшое путешествие во времени, чтобы ответить на эти вопросы и выяснить, каким был наш нынешний компьютер в момент его скромного начала.
История компьютерных технологийПочему был изобретен компьютер? Компьютер был изобретен для автоматизации математических вычислений, которые раньше выполнялись людьми. Чарльз Бэббидж считается «отцом» компьютера. Бэббидж был математиком, философом, изобретателем и инженером-механиком, который видел необходимость в автоматизированной системе, которая устраняла бы человеческую ошибку в вычислениях.
Начало программированияНо мы должны отдать должное не только Бэббиджу за возможности, которые мы часто принимаем как должное, когда ежедневно подключаемся к своему рабочему столу и портативным устройствам.Когда мы думаем о компьютере, мы часто думаем о клавиатуре, мониторе и всем, что происходит внутри, без нашего ведома или даже понимания. Мы просто нажимаем клавишу и ожидаем, что компьютер выполнит определенную функцию. И, к счастью, в большинстве случаев это так — благодаря очень сложному и точному компьютерному программированию.
Без программирования оборудования в нашем распоряжении было бы бесполезное устройство. Концепция Бэббиджа автоматизированной машины была только первым шагом на пути к реализации его идей.Ему также нужно было найти способ запрограммировать оборудование для выполнения задач, которые мы от него просим.
Видите ли, до представлений Бэббиджа компьютеры на самом деле не были аппаратным и программным обеспечением, которым мы знаем их сегодня. «Компьютер» был названием должности. И эту работу выполнял человек, который, по сути, считал числа в течение всего дня.
Довольно просто связаться с человеческим компьютером и сказать ему, что делать. Легкость транзакции не так проста с автоматом.Отсюда необходимость не только в самой машине, но и в программировании, которое происходило за кулисами, в инструкциях, которые диктовали бы, что она должна делать.
Здесь мы должны представить молодую женщину по имени Августа Ада Байрон. Ее часто называют первым компьютерным программистом, признавшим, что идеи Бэббиджа нашли применение за пределами того, на что он изначально рассчитывал. Вместе эти два выдающихся ума сформировали основу того, что мы сегодня понимаем как компьютерные науки и технологии (Kim & Toole, 1999).
Зачем понадобились компьютеры?В 1800-х годах печатные математические таблицы или журналы, которые по сути представляли собой очень длинные списки чисел, показывающих результаты вычислений, заполнялись «людьми-компьютерами», упомянутыми ранее. Вероятно, это была одна из самых болезненных и наименее гламурных работ 19 века. Люди сидели час за часом, выполняя вычисления вручную и записывая их в книги. Думайте об этом как о самом продолжительном уроке математики в мире.Не совсем то, что мы считали интересной работой.
Но эти расчеты были жизненно важны. Понимание их и данных, извлеченных из их результатов, было центральным для навигации, науки, техники и математики («Чарльз Бэббидж», без даты).
Что Чарльз Бэббидж понял, столкнувшись с журналами, которые, как он знал, чреваты ошибками, так это то, что человеческие компьютеры подвержены ошибкам и непостоянны. Ошибки произошли как в транскрипции, так и в вычислениях (VanderLeest & Nyhoff, 2005).И эти ошибки часто переносились на другой набор вычислений, создавая очень сложный и запутанный беспорядок. И это может быть проблемой, пытаетесь ли вы наметить навигацию для вашего следующего плавания через океан, рассчитать сумму налогов, которые необходимо собрать, или просто оценить, сколько продовольствия осталось на складе после сезона использования. .
Подумайте об этом так: представьте, что вы составляете схемы вычислений для навигации по вашему следующему путешествию через океан для торговли товарами.Это было, конечно, обычным явлением в 19-м веках. Ваши расчеты без вашего ведома полны ошибок. Вы не только не добираетесь туда, куда хотите, вы буквально и опасно теряетесь в море. Если бы то же самое произошло сегодня с расчетами авиаперелетов, например, мы оказались бы в ужасном беспорядке, пересекая пути с другими самолетами через опасные промежутки времени — не говоря уже о том, чтобы приземлиться в глуши.
«Момент ага» у Бэббиджа случился, когда он понял, что работу того, что он называл «неквалифицированными компьютерами», иначе говоря, людьми, может полностью взять на себя оборудование, которое не только повысит надежность и устранит человеческий фактор, но и ускорит процесс и повышение эффективности.Это звучит отчетливо знакомо, если мы рассмотрим автоматизацию труда сегодня!
Итак, имея свои идеи в руках и, по-видимому, после множества проб и ошибок на протяжении всего процесса, в 1822 году Бэббидж продолжил свою возмутительную идею автоматизации этих вычислений и создал то, что он назвал «механизмом различия» ( «Чарльз Бэббидж», nd).
Первый компьютер: «Разностная машина» Бэббиджа Разностная машинаБэббиджа была разработана для автоматического вычисления ряда значений.Это ужасно похоже на калькулятор, и в некотором смысле так оно и было. Он был предназначен для создания математических таблиц, подобных тем журналам, которые заполняются «людьми-компьютерами», упомянутым ранее, и автоматизации шагов, необходимых для вычисления данных. Однако это было простое устройство, которое могло выполнять только сложение и вычитание, а также несколько полиномиальных уравнений (Kim & Toole, 1999).
Тем не менее, это было определенно новаторским, поскольку до этого момента, когда физический труд начинал переходить на автоматизированные машины, никто не рассматривал такую идею для «умственного труда» (VanderLeest & Nyhoff, 2005).
Идеи Бэббиджа работали примерно так:
Вычисление полиномиальных уравнений, подобных приведенным выше, было самым сложным из того, что могла выполнить разностная машина. Однако нам нужно помнить, что один-единственный кривошип машины с точным результатом решает основную проблему с человеческими компьютерами: устранение риска ошибки и получение точных результатов немного быстрее, чем то, на что способен человек (VanderLeest И Nyhoff, 2005).
Ограничения разностной машины БэббиджаКак и многие новаторские идеи, Бэббидж осознавал ограниченность своей машины, и из-за отсутствия финансирования механизм разницы, к сожалению, так и не был реализован в полной мере.Тем не менее, к 1833 году Бэббидж уже начал думать о том, как улучшить свою конструкцию и функциональность машины. Одновременно с этим он также недавно подружился с неотъемлемым игроком на пути к первому компьютеру, мисс Августой Адой Байрон, которую мы упоминали ранее как ключевую фигуру в компьютерном программировании, понимании и применении разработок Бэббиджа (Kim & Toole, 1999).
Новая концепция Бэббиджа: аналитическая машинаИменно здесь нам нужно будет вернуть мисс Аду Байрон на передний план по мере того, как мы продвигаемся по второму делу Бэббиджа.Если вы помните, Ада признана одним, если не первым программистом. Она была дочерью лорда Байрона, в котором многие английские майоры могут признать влиятельную фигуру в мире поэзии. Однако Ада не хотела идти по литературным стопам отца, а скорее приняла желание матери, чтобы она занималась математикой и естественными науками (Kim & Toole, 1999).
Ада был очарован несколькими ранними публикациями Бэббиджа о его разностной машине, и 17-летний парень вскоре увлекся его работой.Эти двое быстро подружились после встречи в 1833 году. Бэббидж начал делиться с Адой своими идеями о новой машине, которая превзойдет разностный двигатель и станет по архитектуре очень похожей на современный современный компьютер, несмотря на то, что к тому же так и не был построен до конца. (Ким и Тул, 1999).
Начало компьютерных технологийБольшинство из нас знакомы с некоторыми основными концепциями компьютерных технологий, такими как «память» или «ЦП» (центральный процессор).Именно в этих основных идеях планы аналитической машины стали основой того, что мы понимаем как часть компьютерной обработки и программирования сегодня.
Если вы читаете это на своем компьютере, ваш центральный процессор — это то, что выдает инструкции вашему компьютеру, сообщая ему, что делать в основных арифметических, логических, управляющих операциях и операциях «ввода / вывода». В каком-то смысле это «мозг» вашего компьютера. Какой бы «ввод» вы ни доставляли, это данные или сигнал, необходимые компьютеру для того, чтобы предоставить вам требуемый «вывод» или действие.Простым примером является комбинация клавиатуры и монитора. Клавиатура — это устройство ввода (с вашим контролем), а монитор — это устройство вывода («Вывод», н.о.).
Звучит намного проще, чем есть на самом деле, и, к счастью, мы не особо задумываемся о том, что происходит за экранами наших компьютеров. Мы склонны просто предполагать, что машина будет делать все, что мы ее просим; а когда его нет — ну, мы все уже были там раньше!
Образец перфокарт и жаккардовый ткацкий станокИдея «ввода / вывода» для обработки данных возникла не совсем с аналитической машиной Бэббиджа.Это была идея, которую он фактически позаимствовал у жаккардового ткацкого станка, другого изобретения 19 века, который ткал узоры на ткани с использованием аналогичных перфокарт. Причина, по которой ткацкий станок Jacquard был настолько новаторским в использовании перфокарт, заключалась в том, что он позволял использовать машину, которая могла выполнять несколько операций, просто изменяя узоры на картах. До этого машины могли выполнять только одну задачу (Korner, 2014).
Бэббидж признал, что использование перфокарт позволяет автоматически сгенерировать почти любое алгебраическое уравнение , а не только сложение и вычитание, как у разностной машины (Kim & Toole, 1999).
Бэббидж разработал план этого простого устройства чтения перфокарт для программирования ввода данных. Он пришел к выводу, что аналитическая машина может содержать блок памяти, называемый «хранилище», и арифметический блок, называемый «мельница». Результатом будет автоматически распечатанная страница, на которой машина сможет выполнять сложение, вычитание, умножение и деление с точностью до 20 знаков после запятой («Краткая история компьютеров», без указания даты).
Аналитический движок не только теоретически может выполнять эти основные функции, он также может повторять набор инструкций на основе определенных условий.Эта идея стала основой того, что сегодня известно как «условное ветвление», распространенное математическое понятие: «если x , то y ». В 1840 году Бэббидж представил свои теории группе математиков и инженеров в Турине, Италия, в надежде, что другие усвоят его новые идеи (Kim & Toole, 1999).
Влияние Ады Байрона на компьютерное программированиеАда Байрон, ныне графиня Лавлейс, вышла замуж за Уильяма Кинга, графа Лавлейса, продолжила свою собственную работу в области математики и естественных наук.Она упорно следовала идеям Бэббиджа для его аналитической машины, спокойно работая над своими собственными теориями. Она решила перевести на английский язык статью, написанную молодым математиком по имени Луиджи Федерико Менабреа, который присутствовал на презентации Бэббиджа в 1840 году. Менабреа назвал свою статью «Набросок аналитической машины» (Kim & Toole, 1999). .
Пока Бэббидж продолжал записывать свои планы относительно аналитической машины, он призвал Аду комментировать свой перевод работы Менабреа, в результате чего примечания были вдвое длиннее оригинальной статьи Менабреа.Она и Бэббидж продолжали сотрудничать, объединив все свои открытия. Ада сосредоточилась в первую очередь на идее программирования с использованием перфокарт Жаккарда.
Ада признала, что использование перфокарт позволяет создавать самые сложные узоры — для ткацкого станка Жаккарда узоры при плетении тканей вместе, а для аналитической машины — наиболее сложные алгебраические узоры можно использовать для автоматического выполнения вычислений (Kim & Тул, 1999).
Она воспользовалась этой новаторской идеей и создала программу для вычисления чисел Бернулли, чисел, часто используемых в навигации.Ей это удалось, с небольшими математическими ошибками здесь и там. Ее результаты показали, что аналитическая машина действительно способна к условному переходу (если x , то y ), повторяя наборы инструкций на основе нескольких условий. Это будет самая сложная программа из когда-либо написанных, гораздо более сложная, чем то, что изначально создал Бэббидж (Kim & Toole, 1999).
«Аналитическая машина плетет алгебраические узоры так же, как ткацкий станок из жаккарда плетет цветы и листья.»- Ада Байрон, графиня Лавлейс
В конце концов, Ада опубликовала первую статью, в которой подробно обсуждалась идея компьютерного программирования — единственная из существующих на следующее столетие. На чем Ада продолжала сосредотачиваться и, по сути, что отличало ее от Бэббиджа, так это ее способность анализировать длину, до которой движок Бэббиджа может повторно использовать код и переходить к различным инструкциям в зависимости от условий — современная концепция условного ветвления (Ким И Тул, 1999).
Последние мыслиАда и Бэббидж продолжали переписываться и работать вместе, хотя, похоже, есть некоторые разногласия по поводу того, кто что открыл первым и в какой степени.В любом случае, у нас есть сотрудничество между ними в написании нескольких компьютерных программ, больших и малых, для аналитического механизма — первая идея компьютера, который, как известно, производит вычисления, основанные на уравнениях программирования с помощью формул ввода / вывода (Kim & Тул, 1999).
Хотя аналитическая машина так и не была полностью разработана, задокументированные планы возможностей машины стали основой того, что мы сегодня понимаем как компьютерное программирование и нашу современную машину.
И хотя компьютеры, которые мы используем в настоящее время, намного превзошли то, что Бэббидж и Байрон, вероятно, могли ожидать от устройства, которое могло бы успешно выполнять математические вычисления, мы, безусловно, обязаны их гениальным идеям по замене «компьютера» с должности на устройство, которое мы зависят почти от каждого аспекта нашей жизни в 21, , веках.
Список литературыКраткая история компьютеров. (нет данных). Получено 6 ноября 2019 г. с сайта http: // www.cs.uah.edu/~rcoleman/Common/History/History.html.
Чарльз Бэббидж. (2019, 5 ноября). Получено с https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage.
Ким Э. Э. и Тул Б. А. (1999, май). Ада и первый компьютер. Получено 6 ноября 2019 г. с сайта https://www.academia.edu/9440440/Ada_and_the_First_Computer.
Корнер Т. (22 апреля 2014 г.). Почему был изобретен компьютер, когда он был? Получено с https://plus.maths.org/content/why-was-computer-invented-when-it-was.
Выход. (2019, 6 сентября). Получено 6 ноября 2019 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Input/output.
VanderLeest, S.H., & Nyhoff, J. (2005). Глава 2: Анатомия компьютера. Получено с https://cs.calvin.edu/activities/books/rit/chapter2/history/human.htm.
Первый компьютер появился около века назад | ОРЕЛ
Некоторые изобретения происходят раньше своего времени и, кажется, в одночасье исчезают в вакууме истории, и никогда больше их не увидят на протяжении веков.Например, солнечные элементы, которые были впервые изобретены в 1883 году Чарльзом Фриттсом, но получили массовую популярность только спустя столетие. Тогда есть что-то более близкое к дому — компьютер. Несмотря на то, что многие думают, компьютеры были изобретены не в 1940-х годах. То, что началось в 1940-х годах, могло быть компьютерами, которые мы знаем сегодня, но они были построены на существующем фундаменте; построены на плечах инженеров, которые работали до них.
Первый компьютер имел свои достижения еще в 1800-х годах, но, как и другие великие изобретения, которые не выдерживали времени, не выдержало и этого.Может, мы просто не были готовы к ним, или они не были готовы к нам? Независимо от причины, события, произошедшие более века назад, заложили основу сегодняшней цифровой компьютерной революции, и без нее вы бы никогда не прочитали этот блог.
Так кого мы должны благодарить?
Земля до битов и байтов
Еще до того, как компьютеры стали ассоциироваться с механическими устройствами, слово «компьютер» впервые было использовано в 1613 году как обозначение человека, выполняющего вычисления.И это определение будет придерживаться своего человеческого аналога более трех столетий до 1800-х годов. Именно в это время, а точнее в 1822 году, английский математик, философ и изобретатель Чарльз Бэббидж впервые представил концепцию компьютера, только он назвал ее разностной машиной.
Сам мистер Чарльз Бэббидж, известный как отец вычислительной техники. (Источник изображения)
Эта разностная машина была на 100% механической, способной только вычислять числа и записывать свои результаты на физических материалах.Ограничения были довольно ясны для Бэббиджа, и чтобы сделать скачок между простыми вычислениями и некоторыми мощными вычислениями, Бэббиджу понадобился инструмент более общего назначения. И когда финансирование проекта Бэббиджа со стороны британского правительства начало иссякать, знаменитый изобретатель обратил свой взор на нечто большее — вычислительную машину общего назначения, которую он назвал аналитической машиной.
Аналитическая машина во всей красе со встроенной памятью и вычислительной мощностью.(Источник изображения)
Эта аналитическая машина была, безусловно, основой для цифровых компьютеров, которые мы знаем и используем сегодня. Хотя он все еще был механическим по своей природе, внутри него было множество систем, которые идеально соответствовали сегодняшним технологиям, в том числе:
- Хранилище , которое действовало как память, которую мы используем сегодня в компьютерах, которая может хранить числа и результаты вычислений.
- Mill , который был бы эквивалентом современного центрального процессора (ЦП), установленного на каждом компьютере, от настольных компьютеров до смартфонов, которые выполняют арифметические вычисления.
- Управление потоком , которое все еще используется в современных средах программирования для выполнения таких вещей, как условное ветвление, циклическое выполнение, параллельная обработка, фиксация и опрос.
- Выходы , которые использовались для печати результатов запрограммированных вычислений на физических материалах, таких как перфокарты, которые мы теперь заменили мониторами.
Как видите, то, что создал Бэббидж, заложило основу для компьютеров нашего цифрового века, и все это можно было программировать.Этот компьютер будет принимать входные данные в виде программы, выполнять тяжелые вычисления с помощью Mill, сохранять эти результаты в памяти и выводить их на физический носитель. Все эти фундаментальные процессы — вот как работают современные компьютеры, но Бэббидж опередил свое время на сто лет! Но Бэббидж был не одинок в своей изобретательности. У него был партнер, который так же глубоко понимал его изобретения и видел будущее их возможностей в программировании.
Ее имя? Ада Лавлейс.
Наложение чар
Чтобы понять Аду Лавлейс, которую мир информатики считает первым программистом, вы сначала должны понять ее родителей.Ада была дочерью известного поэта и известного писателя лорда Байрона, и если что-то можно знать об этом человеке, так это то, что у него были резкие перепады настроения.
Итак, как вы понимаете, отношения между лордом Байроном и матерью Ады, леди Энн Изабеллой, длились недолго, и в конечном итоге они расстались всего через несколько недель после рождения Ады. С этого момента в жизни Ады все изменилось. Вместо того, чтобы учить поэзии и искусству, мать Ады сосредоточила все исследования дочери на естествознании, философии и математике.И все с целью гарантировать, что Ада никогда не станет такой, как ее отец.
Ада Лавлейс, мать всех программистов. (Источник изображения)
Стратегия ее матери сработала. Аду обучали математике и наукам того времени, и она процветала. В 17 лет она встретила Чарльза Бэббиджа, и началась десятилетняя дружба. Несмотря на огромную разницу в возрасте, Бэббидж и Лавлейс были равны по интеллектуальной мощи. Позже Бэббидж стал наставником Ады, а Ада, в свою очередь, начала узнавать о разностной машине и аналитической машине Бэббиджа, и она была очарована.
В какой-то момент Бэббидж пришел к Аде и попросил ее перевести статью о его аналитической машине, написанную итальянским инженером. Во время этого процесса перевода Ада не только перевела весь текст с французского на английский, но также добавила свои собственные мысли о машине и ее последствиях для будущего, и она не сдерживалась.
Только некоторые из примечаний Лавлейс, включенных в ее перевод; эта программа считается первой когда-либо написанной компьютерной программой.(Источник изображения)
Ада в очень юном возрасте поняла, что эти компьютеры, изобретенные Бэббиджем, могут делать больше, чем просто работать с числами, они могут манипулировать любыми данными, которые могут представлять числа, и с этим возможности безграничны. Ада заглянула в будущее с помощью этой аналитической машины с такими возможностями, как:
- Уметь создавать сложные и продуманные музыкальные произведения любой степени сложности.
- Возможность манипулировать символами для сложных вычислений, а не только для вычислений.
- Возможность использовать компьютер не только для вычислений, но и для графических чертежей.
Короче говоря, Ада была пророком грядущей компьютерной эры, которая скоро будет доминировать во всем нашем обществе. Вот только ей было на 100 лет раньше, чем раньше. В то время опубликованная работа Ады исчезла в вакууме истории, как и Ада.
Век вниз по дороге
Только более 100 лет спустя вклад Ады Лавлейс в информатику и основание Бэббиджа современных вычислений было наконец обнаружено в 1900-х годах.Работы Ады о потенциале компьютерного программирования появились, когда ее заметки об изобретении Бэббиджа были переизданы Б.В. Боуденом в книге Faster Than Thought: A Symposium on Digital Computing Machines in 1953 . После этой публикации Ада стала известна во всем мире как первый компьютерный программист, а министерство обороны США даже назвало в ее честь компьютерный язык под названием Ada.
Весь успех, достигнутый Чарльзом Бэббиджем в 1800-х годах, также был реализован в форме первой концепции современного компьютера, разработанной Аланом Тьюрингом в 1936 году.Основал ли Тьюринг свое изобретение на работе, которую Бэббидж создал столетием ранее? Кто знает. То, что он действительно создал, было машиной, которой можно было управлять с помощью программы, которая обеспечивала обработку, хранение и вывод закодированных инструкций. Все эти системы, память, возможности обработки, ввод данных и вывод результатов были созданы Бэббиджем на столетие раньше.
Здесь у нас есть современная копия того, как могла бы выглядеть машина Тьюринга сегодня. (Источник изображения)
Остальная часть истории компьютерного развития, кажется, пролетает незаметно.Первый электронный программируемый компьютер, названный Colossus, был изобретен в 1943 году и помог британским взломщикам кодов читать зашифрованные немецкие сообщения во время Второй мировой войны. Отсюда в 1946 году был изобретен первый цифровой компьютер под названием ENIAC, который потребовал площадью более 1800 квадратных футов, упакованной в 18000 вакуумных трубок и весом 50 тонн. К 1974 году у нас появился первый персональный компьютер, который можно было купить в широких массах, — Altair 8800. А сегодня у нас есть компьютеры, которые мы можем прикрепить к запястьям; прогресс просто ошеломляющий.
Альтаир 8800 — первый персональный компьютер, положивший начало повальному увлечению персональными компьютерами. (Источник изображения)
Закладка фундамента
Это не просто урок истории в этом блоге; есть напоминание. Это напоминание о важности фондов и о том, как на их основе строятся самые великие изобретения. Без раннего успеха Чарльза Бэббиджа с механической вычислительной машиной или успеха Ады Лавлейс в понимании возможностей компьютерного программирования мы никогда бы не оказались там, где мы находимся сегодня.Именно так прогресс инженерии работает в больших масштабах, даже за пределами компьютеров.
Вся работа, которую мы делаем изо дня в день, делается потому, что мы стояли на плечах инженеров, которые работали до нас. Мы по-прежнему не рисуем одни и те же схемы снова и снова в каждом новом дизайне или воссоздаем одни и те же детали с нуля, потому что знаем, что тому, что мы или кто-то другой создали в прошлом, можно доверять и на что можно положиться. Во многих отношениях успех, который мы наблюдаем сегодня, возможен только благодаря работе, проделанной в прошлом, будь то ваши собственные инженерные усилия или изобретатели и провидцы, такие как Чарльз Бэббидж и Ада Лавлейс.Эти двое ясно видели будущее и указали нам новое направление. А без них наш век цифровых компьютеров никогда бы не был таким, как сегодня.
Autodesk EAGLE помогает использовать технологии прошлого для проектирования будущего. Ознакомьтесь с модульными блоками дизайна сегодня!
Есть несколько классификаций компьютеров, которые создают путаницу; Ответ на первое компьютерное изобретение найти нелегко. В 1822 году Чарльз Бэббидж создал первый механический компьютер, который на самом деле не считался похожим на используемый сегодня компьютер.Поэтому ниже приводится описание изобретения первого компьютера. Когда впервые было использовано слово «компьютер»?В 1613 году, , слово «компьютер» впервые использовал Ричард Брейтуэйт в книге «Собирание Ён Мана». До 19 века определение компьютера было таким же, когда промышленная революция создала машины. Эти машины имели основное предназначение для вычислений. Концепция первого механического компьютераВ 1822 Чарльзом Бэббиджа спроектировал и разработал первую автоматическую вычислительную машину, которая стала разностной машиной.У него была возможность вычислять многочисленные наборы чисел и создавать печатные копии результатов. Ада Лавлейс помогла Бэббиджу разработать разностную машину. Первым компьютером Бэббиджа считается программист, и он также писал заметки и зарисовки о разностной машине. К сожалению, Бэббидж не смог завершить полноценную функциональную работу этой машины, так как у него не было достаточных средств. Позже разностная машина № 2 была завершена Лондонским музеем науки в июне 1991 .Позже механизм печати был доработан также Лондонским музеем науки. В 1837 году Чарльз Бэббидж предложил аналитическую машину, которая была первым универсальным механическим компьютером. Это была первая компьютерная концепция общего назначения, которая содержала базовое управление потоком, арифметико-логическое устройство (ALU), интегрированную память и т. Д. К сожалению, из-за меньшего финансирования Чарльз Бэббидж также не смог построить этот компьютер при жизни. Генри Бэббидж (младший сын Чарльза Бэббиджа) завершил работу над этим компьютером и также выполнил основные вычисления. Концепция первого программируемого компьютераВ середине 1936 и 1938 , немец Конрад Цузе создал Z1 в гостиной своих родителей. Это был первый действительно функциональный современный компьютер, а также первый электромеханический двоичный программируемый компьютер. Концепция первого современного компьютераВ 1936 году Алан Тьюринг впервые предложил машину Тьюринга, которая стала основой вычислений и компьютеров. Машина Тьюринга могла печатать символы таким образом, чтобы имитировать человека, выполняющего последовательность логических инструкций. Первый электрический программируемый компьютерТомми Флауэрс разработал первый электрический программируемый компьютер, который был известен как Колосс, а в 1943 году и был продемонстрирован впервые. Он был разработан для чтения зашифрованных сообщений британских взломщиков кодов на немецком языке. Концепция первого цифрового компьютераВ 1937 , ABC (компьютер Атанасофф-Берри) был начат Джоном Винсентом Атанасоффом и аспирантом Клиффом Берри, что означает.Хотя компьютер ABC находился в стадии разработки в Государственном колледже Айовы в 1937 году, позже продолжал работу в Университете штата Айова до 1942 года. Компьютер Атанасова-Берри использовал более 300 электронных ламп для цифровых вычислений. У него не было процессора, так как он не мог программировать. 19 октября 1973 года федеральный судья США Эрл Р. Ларсон объявил, что патент ENIAC, выданный Джоном Мочли и Дж. Преспером Эккертом, недействителен. В 1943 году в Пенсильванском университете Джон Мочли и Дж.Преспер Эккерт начал изобретать ENIAC, и он находился в стадии разработки, но не завершился до 1946 года. Он использовал около 18 000 электронных ламп и занимал около 1800 квадратных футов и весил почти 50 тонн. Первым цифровым компьютером ENIAC до сих пор многие считают его полностью функциональным. Но, согласно постановлению судьи, первым цифровым компьютером был компьютер ABC. Концепция первого компьютера с хранимой программойВ 1948 была представлена SSEM (малая экспериментальная машина), также известная как Manchester Baby или Baby.Его спроектировал Фредерик Уильямс, и с помощью Джеффа Тутилла Том Килберн (его протеже) построил его в Манчестерском университете в Англии. Первая программа, хранящаяся в электронном виде, которая смогла в электронном виде хранить и выполнять программу, написанную Килбурном, которая может вычислять наивысший правильный коэффициент целого числа с помощью повторного вычитания вместо деления. 21 июня 1948 года программа Килберна была выполнена. В Англии, в математической лаборатории Кембриджского университета, Морис Уилкс спроектировал и построил EDSAC, который стал вторым компьютером с хранимой программой.Он выполнил свой первый расчет 6 мая 1949 года. Он был разработан с использованием экранирования крестиков-ноликов на 6-дюймовой электронно-лучевой трубке. Другой компьютер, Manchester Mark 1, мог запускать сохраненные программы. Кроме того, в Университете Виктории в Манчестере в апреле 1949 года была построена первая версия компьютера Mark 1, на котором можно было запускать эту программу. Позже он использовался для запуска программы в течение девяти часов без ошибок для поиска простых чисел Мерсенна 16 и 17 июня. Изобретение первого коммерческого компьютераZ4 был первым коммерческим компьютером, разработанным Конрадом Цузе в 1942 году.12 июля 1950 года он был продан математику Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (Эдуард Штифель). Первая компьютерная компанияВ 1949 году Джоном Мочли и Дж. Преспером Эккертом была основана первая компьютерная компания Electronic Controls Company. Позже название компании было изменено с Electronic Controls на Eckert-Mauchly Computer Corporation (EMCC). Также под названием UNIVAC он выпустил серию мэйнфреймов. Позже, в 1950 году, ERA 1101 или UNIVAC 1101 стал первым компьютером, который хранит и выполняет программу из памяти и впервые был доставлен правительству Соединенных Штатов.Более того, первый коммерческий научный компьютер 701 был публично представлен IBM 7 апреля 1953 года. Первый компьютер с RAM8 марта 1955 года Массачусетский технологический институт представил первый цифровой компьютер с графикой реального времени и ОЗУ с магнитным сердечником, машину Whirlwind. Это был революционный компьютер. В 1956 году, продемонстрированный в Массачусетском технологическом институте, был изобретен компьютер, который назывался TX-0 (транзисторный экспериментальный компьютер) и считался первым транзисторным компьютером.Также PDP-1 был выпущен Digital Equipment Corporation в 1960 году. Это был первый миникомпьютер. Первый настольный компьютер массового потребленияOlivetti изготовил Programm 101, изобретенный Пьером Джорджио Перотто на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1964 году; это был первый настольный компьютер, представленный публике. Было продано около 44 000 компьютеров Programma 101 по цене 3200 долларов за компьютер. Первым поступающим на массовый рынок настольным компьютером считался компьютер HP 9100A, маркетинг которого начала компания Hewlett Packard. Концепция первой рабочей станцииXerox Alto считается первой рабочей станцией, представленной в 1974 году. Для своего времени это был инновационный компьютер, который содержал полнофункциональный компьютер, мышь и экран или дисплей. Компьютер работал, как и большинство современных компьютеров, которые использовали значки и меню, окна в качестве интерфейса для своей операционной системы. 9 декабря 1968 года Дуглас Энгельбарт продемонстрировал различные функции компьютера в Mother of All Demos.Кроме того, компьютер Xerox Alto никогда не продавался. Кроме того, 15 ноября 1971 года Intel представила первый микропроцессор Intel 4004. Концепция первого персонального компьютераТермин «персональный компьютер» появился в 1975 году, когда Эд Робертс представил созданный им Altair 8800. Хотя многие люди считают KENBAK-1 первым персональным компьютером, который был впервые выпущен за 750 долларов в 1971 году. Компьютер принимал входные и выходные данные на основе серии переключателей с помощью включения и выключения. серия огней. В 1973 , первый микрокомпьютер , компьютер Micral, был представлен Андре Труонг Тхонг Тхи, вьетнамско-французским инженером, вместе с Франсуа Гренелем, который считался первым микрокомпьютером. В нем использовался процессор Intel 8008, и его первоначальная стоимость составляла 1750 долларов. Первый ноутбук или портативный компьютерВ Сентябрь 1975 г. , первый портативный компьютер IBM 5100, был представлен с процессором PALM 1,9 МГц, пятидюймовым ЭЛТ-дисплеем, ленточным накопителем, 64 КБ ОЗУ и весом 55 фунтов. В апреле 1981 года Адам Осборн представил компьютер Osborne I, который считается первым портативным компьютером или ноутбуком. Компьютер был разработан с основными функциями, которые приносят пользу пользователям, такими как два дисковода для гибких дисков 5 1/4 дюйма, 5-дюймовый дисплей, 64 КБ памяти, работающая под управлением операционной системы CP / M 2.2. Кроме того, это требует дополнительных затрат. компьютер стоил 1795 долларов и весил 24,5 фунта. Позже, в 1984 году, IBM PCD (подразделение ПК) представила портативный компьютер IBM, который весил 30 фунтов, и это был первый портативный компьютер.В 1986 году IBM PCD анонсировала компьютер PC Convertible, который стал его первым портативным компьютером, весившим 12 фунтов. Наконец, первый ноутбук со встроенным CD-ROM, компьютер IBM ThinkPad 775CD, был представлен IBM в 1994 году. Концепция первого компьютера AppleApple представила свой первый компьютер Apple, Apple I (Apple 1), который был продан за 666,66 долларов. В 1976 году Стив Возняк разработал компьютерный комплект, в котором было 4 Кб памяти и 8-битный процессор 6502.Размер памяти можно было увеличить до 8 или 48 КБ с помощью карт расширения. Тем не менее, для работы комплекта необходимы дисплей, блок питания, клавиатура и корпус, хотя Apple 1 содержала полностью собранную печатную плату. Первый персональный компьютер IBMВ 1981 , IBM PC был выпущен IBM, который был ее первым компьютером. Его кодовое имя было Acorn, и он использовал MS-DOS. Он включает в себя такие функции, как 16 КБ памяти (с возможностью расширения до 256 КБ), процессор 8088. Позже, в марте 1983 года , был представлен первый клон ПК, Compaq Portable . Сиденье было разработано IBM; Таким образом, он мог запускать любое программное обеспечение, разработанное для компьютеров IBM и полностью совместимое с компьютерами IBM. Первый мультимедийный компьютерВ 1992 году Tandy Radio Shack представила модели M2500 XL / 2 и M4020 SX. Это были первые компьютеры, выпущенные со стандартом MPC. MPC означает мультимедийный персональный компьютер, который был разработан в 1990 году.Он может выполнять программы, которые соединяют видео, аудио, анимацию и графику. В 1992 году Radio Shack представила первые персональные компьютеры, поддерживающие спецификацию MPC. В настоящее время все современные компьютеры, обеспечивающие возможность мультимедиа, совместимы с MPC. Доступны три типа стандартов MPC: MPC, MPC2 и MPC3. Требования MPC2 и MPC3 описаны ниже: Требования MPC 2
Требования MPC 3
Первый компьютер другой компьютерной компании
|
Кто изобрел первый компьютер и откуда появились компьютеры?
Ответ на вопрос зависит от вашего определения компьютера.
Первыми известными счетными устройствами или инструментами были счетные палочки, датируемые примерно 35000 годом до нашей эры.
Абак был изобретен вавилонянами в 2400 году до нашей эры.
Аналитическая машина Чарльза Бэббиджа
В 1837 году Чарльз Бэббидж, британский профессор математики, описал свою идею аналитической машины, первого механического компьютера с хранимой программой. Аналитическая машина была разработана для работы от парового двигателя и должна была использовать перфокарты, которые в то время использовались для программирования механических ткацких станков.
Уникальность аналитической машины заключалась в том, что ее можно было программировать.
Именно из-за этого и того факта, что прошло более 100 лет, когда будут созданы подобные устройства, Чарльз Бэббидж будет многими считаться «отцом вычислений».
Из-за юридических, финансовых и политических препятствий Аналитическая машина так и не была завершена. С Чарльзом Бэббиджем было трудно работать, и это оттолкнуло сторонников его творчества.
Первая автоматическая электронно-цифровая вычислительная машина
В 1939 году Джон В. Атанасов и Клиффорд Берри разработали компьютер Атанасова-Берри (ABC) в Университете штата Айова, который считался первым электронно-цифровым компьютером. ABC был построен вручную, и в его конструкции использовалось более 300 вакуумных трубок, а конденсаторы были закреплены в механически вращающемся барабане для памяти.
ENIAC
ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер), построенный в США в 1943 году, широко считается первым функциональным программируемым электронным компьютером.
Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт считаются изобретателями ENIAC.
Под влиянием ABC, это был поворотный момент в истории вычислительной техники, он использовался для выполнения баллистических расчетов траектории и потреблял 160 кВт мощности. Вторая мировая война, как известно, была движущей силой развития вычислительного оборудования, и одним из таких применений компьютеров было шифрование и дешифрование коммуникаций.
UNIVAC I
UNIVAC I (Универсальный автоматический компьютер) был первым коммерчески доступным электронным компьютером массового производства, произведенным Remington Rand в США, и был доставлен в Бюро переписи населения США в июне 1951 года. Он использовал 5200 электронных ламп и потреблял 125 кВт электроэнергии. власть.
46 машин было продано на сумму более 1 миллиона долларов каждая.
Микропроцессор в конечном итоге привел к разработке микрокомпьютеров — небольших недорогих компьютеров, которые могли себе позволить отдельные лица и малые предприятия.
К 1990-м годам микрокомпьютер или персональный компьютер (ПК) стал обычным бытовым прибором и получил еще большее распространение с появлением Интернета.
Хронология компьютерных устройств
80000 до н.э. — Две зубчатые реберные кости, возможно, использовались для подсчета, но они могли быть просто декоративными.
2400 до н.э. — Счеты — первый известный калькулятор, вероятно, изобретенный вавилонянами, и до сих пор широко используется купцами, торговцами и клерками в Азии, Африке и других местах.
1000 г. н.э. — Планисфера была механическим вычислительным устройством, изобретенным Абу Райханом аль-Бируни.
1622 — Правила скольжения, основанные на натуральных логарифмах Джона Напьера, были разработаны Уильямом Отредом.
1623 — Механическая вычислительная машина была изобретена Вильгельмом Шикардом из Германии.
1820 — Шарль Ксавье Томас де Кольмар создал первый серийный механический калькулятор под названием Арифмометр.
1890 — Герман Холлерит А.Сотрудник переписи населения С. изобрел хранение данных на машиночитаемых перфокартах. Он основал компанию табулирующих машин, которая позже стала IBM (International Business Machines).
1901 — Первая 10-клавишная арифметическая машина была выпущена для продажи компанией Standard Adding Machine Company в Сент-Луисе, штат Миссури. Прорыв для своего времени, изобретение завоевало международный главный приз на Всемирной выставке 1904 года.
1938 — Конрад Цузе из Германии построил первый механический двоичный программируемый компьютер под названием Z1.Он был основан на булевой алгебре и использовал арифметику с плавающей запятой.
1946 — Представлен ENIAC. Он мог выполнять 50 000 основных вычислений в секунду и имел 18 000 электронных клапанов.
1948 — Curta был маленьким механическим калькулятором с ручным управлением, представленным австрийским изобретателем Куртом Херцштарком. Это был потомок Ступенчатого счетчика Готфрида Лейбница и Арифмометра Томаса.
1951 — Ferranti Mark 1 был первым коммерческим компьютером и был доставлен в Манчестерский университет.Он был основан на Manchester Mark 1.
.1951 — Первый компьютер массового производства UNIVAC I (Универсальный автоматический компьютер) был доставлен в Бюро переписи населения США.
1952 — IBM публично анонсировала свой первый мэйнфрейм — машину электронной обработки данных IBM 701.
1953 — Первый компьютер, построенный на транзисторах, был разработан и завершен в Манчестерском университете.
1961 — Британский Bell Punch ANITA стал первым полностью электронным настольным калькулятором.Он был бесшумным и быстрым, и использовал электронные лампы, 12 ламп «Никси» с холодным катодом для своего дисплея и Декатроны.
1964 — Выпущен первый суперкомпьютер CDC 6600. Имея производительность около 1 мегафлопса, он превзошел своего предшественника, IBM 7030 Stretch, примерно в три раза.
1965 — Первый миникомпьютер, созданный Digital Equipment (DEC), стал доступным для общественности. Мини-компьютер DEC PDP-8 стоил 16 000 долларов США.
1969 — ARPANET разработан U.С. Министерство обороны для исследований стало технической основой Интернета.
1971 — Первый однокристальный микропроцессор 4004 был разработан Тедом Хоффом, Федерико Фагджином и Стэнли Мазором в Intel.
1975 — Первая в мире полностью собранная персональная компьютерная система P6060 была представлена Оливетти на Ганноверской ярмарке. Он имел 8-дюймовые дисководы для гибких дисков, 32-символьный плазменный дисплей, 48 Кбайт оперативной памяти и весил 40 кг (88 фунтов).
1977 — Представлен компьютер Apple II на базе 8-разрядного микропроцессора с тактовой частотой 1 МГц и 4 КБ оперативной памяти.У него была цветная графика и интерфейс аудиокассеты для загрузки программ и хранения данных.
1980 — Тэнди выпустила цветной компьютер TRS-80, который использовал Microsoft Basic в качестве языка программирования. Он поддерживал программы и игры на картриджах, пытаясь объединить рынки домашних компьютеров и видеоигр.
1981 — IBM анонсировала свой персональный компьютер (ПК) IBM под управлением MS-DOS 1.0.
1994 — IBM представила первый КПК с полной функциональностью мобильного телефона IBM Simon, который также можно считать первым смартфоном.
1997 г. — КПК (персональный цифровой помощник) приобрели широкую популярность. Производители: HP, Nokia, Palm, Inc. (Palm Pilot)
.2007 — Apple представила iPhone. Один из первых полнофункциональных смартфонов с сенсорным экраном и полнофункциональным веб-браузером для доступа к всемирной паутине (WWW).
Артикул:
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_computing_hardware
Билл Гейтс изобрел компьютер и Интернет?
Генеральный директор Microsoft и один из самых богатых людей в мире Билл Гейтс известен своей компьютерной империей.Но изобрел ли он компьютер и Интернет?
Билл Гейтс не изобретал компьютер или Интернет. Компьютер изобрел англичанин по имени Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию программируемого компьютера и изобрел первый в мире механический компьютер. Интернет был изобретен несколькими учеными и инженерами, его изобретение нельзя отнести ни к одному человеку.
Билл Гейтс | Паоло Бона / Shutterstock.comНиже вы можете подробнее узнать об изобретении компьютера, об изобретении Интернета и о том, как Microsoft Билла Гейтса вписывается во все это.
Изобретение компьютера
Вся концепция компьютера была придумана еще в начале 1800-х годов. До того, как была придумана концепция компьютера, математические уравнения вычислялись людьми и помещались в большие таблицы для широкого доступа.
Чарльз Бэббидж, английский математик, задумал создать машину, которая могла бы вычислять эти сложные уравнения вместо человека. Это видение принесло ему прозвище «отец компьютера».
В 1822 году он изобрел устройство, которое назвал разностной машиной.Разностная машина могла вычислять простые сложения и вычитания, это была основа для калькуляторов, которые у нас есть сегодня.
Проблема с разностной машиной заключалась в том, что она не могла вычислять более сложные математические задачи. Но это было начало.
Бэббидж провел остаток своей жизни, пытаясь изобрести рабочий компьютер, но так и не смог пройти стадию проектирования. Однако все его записи для его второй машины, Аналитической машины, включали его собственную версию каждого компонента, который есть в современном компьютере.
Более чем сто лет спустя Алан Тьюринг придумал свою концепцию машины Тьюринга. Это была идея машины, способной вычислить что угодно.
Эта концепция лежала в основе разработки современного компьютера, и отсюда мы получили термин «полный по Тьюрингу». Этот термин означает, что устройство вычислительно универсально.
Прошло еще много времени, прежде чем компьютер стал тем, чем он является сегодня. Такие компании, как Hewlett-Packard и IBM, приложили немало усилий, чтобы превратить эти массивные машины в небольшие устройства, которые мы используем сегодня.
Вы можете посмотреть видео ниже для более подробного объяснения истории компьютера.
Изобретение Интернета
Как упоминалось выше, изобретение Интернета нельзя указывать на одного человека. Его изобретение долгое время было работой огромной группы ученых и инженеров.
Идея сети, которая могла бы охватить весь мир, была тем, о чем думали многие ученые до того, как ее могли изобрести.Одним из тех, кому пришла в голову эта идея, был знаменитый изобретатель Никола Тесла.
Однако только в 1960-х годах Интернет стал идеей, которая была в пределах досягаемости. Это было в конце 1960-х годов, когда ARPANET финансировалась Министерством обороны, и были предприняты большие шаги к созданию основы для сегодняшнего Интернета.
В 1969 году первое в истории сообщение было отправлено через ARPANET с компьютера в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса на второй компьютер в Стэнфорде в районе залива.Попытка разрушила всю сеть, но снова это было начало.
Именно на этой основе ARPANET Тим Бернерс-Ли смог в конечном итоге создать то, что он назвал World Wide Web в 1990 году. ARPANET была переименована в TCP / IP в 1983 году, и мы все используем ее до сих пор.
Какое место занимает Билл Гейтс и Microsoft?
Если Билл Гейтс не изобрел компьютер или Интернет, как бы он и его компания Microsoft вписались во все это? Помогали ли они когда-либо совершать прорыв в мире технологий?
Что ж, Microsoft была основана в 1975 году Биллом Гейтсом и его другом Полом Алленом.Они основали компанию по производству программного обеспечения для одного из немногих персональных компьютеров в то время под названием Altair 8800.
Они смогли создать свою собственную операционную систему под названием MS-DOS, которую они продали IBM. Затем, в 1985 году, они выпустили свою самую первую версию операционной системы Windows, которая до сих пор используется на большинстве компьютеров.
Операционные системы, созданные Microsoft, были революционными для компьютерной индустрии и сделали Билла Гейтса миллиардером, которым он является сегодня.
Кто изобрел персональный компьютер? «Apple буквально преследовала нас»
Довольно печально, как кто-то может радостно стирать людей, чтобы выделить себя. Кто-нибудь поверит утверждению Стива Джобса в 2001 году о том, что в 1975 году не было персонального компьютера?
Чтобы быть грамотным в области истории, необходимо знать, что к 1974 году персональные компьютеры уже были на обложках популярных журналов.
Журнал июль 1974 г., посвященный персональному компьютеру.Также полезно знать, что первый персональный компьютер Xerox Alto (из Пало-Альто, где Воз работал и взял многие из его идей, чтобы основать Apple) был введен в эксплуатацию в 1972 году и представлен 1 марта 1973 года.Обратите внимание на растровый графический дисплей с высоким разрешением и мышь.
Источник: Twitter @kenshirriffЧто действительно кажется скрытым в том интервью 2001 года Стива Джобса и почему 1975 год так важен как конкретное время, так это то, что Билл Менш смог полностью вручную создать макет из схем 6501 и произвести недорогой рабочий процессор с первой попытки.
Все начинается в Motorola, где Чак Педдл, Билл Менш и некоторые другие работали над процессором MC6800 и его периферийными устройствами в начале 1970-х годов.У 6800 был неплохой дизайн, однако он был очень дорогим, плата для разработки для него стоила более 300 долларов. Чак работал главным образом в качестве системного архитектора 6800, гарантируя, что все ИС хорошо работают вместе и являются тем, что необходимо для удовлетворения потребностей клиентов. Он посетил много звонков потенциальным клиентам и отметил, что многих отвлекала одна вещь — цена. Имея это в виду, он стремился создать более дешевую версию 6800, используя некоторые из более новых доступных процессов (в частности, NMOS режима истощения по сравнению с режимом улучшения 6800).Руководство Motorola не желало этого слышать, они не хотели иметь ничего общего с более дешевым процессором, доступным для широких масс. И с этим ушли Чак, Билл и более половины команды 6800.
Они оказались в компании MOS Technologies, которая в то время в значительной степени принадлежала Аллену / Брэдли. Именно там, в MOS под руководством Чака Педдла, был доставлен 6501/2.
Тот момент чипа изменил все для рынка персональных компьютеров (15% от стоимости Intel 8080), который уже существовал.(Apple использовала 6502 одновременно с Commodore. Кто? Commodore, который на самом деле купил MOS, чтобы сохранить его и установить свою собственную линейку персональных компьютеров, хотя вы никогда не услышите упоминания Джобса).
Чак Педдл разработал персональный компьютер KIM-1 во время работы в MOS в 1975 году и выпустил его в апреле 1976 года, как было объявлено журналом BYTE.
Peddle также разработал концепцию персонального электронного преобразователя (ПЭТ) для персонального компьютера и в январе 1977 года представил его на выставке Consumer Electronics Show (CES) в Чикаго.
Обратите внимание, что этот персональный компьютер на январской торговой выставке CES был за несколько месяцев до Apple II (июнь 1977 г.) или Radio Shack TRS80 (август 1977 г.).
Стив Джобс в 2001 году буквально стер историю, заявив, что в 1975 году не было персональных компьютеров. Во-первых, KIM-1 был разработан теми же людьми, которые создали 6802, который использовал Джобс. Во-вторых, на выставке CES были представлены персональные компьютеры тех же людей, которые создали 6802 за шесть месяцев до того, как Apple и Radio Shack выпустили свои конкурирующие продукты.
Джобс говорит, что «мы должны были создать что-то там, где ничего не существовало», когда он делал прямо противоположное: реагировал на то, что другие создают вещи, и несправедливо продвигал только себя как оригинальное.
Педдл на самом деле передал свой ПЭТ в Radio Shack в надежде, что они продадут его в магазинах (например, в магазинах Apple сегодня). Radio Shack отказалась, и вскоре после этого, летом 1977 года, основатель Commodore Джек Трэмиел купил MOS Technologies — персонал, патенты и производственные мощности.
Так поступил в производство персональный компьютер PET в январе 1977 года. Приобретение Commodore (не говоря уже о судебных исках от Motorola по поводу 6801, а также о серии обновлений памяти, клавиатуры и экранов) привело к задержке повсеместной доступности до конца 1977 года.
Хотите услышать настоящую историю? Это настоящий парень, который говорит правду прямо здесь:
Компания(3ч: 48м: 30с) Мысль о том, что Apple изобрела персональный компьютер, буквально преследовала нас.Mac был подделкой [Xerox] Parc… При всем уважении, я не знаю, что нового они сделали. […] Все было наглядно продемонстрировано в 1973 году. […] Star [в 1981 году, основанный на Alto 1972 года] был отличным продуктом, в нем было все это. Xerox заслуживает похвалы.
(3ч: 51м: 10с) Apple II, кстати, получал удары от Radio Shack в США и Европе, от нас в Европе, пока VisiCalc не появился на нем. VisiCalc — это то, что их привлекло … первое программное обеспечение, уникальное для ПК.Эти ребята из VisiCalc заслуживают похвалы [за успех Apple]. […]
Я просто хочу убедиться, что отдаю должное…
Peddle представила микросхему, которая сделала возможной недорогой персональный компьютер, а затем создала первый в мире «настоящий» персональный компьютер, готовый к потреблению.