История развития вычислительной техники, 20-ый век — урок. Информатика, 10 класс.
Электронные устройства начали появляться с середине \(XX\) века. Наряду с механическими устройствами стали использоваться электромеханические реле.
В \(1944\) году под руководством американского математика и физика Говарда Айкена была запущена машина под названием «Марк-1». Она была выпущена по контракту с фирмой IBM и впервые реализовала идеи Чарльза Бэббиджа.
Рис. \(1\) Говард Айкен
В середине \(50\)-х годов под руководством Н.И. Бессонова была сконструирована машина РВМ-1. Это была одна из самых мощных релейных машин, которая выполняла до \(20\) умножений в секунду.
Электронные машины быстро вытеснили релейные, т.к. были более производительными и надёжными.
В конце \(30\)-х годов в США, Германии, Великобритании начинается активная работа над разработкой электронных устройств. К этому времени электронные лампы, ставшие технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации, уже широко применялись в радиотехнических устройствах.
Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, \(1945 – 1946\) гг.). ENIAC в переводе означает «электронно-числовой интегратор и вычислитель».
Руководили её созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце \(30\)-х годов работу Джорджа Атанасова.
Вес ENIAC был около \(30\) тонн, состоял из \(17 468\) ламп, \(70 000\) резисторов и \(10 000\) конденсаторов. Сейчас, конечно, вычислительная мощность ENIAC, в сравнении даже с нашими домашними ПК, смешная: около \(5000\) операций сложения в секунду. Такая машина потребляла столько энергии, сколько могло бы хватить на обеспечение небольшого предприятия.
Рис. \(2\) ENIAC
Рис. \(3\) Секретный британский компьютер Колосс, запущенный в \(1944\) году
Вводить информацию в такие компьютеры приходилось с помощью специальных коммутирующих устройств очень сложным образом, при этом программа в памяти компьютера не сохранялась.
Джон фон Нейман — венгро-американский математик, который сформулировал принципы работы ЭВМ.
Рис. \(4\) Джон фон Нейман
Одним из самых важных принципов оказался принцип хранимой программы. Каждая команда в программе кодировалась двоичным кодом и могла быть помещена в память компьютера. Джон фон Нейман также разработал классическую архитектуру ЭВМ. Первая ЭВМ с хранимой программой EDSAC была построена в Великобритании в \(1949\) г.
В \(1951\) г. была создана первая отечественная машина первая — МЭСМ («малая электронно-счётная машина»). Проектом руководил советский конструктор вычислительной техники Сергей Александрович Лебедев.
Рис. \(5\) МЭСМ
Рис. \(6\) Сергей Лебедев
Одной из самых лучших машин своего времени была БЭСМ-6 («большая электронно-счетная машина, \(6\)-я модель»), созданная в середине \(60-х\) годов и долгое время бывшая базовой машиной в обороне, космических исследованиях, научно-технических исследованиях в СССР.
Рис. \(7\) БЭСМ-\(6\)
Кроме машин серии БЭСМ выпускались и ЭВМ других серий — «Минск», «Урал», М-20, «Мир» и другие, созданные под руководством И.
С. Брука и М.А. Карцева, Б.И. Рамеева, В.М. Глушкова, Ю.А. Базилевского и других отечественных конструкторов и теоретиков информатики.
Источники:
Рис. 1 Автор: http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/PictDisplay/Aiken.html, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3574819
Рис. 2 Автор: Неизвестен — U.S. Army Photo, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=55124
Рис. 3 Автор: TedColes — собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38648141
Рис. 4 Автор: wikispaces — http://chessprogramming.wikispaces.com/John+von+Neumann, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17541659
Рис. 5 Автор: неизвестен — http://www.icfcst.kiev.ua/MUSEUM/PHOTOS/MESM1_r.html, Добросовестное использование, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?curid=228956
Рис. 6 Автор: сотрудник ИТМиВТ — сайт ipmce.ru, Добросовестное использование, https://ru.wikipedia.
org/w/index.php?curid=1733025
Рис. 7 Автор: Kristopher Doern — собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=74129210
Первая электронная вычислительная машина с двоичной системой счисления. Забытый проект ABC
До 70 годов считалось, что первый электронный цифровой компьютер (ENIAC) был создан Джоном Мокли и Джоном П. Эккертом еще в далеких 40 годах. В 1973 году завершился судебный процесс между корпорацией Sperry Rand и компанией Honeywell за авторство изобретения электронной вычислительной машины. Корпорацией Sperry был приобретен патент на ENIAC и после этого компания взыскивала процент от других компаний, которые занимались разработкой ЭВМ. Honeywell платить не захотели, после чего корпорация Sperry подала на них в суд, но не тут то было: им был предьявлен встречный иск. Обвинялась Sperry в том, что использовала недействительный патент и этим самым нарушала антитрестовский закон. Представители компании Honeywell привели как довод созданную до ENIAC конструкцию ЭВМ Атанасова.
Атанасов был разыскан, что самое интересное, он не был хорошо знаком с устройством ENIAC. Конструктивные особенности его компьютера ABC были использованы в ЭВМ ENIAC. Джон В. Атанасов — ученый из Айовы, еще в 30 годах создал первую электронную вычислительную машину, которая работала на основе двоичной системы счисления.
4 октября 1903 года Джон Винсент Атанасов родился в нескольких милях к западу от Гамильтона, штат Нью-Йорк, на ферме, принадлежавшей его деду, в семье эмигрантов из Болгарии. Он был первым ребенком в семье Джона (Ивана) Атанасова (1876-1956) и Ив Лаусен Парди (1881-1983). Его отец был инженером, а мать — учительницей математики в школе. В семье было девять детей (один из них умер): Джон, Этелин, Маргарет, Теодор, Авис, Раймонд, Мельва и Ирвинг.
Джон писал о своих родителях:
«Мой отец родился 6 января в 1876 году, наш народ как раз готовился к восстанию против турок (апрельское антиосманское восстание в Болгарии, произошло 18 апреля — 23 мая 1876 года и было жестоко подавлено турками, оно считается кульминацией болгарского национально освободительного движения против османского гнета, в ходе восстания погибло от 25 до 50 тысяч болгар).
с матерью
Происшествие, случившееся в то время, является задокументированным фактом в истории болгарского народа (так называемая Резня в Бояджик). 11 мая 1876 года турецкая армия напала и разграбила деревню Бояджик, убив почти две сотни невооруженных людей, в основном женщин и детей.
«… сотни, тысячи болгар всех возрастов и обоего пола погибли при самых страшных обстоятельствах; подробности совершенных жестокостей ужасны; в Перуштице, Батаке, Ветрене вырезано все население. Недавно деревня Бояджик около Ямбола испытала ту же судьбу. Женщин и девушек насиловали, убивали и уводили в рабство, убивали детей, убивали крестьян, убегающих при приближении войска, убивали и тех, кто оставался при них, убивали тех, кто прятался, и тех, что сдавали оружие, — за то, что оно у них было; и тех, у которых его не было, — за то, что они его не сдавали; стреляли из вагонов по служащим на линии железной дороги… вооруженные банды бродят по стране, отнимая у крестьян все, что можно отнять, и регулярные войска появляются при малейшем сопротивлении, чтобы предать все огню и меч».
Иван Атанасов прибыл в США со своим дядей в 1889 году, имя Иван было изменено иммиграционной службой на — Джон. После окончания колгейтского университета в 1890 году родители Атанасова поженились и переехали в Нью-Джерси, где отец получил работу инженера.
Отец продолжил свою учебу в вечернее и ночное время, посещал курсы, увлекался электротехникой и электроникой. После рождения Джона семья переехала во Флориду, где отец получил работу в новом городке Brewster инженером на электростанции, на данный момент это город-призрак.
городок Brewster
Джон закончил здесь начальную школу, уже в то время его интересовало все, что было связано с электричеством) В 9 лет он обнаружил неисправность в электропроводке на заднем крыльце дома и смог починить ее. К слову, его отец был первым в округе, кто провел электрическую проводку в своем доме. Джон был развит не по годам, рано научился читать и любил все, что мог узнать из книг. Учился он хорошо, был прилежным учеником, интересовался спортом, особенно был увлечен бейсболом. Но увлечение бейсболом растаяло как туман, после того как отец подарил ему логарифмическая линейку, считается, что до появления карманных калькуляторов этот инструмент был просто незаменим для инженеров при расчетах.
«Эта логарифмическая линейка была моей самой любимой игрушкой, бейсбол был почти забыт, когда я приступил к серьезному изучению логарифмов». В 10 лет он изучал физику и химию, занимался математикой, как-то его мать дала ему книгу, в которой шла речь о вычислениях в других системах счисления, отличных о десятичной.
Еще во время учебы в школе, Атанасов освоил дифференциальное исчисление, а отец взял его как-то на завод и показал работу генератора. Это все определило его дальнейший выбор. Когда мальчику нужно было переходить в старшие классы, семья переехала на ферму в Old Chicora, Флорида. За два года в возрасте 15 лет Атанасов окончил Mulberry High School с отличием по математическим дисциплинам. Он решил, что быть физиком-теоретиком его призвание. Но ему пришлось год проработать в фосфатных шахтах, чтобы заработать денег. В 1921 году Джон поступил в университет во Флориде на электротехнический факультет.
Много времени Атанасов проводил в механических и литейных мастерских университета.
Он закончил университет в 1925 году со степенью бакалавра с наилучшими баллами и получил стипендию на обучение в магистратуре по математике и физике от штата Айова. Ему предлагали обучение многие высшие заведения, такие как Гарвард, но он решил все же продолжить обучение в Эймсе.
Летом 1925 года Джон закончил обучение в Айове и получил диплом инженера — электрика, тут же занимался преподавательской деятельностью и вел два математических класса. В 1926 году Джон женился на молодой голубоглазой брюнетке Луре Микс из Оклахомы. Через год у них родилась дочь Эльзи и семья переехала в Висконсин, где Атанасов (май 1930 год) защитил свою докторскую диссертацию. Двое других детей, двойнята Джоан и Джон, родились через год.
В марте 1929 года он стал аспирантом Университета в штате Висконсин и продолжил свою учебу в области теоретической физики. Работая над своей докторской диссертацией, Атанасову приходилось делать много вычислений, его тема была о гелии поляризующемся в электрическом поле, он часами проводил расчеты с помощью калькулятора Монро, одним из самых современных вычислительных устройств того времени.
Поэтому после возвращении в Государственный колледж штата Айова, где он работал ассистентом профессора по математике и физике, он всерьез занялся разработкой и созданием быстродействующей вычислительной машины. Он проводил эксперименты с вакуумными трубками, радио, изучал электронику. Атанасов изучил многие доступные на то время вычислительные устройства, и пришел к выводу, что их можно разделить на два класса аналоговые устройства и вычислительные машины (но термин «цифровая вычислительная машина» начал использовался позже).
Джон Атанасов изначально думал создать аналоговое устройство, что-то похожее на его любимые логарифмические линейки, но очевидным стал тот факт, что длина таких линейных пленок для точного решения линейных алгебраических уравнений была бы сотни метров. Ограниченность аналоговых средств вычисления толкали ученого на создание чего-то «революционного». Как сохранить числа в машине — вот была первая задача, которую Атанасов попытался решить. Вот так возник термин «память» для описания данной функции в машине. Какие виды памяти только не перебрал Атанасов и механические штырьки, и электромагнитные реле, и электронные лампы.
Вторая задача, которую следовало решить он назвал «вычислительным механизмом». Для этого механизма Атанасов решил использовать электронные лампы, которые использовались бы в качестве двухпозиционных переключателей с функциями включить/выключить. На данном этапе и возникла дилемма, какую систему исчисления использовать в машине (даже система исчисления с основанием на сто показалась ученому многообещающей). В конце-концов была выбрана двоичная система счисления.
Еще была у Атанасова одна страсть — автомобили. Он старался каждый год покупать новый (вот не известно продавал ли предыдущие). Одним из зимних вечеров 1937 года в придорожной таверне, куда заехал Атанасов на новом форде c мощным двигателем V8, его посетила идея и то, по каким принципам должен быть создан новый вычислительный аппарат.
Суть этих принципов была сформулирована им позже, а именно она состояла в том, что для работы компьютера будет использоваться электричество, и основана она будет не на привычной десятичной системе счисления, а на двоичной.
«… однажды зимним вечером 1937 года я почувствовал, что совершенно измучен невозможностью найти решение проблем, связанных с конструкцией машины. Я сел в автомобиль, разогнался и ехал так долгое время, пока не стал контролировать свои эмоции. Это было моей привычкой — у меня получалось восстанавливать контроль над собой, после того как проедусь по дороге, сосредоточившись на управлении автомобилем. Но в ту ночь я был слишком измучен и продолжал мчаться, пока не пересек реку Миссисипи и не оказался в штате Иллинойс, в 300 километрах от того места, где сел в машину…(зашел в таверну и заказал выпивку) я почувствовал, что уже не так нервничаю, и мои мысли снова обратились к вычислительным машинам. Я не знаю, почему моя голова тогда заработала и почему она не работала раньше, но там было симпатично, прохладно и тихо».
Принципы работы будущей вычислительной машины Атанасов набросал на салфетке, он думал о том, какой будет конструкция регенеративной памяти, назвал ее «дискретной», он придумал поместить конденсаторы на вращающиеся цилиндрические барабаны (из под банок сока), каждую секунду они бы вступали в контакт со щетками (в виде кабелей) и заряжались бы. Память, состоящая из конденсаторов, «встряхивалась» бы щетками при повороте вращающихся цилиндров, а при необходимости снимались бы старые данные и вводились новые. Придуманная логическая электронная схема позволяла считывать числа с двух разных цилиндров с конденсаторами.
Началась работа над создание прототипа. Нужен был помощник, так в 1939 году произошло знакомство Атанасова с Берри, который на тот момент был выпускником электротехнического отделения, хорошо разбирался в электронике.
Работа над ABC (Atanasoff— Berry Computer) длилась три года, а первый прототип был продемонстрирован еще в 1939 году и его целью было решение системы линейных уравнений, система могла работать с 29 переменными, она обрабатывала два уравнения и убирала одну из переменных, а получившиеся уравнение выводила на двоичные перфокарты размеров 8Х11, после этого карты с более простой системой уравнений подавались обратно в машину, процесс начинался заново.
Все это сокращало бы такие расчеты с 29 переменными. На калькуляторе это заняло бы 10 недель, а на вычислительной машине всего 7! дней. Но все равно это был бы очень длительный процесс.
В ABC использовалась двоичная арифметика. Длина слова составляла 50 бит. Перфокарты с промежуточными результатами содержали тридцать 50-разрядных двоичных чисел. В машине было два запоминающихся устройства, которые состояли из вращающихся барабанов, к которым были прикреплены небольшие конденсаторы, подключенные к латунному контакту на поверхности барабана.
5/6 периферийной поверхности барабана было занято латунными контактами, а 1/6 оставалась пустой, что предоставляло время для выполнения других операций. Скорость прохождения контактов мимо считывающей щетки составляла 60 в секунду.
По словам Берри:
«… полярность заряда на конденсаторе указывала “единицу” или “ноль”, и каждый конденсатор сразу же после считывания перезаряжался, чтобы заряд никогда не оставался на нем более одной секунды.
Все слова обрабатывались параллельно, но внутри каждого слова цифры обрабатывались последовательно. Интересно отметить, что прежде чем проектировать память на конденсаторах, мы серьезно рассматривали идею использования магнитных барабанов, но отказались от нее из-за низкого уровня сигналов. Имелось 30 идентичных арифметических устройств, которые по существу были двоичными сумматорами. Каждое состояло из серии электровакуумных ламп с прямой связью (семь сдвоенных триодов), соединенных между собой таким образом, что они выполняли двоичное сложение. Каждое устройство имело три входа (два — для складываемых или вычитаемых чисел и один — для переноса с предыдущего места) и два выхода (один — для результата на том месте, а другой — для переноса на другое место)».
Преобразование десятичных чисел в двоичные осуществлялось с помощью вращающегося барабана, на котором находились контакты, представляющие двоичные эквиваленты 1,2 — 9,10,20 — 9х14. На выходе тот же аппарат в обратном порядке преобразовывал и выдавал на механический счетчик десятичный результат.
Атанасов напечатал на 35 страницах описание такой машины в надежде получить финансирование данного проекта. Сумма расходов составила чуть больше 5 тысяч долларов, но финансирование он позже получил от частного фонда. Адвокат, который был нанят Айовским университетом, по каким-то причинам не подал заявку на патент.
В 1940 году Атанасов и Берри пригласили Мокли (физик из колледжа Урсинуса) в Айову «на помощь», после того как Атанасов прослушал его лекцию о «возможности использования аналоговых компьютеров для решения проблем метеорологии» в Пенсильвании. В 1941 году Мокли посетил дом Атанасова и они втроем 5 дней общались на тему цифровой вычислительной машины ABC, но материалы Атанасов попросил оставить все же в секрете. Так состоялась эта судьбоносная встреча Атанасова и Мокли.
Мокли
Мокли прибыл вечером в пятницу 13 июня из Вашингтона. Атанасов был готов показать свою частично собранную машину, не смотря на предупреждения жены о том, что Мокли ей показался не совсем честным человеком, а ABC не была еще запатентована.
Мокли впечатлили пару вещей — идея использования конденсаторов в блоке памяти и метод пополнять их заряд раз в секунду, поместив их на вращающийся цилиндр.
Вот, что вспоминал Мокли о этой встрече и увиденной машине Атанасова — Берри:
«Я думал, что его машина гораздо хитроумнее, но так как она оказалась частично механической, в том числе в ней использовались вращающиеся коммутирующие переключатели, она никоим образом не была похожа на то, что я имел ввиду. Я больше не интересовался подробностями. Полумеханический характер машины Атанасова вызвал у меня довольно сильное разочарование. У него не было в планах ничего, что могло бы сделать машину более универсальной и позволило бы ей решать какие-либо другие задачи, кроме решения системы линейных уравнений».
«Поэтому, когда началось судебное разбирательство за первенство среди электронных вычислительных машин, в своих свидетельствах Мокли сказал, что данный визит для него значил не больше, чем посещение выставки, на которой он просто почерпнул кое-какие идеи».
Главным отличием Мокли от Атанасова было его желание и умение работать в коллективе. В результате Мокли и его талантливая команда вошли в историю как изобретатели первого электронного компьютера. Да и потом, как утверждал Мокли это были его идеи, которые были дополнены идеями, опытом других талантливых ученых, во время беседы с ними, при посещении разных выставок. После посещения Атанасова, Мокли был приглашен пройти курс электроники в университете Пенсильвании. Все это сподвигло его на создание компьютера и уже к осени 1941 года Мокли доделал свою версию компьютера. Здесь уже начинается история ENIAK. Первым полностью электронный цифровой компьютер, который собирали при строгой секретности для военных целей в университете Пенсильвании.
Вернемся к Атанасову и его машине.
И так уже через три года к 1942 году машина была почти готова. Размер такой вычислительной машины был с письменный стол и насчитывала такая машина 300 электронных ламп. Проблемой был механизм для прожигания отверстий в перфокартах с помощью искры (он срабатывал через раз).
Пришел 1942 год, военные годы заставили отложить работу Атанасова над проектом ABC. Он был призван на службу на флот и был назначен главой Отдела акустики при Военно-морской Артиллерийской лаборатории (NOL) в Вашингтоне, штат Колумбия. Его зарплата составила 10 тысяч долларов и работал он тут над проблемой акустических мин, участвовал в испытании атомной бомбы на атолле Бикини. В это время вычислительная машина Атанасова пылилась в подвале в университете Айовы, была разобрана каким-то аспирантом, так как занимала много места. О ней было позабыто. Ни Атанасов, ни Берри не были уведомлены о том, что их детище было разобрано и только лишь третья его часть сохранилась.
В 1949 году Атанасов развелся со своей первой женой. Лура переехала с детьми в Денвер. В том же году Джон женился во второй раз на Алисе Гросби.
Даже если бы о АВС вспомнили, у данной машины были ограничения: процесс замедлялся за счет механически поворачивающихся ячеек памяти да и система прожигания отверстий в перфокарте тормозила работу такого компьютера.
Для того, чтобы ускорить быстродействие такой вычислительной машины нужно было сделать ее полностью электронной и программируемой.
В 1945 году Артиллерийское ведомство обратилось к Джону Атанасову с запросом помочь в конструировании компьютера для Военно-морской Артиллерийской лаборатории. Атанасов отказался от проекта, аргументируя это тем, что он не сможет одновременно работать над компьютерным проектом и заканчивать работу в Отделе акустики NOL.
После окончания войны Атанасов вернулся к компьютерам. Он сожалел о том, что закинул работу над созданием компьютера, так как его работа была поистине революционной. До 1949 года он был главой отдела акустики NOL. В 1950-1951 году он был директором программы взрывов при NOL.
В 1952 году Джон Атанасов открыл фирму «Артиллерийская инженерная корпорация» в городе Фредерик, штат Мериленд, позже Атанасов работал консультантом по автоматизации в упаковочной фирме.
В один прекрасный день в 1954 году к Атанасову пришел адвокат фирмы IBM, с предложение доказать то, что именно он — Атанасов был первым, кто создал электронный компьютер, а проект ENIAC просто напросто был заимствован у проекта ABC.
Атанасов решил побороться за первенство своего проекта.
«… Атанасов все более убеждался, что ENIAC была заимствована от его ABC и что стоит продолжать это дело. Более того, ему придавало силы признание его заслуг в других странах, в частности на родине его предков — Болгарии, которая в 1970 году наградила его орденом Кирилла и Мефодия I степени».
Приговор судьи звучал так:
«Эккерт и Мокли, — читал судья Ларсон, — не сами изобрели этот автоматический электронный цифровой компьютер, но вместо того позаимствовали эту идею у доктора Джона В. Атанасова, а поэтому патент ENIAC является недействительным».
Остаток жизни Джон Винсент Атанасов (после сердечного удара в 1975 году) провел на своей ферме около Монровил, штат Мериленд. Он умер 15 июня в 1995 году в возрасте 92 лет.
Хоть машина Атанасова и не была ни универсальной, ни программируемой, ни полностью электронной, ученый заслуживает считаться первопроходцем, тем, кто придумал первый частично электронный цифровой компьютер.
О КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОФЕССИЯХ. КОМПОЗИТОРЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МИРА
По словам педагогов, в каждом школьном выпуске есть ребята, мечтающие приобрести профессию, связанную с компьютерами. Они поступают в институты и университеты на факультеты, которые называются по-разному: вычислительной математики, кибернетики, прикладной математики, информатики. Чем конкретно они будут заниматься, окончив вуз? Ответ на этот вопрос часто не знают не только родители и учителя, но и сами ребята, у которых желание «быть с компьютером» не отягощено четким представлением о специальности. Публикуемая ниже статья — попытка этот пробел восполнить, рассказать о специальностях, связанных с математическим и программным обеспечением вычислительных машин и систем. этом номере раздел «Человек и компьютер» ведет член-корреспондент РАН, В. Иванников директор Института системного программирования.
«Дерево» компьютерных специальностей.
Второй учебный корпус МГУ, где находится факультет вычислительной математики и кибернетики (ВМиК), — ведущий в подготовке специалистов компьютерных специальностей.
Занятия на факультете ВМиК МГУ. Факультет создан в 1970 году по инициативе выдающегося математика А. Н. Тихонова.
‹
›
Можно рискнуть и
сравнить компьютер с каким-нибудь
музыкальным инструментом, пианино,
например. Прежде чем вы
прикоснетесь к клавишам, ваш
инструмент должны были построить
мастера, а композиторы написать
музыку на понятном для всех языке -
нотными знаками. То же самое и с
компьютерами: есть люди, которые
создают аппаратуру, и те, кто пишет
музыку — компьютерные программы.
Аппаратуру принято называть
«хард» (от английского hard -
твердый, жесткий или еще проще -
«железо»), а программное
обеспечение — «софт» (от
английского soft — мягкий).
Создатели
«софта» как раз и есть
«композиторы» компьютерного
мира. И так же, как в музыке, здесь
есть несколько специализаций, о
которых нам предстоит поговорить
ниже. А пока
немного истории.
Как это было раньше
Электронные вычислительные машины появились в середине 40-х годов нашего века. Первой в мире считается ЭНИАК, созданная в 1946 году в США. В Советском Союзе первая машина начала работу в 1951 году, называлась она МЭСМ (Малая Счетная Электронная Машина). Честь ее создания принадлежит группе С. А. Лебедева, впоследствии знаменитого академика, которого называют отцом отечественной вычислительной техники.
Первые ЭВМ были
уникальными установками, и круг
специалистов, умевших заставить их
решать сложные вычислительные
задачи, оставался очень
ограниченным. Программирование
выполнялось на уровне машинных
команд, то есть машине нужен был
подробный и детальный список
операций, которые должны были
выполнять все ее узлы.
Команды
кодировались числами,
представленными в восьмеричной,
шестнадцатиричной или двоичной
системе. От программиста
требовалось не только знание
множества деталей, связанных с
устройством машины, но и большая
интуиция, изворотливость ума, чтобы
втиснуться в прокрустово ложе
весьма скромных, по современным
понятиям, возможностей электронной
машины.
Процесс кодировки
программ шел очень медленно,
появлялось большое количество
ошибок, и класс программиста
определялся его умением быстро
находить собственные промахи. В то
время возникли два рода
специалистов — алгоритмисты и
программисты -кодировщики. В задачу
алгоритмиста входило точное
описание выбранного метода
вычислений, в задачу программиста -
кодирование алгоритма на цифровом
языке, понятном машине. Скоро,
однако, стало ясно, что последняя
операция представляет собой
техническую работу, если, конечно,
алгоритм расписан детально и точно.
Возникла идея заставить
электронную машину самой выполнять
эту работу.
Трансляторщики — специалисты по системам программирования
Сегодня написанием программ для компьютеров занимаются представители самых разнообразных профессий, студенты и даже школьники. Это стало возможным благодаря появлению специальных языков, на которых мы даем команды компьютеру. Создают машинные языки представители новой профессии - специалисты по системам программирования, или, как их еще называют, трансляторщики.
Упрощенно говоря, существует два типа компьютерных языков: машинно-зависимые и машинно-независимые. Первые (ассемблеры, или языки автокодов) служат для общения с машиной на ее же языке. Ассемблерами и до настоящего времени пользуются высококва лифицированные специалисты.
Родоначальником
машинно-независимых языков
программирования считается
Фортран.
Это название — абревиатура
двух английских слов FORmula TRANslation
(транслятор формул). Он приближен к
общепринятой математической
записи.
Затем появились другие языки (Бэйсик, Пролог, семейство Си). Именно освоив эти машинно-независимые языки, филолог или бухгалтер может написать конкретную прикладную программу. Но чтобы машина могла с ней работать, нужен транслятор - программа, которая переводит написанное на язык компьютера. Создание компьютерного языка и трансляторов требует высокой квалификации специалистов. Кроме того, в этой сфере возникает много проблем, требующих теоретического разрешения.
Возникли новое
направление исследований и новая
специальность — теоретическое
программирование. Оно опирается на
такие разделы математики, как
теория алгоритмов, математическая
логика, алгебра, теоретические
основы приближенных методов
вычислений, теоретические основы
методов поиска, теории графов,
теории формальных языков и
грамматик.
Именно поэтому данным
дисциплинам на факультетах
вычислительной математики
придается большое значение.
В середине 80-х годов начался массовый выпуск персональных компьютеров. Сначала выпускалось несколько сотен тысяч в год, затем несколько миллионов, а в настоящее время — около тридцати миллионов компьютеров ежегодно.
Проблема простой и доступной для каждого человека формы общения с компьютером - дружественного интерфейса, как говорят, приобрела иное социальное звучание. Поэтому задачи системных программистов расширились и качественно изменились. В самом деле, для того чтобы ориентироваться во множестве колонок с английскими абревиатурами, требуется известная подготовка, а «щелкнуть» мышью по иконке или по понятной надписи может и младший школьник.
Дружественный
интерфейс основан на идее
диалогового взаимодействия
человека с машиной. Компьютеру в
таком диалоге отводится роль
проводника по дорогам своих
уникальных возможностей и
ненавязчивого руководителя
действиями пользователя.
От
пользователя же требуется
правильно формулировать свои
запросы и выбирать дальнейшее шаги
из вариантов, предлагаемых
компьютером.
В целом можно сказать, что профессиональный багаж системного программиста включает языки программирования, трансляторы, методы сборки программ из готовых кусков, программы отладки в терминах языков высокого уровня, библиотеки готовых заготовок.
Операционщики - разработчики операционных систем
Операционные
системы — сердце всего программного
обеспечения компьютера. Они
управляют вводом в машину
информации, поступающей от
клавиатуры или с дисков,
размещением входных и выходных
данных в запоминающих устройствах
и манипуляцией с ними. Эти
программы включают в работу
трансляторы, загрузчики,
отыскивают нужные библиотечные
программы, отвечают за работу
монитора, высвечивая необходимую
информацию, и многое другое.
Сложность операционных систем с каждым годом возрастает, ведь растут и требования массового пользователя, и потребности науки и техники. Поэтому от специальности системного программирования как бы отпочковалась новая специальность — разработчики операционных систем, операционщики, как их называют.
С появлением мультипрограммирования (одновременного решения на компьютере нескольких задач, находящихся на разных стадиях исполнения) функции операционных систем особенно резко усложнились и возникло несколько сложных проблем.
Первая проблема
связана со стратегией
распределения ресурсов машины
между конкурирующими между собой в
динамике счета программами. Если
стратегия распределения выбрана
неудачно, то эффективность машины
ощутимо снизится и пользователю
придется долго ждать результатов,
теряя драгоценное время, а иногда и
деньги. При хорошей стратегии
пользователи могут сэкономить и то
и другое.
Вторая проблема состоит в
исключении влияния одних задач на
решение других, одновременно
находящихся в работе. Третья
проблема — в распределении
оперативной памяти между
независимыми задачами. От рядового
пользователя все эти проблемы,
естественно, скрыты, и он не должен
учитывать, что одновременно с его
задачей в машине находятся многие
другие.
Операционщикам массу новых головоломок доставил режим дистанционного многотерми нального доступа. Такой режим возникает, когда с центральной ЭВМ соединены терминалы, позволяющие одновременно работать на машине нескольким независимым пользовате лям. Терминалы представляют собой клавиатуру для набора данных и монитор, находящиеся от компьютера на большом расстоянии, в другом помещении или даже городе. Режим терминального доступа — своего рода предтеча сетевого взаимодействия.
Сетевики - разработчики программ сетевого взаимодействия
Объединение
вычислительных машин, создание
локальных и глобальных сетей
потребова ло от операционных
систем выполнения новых функций.
Сравнительно недавно возникла
новая специальность
программистов-сетевиков.
Вся компьютерная сеть, с точки зрения управления ею, подразделяется на взаимосвязан ные уровни. Программы, реализующие алгоритмы управления на этих уровнях, называются сетевыми. Правила работы здесь строго стандартизированы специальными протоколами соответствующих уровней. Поэтому специалисты, разрабатывающие сетевые программы, должны хорошо знать систему протоколов, принятых в данной сети, правила формирования адресов точек сети, способы транспортировки информации и т. д.
В настоящее время
глобальные компьютерные сети,
самая известная из которых
Интернет, способны передавать
своим абонентам не только
текстовую информацию, но и
аудиовизуальную. Их собственность
получила название
«мультимедиа». Разработка
программ, управляющих ею,
достаточно сложна. Дело в том, что
передача кодов изображений и
звуков требует высокой скорости и,
вообще говоря, ведет к большой
загрузке линий связи.
Поэтому
необходимы программы, умеющие
«сжимать» текстовую и
аудиовизуальную информацию на
входе и расшифровывать ее на
выходе. Кроме того, на всех уровнях
работы сети предусмотрены способы
контроля правильности передачи,
способы защиты информации от
случайных и преднамеренных
искажений. Так появилась
необходимость в специалистах по
защите информации от
несанкционированного доступа. В
этой области, тесно связанной с
теорией кодирования и
шифровального дела, существуют
свои подходы, своя методика и свои
технические приемы.
Базовики - специалисты по базам данных
Основной смысл
развития глобальных сетей состоит
в создании единого информацион
ного пространства, не имеющего
государственных границ и пределов
расстояний. Это означает, что
каждому абоненту сети следует
предоставить возможность доступа к
знаниям, накопленных человечеством
и размещенных в многочисленных
институтах разных стран и
континентов.
Хранится эта
информация в специальных базах
данных.
Прежде в компьютерных базах данных содержалось в основном буквенно-цифровая информация. В настоящее время в закодированном виде присутствует аудиовизуальная и иная по своему содержанию информация, например формулы химических соединений, таблицы интегралов, сведения о физических процессах, программные продукты и т. д.
Абонента сети не
интересует, как устроена та или
иная база данных, ему необходимо
получить ответ на свой запрос к
сети. К примеру, его интересует, в
каких библиотеках можно найти
редкую книгу. Система поиска,
отвечающая на такого рода запросы,
должна обратиться ко всем
доступным для сети базам данных
библиотек, сформулиро вать для
каждой из них запрос,
соответствующий требованиям
конкретной модели. Именно базовики,
специалисты по базам данных,
создают эти системы. Это достаточно
сложно, ведь система поиска должна
определять, как устроена та или
иная база данных и как к ней
обратиться.
Машинные графики — специалисты по виртуальной реальности
Естественное желание придать тем вещам, которые мы видим на дисплее компьютера, привычный вид привело к необходимости изучения оптических эффектов в полупрозрач ных телах и других тонкостей, связанных с реалистичным видением сцен, высвечива емых на дисплее. Результаты этих исследований воплощаются в алгоритмы и программы машинной графики.
Здесь следует упомянуть компьютерные игры, в которых действия игрока и объектов игры имеют первостепенное значение. Увлечение компьютерными играми многие осуждают, но что касается машинной графики, то ее развитие в значительной степени было стимулировано именно популярностью компьютерных игр.
Различают
двумерную графику, создающую
изображения плоских фигур, и
трехмерную графику, проектирующую
на экран пространственные
изображения.
Ведутся работы по
созданию с помощью компьютера
голографических картин, создающих
эффект пространственной
реальности.
Начиная с 70-х годов широкое развитие получили тренажеры, управляемые компьютерами. Перед взором человека находится большой экран, на котором средствами машинной графики отображается внешняя ситуация. Она изменяется в зависимости от действий человека или по воле компьютера, создающего необходимые для тренировки ситуации. Например, тренажер, обучающий правилам взлета и посадки, имитирует то, что должен видеть летчик из своей кабины в ходе полета.
По воле фантазии
разработчиков в недрах компьютера
создается свой мир, населенный
предметами и существами,
способными действовать и общаться.
Компьютер дает возможность
человеку взаимодействовать с
воображаемым миром. Это
научно-техничес кое направление
получило название виртуальная
реальность.
Замечу, что многие ученые считают, что погружение человека в подобный искусственный мир может оказать очень вредное влияние на психику.
Но у виртуальной реальности есть важное и полезное назначение. Ее средства позволяют исследовать и изучать явления реального мира, физические и биологические процессы. Можно «посмотреть», что происходит внутри организма, внутри клетки, увидеть «изнутри», как работает реактивный двигатель, «походить» по Луне или по Марсу.
Системы
виртуальной реальности требуют
колоссальных вычислительных
мощностей, специального сложного
оборудования типа
стереоскопических экранов,
различного рода имитаторов
сенсорных воздействий. Для решения
задач, связанных с виртуальной
реальностью, быстродействия
отдельно взятой машины не хватает.
Такие задачи приходится
распараллеливать и использовать
многопроцессорные супер-ЭВМ.
Новые специальности возникнут завтра
Компьютерные специальности можно сравнить с множественными побегами, которые дал единый корень. Мы с вами говорили только о профессиях, требующих серьезной математической подготовки, и увидели, как одна за другой отпочковывались новые специализации от системного программирования.
То же самое происходит и в других областях, связанных с компьютерами. Прикладные программы сегодня создают физики и филологи, химики и биологи, экономисты и обществоведы.
Появились специалисты сферы обслуживания, которые могут поставить на компьютере нужные программы, задать режимы его использования, сетевые администраторы, специалисты по защите компьютеров от вирусов и т. д.
Поэтому можно
лишь в общих чертах сказать о
специальностях, востребованных
сегодня, но нет сомнений, что завтра
потребуются все новые и новые
компьютерные профессии.
См. в номере на ту же тему
Д. УСЕНКОВ — Профессия — пользователь.
с чего все начиналось – Weekend – Коммерсантъ
По последним данным, из 7,8 млрд человек, проживающих сейчас на Земле, 3,1 млрд — геймеры, то есть около 40% всех людей регулярно играют в компьютерные игры. Компьютерные игры так прочно вошли в нашу жизнь, что ученые перестали выяснять, как они вредят нам, и исследуют, как они делают нас лучше: оказывается, любители шутеров — более внимательные водители и реже испытывают проблемы со зрением, дети, которые играют в сетевые игры, лучше социализируются, а студенты лучше пишут тесты, если проходят накануне квест. За прошлый год доход индустрии видеоигр составил $149 млрд, но еще каких-то 50 лет назад никакой индустрии не было, а до появления первой коммерчески успешной игры оставалось два года. Да что там: первая в мире компьютерная игра появилась всего 80 лет назад, а вторая — спустя еще десять лет. Рассказываем, с чего все начиналось и с какими трудностями приходилось сталкиваться разработчикам первых игр
Текст: Ульяна Волохова
Первая компьютерная игра в истории
Nimatron, 1940
В 1939 году Эдвард Кондон — американский физик и основоположник квантовой механики — работал в электротехнической компании Westinghouse, где занимался радиолокационными системами и экспериментами в области ядерной физики.
Как-то за обедом, обсуждая с коллегой счетчик Гейгера, он подумал, что те же схемы, которые позволяют счетчику калибровать показатели, могли бы научить компьютер играть — просчитывать варианты и выбирать наиболее выигрышный ход. Для реализации этой идеи Кондон выбрал самую изученную математиками игру, стратегия выигрыша в которую была опубликована еще в 1901 году. Это была игра ним, попавшая в Европу из Китая в XVI веке. Суть игры простая: на игровом поле по кучкам разложено определенное количество предметов (спичек, камней, фишек, костей и проч.), игроки по очереди берут предметы (можно взять сколько угодно, но только из одной кучки), проигрывает тот, кому достанется последний предмет.
На разработку ушло четыре месяца, результатом стала первая в мире компьютерная игра — Nimatron. Игра представляла собой шкаф весом в одну тонну, функцию предметов выполняли лампочки (28 штук, разбитые на четыре столбца), с помощью рычажков игрок гасил нужное количество лампочек в столбце. Компьютер гасил в ответ.
Первых пользователей игра напугала до ужаса: компьютеру требовалась доля секунды, чтобы совершить ответный ход, но сколько бы ни просчитывал стратегию человек, он неизменно проигрывал. Чтобы всесилие машины не сеяло панику и не отпугивало людей, Кондону даже пришлось добавить в микросхемы замедляющие цепи — благодаря им создавалось ощущение, что компьютер размышляет над следующим ходом. Широкой публике Nimatron представили в 1940 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке, где он произвел фурор: было сыграно 100 тыс. партий, 90 тыс. из которых выиграла машина. Еще 10 тыс. поражений были маркетинговым ходом: у стенда дежурили знающие выигрышные алгоритмы люди, задача которых была раз в какое-то время демонстрировать публике, периодически впадавшей в луддистский экстаз, что человек еще может составить конкуренцию машине.
Nimatron мог бы открыть эпоху компьютерных игр, но шедшая с 1 сентября 1939 года Вторая мировая война не дала этому случиться — следующие десять лет технические и научные силы во всем мире были сосредоточены на военной промышленности и разработке ядерного оружия, о развлекательных возможностях компьютера никто даже и не думал. Вторая компьютерная игра появилась лишь в 1950 году, когда канадский инженер Джозеф Кейтс создал для Национальной выставки Bertie The Brain, игравшую с посетителями в крестики-нолики.
Первая многопользовательская игра
Tennis For Two, 1958
В 1958 году компьютерные игры еще оставались побочным продуктом работы физиков и инженеров — создавали их скорее из любопытства. Так появилась и первая в мире компьютерная игра, в которую человек играл не с компьютером, а с другим человеком. Придумал ее Уильям Хигинботэм — некогда глава отдела электроники «Манхэттенского проекта», а затем один из основателей Федерации американских ученых, боровшейся за нераспространение ядерного оружия. В конце 1950-х он занимался возможностями мирного использования атомной энергии в Брукхейвенской национальной лаборатории. Однажды в лабораторию привезли новый компьютер, предназначенный для математического моделирования. В инструкции к нему подробно описывалось, как создавать кривые и выводить их на экран осциллографа; в качестве примеров приводились детальные расчеты траектории пули, ракеты и прыгающего мяча с учетом силы гравитации и сопротивления ветру.
Зеленый экран осциллографа напомнил Хигинботэму теннисный корт — так родилась идея игры. Всего за четыре часа он вместе с коллегой сделал необходимые схемы и чертежи, на сборку аппарата ушло две недели. До современных симуляторов тенниса игре было далеко: ни ракетки, ни границ поля предусмотрено не было, игроки не могли промахнуться мимо мяча или выбить его в аут, зато с помощью джойстика они могли задавать угол и силу удара. Проиграть было невозможно, но то, что играть надо было вдвоем, завораживало.
Впервые игра была показана публике на выставке дня открытых дверей Брукхейвенской лаборатории в октябре 1958 года. В отличие от других экспонатов лаборатории, предназначение которых мало кому было доступно, Tennis For Two демонстрировала человечность технического прогресса: посетители выстраивались в очередь, чтобы покидать с напарником виртуальный мяч через виртуальную сетку. Спустя год Хигинботэм представил обновленную версию: теперь игроки могли выбирать, где именно они хотят сыграть в теннис — на Земле, Луне или Юпитере.
За пределы выставочного зала Брукхейвенской лаборатории Tennis For Two так и не вышла, после выставки 1959 года игру разобрали — компьютер и осциллограф понадобились для других проектов. И тем не менее в истории видеоигр впервые реализованный в Tennis For Two принцип многопользовательской игры произвел революцию: выяснилось, что несмотря ни на что люди предпочитают играть друг с другом.
Спустя 14 лет еще один теннисный симулятор — Pong — перевернул мир видеоигр: журнал Seventeen утверждал, что каждая 15-я пара, поженившаяся в Нью-Йорке в 1975 году, познакомилась благодаря этой игре. С начала 90-х многопользовательские игры стали сетевыми, а с распространением интернета стали объединять людей, находящихся в самых разных точках планеты. На 2020 год список самых популярных сетевых игр с большим отрывом возглавляет CrossFire — южнокорейский шутер от первого лица о борьбе спецназовцев с террористами: число игроков в него уже превышает 1 млрд, больше седьмой части всего населения Земли.
Первая игра, созданная в образовательных целях
The Sumerian Game, 1964
В 1962 году Комитет по сотрудничеству в области образовательных услуг округа Уэстчестер штата Нью-Йорк организовал для учителей семинар с представителями IBM, чтобы они обсудили перспективы использования компьютеров в образовании. Встреча была скорее ознакомительная, и практических результатов никто от нее не ждал, а зря — именно благодаря ей в компьютерных играх появился важнейший жанр.
Рассказывая о том, как теоретически можно было бы интегрировать компьютерные технологии в образовательный процесс, разработчик IBM Брюс Монкрифф описал на семинаре возможность создания компьютерного симулятора экономики на основе настольной игры «Монополия». На том же семинаре он познакомился с учительницей начальной школы Мейбл Аддис — разговорившись, они выяснили, что оба считают месопотамскую цивилизацию незаслуженно забытой и несправедливо вытесненной из школьной программы античностью. Вспомнив заинтриговавший ее рассказ о компьютерном симуляторе, Аддис предложила попробовать реализовать эту идею, но сделать это на примере цивилизации древней Месопотамии. Монкриффу идея понравилась.
Разработкой игры Аддис занялась самостоятельно: она расписала концепцию симулятора, правила игры и механизм игрового процесса — в каком-то смысле она стала первым в истории гейм-дизайнером. Программирование осуществили в IBM — в результате получилась первая образовательная компьютерная игра. Она называлась The Sumerian Game.
Игроку предлагалось управлять шумерским городом-государством Лагаш: на первом уровне он должен был думать об урожае и его распределении между населением города, на втором — инвестировать излишки зерна в развитие технологий и культуры, на третьем — взаимодействовать с городами-соседями и расширять свое влияние за счет торговли и войн. Общение между компьютером и игроком происходило через телетайп — электромеханическую печатную машинку, на которой игрок печатал команды для компьютера, а тот в свою очередь передавал игроку сообщения о том, что происходит в его государстве, выводя их на бумагу. При переходе на другой уровень компьютер показывал на подключенном к нему телевизоре слайд-шоу из жизни процветающего шумерского города, создавая что-то вроде визуализации правления игрока. Запускать игру можно было только на одной модели компьютеров — IBM 7090, а стоил один такой $2,9 млн (около $19 млн по курсу 2019 года), поэтому сыграть в The Sumerian Game удалось лишь школьникам, тестировавшим игру для IBM. Интегрировать компьютеры в образовательный процесс The Sumerian Game не смогла, но дала старт одному из самых популярных жанров компьютерных игр — стратегии.
Первоначально стратегии были текстовые и не пользовались большой популярностью, мало отличаясь от того, что предлагали ролевые и настольные игры. Все изменилось в 1980 году, когда вышла военная игра Computer Bismarck. В ней игрок выстраивал стратегию для уничтожения немецкого линкора «Бисмарк» английским флотом и наблюдал за реализацией своих решений на экране — графика была примитивной, но возможность следить за развитием событий перевела жанр на новый уровень. Еще через десять лет стратегии захватили мир, наделив пользователей возможностью управлять городами и странами, как в декорациях реального мира (Civilization, Age Of Empires, SimCity, Total War, Command & Conquer), так и в мире фэнтези (Heroes Of Might And Magic и Warcraft).
Первая компьютерная игра, на которой решили заработать
Spacewar!, 1962
Осенью 1961 года в Массачусетский технологический институт привезли подарок от Digital Equipment Corporation — их последнюю разработку, мини-компьютер PDP-1. Преподаватели и студенты ждали его все лето, обсуждая, как будут использовать. До этого в их распоряжении был компьютер, доставшийся от военной Lincoln Laboratory,— он был сравнительно мощным, но выводил данные либо на перфорированной ленте, либо на крошечный экран осциллографа. PDP-1 шел в комплекте с телетайпом и полноценным монитором. Последнее обстоятельство вызывало наибольший интерес.
Для встречи нового компьютера был сформирован специальный комитет, который должен был продемонстрировать его возможности. Трое молодых ученых, вошедших в этот комитет — Стив Рассел, Мартин Грец и Уэйн Виитанен,— решили сделать это в игровой форме. Все трое увлекались романами Эдварда Смита о космических приключениях и о сюжете игры долго не думали — это должно было быть космическое сражение. На разработку игры Spacewar! ушло всего полгода, между тем в ней было несколько революционных решений.
По экрану монитора перемещались два космических корабля — задачей было с помощью джойстика уничтожить корабль противника, игра была рассчитана на двух игроков. Уклоняться необходимо было не только от выстрелов соперника, но и от столкновений с его кораблем и со звездами. Принципиальных новшеств было несколько: во-первых, запас торпед, которыми полагалось стрелять в противника, был ограничен, во-вторых, была возможность совершить гиперпрыжок — переместиться в случайную точку экрана, если столкновение с противником или снарядом неизбежно.
Широкой популярности игра не получила — компьютеров с мониторами в США было сравнительно немного (в 1971 году их насчитывалось порядка тысячи штук), и все они принадлежали исследовательским организациям. Сотрудники запрашивали у создателей код игры, адаптировали к своим рабочим компьютерам и оставались на работе на ночь, чтобы поиграть. За десять лет среди научных сотрудников игра приобрела культовый статус, и 19 октября 1972 года в Лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета прошел турнир по Spacewar! — первый чемпионат в истории компьютерных игр. Участвовало всего 20 игроков, победитель получил годовую подписку на журнал Rolling Stone.
За пределы академического мира игру попытался вытащить Нолан Бушнелл, выпускник факультета электротехники Университета Юты. В 1971 году он решил сделать коммерческую версию Spacewar! — идея Бушнелла состояла в том, чтобы перевести игру в формат игрового автомата, в которые пользователи играли, опустив монетку. Использовать для создания такого автомата непосредственно Spacewar! было невозможно — компьютер PDP-1, для которого она была разработана, стоил около $120 тыс. (более $1 млн по нынешнему курсу). Поэтому Бушнелл переписал Spacewar! для гораздо более бюджетного Data General Nova, изменив при этом некоторые параметры. Теперь игра называлась Computer Space и была рассчитана на одного игрока, который должен был сбивать летающие тарелки и уворачиваться от их выстрелов. К удивлению Бушнелла, популярной игра не стала — считается, что виной тому были бары, где устанавливали игру: для подвыпивших посетителей Computer Space оказалась слишком сложной — игровым процессом нужно было управлять одновременно пятью разными клавишами.
Заработать на Spacewar! удалось спустя еще шесть лет. Сделал это Ларри Розенталь — выпускник Массачусетского технологического института, сумевший не только создать успешный коммерческий вариант Spacewar!, но и произвести революцию в мире компьютерных игр. До Розенталя движение на экране создавалось посредством включения и отключения пикселей — оно было медленным и неуклюжим. Розенталь придумал оперировать не точками, а линиями, задавая с помощью кода их начало и конец. Созданная им на основе Spacewar! игра Space Wars стала первой игрой с векторной графикой. Свое творение Розенталь отнес в компанию Cinematronics, и по условиям соглашения не только получал роялти с каждого произведенного автомата, но и сохранял за собой права на игру. Игра вышла в 1977 году и пользовалась невероятным успехом, и хотя Розенталь исправно получал отчисления, он потребовал больше денег. Когда Cinematronics отказались, он покинул компанию и основал собственную — чтобы не лишиться самой успешной своей игры, Cinematronics пришлось выкупить у Розенталя права. За отказ от Space Wars Розенталь получил около миллиона долларов.
Первая игра, на которой заработали
Pong, 1972
Потерпев неудачу с Computer Space, Нолан Бушнелл не оставил попыток заработать на играх. Уже в 1972 году он вместе со своим партнером Тедом Дабни основал компанию Atari и стал придумывать первый большой релиз. Сначала компания хотела выйти на рынок с симулятором вождения автомобиля, но такая игра превосходила технические возможности Atari. Однажды Бушнелл оказался на презентации Magnavox Odyssey — первой игровой приставки, подключаемой к домашнему телевизору. В теории приставка работала со сменными картриджами, но к моменту презентации картридж был только один, и на нем была игра Table Tennis. Идея симулятора настольного тенниса понравилась Бушнеллу, и он решил перенести ее на игровой автомат.
Отталкиваясь от чертежей Бушнелла для Computer Space, программист Atari Алан Алкорн придумал игру Pong. На экране, разделенном символизирующей сетку чертой, перемещались две ракетки и мячик. Хитрость была в ракетках: каждая из них представляла собой полоску, состоящую из восьми сегментов, по-разному отбивавших мячик (чем ближе к центру, тем прямее траектория ответного удара; если мяч ударялся о край, он отлетал в сторону). По сути, игра могла быть бесконечной, пока противникам не надоест, но из-за технического несовершенства компьютерных плат ракетки не могли дойти до верхнего края экрана и игра заканчивалась, когда туда отскакивал мяч.
Тестовый ярко-желтый автомат Pong установили в ноябре 1972 года в одном из пабов города Грасс-Валли в Калифорнии, а через несколько дней он перестал работать. Когда автомат вскрыли, стало понятно, что это успех: картонная коробка из-под молока, выполнявшая функцию монетоприемника, была забита настолько, что не давала запуститься игре. По подсчетам Бушнелла, в среднем один автомат Pong зарабатывал за вечер $40, что позволяло владельцам окупить его приблизительно за месяц.
Pong открыла новую эру в истории компьютерных игр — именно с нее принято отсчитывать золотой век аркадных игр, получивших такое название из-за того, что когда-то автоматы в основном располагались в аркадах торговых центров. С наступлением века компьютерных игр автоматы стали расставлять повсюду — от кинотеатров до залов ожиданий в больницах и похоронных бюро. В 1982 году совокупный доход всей индустрии видеоигр, по разным оценкам, составил от $11,8 млрд до $12,8 млрд. Поп-музыка, для сравнения, заработала в 1982 году $4 млрд, а вся киноиндустрия — всего $2,8 млрд. Лидерами индустрии развлечений игры остаются и сейчас: по данным за 2018 год, они заработали $110 млрд, кино — только $97 млрд.
Первая игра с саундтреком
Space Invaders, 1978
Придавать хоть какое-то значение музыкальному сопровождению игр разработчики стали не сразу. Первые игры были беззвучны — игровой процесс сопровождало лишь гудение компьютеров. В 1970-х игровые автоматы стали пытаться соединять с проигрывателями для пластинок или с бобинными магнитофонами. В основном они проигрывали народные песни или произведения, находящиеся в общественном достоянии: платить за авторские права или специально нанимать композиторов, которые писали бы музыку, казалось лишней тратой денег при создании и без того недешевого развлечения. Но этот способ озвучивания игр был крайне неудобен: проигрыватели быстро ломались и требовали регулярного технического обслуживания. Самым дешевым и удобным способом добавить в игру звук оказалось написать для нее код, который с помощью специального чипа преобразовывался компьютером в звуковую волну. Впервые этот способ использовали в игре 1975 года Gun Fight — в дуэли двух ковбоев, прячущихся друг от друга за кактусами, глухой механический звук сообщал о выстреле, а в случае попадания звучала незамысловатая победная мелодия. Первый полноценный саундтрек появился у компьютерной игры лишь спустя еще пять лет.
Революционером стала популярная игра Space Invaders. Для игры, в которой нужно из лазерной пушки стрелять по рядам инопланетян, музыкальное сопровождение придумал ее разработчик Томохиро Нисикадо. Мелодия состояла из четырех нот и сопровождала всю игру, постепенно ускоряясь по мере продвижения игрока по уровням — и тем самым нагнетая саспенс. Оказалась, что даже самое простое озвучивание делает игровую реальность более объемной. Впоследствии это подтвердили ученые: проанализировав неврологические проявления паники у людей, которые играли в Space Invaders с выключенным звуком и с включенным, они увидели, что при игре с музыкой уровень паники не только был в среднем выше, но и продолжал повышаться по мере ускорения мелодии.
Монофонические мелодии из первых игр были очень популярны и породили отдельные музыкальные жанры электронной музыки, такие как 8 бит и чиптюн. В 1990-х, с появлением у компьютеров полноценной аудиосистемы, в качестве сопровождения к играм стали использовать обычную полифоническую музыку. Игровая музыка сформировалась в самостоятельный музыкальный жанр, который вышел за пределы игрового мира. В 1992 году Aphex Twin выпустил целый альбом, состоящий из ремиксов на музыкальную тему из Pac-Man, а симфонические оркестры во всем мире давно включили темы из игр в свой репертуар. Поспособствовала этому концертная программа Play! A Video Game Symphony, разработанная американским продюсером Джейсоном Майклом Полом и дирижером Арни Ротом,— она включает в себя музыку из 33 игр разных эпох и жанров: от Super Mario Bros. и Sonic The Hedgehog до World Of Warcraft и Silent Hill.
Первая игра для женщин
Pac-Man, 1980
Невероятная популярность Space Invaders привела к наводнению рынка однотипными играми, в которых надо было управлять летающим аппаратом и расстреливать врагов. Японский разработчик игр Тору Иватани понимал, что такой сюжет малоинтересен для женщин, а значит, огромный сегмент потенциальных потребителей лишен нужного товара. Размышляя о сюжете, которым можно было бы привлечь женскую аудиторию, он решил, что игра должна быть связана с едой, а точнее, с поеданием чего-либо — по его мнению, это занятие женщины считали очень приятным.
По легенде, центрального персонажа — желтую голову с открытым ртом — Иватани придумал в кафе: ему принесли пиццу, и, взяв из нее кусок, он понял, что нашел идеальный образ. Автоматы с Pac-Man появились в 1980 году — сначала в игровых павильонах Японии, где почти не нашли поклонников, а затем в США, где вызвали фурор. Игра, полностью лишенная военных и космических элементов, понравилась всем, но особенно, как и предполагал Иватани, женщинам. Популярность была такой, что Pac-Man стал первым персонажем компьютерных игр, у которого появился мерч — футболки, фартуки, пеналы и другие мелочи,— и первым, кто появился на обложке журнала — в номере Time за 25 октября 1982 года. Pac-Man действительно обратил внимание тысяч женщин на видеоигры и немного изменил гендерное соотношение игроков в павильонах с автоматами — к 1982 году уже 20% их посетителей были женщины. Играли они преимущественно в Pac-Man — в течение долгого времени это была единственная игра, где женщины составляли большинство игроков.
Следующий релиз, повлиявший на гендерное соотношение игроков, случился только в начале 2000-х, когда вышла игра The Sims. Создание виртуальных людей и управление их жизнями привлекло женщин, а заодно открыло у них интерес и к другим играм. Сейчас, по оценкам социологов, процентное соотношение мужчин и женщин, играющих в игры, практически сравнялось, а во Франции, например, в 2016 году 52% регулярно играющих были женщины. Самые популярные жанры у женской аудитории: «три в ряд» (игры, где нужно выстроить в ряд три совпадающих по какому-либо признаку объекта) и симуляторы жизни (как The Sims или симулятор эволюции Spore) — около 70% игроков в них женщины.
Первая игра от первого лица
Maze War, 1973
Возможностью смотреть на игровое поле не со стороны, а от первого лица, как будто сам бродишь по виртуальному миру, игроки обязаны программистам из NASA. В начале 1973 года в кафе неподалеку от исследовательского центра NASA в Маунтин-Вью устроили акцию: за прохождение установленной в кафе аркадной игры обещали выдавать бесплатный сэндвич. Акция вызвала ажиотаж среди стажеров-программистов, которые стали пытаться воссоздать игру на рабочих компьютерах, чтобы иметь возможность потренироваться. Акция вскоре завершилась, никто из сотрудников NASA так и не получил бесплатного сэндвича, но интерес к разработкам компьютерных игр у них остался. Одну из наиболее интересных придумал программист-практикант Стив Колли.
По сути, его игра Maze была трехмерным аналогом известной головоломки, в которой нужно найти выход из лабиринта, фокус состоял в смене оптики — выбираться нужно было смотря на лабиринт не сверху, а изнутри. Поначалу коллеги Колли были в полном восторге, но спустя несколько недель безостановочного блуждания по лабиринтам игра стала приедаться, и они стали думать, как ее разнообразить. Наиболее оригинальное решение предложили два других практиканта — Говард Палмер и Грег Томпсон. Сначала они соединили несколько компьютеров лаборатории в сеть, что позволило бродить по одному и тому же лабиринту, соревнуясь между собой, сразу нескольким игрокам, а затем добавили возможность стрелять друг в друга. Так Maze превратилась в Maze War, а в истории видеоигр появился первый шутер от первого лица. К слову, Maze War стала и первой игрой, где противник представлял собой нечто антропоморфное — на экране другие игроки представали в виде парящих в воздухе человеческих глаз. До этого все виртуальные мишени, по которым нужно было стрелять в видеоиграх, представляли собой точки, космические корабли и ракообразных пришельцев.
Очень долго шутеры от первого лица были в основном вариациями Maze War, адаптированными для разных компьютеров,— менялся только дизайн лабиринта и вид соперников. Так продолжалось до 1992 года, когда вышла игра Wolfenstein 3D. По сюжету, американский разведчик попадает на секретный нацистский объект, где ведется создание армии мутантов, и должен в одиночку уничтожить все предприятие. Игра была продумана до мельчайших подробностей — главному герою были доступны несколько видов оружия с ограниченными боеприпасами, увечья, которые наносили ему враги, уменьшали время его жизни, а противники различались по силе (самым сильным был, конечно, Адольф Гитлер, с которым предстояло встретиться в финале).
Wolfenstein положил начало более сложным шутерам, для которых впоследствии придумывали свои вселенные и истории: Doom, Duke Nukem 3D, Counter-Strike, Call Of Duty. Но взгляд от первого лица постепенно перенесли и на более мирные жанры. Так, в одной из главных игр 90-х — Myst, положившей начало жанру детективных квестов, игрок должен был разгадать тайны загадочной библиотеки, самостоятельно осматривая ее содержимое.
Первая игра, в которой показали секс
Custer’s Revenge, 1982
В 1981 году в американских павильонах с видеоиграми было сыграно 11,2 млрд партий — если распределить это количество между всеми жителями США, то получится, что на каждого жителя страны приходилось по 50 партий. Этот феномен привлек внимание производителей фильмов для взрослых — их индустрия как раз переживала закат эпохи порношика. То, что половозрелые мужчины тратят десятки часов в неделю на стрельбу по инопланетянам, казалось им абсурдом; единственное логичное объяснение было в том, что им просто никто не предлагал по-настоящему интересных игр. Исправить положение решили владельцы киностудии Caballero Home Video, известной как General Motors мира порно: они создали компанию Mystique для разработки эротических видеоигр.
В сентябре 1982 года в продажу поступил их первый продукт: Custer’s Revenge. Управляемый игроком персонаж представлял собой карикатуру на Джорджа Кастера — героя Гражданской войны, добившегося капитуляции генерала Ли. Одет он был в кавалерийскую шляпу, шейный платок и сапоги, а место сабли в районе пояса занимал эрегированный пенис. Уворачиваясь от стрел, Кастер должен был пробраться к привязанной к столбу обнаженной индианке и изнасиловать ее. Игра предсказуемо вызвала шквал критики и протестов: Custer’s Revenge обвинили в пропаганде насилия над женщинами и унижении коренного населения Америки. К концу 1982 года было продано всего 80 тыс. копий игры, после чего ее противникам удалось добиться прекращения продаж.
Эротические игры так и остались нишевым продуктом, получив распространение в основном в Японии, где выделились в отдельный жанр эроге — максимально сексуализированных игр в стилистике аниме. Однако проблема изображения обнаженных людей, сексуальных сцен и вообще взаимоотношений с эротикой по мере роста индустрии все настойчивее требовала решения. В 1996 году Ассоциация разработчиков развлекательного программного обеспечения, не дожидаясь, пока за регуляцию контента возьмется государство, самостоятельно разработала рейтинг возрастных ограничений для пользователей. Впрочем, от сексуальных скандалов индустрию это не спасло.
Самый громкий произошел в 2005 году, после выхода пятой части культовой игры Grand Theft Auto — San Andreas. Как и раньше, герою предстояло разбираться с преступными группировками и полицейскими подразделениями и выживать в криминогенном мире, но, в отличие от предыдущих частей, у него появлялась новая возможность — заводить отношения с девушками. Если ухаживания героя срабатывали, девушка приглашала героя домой, и игрок терял возможность управления персонажем, лишь по характерным звукам из окна догадываясь, чем занят его подопечный. В целом новшество было невинным, игре был присвоен рейтинг 15+. Вскоре, однако, выяснилось, что при небольшом усилии можно не только наблюдать за героем во время секса, но и управлять им в этот момент — эта опция была прописана разработчиками, но потом они заблокировали части кода. Отыскать и запустить его опытным пользователям не составило труда: GTA — игра с открытым исходным кодом, разобраться в котором и даже внести в него свои модификации теоретически может любой желающий.
Противники видеоигр воспользовались этим происшествием, чтобы раздуть скандал. Хиллари Клинтон подала в Сенат законопроект «О защите семейных развлечений», предложив наказывать за продажу игр неподобающего содержания несовершеннолетним, а заодно и увеличить государственный контроль над играми, но проект был отклонен как неконституционный. В Нью-Йорке обнаружилась бабушка, которая купила игру своему 14-летнему внуку,— она попыталась инициировать коллективный иск, но достаточного количества истцов не набралось — большинство пользователей GTA все устраивало. В результате магазины просто убрали игру с витрин и приклеили на упаковку пометку «Adults Only 18+». К следующему тиражу GTA: San Andreas секс-игру из кода вырезали безвозвратно.
Первая советская игра
Тетрис, 1984
Первая советская игра была разработана в Академии наук СССР. Ее автором был Алексей Пажитнов, занимавшийся разработкой программ и команд в Вычислительном центре АН. В свободное время он любил собирать головоломки. Одной из его любимых было пентамино — набор из 12 плоских фигур, каждая из которых состоит из пяти по-разному соединенных квадратов. Из этих 12 элементов нужно было складывать разные фигуры, самая сложная из которых — прямоугольник. Однажды Пажитнов решил, что из этой головоломки можно сделать компьютерную игру.
Отрисовать фигуры из набора на компьютере Пажитнов не мог: бывшая в его распоряжении «Электроника-60» оперировала исключительно символами — буквами, цифрами и знаками препинания. Поэтому воссоздавать виртуальное пентамино пришлось из квадратов, образованных двумя скобками и пробелом между ними — [ ]. Довольно быстро Пажитнов понял, что мощности «Электроники» не хватает на то, чтобы крутить фигуру из пяти квадратов — пришлось урезать их до четырех квадратов, в результате чего количество фигур сократилось до семи. Определившись со строительными элементами, Пажитнов начал экспериментировать с механикой игры: просто строительство стены из падающих фигур оказалось на деле занятием скучным, а главное быстрым — игра длилась не более минуты. Чтобы добавить динамики, он решил, что полные строки будут автоматически удаляться, освобождая место для продолжения строительства, а при достижении определенного количества очков (они даются за убранные строки) скорость падения фигур будет увеличиваться. От двоих игроков Пажитнов решил отказаться — оказалось, что одному играть увлекательнее. Так появилась игра «Тетрис».
Поначалу Пажитнов просто делился игрой с друзьями, у которых в распоряжении была «Электроника-60». Те, у кого был IBM PC, играть в «Тетрис» не могли — на американский компьютер игру нельзя было загрузить из-за разницы в размерах дискет: советские компьютеры читали 8-дюймовые, IBM — 5,25-дюймовые. Другой проблемой было то, что IBM использовал язык Turbo Pascal, а не Pascal, как «Электроника». Адаптировать игру для IBM взялся 16-летний школьник Вадим Герасимов, проходивший в Вычислительном центре стажировку. Благодаря ему игра стала доступна для разных компьютеров и распространилась по всему советскому блоку европейских стран. В Венгрии на игру наткнулся агент по поиску программного обеспечения Роберт Стейн, который решил, что игру надо обязательно издать, связался с Пажитновым по телексу и предложил ему продать права. Пажитнов ответил согласием, но из-за плохого знания языка написал ответ так, что при желании его можно было прочесть не как согласие продать права, а как отказ от них. Трудно сказать, действительно ли Стейн не понял Пажитнова или просто воспользовался юридической возможностью, но денег за «Тетрис» Пажитнов так и не получил. Стейн же продал игру британской компании Mirrorsoft, которая начала распространять ее по всему миру.
«Электроника ИМ-02»
Популярность «Тетриса» до сих пор не удалось побить ни одной игре — он остается самой продаваемой игрой в мире с совокупными продажами порядка 270 млн копий. Кроме того, «Тетрис» так и остался единственной советской оригинальной игрой — советская продукция в основном копировала западную. Самая известная копия — портативная игра «Электроника ИМ-02», вышедшая в том же 1984 году, когда был придуман «Тетрис». В ней волк мечется между четырьмя курицами и ловит яйца. Дизайн гаджета, сюжет и дизайн игры буквально повторяли консоль Nintendo EG-26 Egg, отличался лишь вид главного героя — вместо просто волка в шляпе в СССР использовали образ главного героя «Ну, погоди!».
Первая игра со свободой действий
Elite, 1984
Дэвид Брэбен и Ян Белл познакомились в Кембридже и быстро выяснили, что оба в свободное от учебы время занимаются разработкой собственной игры. Брэбен свою планировал назвать «Истребитель», а Белл — «Свободное падение». Сравнив разработки друг друга, они поняли, что придумывают похожие игры по мотивам недавно вышедших двух первых частей «Звездных войн» и десятки раз пересмотренной ими «Космической одиссеи» Кубрика. Оба хотели создать вселенную, количество возможных сюжетов в которой будет ограничено только фантазией игроков, и решили объединить усилия.
К делу Брэбен и Белл подошли со всей серьезностью — и прежде чем приступить к разработке нашли заказчика: компания Acornsoft заплатила им 2 тыс. фунтов аванса. На эти деньги они купили новый компьютер BBC Micro — на тот момент одну из самых мощных домашних машин. Возможности ее, впрочем, были сильно ограниченны. Во-первых, название, которое Белл и Брэбен придумали для своей игры — The Elite — не умещалось в отведенные для имени файла 8 знаков, так что от артикля пришлось избавиться. Во-вторых, память Micro составляла 32 Кб (для сравнения: сейчас приблизительно столько весит один анимированный стикер в Telegram). Уместить на такой клочок памяти все, что они задумали — восемь галактик по две сотни планет, каждая из которых заселена своими существами, обеспечена своими ископаемыми, имеет свою экономику, правительства и т. д.,— не было никакой возможности. Так возникло решение воспользоваться генератором псевдослучайных чисел и создать систему, которая каждый раз при запуске игры будет генерировать из базы объектов и свойств лишь те части вселенной, которыми пользуется игрок. На разработку ушло почти два года.
В продажу игра поступила в сентябре 1984 года и стала настолько популярной, что продажи компьютеров, на которых ее можно было запускать, практически сравнялись с продажами самой игры. Больше всего пользователей привлекала свобода действия, которой они обладали в Elite. На старте все получали корабль и немного денег, а дальше можно было делать все что угодно: грабить чужие судна, торговать, выполнять военные миссии, отлавливать пиратов, искать ресурсы. У игры не было линейного сюжета, последовательности действий, которая должна была привести к какому-то прописанному результату,— игрок двигался в том направлении, в каком хотел, делая то, что ему было интересно.
Такой принцип игры получил название «открытый мир». Обычно в играх, следующих этому принципу, присутствует сквозной сюжет, но даже если игрок ему не следует, его взаимодействие с виртуальным миром не становится менее увлекательным: он может разговаривать с людьми, находить какие-то предметы, исследовать объекты и даже выполнять задания, никак не связанные с сюжетом. Такие опции есть во многих современных играх. В Skyrim, например, помимо главной борьбы с драконом можно прожить полноценную жизнь — жениться, освоить несколько ремесел, построить дом. В GTA — заводить романы, играть в боулинг, смотреть кино, сбивать людей на машине и открывать пальбу на улице. В «Ведьмаке» — участвовать в кулачных боях, охотиться, играть в карты.
Первая игра, которую обвинили в плохом влиянии на детей
Mortal Kombat, 1992
В 1991 году компания Midway Games узнала, что начались съемки «Универсального солдата» с Ван Даммом — боевика об американских солдатах-киборгах, взбунтовавшихся во Вьетнаме. Предполагая, что фильм вполне может стать новым «Терминатором», руководство Midway решило, что к премьере фильма нужно выпустить игру с виртуальным Ван Даммом. Связавшись с актером, они обнаружили, что он уже занят в проекте с другой компанией, но от идеи создать захватывающий файтинг отказываться не стали — вместо Ван Дамма решено было сосредоточиться на восточных единоборствах. В результате появилась вышедшая в 1992 году Mortal Kombat, в которой нужно было одолевать в боевом поединке разнообразных соперников, решая судьбу мира. Первая Mortal Kombat была выпущена только для автоматов, но спустя год вышла вторая часть игры — теперь уже и для домашних компьютеров. После того как подростки массово засели за бои, на игру обратили внимание родители — и пришли в ужас.
В конце каждого сеанса жестокой драки раздавался низкий голос, который приказывал: «Прикончи его (или ее, если побежден был женский персонаж)», после чего игрок мог нажать комбинацию клавиш, которая запускала режим «fatality» — и победитель расчленял тело поверженного противника на кровавые ошметки. К этому моменту уровень преступлений с использованием огнестрельного оружия достиг в США рекордной отметки и в стране всерьез обсуждали, что делать с волной насилия. Появление игры, строившейся на упоении насилием, подлило масла в огонь. Сенатор Джо Либерман заявил, что «видеоигры учат детей получать удовольствие от проявления самых ужасных форм жестокости», и настоял на том, чтобы Конгресс провел слушания о насилии в играх. Как он потом признался, он мечтал вовсе запретить жестокие игры на территории США, но Сенат ввязываться в регулирование видеоигр не захотел и предложил Ассоциации развлекательного программного обеспечения самостоятельно определить рейтинговую систему, пообещав, что, если она не будет исполняться, государство все же займется регулированием.
Хотя параметры допустимого насилия формально были закреплены в рейтинге возрастных ограничений, обвинения в чрезмерной жестокости до сих пор остаются самой частой претензией к видеоиграм. В 1999 году шутер Doom обвиняли в том, что он вдохновил Эрика Харриса и Дилана Клиболда на массовое убийство в школе «Колумбайн». Grand Theft Auto на протяжении 20 лет подвергается критике из-за того, что персонаж может без всяких причин нападать на мирных граждан и убивать их. Впрочем, самоцензура индустрии тоже свойственна: в 2019 году, например, онлайн-сервис Steam, через который разработчики распространяют игры, отказался публиковать игру Rape Day, в которой игрок выбирает, как будут развиваться события в истории серийного убийцы-насильника, насилующего женщин во время зомби-апокалипсиса.
Первая отечественная военная ЭВМ. Как всё начиналось
Пульт управления ЭВМ общего назначения М-20
На заре появления компьютерной техники Советский Союз чувствовал себя довольно уверенно. В первой половине 1950-х годов советские ЭВМ были лучшими в Европе, уступали только некоторым американским коммерческим образцам. Электронные вычислительные машины широко использовались для решения различных задач, в первую очередь для проведения расчетов. Они находили применение в научной сфере и промышленности. Интерес к ЭВМ стали проявлять военные. Первые советские военные компьютеры, появившиеся в конце 1950-х годов, использовались в системах ПРО и ПВО страны.
Создание первых советских ЭВМ
К созданию первых советских ЭВМ приложил руку известный советский ученый Сергей Алексеевич Лебедев, стоявший у истоков зарождения отечественной вычислительной техники. Сегодня Сергея Лебедева справедливо считают основоположником советской отрасли вычислительной техники. Именно под его непосредственным руководством в 1948-1950 годах была создана первая в стране, а также континентальной Европе Малая электронно-счётная машина (МЭСМ). Разработка осуществлялась в Киеве в Институте электротехники АН УССР.
Разработка не осталась незамеченной, и уже в 1950 году Сергей Алексеевич Лебедев перебрался в Москву, в Институт точной механики и вычислительной техники АН СССР (ИТМиВТ). В столице ученый приступил к разработке ещё более продвинутой ЭВМ, которая вошла в историю как Большая (быстродействующая) электронно-счётная машина (БЭСМ-1). Главным конструктором новой ЭВМ был именно академик Сергей Алексеевич Лебедев, который быстро подобрал и объединил коллектив единомышленников, в том числе из подающих большие надежды студентов. В частности, на практику в институт были направлены студенты МЭИ Всеволод Бурцев и Владимир Мельников, которые в будущем сами станут выдающимися отечественными инженерами, учеными и проектировщиками в области создания электронно-вычислительной техники.
Разработка БЭСМ-1 была полностью завершена к 1953 году. Всего была собрана одна ЭВМ, сборка осуществлялась на Московском заводе счётно-аналитических машин. Собранная в одном единственном экземпляре ЭВМ предназначалась для решения крупных производственных и научных задач. Одновременно с этим она послужила базой для разработки будущих ещё более мощных ЭВМ, а также специализированных компьютеров военного назначения.
Основоположником советской отрасли вычислительной техники Сергей Алексеевич Лебедев
Стоит отметить, что в начале 1950-х годов СССР справедливо считался одним из лидеров в области разработки ЭВМ. С точки зрения сегодняшнего дня это звучит как минимум необычно, так как к концу своего существования СССР это преимущество растерял, а современная Россия в области создания компьютерной техники безнадежно отстала от наиболее развитых стран мира. Однако на заре становления ЭВМ всё обстояло иначе. Собранная в 1953 году БЭСМ-1 являлась самой быстродействующей электронно-вычислительной машиной в Европе и одной из наиболее быстродействующих машин во всем мире. По быстродействию и объему памяти этот первый советский суперкомпьютер на октябрь 1953 года уступал лишь коммерческой модели американской компании IBM – IBM 701, поставки которой заказчикам начались в декабре 1952 года.
При этом ЭВМ начала 1950-х годов мало походят на современные аналоги. БЭСМ-1 обеспечивала максимальное быстродействие на уровне 8-10 тысяч операций в секунду. ЭВМ получила параллельное 39-разрядное арифметически-логическое устройство с плавающей запятой. Число разрядов для кодов команд – 39. Оперативная память (ОЗУ) первой полноценной советской ЭВМ базировалась на ферритовых сердечниках, а её емкость составляла всего 1024 слова (в более ранних советских ЭВМ использовалась память на ртутных трубках или потенциалоскопах).
Помимо этого, электронно-вычислительная машина получила долговременное запоминающее устройство (ДЗУ) на полупроводниковых диодах, ёмкость устройства также составляла 1024 слова. В ДЗУ хранилась часть наиболее часто встречающихся подпрограмм и констант.
Дополнительно БЭСМ-1 могла работать с накопителями информации на магнитных лентах: четырех блоках, рассчитанных на 30 тысяч слов каждый, и на промежуточном накопителе на двух магнитных барабанах, которые обеспечивали хранение 5120 слов каждый. Скорость обмена информации с барабаном достигала 800 чисел в секунду, с магнитной лентой — до 400 чисел в секунду. Ввод информации в БЭСМ-1 осуществлялся при помощи фотосчитывающего устройства на перфоленте, а вывод информации производился на специальное электромеханическое печатное устройство. При этом системное программное обеспечение в машине отсутствовало.
Внешне это была достаточно массивная вычислительная машина, на создание которой ушло примерно пять тысяч электронных ламп. Конструктивно данная советская ЭВМ монтировалась на одной основной стойке, отдельно размещалась стойка ДЗУ, а также шкаф питания, так как компьютер потреблял достаточно большое количество электроэнергии – до 30 кВт (это без учета системы охлаждения). Немаленькими были и размеры ЭВМ: занимаемая площадь равнялась почти 100 квадратных метров.
Возможности ЭВМ решили использовать в системе ПРО
Появление первой советской полноценной ЭВМ БЭСМ-1 совпало с началом эпохи разработки в Советском Союзе собственной системы противоракетной обороны (ПРО). Впервые об этом в нашей стране заговорили еще в августе 1953 года. Именно тогда семь маршалов обратились к министерствам и институтам с поручением о создании средств борьбы с баллистическими ракетами противника. Такое оружие дальнего радиуса действия справедливо рассматривалось в качестве основного средства доставки ядерных зарядов к военным и промышленным объектам противоборствующих стран. Для надежного перехвата ракет необходимы были современные РЛС и новые компьютеры, которые отвечали бы за расчеты и управление радиолокационными станциями.
ЭВМ БЭСМ-1 на первом этаже здания ИТМиВТ в Москве
Специально под создание советской системы ПРО в составе КБ-1 образовали новое специальное конструкторское бюро — СКБ-30. Тогда же советская научная база и промышленность расширили кооперацию в области разработки средств, которые могли решать научно-технические задачи. В частности, ИТМиВТ Академии наук СССР получил специальное задание от КБ-1 на создание новой цифровой машины, которая по своему быстродействию должна была превзойти предыдущие образцы и стать сердцем системы управления РЛС дальнего сопровождения целей.
К 1956 году первые работы по проектированию нового комплекса были завершены, защита эскизного проекта экспериментальной системы ПРО состоялась в марте. В том же году Министерство обороны СССР выдало разрешение не постройку ГНИИП-10 – Государственного научно-исследовательского испытательного полигона, который решено было разместить в безлюдной казахской пустыне Бетпак-Дала, между западным берегом известного озера Балхаш и нижним течением рек Сарысу и Чу. Экспериментальный комплекс ПРО и новый противоракетный полигон были тесно завязаны между собой, главным конструктором всей системы стал член-корреспондент Академии наук СССР Григорий Кисунько. Одновременно с этим директор ИТМиВТ академик Сергей Лебедев выдал техническое задание на создание новой вычислительной машины, которая получила обозначение М-40 и изначально предназначалась для системы «А». Система «А» – кодовое название первого в Советском Союзе комплекса стратегической ПРО.
Задание на разработку нового суперкомпьютера получили две группы разработчиков, одну из которых возглавил Всеволод Бурцев. Обе группы успешно справились с поставленной задачей. К 1958 году были готовы две новых электронно-вычислительных машины М-40. Сборка компьютеров производилась специалистами Загорского электромеханического завода.
Первый военный компьютер М-40
На момент своего создания машина М-40 стала самой быстродействующей среди всех советских ЭВМ, которые производились в стране серийно. При этом Всеволод Бурцев предложил и реализовал на практике ряд очень важных для развития отечественной компьютерной техники решений. В военном компьютере М-40 впервые были реализованы на практике принципы распараллеливания вычислительного процесса на уровне аппаратных средств электронно-вычислительной машины. Все основные устройства М-40 (арифметическое, управления внешней памятью, ОЗУ, управления) получили автономные узлы управления и могли работать параллельно. Также впервые в СССР был реализован мультиплексный канал передачи данных. Это решение позволило без замедления вычислительного процесса ЭВМ осуществлять прием и выдачу полученной информации и данных сразу с 10 асинхронно работающих каналов, общая пропускная способность которых оценивалась в один миллион бит/с.
Первая советская противоракета В-1000
М-40, как и дальнейшая её модернизация, М-50 (50 тысяч операций с плавающей запятой), представляли собой сложные военные комплексы управления РЛС дальнего сопровождения и точного наведения на цель противоракет. Они отвечали за расчеты, необходимые для построения траекторий и наведения противоракет на баллистические ракеты противника. 4 марта 1961 года на специально созданном полигоне «А» в Казахстане был осуществлен первый в мировой и отечественной истории успешный перехват баллистической ракеты. Система, за расчеты траектории противоракеты в которой отвечал компьютер М-40, сумела перехватить баллистическую ракету Р-12. Перехват был осуществлен в 60 километрах от места пуска противоракеты. Согласно данным регистрирующей аппаратуры, промах противоракеты составил 31,8 метра влево и 2,2 метра по высоте при допустимом радиусе поражения 75 метров. Осколочный заряд противоракеты В-1000 успешно разрушил боеголовку Р-12, которая содержала весовой имитатор ядерного заряда.
Говоря о технических аспектах военного компьютера М-40, можно отметить, что он был создан на смешанной элементной базе, в которой использовались и электронные лампы, и ферриты, и полупроводниковые транзисторы и диоды. При этом быстродействие машины выросло до 40 тысяч операций в секунду с фиксированной запятой, что примерно в 4 раза превышало пиковые значения для БЭСМ-1. Первая полноценная военная ЭВМ получила оперативную память на ферритовых сердечниках общей емкостью 4096 40-разрядных слов. Внешняя память представляла собой магнитный барабан, рассчитанный на 6 тысяч слов. Военная ЭВМ М-40 работала в комплексе с аппаратурой процессора обмена с абонентами системы и аппаратурой хранения времени.
За создание и успешные испытания комплекса, мозгом которого были компьютеры М-40 и М-50, коллектив ведущих разработчиков ЭВМ М-40 был удостоен престижной Ленинской премии. Её получили Сергей Лебедев и Владислав Бурцев.
Электронные платежи: путь к мировому господствуТрудно представить современный мир без системы электронных платежей. И история этого рынка чрезвычайно интересна. Идея предоплаченных карточек появилась в конце 19 века, чтобы возродиться во второй половине века 20-го в Америке и войти в повседневный обиход каждого человека. Идея электронных денег далеко не нова – впервые использовать предоплаченные карточки предложил еще американский ученый Эдвард Беллами в 1880 году, а первые попытки применения кредитных карт предпринимались почти 100 лет назад – в 1914 году. Однако, технологическая и, прежде всего, моральная новизна нового способа оплаты не позволили этим идеям найти хоть сколько-нибудь заметную реализацию. В результате об электронных деньгах вновь активно заговорили лишь в середине прошлого столетия. Как это было Возродившийся интерес был связан с выпуском первой в мире платежной карты. «Первопроходцем» стала широко известная сегодня компания Diners Club. Инициатива компании оказалась своего рода «карточным локомотивом»: в ближайшее время после выхода карточки Diners Club свои карты выпустили многие другие компании и финансовые институты. Так, в 1951 году американский банк Franklin National выпускает первую в мире кредитную карту. Однако все эти карточки были не универсальными, что, разумеется, сильно ограничивало их применение и препятствовало дальнейшему развитию. Тем не менее, прецедент оказался удачным, и уже в 1958 году Bank of America выпустил первую в мире универсальную банковскую карту, которая получила незатейливое название BankAmericaCard и стала известна во всем мире под именем Visa. Универсальная банковская карта быстро завоевала популярность. Так, за шесть лет: с 1961 года по 1967 год объем операций с BankAmeriсard увеличился почти на 350% – с 75 до 335 млн долл. Количество держателей универсальной карты за этот же период составило 2,7 млн. человек. Успех был столь значительным, что Bank of America учредил специальную организацию для работы с картами, став при этом монополистом рынка. Однако такое положение не устраивало множество игроков, и в 1967 году рядом американских банков была учреждена вторая межбанковская карточная ассоциация, которая получила название Interbank Card Association (ICA). Банки, входящие в эту ассоциацию, приступили к выпуску карты Master Charge, которая в 1979 году была переименована в MasterCard. Популярность нового вида платежей не вызывала никаких сомнений – число выпущенных карт Visa по итогам 1980 года составило 73 млн. шт., для MasterCard аналогичный показатель достиг 55 млн. шт. По оценкам аналитиков, по итогам 2005 года на долю Visa сегодня приходится 49,6% мирового рынка пластиковых карт, на втором месте MasterCard (23,9%), тройку лидеров замыкает American Express, занявшая 14,3% мирового рынка. В СССР пластиковые карты пришли намного позже. Первая в на 1/6 части суши карта была выпущена лишь в 1988 году «Внешэконобанком». Карточка Eurocard Gold была выпущена в количестве всего 30 штук и могла попасть в руки только первых лиц и приближенных к ним. Первая же Visa появилась в СССР лишь в 1991 году – ее выпустил уже российский банк «Кредо-банк». Карточки и ИТ Развитие карточного рынка совпало с бурным развитием информационных технологий. Через некоторое время после выпуска первых универсальных карт появляются различные технологии для осуществления электронного обмена данных (Electronic Data Interchange — EDI) и электронных переводов (Electronic Funs Transfer — EFT). Уже в 1975 году в США появляются первые банкоматы, а спустя 4 года – в 1979 году – опять же в США были использованы первые электронные терминалы – EFTPOS – заложившие, по сути, технологическую базу электронных платежей. Разумеется, бурное развитие информационных технологий в последние десятилетия стало катализатором развития и электронных платежей. Первый персональный компьютер, появление интернета, технологии электронных переводов и т.д. – все это самым благоприятным образом отразилось на рынке электронной коммерции. В 1993 году в сфере электронных платежей произошла своего рода революция – глава криптографического отдела CWI Дэвид Чаум предложил принципиально новую технологию для реализации идеологии «электронные деньги». Это была система eCash, принцип действия которой заложен в большинство существующих сегодня электронных платежных систем. Идея eCash состояла в том, что сама наличность хранилась, по сути, на жестком диске вашего персонального компьютера, а для управления ею и совершения операций необходимы были специальное программное обеспечение и подключение к интернету. Уже в 1994 году в США была реализована первая покупка через интернет с использованием все той же технологией eCash (оператором являлась организованная Чаумом компания DigiCash, которая впоследствии обанкротилась по ряду причин). Любопытно, что первая российская платежная система появилась все в том же 1994 году – это была «Золотая Корона», которая в отличие от DigiCash существует и сегодня. Бум электронных платежей не заставил себя ждать – в 1995 году была создана первая моновалютная микропроцессорная карточка для мелких покупок (бельгийская компания Proton), а известная сегодня платежная система Mondex разработала первый в мире электронный кошелек. Уже в 1996 году объем сделок через Интернет достиг такой величины, что участники рынка электронных платежей стали задумываться о разработке регламентов и стандартов работы на нем, а также о вопросах информационной безопасности. Именно так увидели свет единые требования к технологии изготовления микропроцессорных карт (EMV) и специальный протокол для осуществления электронных транзакций, который получил название SET. Стоит впрочем отметить, что последний, несмотря на всю перспективность, по ряду причин не получил широкого распространения, но тем не менее используется в ряде решений. Электронные платежи сегодня Высокая популярность электронных платежей привела к неконтролируемому, даже хаотическому, росту игроков на этом рынке. Уже во второй половине 90-х годов в мире насчитывалось несколько сотен электронных платежных систем, многие из которых не соблюдали (к тому же нечеткие) правила игры на этом рынке. Большое количество финансовых махинаций, неудачных проектов и многое другое привели к некоторой стагнации рынка электронных платежей и исчезновению с него множества игроков. Сегодня в мире по-прежнему существует значительное количество электронных платежных систем, но, тем не менее, количество хоть сколько-нибудь значимых уже идет на десятки. Среди крупнейших электронных платежных систем можно выделить PayPal, Neteller, E-Gold, StormPay, PayAce и многие другие. В России заметны Cyberplat, E-port, WebMoney, «Яндекс.Деньги» и другие. Исторически первой российской электронной платежной системой является CyberPlat, которая была образована в 1997 году. Первая транзакция в системе была осуществлена в марте 1998 года, а в августе этого же годы был произведен первый платеж через интернет в пользу оператора «Билайн». Несмотря на радужные перспективы развития электронных платежей вообще и электронных денег в частности, многие эксперты отмечают крайне низкий уровень развития и проникновения этих технологий. Несмотря на все заверения, до настоящей массовости (в большинстве своем это относится к платежным системам, оперирующим с так называемой «цифровой наличностью») «электронным деньгам» по-прежнему далеко. Проблемы здесь связаны, прежде всего, с неопределенным юридическим статусом электронных платежных систем (более подробно этот вопрос рассмотрен в статье «Карточные системы и платежные шлюзы», раздел «Законодательное регулирование»), значительным ущербом от мошенничества, психологическим барьером потенциальных пользователей и некоторыми другими причинами. Алексей Бузин / CNews Россия — один из самых перспективных рынков электронных платежейНа вопросы CNews отвечает Иван Глазачев, глава представительства Chronopay в России CNews: Какие основные тенденции характеризуют развитие российского рынка электронных платежей? В чем его ключевые отличия от западного? Иван Глазачев: Если говорить о карточных платежах, то основной тенденцией является зарождение этого рынка как такового. Если года четыре назад через одну торговую точку проходило, например, 800 транзакций и то лишь одна из них осуществлялась с помощью банковской карты, то сегодня это количество во много раз больше. Тем не менее, подавляющее число карт в данный момент являются зарплатными. Иными словами, большинство людей просто раз или два раза в месяц снимают с них свою наличность. В России лишь около 7% наличных денег имеют хождение в пластиковом виде, тогда как в развитых странах этот показатель превышает 80%. Однако, сейчас очень многие банки выходят на розничный рынок, и продажа кредитных карт населению безусловно способствует росту соответствующих платежей. Ключевое отличие российского рынка от западного заключается в том, что здесь очень развиты так называемые системы электронных денег, в то время как на Западе большую долю занимают платежи по кредитным картам. Ну, и, естественно, обороты — в нашей стране выручка электронной коммерции гораздо меньше, чем на западных рынках. Полный текст интервью |
Тест по теме «История появления и развития вычислительной техники»
Тест текущего контроля
История появления и развития вычислительной техники
Выбрать правильный ответ:
1. Общим свойством машины Бэббиджа, современного компьютера и
человеческого мозга является способность обрабатывать…
а) числовую информацию
б) текстовую информацию
в) звуковую информацию
г) графическую информацию
2. Первая программа была написана…
а) Чарльзом Бэббиджем
б) Адой Лавлейс
в) Говардом Айкеном
г) Полом Алленом
3. Двоичную систему счисления впервые предложил…
а) Блез Паскаль
б) Готфрид Вильгельм Лейбниц
в) Чарльз Беббидж
г) Джордж Буль
4. Первая ЭВМ появилась…
а) в 1823 году
б) в 1946 году
в) в 1949 году
г) в 1951 году
5. Первую вычислительную машину изобрел…
а) Джон фон Нейман
б) Джордж Буль
в) Норберт Винер
г) Чарльз Беббидж
6. Основы теории алгоритмов были впервые заложены в работе…
а) Чарльза Беббиджа
б) Блеза Паскаля
в) С.А. Лебедева
г) Алана Тьюринга
7. Современную организацию ЭВМ предложил…
а) Джон фон Нейман
б) Джордж Буль
в) Ада Лавлейс
г) Норберт Винер
8. Первая ЭВМ называлась…
а) МИНСК
б) БЭСМ
в) ЭНИАК
г) IВМ
9. Основные принципы цифровых вычислительных машин были разработаны…
а) Блезом Паскалем
б) Готфридом Вильгельмом Лейбницем
в) Чарльзом Беббиджем
г) Джоном фон Нейманом
10. Первоначальный смысл английского слова «компьютер»:
а) вид телескопа
б) электронный аппарат
в) электронно-лучевая трубка
г) человек, производящий расчеты
11. Первые ЭВМ были созданы …
а) в 40-е годы
б) в 60-е годы
в) в 70-е годы
г) в 80-е годы
12. Языки высокого уровня появились
а) в первой половине XX века
б) во второй половине XX века
в) в 1946 году
г) в 1951 году
13. Машины первого поколения были созданы на основе…
а) транзисторов
б) электронно-вакуумных ламп
в) зубчатых колес
г) реле
14. Электронной базой ЭВМ второго поколения являются…
а) электронные лампы
б) полупроводники
в) интегральные микросхемы
г) БИС, СБИС
15. В каком поколении машин появились первые программы?
а) в первом поколении
б) во втором поколении
в) в третьем поколении
г) в четвертом поколении
16. Для машин какого поколения потребовалась специальность
«оператор ЭВМ»?
а) первого поколения
б) второго поколения
в) третьего поколения
г) четвертого поколения
17. В каком поколении машин появились первые операционные системы?
а) в первом поколении
б) во втором поколении
в) в третьем поколении
г) в четвертом поколении
18. Основной элементной базой ЭВМ третьего поколения являются…
а) БИС
б) СБИС
в) интегральные микросхемы
г) транзисторы
19. Основной элементной базой ЭВМ четвертого поколения являются…
а) полупроводники
б) электромеханические схемы
в) электровакуумные лампы
г) СБИС
20. Под термином «поколение ЭВМ» понимают…
а) все счетные машины
б) все типы и модели ЭВМ, построенные на одних и тех же научных и
технических принципах
в) совокупность машин, предназначенных для обработки, хранения и передачи информации
г) все типы и модели ЭВМ, созданные в одной и той же стране
д) интегральные микросхемы
е) транзисторы
21. Первая ЭВМ в нашей стране появилась …
а) в XIX веке
б) в 60-х годах XX века
в) в первой половине XX века
г) в 1951 году
22. Какая из отечественных ЭВМ была лучшей в мире ЭВМ второго
поколения?
а) МЭСМ
б) Минск-22
в) БЭСМ
г) БЭСМ-6
23. Основоположником отечественной вычислительной техники является
а) Сергей Алексеевич Лебедев
б) Николай Иванович Лобачевский
в) Михаил Васильевич Ломоносов
г) Пафнутий Львович Чебышев
24. Машины какого поколения позволяют нескольким пользователям
работать с одной ЭВМ?
а) первого поколения
б) четвертого поколения
в) третьего поколения
г) второго поколения
25. Что представляет собой большая интегральная схема (БИС)?
а) транзисторы, расположенные на одной плате
б) кристалл кремния, на котором размещаются от десятков до сотен
логических элементов
в) набор программ для работы на ЭВМ
г) набор ламп, выполняющих различные функции
26. Первой машиной, автоматически выполнявшей все 10 команд, была
а) машина Сергея Алексеевича Лебедева
б) Репtium
в) абак
г) машина Чарльза Беббиджа
27. Малая счётная электронная машина, созданная в СССР в 1952 году, называлась…
а) Мннск-22
б) МЭСМ
в) БЭСМ
г) БЭСМ-6
28. Массовое производство персональных компьютеров началось …
а) в 90-е годы
б) в 40-е годы
в) в 50-е годы
г) в 80-е годы
29. Первая ЭВМ в нашей стране называлась…
а) Стрела
б) МЭСМ
в) IВМ РС
г) БЭСМ
30. В настоящее время в мире ежегодно компьютеров производится …
а) около 500 млн.
б) около 100 млн
в) около I млн.
г) около 10 млн.
В этом месяце в истории физики
Октябрь 1871: Успешная неудача Бэббиджа — первый компьютер
Чарльз Бэббидж (1791 — 1871)
Немногие устройства XIX века оказали такое же влияние на современные технологии, как вычислительные машины Чарльза Бэббиджа, в первую очередь Аналитическая машина, механический цифровой компьютер, который предвосхитил практически все аспекты современных компьютеров. Впервые описанный в 1837 году, его видение массивного латунного парового механического компьютера общего назначения вдохновило некоторые из величайших умов XIX века, но ему не удалось убедить кого-либо из спонсоров предоставить средства для фактического создания устройства.Однако его изобретательность принесла ему признание как «отец вычислений» более чем через 100 лет после его смерти.
Сын лондонского банкира, Бэббидж был мастером с рождения, мало что делал со своими игрушками, кроме их вскрытия. В юности он изучал алгебру и настолько хорошо разбирался в континентальной математике своего времени, что, когда он поступил в Тринити-колледж в Кембридже в 1811 году, он обнаружил, что намного опередил своих наставников по этому предмету. Вместе с друзьями Бэббидж стал соучредителем Аналитического общества для продвижения континентальной математики и реформирования математики Ньютона, которую в настоящее время преподают в Кембридже.В частности, он и его друзья осуществили решающее введение обозначений Лейбница в исчислении, преобразовав математику по всей Великобритании.
В молодости Бэббидж работал математиком, был должным образом избран членом Королевского общества и сыграл видную роль в основании Астрономического общества (позднее Королевского астрономического общества) в 1820 году. Примерно в то же время он на протяжении всей жизни проявлял интерес к вычислению машин. В 1821 году Бэббидж изобрел концепцию разностной машины для составления математических таблиц.Разностная машина номер один (DE1) была первым успешным автоматическим калькулятором и остается одним из лучших образцов точной инженерии 19 века. Он создавал таблицы значений, находя общее различие между терминами в последовательности, ограниченное только количеством цифр, доступных в машине. Идея Бэббиджа заключалась в том, что с помощью такого устройства можно распечатать астрономические таблицы, а также простые списки цен для мясной лавки, взимаемых в фунтах стерлингов.
Хотя он усовершенствовал эту концепцию с помощью разностной машины номер два (DE2), Бэббидж никогда не был удовлетворен своей работой и никогда не мог придерживаться единой схемы для нее.Он потратил тысячи фунтов государственного финансирования, чтобы снова и снова восстанавливать одни и те же детали, чтобы улучшить их. Фактически никогда не доработанный и не использованный, главный вклад Difference Engine в мир в конечном итоге заключался в идеях, которые он вдохновил в уме Бэббиджа, что привело к его следующему движку и, в конечном итоге, к современному компьютерному программированию.
В 1832 году он задумал еще лучшую машину, которая могла выполнять не только одну математическую задачу, но и любые вычисления. Задуманный как универсальный манипулятор символов, аналитическая машина была гибким и мощным калькулятором, управляемым перфокартой, воплощающим многие функции, которые позже вновь появились в современном компьютере с хранимой программой: управление перфокартой, отдельный магазин и мельница, набор внутренних регистры (оси таблицы), быстрый умножитель / делитель и даже обработка массивов.Он оставил свою престижную профессуру в Кембридже (кафедра Люкаса, которую когда-то занимал сэр Исаак Ньютон) в 1839 году, чтобы полностью сосредоточиться на аналитической машине, но так и не смог завершить ни один из нескольких проектов для нее.
К сожалению, от прототипов вычислительных машин Бэббиджа мало что осталось. Требуемые критические допуски превышали уровень технологии, доступной в то время. И хотя его работа была официально признана уважаемыми научными учреждениями, британское правительство приостановило финансирование разностной машины в 1832 году, полностью завершив проект в 1842 году.
| Разностная машина, разработанная Чарльзом Бэббиджем (1792–1871) в Музее науки в Лондоне. |
Несмотря на его многочисленные достижения, неспособность построить свои вычислительные машины и отказ правительства поддержать его работу, Бэббидж на склоне лет оставался разочарованным и озлобленным человеком. Он умер 18 октября 1871 года, так и не реализовав свою мечту, и, хотя его сын Генри продолжил свою работу, он так и не завершил устройство.Только после того, как в 20 веке были построены первые электромеханические, а затем и электронные компьютеры, конструкторы этих машин обнаружили, насколько Бэббидж предвидел почти все аспекты их работы.
Трудности Бэббиджа были в первую очередь финансовыми и организационными; сам проект был вполне осуществимым. Команда из лондонского музея науки под руководством Дорон Суэйд при важном вкладе Д. Аллана Бромли, среди прочего, успешно построила завершенную версию DE2 Бэббиджа в 1990-х годах, подтвердив техническую работу этого человека, которая теперь широко представлена в музее.Однако еще предстоит решить гораздо более амбициозную задачу создания аналитической машины.
Дополнительная литература:
Институт Чарльза Бэббиджа: http://www.cbi.umn.edu
Бромли, Аллан, «Эволюция вычислительных машин Бэббиджа», Annals of the History of Computing , 9 (1987): 113-136.
Хайман, Энтони. Чарльз Бэббидж, пионер компьютеров , Oxford University Press (1982).
Хайман, Энтони. Наука и реформа: избранные работы Чарльза Бэббиджа , Cambridge University Press (1982).
Компьютер Atanasoff Berry — противоречие, стоящее за первым в мире цифровым компьютером
Анжела РоллсСпоры, стоящие за первым в мире цифровым компьютером
Джон Винсент Атанасов родился в 1903 году в семье, которая высоко ценила образование и трудолюбие, и Джон преуспел в учебе. Он окончил среднюю школу в 15 лет и получил степень бакалавра электротехники со средним отличием. Его докторская степень по теоретической физике не станет концом его образовательного пути; он был профессором математики и физики в Государственном колледже штата Айова , когда усилилась его навязчивая идея создать устройство, способное быстро и точно решать большие сложные уравнения.
Во время учебы в аспирантуре он сильно полагался на калькулятор Монро; он понимал его ограничения и хотел создать лучшее устройство, но обнаружил, что не может четко расшифровать свои мысли. Однажды вечером 1937 года, разочарованный неспособностью собрать свои размышления в работоспособный дизайн, он пустился в путь … но не просто на драйв. Этот конкретный драйв в конечном итоге изменит мир, каким мы его знаем.
В то время штат Айова был засушливым, и Атанасов хотел выпить, чтобы избавиться от разочарования.Он уехал, не помня о конкретном пункте назначения, и оказался более чем в 200 милях от Рок-Айленда, штат Иллинойс, где, наконец, смог заказать себе коктейль. Когда он сел, он понял, что поездка избавила его от беспорядка. Четыре отдельные идеи начали пересекаться, и он записал свои мысли на салфетке для коктейлей. Позже его цитировали: «Идея появилась в вечер скотча и скорости 100 миль в час …»
Электроэнергия будет использоваться для средств массовой информации для обеспечения скорости, а двоичная система счисления упростит вычислительный процесс.Вычисления с прямым логическим действием повысили бы точность и позволили бы памяти и вычислениям оставаться раздельными, а использование регенеративной памяти снизило бы стоимость создания машины.
Атанасов представил свою идею Колледжу штата Айова и получил грант на создание своего устройства. В 1939 году он нанял одаренного аспиранта Клиффорда Берри. Берри также ускорил свое раннее образование; он заканчивал аспирантуру по физике, когда его нанял Атанасов.
Вместе два прототипа компьютера Атанасова-Берри (ABC) осенью 1939 года продолжали совершенствовать свою конструкцию до 1942 года, когда Атанасов ушел на службу в военно-морском флоте. Берри также ушел на работу, связанную с защитой, вскоре после ухода Атанасова. Через некоторое время после того, как эти двое уехали, Колледж штата Айова демонтировал проект, не проинформировав Атанасова или Берри.
«Ягодный компьютер Атанасова». Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia CommonsABC весил более семисот фунтов и мог решать до 29 одновременных линейных уравнений.В нем не было центрального процессора (ЦП), но для цифровых вычислений использовалось 280 двухтриодных электронных ламп. Его память содержала 1600 конденсаторов, организованных в 32 полосы, которые вращались на общем валу один раз в секунду внутри пары барабанов. Это позволило ABC иметь скорость вычислений 30 действий в секунду. Данные были представлены в виде 50-битных двоичных чисел. Некоторые из его концепций дизайна до сих пор используются в вычислительных устройствах.
Государственный колледж штата Айова нанял патентного юриста Ричарда Р. Трекслера для помощи в обработке патента, но почему-то так и не был завершен, причина которого до сих пор остается загадкой.В 1964 году электронный числовой интегратор и компьютер (ENIAC) получил патент и был признан первым цифровым электронным вычислительным устройством. Его изобретатели Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт получили признание за его создание, пока федеральное судебное решение в 1973 году не постановило, что «Эккерт и Мочли сами не первыми изобрели автоматический электронный цифровой компьютер, а вместо этого заимствовали этот предмет из один доктор Джон Винсент Атанасов «. Таким образом, патент ENIAC был признан недействительным.
Только когда Атанасов дал показания в суде (Клиффорд Берри не дал показаний, он внезапно умер в 1963 году), выяснилось, что Мочли провел значительное время и провел несколько подробных обсуждений с Атанасовым и Берри по поводу ABC. Мочли даже был гостем Атанасова в течение пяти дней в 1941 году, в течение которых он имел доступ к руководству ABC.
В конце концов, Атанасов не заработал денег на своем изобретении, но он по праву считался разработчиком первого в мире цифрового компьютера.Итак, у вас есть сложная история первого в мире цифрового компьютера. У вас есть какие-нибудь электронные мелочи, которыми вы хотели бы поделиться? Напишите нам по адресу [адрес электронной почты защищен].
Анджела Роллс имеет степень бакалавра наук в области коммуникационных исследований Государственного университета Гранд-Вэлли . Она родом из Мичиган , в настоящее время проживает в Калифорнии, в Кремниевой долине. Ее интересы включают животных, путешествия, письмо, науку и фотографию.
Первый в мире компьютер с хранилищем данных
Терри Клейпул
Technology добилась значительных успехов с середины 1900-х годов.Многие считают, что 1970-е годы были первым случаем в истории, когда компьютер был создан и доступен для покупки. Это первый раз, когда персональные компьютеры стали доступны широкой публике, но это определенно не первый раз, когда компьютер был построен и создан для обслуживания широкой публики.
В сентябре 1956 года IBM выпустила первый компьютер с магнитными дисками, более известными как жесткий диск (HDD). 305 RAMAC (метод произвольного доступа к учету и контролю) весил более 2000 фунтов, стоил 35000 долларов в год и хранил только 5 МБ (мегабайт) данных.В 1957 году ее можно было сдавать в аренду предприятиям за 3200 долларов в месяц. В период с 1957 по 1961 год было изготовлено более тысячи таких систем.
Когда IBM объявила о доступности этой массивной машины, они выпустили фильм, в котором рассказывается о пятилетнем пути от исследований и разработок до создания th 305 RAMAC. Фильм был использован для того, чтобы представить эту совершенно новую машину современному бизнесу, предлагая оставить в прошлом обременительную задачу хранения, извлечения данных и математических функций.IBM подчеркнула такие функции, как «запись транзакций по мере их возникновения» и «невероятная скорость обработки и несвязанные данные, извлекаемые случайным образом и передаваемые в случайном порядке». Огромный объем памяти, который 305 ARAMAC смог создать, можно сравнить с возможностями нынешней системы перфокарт. Этот современный компьютер того времени мог собрать и хранить до «32 картонных коробок с 64 000 перфокарт IBM».
Chrysler была первой компанией, купившей и использовавшей 305 RAMAC. Он был установлен в их подразделении двигателей и запчастей (MOPAR) и заменил структуру хранения перфокарт, которая поддерживала их систему управления запасами и обработки заказов.IBM также предоставила RAMAC 305 для Зимних Олимпийских игр 1960 года, которые проводились в Скво-Вэлли, США.
Система перфокарт IBMПочему это так увлекло мир? 305 RAMAC был первой машиной, которая позволяла сохранять и извлекать данные практически сразу. Вот почему он продавался строго как бизнес-машина. В то время большинство предприятий отслеживало все свои данные — платежные ведомости, бухгалтерские записи, инвентарь, бюджеты и общую бизнес-информацию — на старой доброй бумаге, храня и систематизировав их в структуре, наиболее подходящей для управления бизнесом.Совершенно очевидно, что с таким типом системы можно часами сортировать организованные файлы, пытаясь найти единственную необходимую информацию.
Жесткий диск, позволяющий мгновенно получать информацию. Это был огромный технический прогресс, который имел астрономические последствия для будущего хранения данных. В статье 1998 года в Electronic Engineering Times описывается выпуск 305 RAMAC компанией IBM:
Это началось с анонса продукта в мае 1955 года.IBM Corp. представила продукт, который предлагал беспрецедентное хранилище с произвольным доступом — 5 миллионов символов (не байтов, это были 7-битные, а не 8-битные символы). Этот первый дисковод ознаменовал ошеломляющий скачок в технологии запоминающих устройств и конец последовательного хранения на перфокартах, бумаге или майларовой ленте, хотя магнитная лента по-прежнему будет использоваться в качестве архивного или резервного хранилища.
Дисковод был большим, не совсем пригодным для современного ноутбука. RAMAC («метод учета и контроля с произвольным доступом») с электроникой на электронных лампах занимал пространство двух холодильников и весил тонну.Он хранил эти 5 миллионов символов на 50 огромных алюминиевых дисках, покрытых с обеих сторон магнитным оксидом железа, разновидностью грунтовки для краски, используемой для моста Золотые Ворота.
Дисковое хранилище IBM 350, или жесткий диск, внутри 305 RAMAC, содержало 50 вертикально уложенных 24-дюймовых жестких дисков и занимало 16 квадратных футов пространства внутри компьютера. Данные сохранялись и извлекались с помощью рычага доступа, в то время как алюминиевые диски вращались со скоростью 1200 об / мин.
Если вы сравните RAMAC 305 1956 года с современными компьютерами, вы увидите резкую разницу в объеме хранимых данных и размере машины.Оригинальный iPhone 2007 года включал до 8 ГБ памяти и весил менее одного фунта. Устройство весом менее фунта может хранить около 8000 МБ данных; это в 1600 раз больше памяти, чем у 305 RAMAC. В компьютере размером с два холодильника вы могли бы сохранить одну индивидуальную фотографию iPhone.
Фактически, оригинальный RAMAC 1956 года выставлен сегодня в Музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния. Его восстановили два инженера, Дэйв Беннет и Джо Фенг.И ответ — да, он все еще работает.
Нравится? Поделиться с друзьями!
Терри Клейпул
Писатель
Терри любит пляж, историю, политику и страстно увлекается социальными сетями и технологиями. В свободное время вы можете найти ее на пляже (конечно), наслаждающейся песком и солнцем и слушающей музыку заводной эпохи.
| | История компьютеров
I, Предыстория: Первое вычислительное устройство, несомненно, состояло из пяти пальцев каждой руки.Слово цифровой происходит от « цифр » или пальцев. Римские школы учили счету по пальцам и фактически изобрели методы умножения и деления на пальцах. От римского студента требовалось выучить таблицы умножения 1–5. Он на пальцах вычислял произведения от 5 до 10. Это по-прежнему излюбленное устройство каждого ребенка, который учится считать. Поскольку имеется десять отдельных пальцев (цифры ® digital), доступные для подсчета, как цифровые вычисления, так и десятичная система, пользовались огромной популярностью на протяжении всей истории.Тем не менее, были внесены улучшения в замену цифр на руке более надежным устройством «счет-10». Вероятно, потребовалось не более нескольких миллионов лет человеческой эволюции, прежде чем кто-то подумал, что камешков можно использовать так же, как пальцы, чтобы считать предметы. Древний человек собирал камешки, чтобы обозначить количество вещей, которыми он владел. Он мог хранить их в сумке или в легко доступном для него месте, куда он мог складывать или вычитать камни.В других культурах камни заменялись: насечками на палке, узлами, завязанными веревкой, или отметинами на глиняной табличке. Каким бы ни был метод, все устройства были способом представления чисел. Одним из первых устройств был стол для песка . Это был набор из трех канавок в песке с максимум 10 камешками в каждой канавке. Каждый раз, когда кто-то хотел увеличить счетчик на единицу, он добавлял камешек в правую канавку. Когда десять камешков были собраны в правую бороздку, они были удалены, а один камешек был добавлен в левую бороздку.Слово «вычислить» происходит от латинского слова «calcis», что означает известняк, потому что известняк использовался в первой таблице песка. Форма, которую должен принимать контейнер с галькой для удобных расчетов, веками занимала многие лучшие умы каменного века. Только около пяти тысяч лет назад в долине Тигр-Евфрат (и только в 460 г. до н.э. в Египте) возникла идея устроить глиняную доску с множеством канавок, в которые помещали гальку.Перемещая камешки по канавкам от одной стороны доски к другой, счет стал почти полуавтоматическим, даже до такой степени, что одна рука оставалась свободной для других вещей. Желобчатый контейнер с галькой был слишком большим, чтобы держать его в секрете долгое время, и благодаря процессам культурного распространения (например, депортированных рабов) он стал известен в Китае, Японии и Риме. Когда разнообразие этих рас столкнулось с этим скачком в будущее, наступил расцвет изобретательности — своего рода второстепенный ренессанс, который поднял гальковый компьютер на высокое плато развития.Одной группе пришла в голову идея просверлить отверстия в гальке и нанизывать полученные бусины группами по десять штук проволочного каркаса; другой использовал тростник вместо него. В любом случае бусинки можно было легко и быстро перемещать по проволоке или язычкам, что приводило к огромному ускорению расчетов. Это устройство в несколько более сложной форме стало известно в Китае как счеты . Слово «Abacus» происходит от слова «abaq» — арабского слова, обозначающего пыль, потому что первые счеты были просто переносным песочным столом; доска, покрытая пылью.Со временем доска была заменена рамой, канавки — проволокой, а гальки — бусами. Люди, использующие счеты для вычислений, могут стать чрезвычайно опытными в быстрых вычислениях. В некоторых тестах эксперт, использующий счеты, оказался быстрее, чем человек, использующий механический калькулятор. Счеты оставались единственным вычислительным устройством более 4000 лет, даже несмотря на то, что некоторые таблицы чисел были разработаны греческой и римской культурами, а также месопотамцами и египтянами. После достижения этой первой вехи развитие компьютерных устройств, похоже, застопорилось на следующие две тысячи лет, поскольку в средние века, по-видимому, было мало научных и деловых потребностей в вычислениях, которые требовали более десяти пальцев или счётов. Настоящее начало современных компьютеров восходит к семнадцатому веку. Оторвавшись от всех прошлых спекуляций и авторитетов, такие интеллектуальные гиганты, как Декарт, Паскаль, Лейбниц и Напье, сделали новое начало в философии, науке и математике, что должно было произвести революцию в древнем мировоззрении. В частности, в математике был достигнут такой колоссальный прогресс, а сопутствующие вычисления стали настолько трудоемкими, что возникла острая необходимость в более сложных вычислительных машинах. Разработка логарифмов шотландским математиком Джоном Напье (1550-1617) в 1614 году стимулировала изобретение различных устройств, которые заменяли умножение логарифмами. Напье сыграл ключевую роль в истории вычислительной техники. Помимо того, что он был священником и философом, он был одаренным математиком и опубликовал свой великий труд по логарифмам в книге под названием «Rabdologia». Это было замечательное изобретение, поскольку оно позволило преобразовать умножение и деление (которые в то время были очень сложными задачами) в простое сложение и вычитание.Его таблицы логарифма вскоре получили широкое распространение и использовались многими людьми. Нэпиера часто больше вспоминают по другому его изобретению, получившему прозвище «Кости Нэпьера». Это был небольшой инструмент, состоящий из 10 стержней, на котором была выгравирована таблица умножения. Их называют костями, потому что первый набор был сделан из слоновой кости и напоминал набор костей. Это простое устройство позволяло быстро выполнять умножение при условии, что одно из чисел состояло только из одной цифры (например, 6 X 6742) Изобретение логарифмов привело непосредственно к разработке логарифмической линейки .Первое правило скольжения появилось в 1650 году и было результатом совместных усилий двух англичан Эдмунда Гюнтера и благоговейного Уильяма Отреда. В основе этого устройства лежит принцип движения двух весов друг против друга. Это изобретение бездействовало до 1850 года, когда французский артиллерийский офицер Амеди Амнхейм добавил подвижный двусторонний курсор, который придал ему вид, который мы знаем сегодня. Они дали ему название астролябия из-за его астрономического использования. Астролябия была предтечей современной логарифмической линейки и номограммы. В 1623 году Вильгельм Шикард (1592–1635) из Тюбингена, друг астронома Кеплера, создал свои « Счетные часы ». Это была шестизначная машина, которая могла складывать и вычитать, и сигнализировала о переполнении, звоня в колокольчик. На машине установлен набор Жезлов Напьера (или Костей), вспомогательных средств для запоминания, облегчающих умножение. Возможно, наиболее значительным в эволюции механических калькуляторов было введение в 1642 году зубчатых колес (шестерен) знаменитым французским философом и математиком Блезом Паскалем (1623–1662).Отец Блеза Паскаля работал в налоговой бухгалтерии. Чтобы облегчить работу своего отца, в возрасте 19 лет он сконструировал механизированное вычислительное устройство (Паскалин), управляемое серией циферблатов, прикрепленных к колесам, на окружности которых были числа от нуля до девяти. Когда колесо сделало полный оборот, оно продвинулось к колесу слева от него. Индикаторы над циферблатом показали правильный ответ. Счетное колесо с зубьями по-прежнему используется в счетных машинах, хотя оно ограничено суммой и вычитанием . Вскоре ученые поняли, что зубчатые колеса Паскаля могут также выполнять умножение путем многократного сложения числа. Немецкий философ и математик барон фон Лейбниц (1646-1716) добавил это усовершенствование к машине Паскаля в 1671 году, но не завершил свою первую вычислительную машину до 1694 года. Счетная машина Лейбница (основанная на колесе Лейбница) была первой калькулятор с двумя движениями, предназначенный для умножения путем многократного сложения, но механические недостатки помешали ему стать популярным.Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785-1870) из Франции делает свой « Арифмометр », первый калькулятор массового производства. Он выполняет умножение с использованием того же общего подхода, что и калькулятор Лейбница; с помощью пользователя он также может выполнять деление . Это еще и самый надежный калькулятор. Машины этой общей конструкции, достаточно большие, чтобы занимать большую часть рабочего стола, продолжают продаваться уже около 90 лет. Однако, как и многие другие машины доисторического развития компьютеров, этим устройствам не хватало механической точности в их конструкции и они были очень ненадежными. Одно из изобретений промышленной революции, имеющее прямое отношение к компьютерам, было разработано в 1801 году. Француз по имени Жозеф Жаккард усовершенствовал первую перфокарточную машину — ткацкий станок для вплетения сложных узоров в ткань. На нем можно было ткать цветочные узоры или изображения мужчин и женщин так же легко, как на других ткацких станках ткать простую ткань. Знаменитый портрет самого Жаккарда был изготовлен с использованием 24 000 перфокарт. Когда Жаккард впервые представил свою машину, он с трудом получил признание публики из-за «боязни машин».В городе Лион он подвергся физическому нападению, и его машина была уничтожена. То, что Жаккард делал со своими перфокартами, по сути, было эффективным средством связи с машинами. Язык ограничивался двумя словами: дыра и без дыры. Двоичная система теперь универсальна во всех современных машинах. Когда Томас Кольмарский разрабатывал настольный калькулятор, Чарльз Бэббидж, профессор математики, начал в Кембридже серию очень интересных разработок в области компьютеров.Он был эксцентричным гением, унаследовавшим значительное состояние, которое он использовал для финансирования своего широкого круга интересов. Вклад Бэббиджа варьируется от разработки методов рассылки почты до исследования вулканических явлений и взлома якобы неразрывных кодов. Если бы Бэббидж никогда не думал о компьютерах, он, возможно, умер бы более счастливым человеком. Но он, как и изобретатели до него, пытался освободить человека от рабства вычислений. В 1812 году Бэббидж понял, что многие длительные вычисления, особенно необходимые для составления математических таблиц, на самом деле представляют собой серию предсказуемых действий, которые постоянно повторяются.Исходя из этого, он подозревал, что эти должны выполняться автоматически, . Он начал проектировать автоматическую механическую вычислительную машину, которую назвал разностным двигателем . К 1822 году у него была рабочая модель для демонстрации. У машины было преимущество в том, что она могла поддерживать скорость вычислений в течение любого промежутка времени. С финансовой помощью британского правительства Бэббидж начал производство разностного двигателя в 1823 году. Он был предназначен для работы на паровой тяге и полностью автоматического, включая печать результирующих таблиц, и управляемый фиксированной программой инструкций. К 1842 году английское правительство авансировало ему почти 42 000 долларов. Для большинства людей, которые только что привыкли к ткацкому станку, созданному Жаккардом, было немыслимо, чтобы машина могла взять на себя работу мозга. Помимо государственного гранта, Бэббидж потратил на установку 42000 долларов собственных денег. Как оказалось, машина так и не была построена, потому что он постоянно менял конструкцию. Шведский джентльмен наконец построил машину в 1854 году и выставил ее в Лондоне. Разностный двигатель, хотя и имел ограниченную адаптируемость и применимость, был действительно большим достижением. Бэббидж продолжал работать над этим в течение следующих 10 лет, но в 1833 году он потерял интерес, потому что подумал, что у него есть лучшая идея: создание того, что теперь будет называться универсальным, полностью управляемым программой, автоматическим механическим цифровым компьютером. Бэббидж назвал эту идею аналитической машиной . В него вошли 5 функций, имеющих решающее значение для компьютеров будущего:
Бэббидж получил представление об аналитической машине, наблюдая за приспособлением для ткацкого станка, изобретенным Жаккардом.Аналитический движок был разработан для чтения двух наборов материалов, их хранения и выполнения с ними математических операций. Первым набором материала будет операция или программа , которая должна быть выполнена на втором наборе материала, переменной или данных . Однако Бэббидж так и не закончил аналитическую машину и не продвинулся достаточно далеко, чтобы кто-то другой смог ее завершить. Но в конечном итоге логическая структура современного компьютера исходит от него, даже если в конструкции отсутствует одна существенная особенность современных компьютеров: концепция «хранимой программы», которая необходима для реализации компилятора.Леди Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, приняла участие в разработке аналитической машины. Леди Лавлейс не только помогла Бэббиджу материальной помощью, но, будучи хорошим математиком, написала статьи и программы для предложенной машины. Многие называют ее первой женщиной-программистом. Похоже, что компьютеры уже использовались для игр, потому что, когда Бэббидж работал над автоматической игрой в крестики-нолики, леди Лавлейс предложила использовать ее для сочинения музыки. Булева алгебра представляет собой всю математическую теорию, необходимую для выполнения операций с двоичной системой Идея Джорджа Буля заключалась в том, чтобы представлять информацию только с двумя логическими состояниями — истина или ложь.Он дал математические идеи и формулы для проведения расчетов на основе этой информации. К сожалению, за исключением изучающих философию и символическую логику, Булева алгебра суждено было остаться в значительной степени неизвестным и неиспользованным в течение большей части века .Трое американских изобретателей и друзей, которые вместе вечерами возились, изобрели первую практичную пишущую машинку. В 1867 году Кристофер Лэтэм Шоулз, Карлос Глидден и Самуал В.Соул изобрел то, что они назвали пишущим устройством (через несколько лет дефис был отброшен). Принято считать, что первоначальная раскладка клавиш на пишущей машинке была предназначена для того, чтобы замедлить работу машинистки, но это не совсем так. Главный изобретатель первой коммерческой пишущей машинки, Кристофер Лэтэм Шоулз, очевидно, хотел сделать свои пишущие машинки как можно более быстрыми, чтобы убедить людей использовать их. Однако одна проблема с первыми машинами заключалась в том, что клавиши заклинивали, когда оператор печатал с любой реальной скоростью, поэтому Шоулз изобрел то, что впоследствии стало известно как клавиатура Шоулза.Шоулз попытался разделить буквы как можно большего числа общих диграфов. Но полученный макет не только неудобен в использовании, но и оставляет желать лучшего в плане орграфа; например, «ed», «er», «th» и «tr» используют близкие друг к другу ключи. К сожалению, даже после того, как проблема заклинивания была преодолена за счет использования пружин, монстр оказался среди нас на свободе — существующие пользователи не хотели меняться, и пути назад не было. Оригинальная клавиатура Шоулса, известная нам как QWERTY-клавиатура , из-за порядка первых шести клавиш в третьем ряду интересна как минимум по двум другим причинам.Во-первых, не было ключа для числа «1», потому что изобретатели решили, что пользователи могут обойтись буквой «I». Во-вторых, не было клавиши Shift, потому что первые пишущие машинки могли печатать только заглавные буквы. Шоулс также хитро позаботился о том, чтобы слово «пишущая машинка» можно было составить, используя только верхний ряд букв. Это было сделано, чтобы помочь продавцам, когда они проводят демонстрации. И в этом мире нет ничего простого, вместо верхнего ряда символов QWERTY, клавиатуры во Франции и Германии пишут AZERTY и QWERTZU соответственно. Первая пишущая машинка с клавишей Shift (в которой прописные и строчные буквы доступны на одной и той же клавише) не появлялась на рынке до 1878 года, и ей быстро бросили вызов другой вариант, который содержал вдвое большее количество клавиш, одну для каждый символ верхнего и нижнего регистра. В течение некоторого времени эти две альтернативы соперничали за сердца и умы братства печатников, но появление техники, известной как слепая печать, способствовало решению с помощью клавиши Shift, которая впоследствии стала безраздельной.Наконец, чтобы вы по-прежнему не считали QWERTY-клавиатуру неоправданно суровым наказанием, которое было отправлено, чтобы испытать нас, стоит помнить, что ранним пользователям было гораздо труднее, чем нам, не в последнюю очередь из-за того, что они даже не могли видеть то, что они печатали! Первые пишущие машинки ударяли по бумаге снизу, что заставляло их операторов поднимать каретку всякий раз, когда они хотели увидеть, что только что было напечатано, а так называемые «видимые пишущие» машины не стали доступны до 1883 г. Дорр Юджин Фелт родился в Чикаго в 1862 году.В 1885 году он создал свой «Комптометр», первый калькулятор, в котором числа вводились путем нажатия клавиш, а не набора или подобных неудобных методов. Шагом к автоматизированным вычислениям стала разработка перфокарт, которые были впервые успешно использованы на компьютерах в 1890 году Германом Холлеритом и Джеймсом Пауэрсом. Они оба работали в Бюро переписи населения США, и Джон Биллингс сделал комментарий Герману Холлериту, девятнадцатилетнему инженеру, что, по его мнению, должен существовать какой-то механический способ выполнения этой работы.Возможно, это способ использования принципа жаккардового ткацкого станка, где отверстия в карточке регулируют узор переплетения. Они приступили к работе над этой идеей, и первая машина, которую они разработали, использовала бумажные полоски с отверстиями, пробитыми на них в соответствии с кодом, похожим на пианино. Бумажная полоса оказалась непрактичной, поэтому в 1887 году была изобретена перфокарта. Холлерит разработал систему, согласно которой имя, возраст, пол и другую важную информацию человека можно было закодировать, пробив дыры в карточке. В нем говорилось, что размер карты равен размеру долларовой банкноты 1887 года, потому что, когда Холлерит разрабатывал карту, не зная, какого размера ее сделать, он вытащил однодолларовую банкноту и проследил ее.Однако по этому поводу есть разногласия, и некоторые утверждают, что они намного меньше. Карточка была разделена на 240 отдельных участков (20 рядов по 12 ударов). Они разработали устройства, которые могли считывать информацию, введенную в карты, автоматически, без помощи человека. Благодаря этому значительно сократилось количество ошибок чтения, увеличился рабочий процесс, и, что наиболее важно, стопки перфокарт можно было использовать как легко доступную память практически неограниченного размера.Кроме того, различные проблемы можно хранить на разных стопках карт, обращаться к ним при необходимости и легко транспортировать. Эти перфокарты считывались электронным способом: карты перемещались между латунными стержнями, и когда в картах появлялись отверстия, стержни соприкасались, и мог течь электрический ток. По сравнению с современными машинами, эти компьютеры были медленными, обычно обрабатывая 50–220 карт в минуту, каждая карта содержала около 80 десятичных чисел (символов).В то время, однако, перфокарты были огромным шагом вперед, и, несмотря на увеличение населения до 63 миллионов в 1890 году, данные переписи были составлены за 2,5 года, что могло занять 9-10 лет вручную. Перфокарты обеспечивали средства ввода / вывода и хранения в памяти в огромных масштабах. В течение более чем 50 лет после своего первого использования машины с перфокартами сделали большую часть первых в мире вычислений для бизнеса и значительную часть вычислений в науке. В 1896 г.Холлерит организовал компанию , , Табулирующая машина, , , чтобы продвигать коммерческое использование своей машины. Двадцать восемь лет спустя, в 1924 году, после нескольких поглощений компания стала известна как International Business Machines (IBM). В 1879 году легендарный американский изобретатель Томас Альва Эдисон впервые публично продемонстрировал свою электрическую лампочку накаливания. В лампах Эдисона , , , использовалась проводящая нить накала, установленная в стеклянной колбе, из которой откачивали воздух, оставляя вакуум.При прохождении электричества через нить накала она нагревается настолько, что начинает раскаляться и излучать свет, в то время как вакуум предотвращает окисление и сгорание нити. Эдисон продолжал экспериментировать со своими лампочками и в 1883 году обнаружил, что он может обнаруживать электроны, текущие через вакуум от зажженной нити к металлической пластине, установленной внутри лампы. Это открытие впоследствии стало известно как эффект Эдисона. Эдисон не стал развивать это конкретное открытие, но английский физик Джон Амброуз Флеминг обнаружил, что эффект Эдисона также можно использовать для обнаружения радиоволн и их преобразования в электричество.Флеминг продолжил разработку двухэлементной вакуумной лампы, известной как диод . В 1906 году американский изобретатель Ли де Форест ввел третий электрод, названный сеткой, в вакуумную трубку . Полученный триод можно было использовать как усилитель и переключатель, и многие из первых радиопередатчиков были построены де Форестом с использованием этих триодов. Триоды , , , от Де Фореста произвели революцию в области вещания и были призваны сделать гораздо больше, потому что их способность действовать как переключатели должна была оказать огромное влияние на цифровые вычисления. II, И человечество создало компьютер В 1927 году с помощью двух коллег из Массачусетского технологического института американский ученый, инженер и политик Ванневар Буш разработал аналоговый компьютер , который мог решать простые уравнения. Это устройство, которое Буш назвал Product Intergraph, впоследствии было построено одним из его учеников. Буш продолжал развивать свои идеи и в 1930 году построил более крупную версию, которую он назвал Differential Analyzer .Дифференциальный анализатор был основан на использовании механических интеграторов, которые можно было соединять между собой любым желаемым образом. Чтобы обеспечить усиление, Буш использовал усилители крутящего момента, которые были основаны на том же принципе, что и шпиль корабля. В последнем устройстве использовались интеграторы, усилители крутящего момента, приводные ремни, валы и шестерни для измерения перемещений и расстояний (концептуально аналогично автоматической логарифмической линейке). Хотя первый дифференциальный анализатор Буша приводился в действие электродвигателями, его внутренние операции были чисто механическими.В 1935 году Буш разработал вторую версию, в которой шестерни переключались электромеханически и в которой использовались бумажные ленты для переноса инструкций и настройки шестерен. В наше время, когда компьютеры могут быть размером с почтовые марки, трудно представить себе масштаб проблем, с которыми столкнулись эти первые пионеры. Чтобы дать некоторое представление о перспективе, второй дифференциальный анализатор Буша весил колоссальные 100 тонн! В дополнение ко всем механическим элементам он содержал 2000 электронных ламп, тысячи реле, 150 двигателей и примерно 200 миль проводов.Дифференциальный анализатор был не только большим достижением, но и тем, что он сосредоточил внимание на методах аналоговых вычислений и, следовательно, на некоторое время отвлекся от исследования и разработки цифровых решений. Практически любой, кто тратит больше нескольких секунд на работу с QWERTY-клавиатурой, быстро убеждается, что он мог бы лучше справиться с раскладкой клавиш. Многие смельчаки пытались выполнить эту задачу, но немногие из них подошли ближе, чем эксперт по эффективности Август Дворжак в 1930-х годах.Когда он обратил свое внимание на пишущую машинку, Дворжак провел много мучительных месяцев, анализируя модель использования QWERTY-клавиатуры. Результаты его исследования заключались в том, что, хотя большинство пользователей были правшами, существующая компоновка заставляла более слабую левую руку (и более слабые пальцы обеих рук) выполнять большую часть работы. Кроме того, благодаря основной цели Шоулза физически разделять буквы, которые обычно печатаются вместе, пальцы машинистки были вынуждены двигаться по неловкой схеме и в итоге тратили только 32% своего времени на домашний ряд.Дворжак взял курс, противоположный Шоулзу, и попытался найти оптимальное расположение клавиш, основываясь на частоте букв и анатомии человека. То есть он пытался обеспечить, чтобы буквы, которые обычно набираются вместе, были физически близки друг к другу, а также чтобы (обычно) более сильная правая рука выполняла основную часть работы, в то время как левая рука контролировала гласные. и менее используемые символы. Результатом этих трудов стала клавиатура Дворжака, которую он запатентовал в 1936 году. Обратите внимание, что Клавиатура Дворжака имела клавиши Shift, и результаты нововведений Дворака были чрезвычайно эффективными. Используя его раскладку, пальцы машинистки тратят 70% своего времени на домашний ряд и 80% этого времени на свои домашние клавиши. Таким образом, по сравнению с примерно 120 словами, которые могут быть составлены из клавиш домашней строки QWERTY-клавиатуры, можно создать более 3000 слов в домашней строке Дворака. Кроме того, схема Дворжака уменьшает движение рук в три раза и улучшает точность и скорость набора текста примерно на 50% и 20% соответственно.К сожалению, у Дворжака не было шанса продавать пишущие машинки на основе его новой раскладки клавиатуры в 1930-х годах. Помимо того факта, что существующие машинистки не хотели заново учиться своей профессии, Америка находилась в эпицентре депрессии, а это означало, что меньше всего хотелось бы тратить деньги на новую пишущую машинку. Фактически, клавиатура Дворжака могла исчезнуть навсегда, если бы те энтузиасты в Орегоне, США, не создали клуб в 1978 году, и с тех пор они активно продвигают технику Дворжака. В 1937 году Джордж Роберт Стибиц, ученый из Bell Laboratories, построил цифровую машину на основе реле, лампочек фонарей и металлических полосок, вырезанных из консервных банок. Машина Стибица, которую он назвал «Модель К» (потому что большая ее часть была сконструирована на его кухонном столе), работала по принципу: если два реле были активированы, они вызвали срабатывание третьего реле, где это третье реле представляло сумму операции. Например, если два реле, представляющие числа 3 и 6, были активированы, это активировало бы другое реле, представляющее число 9.Bell Labs обнаружила потенциальное решение проблемы высокоскоростного вычисления комплексных чисел, которое сдерживало современное развитие глобальных телефонных сетей. К концу 1938 года лаборатория санкционировала разработку полномасштабного релейного вычислителя по модели Стибица; Стибиц и его команда разработчиков начали строительство в апреле 1939 года. Конечный продукт, известный как Калькулятор комплексных чисел, впервые был запущен 8 января 1940 года. Британский математик Алан Матисон Тьюринг был одним из великих пионеров компьютерной области.В 1937 году, будучи аспирантом, Тьюринг написал статью «О вычислимых числах в приложении к проблеме Entscheidungs». Одна из предпосылок статьи Тьюринга заключалась в том, что некоторые классы математических задач не поддаются алгоритмическим представлениям и не поддаются решению с помощью автоматических компьютеров. Поскольку у Тьюринга не было доступа к реальному компьютеру, он изобрел свой собственный как абстрактное «бумажное упражнение». Эта теоретическая модель, известная как машина Тьюринга, представляет собой гипотетическое устройство, которое предвосхитило программируемые компьютеры.Машина Тьюринга была разработана для выполнения логических операций и могла читать, записывать или стирать символы, в основном нули и единицы, записанные на квадратах бесконечной бумажной ленты. Эти единицы и нули описывают шаги, которые необходимо сделать для решения конкретной проблемы или выполнения определенной задачи. Машина Тьюринга будет читать каждый из шагов и выполнять их последовательно, что приводит к правильному ответу. Этот вид машины стал известен как конечный автомат, потому что на каждом этапе вычислений следующее действие машины сопоставлялось с конечным списком команд возможных состояний. Итак, как математик Тьюринг применил концепцию алгоритма (точное правило или набор правил, определяющих, как решить некоторую проблему) к цифровым компьютерам. Его исследования взаимоотношений между машинами и природой создали область искусственного интеллекта . Его интеллект и дальновидность сделали его одним из первых, кто вступил в век информации. В 1936 году американский психолог Бенджамин Барак из Чикаго построил, вероятно, первую в мире электрическую логическую машину.Устройство Бурака использовало лампочки для отображения логических взаимосвязей между набором переключателей, но по какой-то причине он ничего не публиковал о своей работе до 1949 года. На самом деле связь между логической алгеброй и схемами, основанными на переключателях, была обнаружена еще в В 1886 году педагог по имени Чарльз Пирс, но ничего существенного в этой области не произошло, пока Клод Э. Шеннон не опубликовал свою статью 1938 года. Итак, в 1937 году, почти через 75 лет после смерти Буля, Клод Шеннон, студент Массачусетского технологического института, обнаружил связь между электронными схемами и булевой алгеброй .Он перенес два логических состояния в электронные схемы, назначив разные уровни напряжения каждому состоянию, и опубликовал статью, основанную на его магистерской диссертации в Массачусетском технологическом институте, показывающую, как концепции Буля ИСТИНА и ЛОЖЬ могут быть использованы для представления функций переключателей в электронных схемах. Трудно передать, насколько важной была эта концепция; достаточно сказать, что Шеннон предоставил инженерам-электронщикам математический инструмент, необходимый им для разработки цифровых электронных схем, и эти методы остаются краеугольным камнем цифрового электронного дизайна по сей день После статьи Шеннона значительное внимание было сосредоточено на разработке электронных логических машин, но интерес к логическим машинам специального назначения ослаб в 1940-х годах с появлением компьютеров общего назначения, которые оказались гораздо более мощными и для которых программы могут быть написаны для обработки формальной логики. С конца 1930-х до начала 1950-х годов начали строиться многие «первые компьютеры». Идут нескончаемые споры о том, какой из них был первым компьютером. В этом документе мы предполагаем, что все они являются близкими предками компьютера, но что первым настоящим компьютером был EDVAC, потому что это был первый компьютер с внутренне хранимой программой, который был построен. В 1939 году Атанасов сформулировал идею использования системы двоичных чисел , , , , для упрощения конструкции электронного калькулятора.Он искал кого-то, кто помог бы ему спроектировать и построить вычислительную машину, когда его коллега порекомендовал выпускающемуся студенту-электротехнику Клиффорду Берри. Осенью 1939 года Атанасов и Берри приступили к созданию прототипа первой вычислительной машины, в которой использовались электричество и электронные лампы, двоичные числа, конденсаторы во вращающемся барабане для элементов памяти и логические системы для вычислений. К концу года действующая модель продемонстрировала обоснованность их концепций и принесла им грант в размере 850 долларов на создание полномасштабного компьютера.Берри и Атанасов работали вместе в своей подвальной лаборатории в течение следующих двух лет, и профессор и студент предлагали улучшения и инновации. Результатом стал Atanasoff Berry Computer (ABC), первый в мире электронный цифровой компьютер. В 1937 году профессор Ховард Эйкен из Гарварда заинтересовался созданием автоматического счетного устройства. В 1939 году он начал серию компьютеров MARK. Mark I был построен в 1944 году с помощью инженеров IBM.Модель Mark I имела длину 51 фут, высоту 8 футов, содержала 760 000 деталей с использованием проволоки длиной 500 миль и весила 5 тонн. Машина Айкена была построена на концепции использования информации с перфокарт в качестве ввода и принятия решений с помощью электромеханических устройств (сложение и вычитание занимало 0,3 секунды, умножение менее 6 секунд и деление менее 16 секунд), и давал результаты на перфорированных устройствах. карты. Mark I считается первым цифровым компьютером общего назначения, в котором все операции выполняются системой переключателей и реле.Он мог выполнять пять операций, сложение, вычитание, умножение (6 секунд), деление и ссылку на предыдущие результаты; кроме того, в нем были специальные встроенные программы или подпрограммы для обработки логарифмов и тригонометрических функций. Он сохранял и считал числа механически, используя 3000 десятичных запоминающих колес, 1400 поворотных переключателей и 500 миль провода, но передавал и считывал данные электрически. Машина широко использовалась ВМС США во время Второй мировой войны. В 1940 году Стибиц провел впечатляющую демонстрацию на собрании в Нью-Гэмпшире.Оставив свой компьютер в Нью-Йорке, он взял на встречу телетайп и подключил его к своему компьютеру по телефону. В первом примере удаленных вычислений , Стибиц поразил участников, позволив им ставить задачи, которые были введены на телетайп, и через короткое время телепринтер представил ответы, сгенерированные компьютером. Конрад Цузе изучал строительную технику в Берлине.Устав от повторения процедур расчета, он построил первый механический калькулятор Z1 . Затем он разработал из отходов, вместе с несколькими друзьями в гостиной своих родителей, первый в мире электронный программируемый калькулятор Z3 . К сожалению, оригинал был уничтожен позже во время войны. Конрад Цузе, зная, что его изобретение может выполнить недельную работу целого вычислительного отдела за несколько часов, хранил молчание из-за темных времен и, как следствие, актуальности его ранних знаний.В последние дни войны следующая модель Z4 была доставлена в сложных условиях на грузовике и запряженной лошадью телеге из Берлина в Геттинген, а затем в Альгой. Спрятанный в конюшне, он оставался незамеченным военными сторонами и позже, в 1949 году, был перевезен в Высшую техническую школу Цюриха. Еще одно выдающееся достижение — это первый алгоритмический язык программирования Plankalkül, разработанный Конрадом Цузе в 1945/46 году. Конрад Цузе с разных сторон удостоен звания «Изобретатель компьютера».Когда его спрашивали об этом, Конрад Цузе обычно отвечал: «Ну, я полагаю, потребовалось много изобретателей, помимо меня, чтобы разработать компьютер, который мы знаем сегодня. Я желаю следующему поколению всего наилучшего в их работе с компьютером. Пусть этот инструмент поможет вам избавиться от проблем, которые мы, старики, оставили позади «. Z3 управлялся перфолентой с использованием выброшенной кинопленки, в то время как ввод и вывод осуществлялись через .та же клавиатура с четырьмя десятичными знаками и ламповый дисплей.Вся машина была основана на релейной технологии, примерно 2600 из них требовалось, 1400 для памяти, 600 для арифметического устройства, а остальные как часть схем управления. Они были установлены в трех стойках, две для памяти и одна для арифметических и контрольных устройств, каждая примерно 6 футов в высоту и 3 фута в ширину. Память на 64 слова была двоичной с плавающей запятой по организации, но на этот раз длина слова была увеличена до 22 бит: 14 для мантиссы, 7 для показателя степени и один для знака. Скорость Z3 была сопоставима со скоростью Harvard Mark I. Z3 мог выполнять три или четыре сложения в секунду и умножать два числа вместе за 4-5 секунд. Представление чисел с плавающей запятой в Z3 сделало его более гибким, чем Mark I. Запущенный в 1939 году, Z3 был введен в эксплуатацию к 5 декабря 1941 года. Общая стоимость материалов составляла 25,00 ринггитов (около 6500 долларов в то время). Он никогда не использовался для каких-либо больших задач, потому что его ограниченная память не позволяла ему хранить достаточно информации, чтобы явно превосходить ручные методы решения системы линейных уравнений.Он оставался в доме Цузе до тех пор, пока не был разрушен во время авианалета в 1944 году. В январе 1943 года Тьюринг вместе с несколькими коллегами начал создавать электронную машину для декодирования шифра Geheimfernschreiber. Эта машина, которую они назвали COLOSSUS, состояла из 1800 электронных ламп и была завершена и заработала к декабрю того же года. По любым стандартам COLOSSUS был одним из первых работающих программируемых электронных цифровых компьютеров в мире. Но это была машина специального назначения, которая действительно подходила только для узкого круга задач (например, она не могла выполнять десятичное умножение).При этом, хотя COLOSSUS создавался как специализированный компьютер, он оказался достаточно гибким, чтобы его можно было запрограммировать для выполнения множества различных процедур. Начало Второй мировой войны вызвало большую потребность в вычислительных мощностях, особенно для военных. Создавалось новое оружие, для которого требовались таблицы траекторий и другие важные данные. В 1942 году Джон П. Эккерт, Джон У. Мочли (слева) и их коллеги из школы электротехники Мура Пенсильванского университета решили построить высокоскоростной электронный компьютер для этой работы.Эта машина стала известна как ENIAC (Электрический числовой интегратор и вычислитель) и была закончена в 1946 году. В ее конструкцию входило 18 800 электронных ламп. Два с половиной года понадобилось только для того, чтобы спаять 500 000 соединений, необходимых для труб. ENIAC весил 30 тонн, занимал 1500 квадратных футов площади и требовал 150 киловатт энергии. ENIAC мог выполнить 500 сложений и 300 умножений за одну секунду, а за один день выполнить вручную то, что потребовалось бы 300 дней.Ввод и вывод осуществлялись через перфокарты. ENIAC, однако, мог хранить только 20 десятизначных чисел. Исполняемые инструкции, составляющие программу, были воплощены в отдельных «модулях» ENIAC, которые были соединены вместе, чтобы сформировать «маршрут» для потока информации. Эти соединения приходилось повторно выполнять после каждого вычисления вместе с предустановленными таблицами функций и переключателями. Этот метод «подключи свой собственный» был неудобен (по очевидным причинам), и лишь с некоторой степенью свободы ENIAC можно было считать программируемым.Однако он эффективно справлялся с конкретными программами, для которых он был разработан. ENIAC обычно считается первым успешным высокоскоростным электронно-цифровым компьютером (EDC) и использовался с 1946 по 1955 год. Однако в 1971 году возник спор по поводу патентоспособности основных цифровых концепций ENIAC, при этом утверждается, что другой физик, Джон В. Атанасов (слева) уже использовал в основном те же идеи в более простом устройстве на электронных лампах, которое он построил в 1930-х годах, когда он учился в Государственном колледже Айовы.В 1973 году суд вынес решение в пользу компании, используя иск Атанасова. Интересно отметить, что в 1846 году Уильям Шэнкс провел двадцать лет своей жизни, вычисляя до 707 знаков после запятой. ENIAC вычислил до 2000 за 70 часов и показал, что Шанкс допустил ошибку в 528-м десятичном разряде. Очарованный успехом ENIAC, математик Джон фон Нейман в 1945 году предпринял абстрактное исследование вычислений, которое показало, что компьютер должен иметь очень простую фиксированную физическую структуру и при этом быть способным выполнять любые вычисления с помощью средств правильного программного управления без необходимости каких-либо изменений в самом устройстве.Он рекомендовал использовать двоичную систему для хранения в компьютерах и предложил хранить в компьютере инструкции по управлению компьютером, а также данные. Фон Нейман внес новый вклад в понимание того, насколько практичные, но быстрые компьютеры должны быть организованы и построены. Эти идеи, обычно обозначаемые как « метод хранимых программ» , стали важными для будущих поколений высокоскоростных цифровых компьютеров и получили повсеместное распространение. Техника хранимой программы включает в себя множество функций компьютерного дизайна и функций, помимо той, в честь которой она названа. В сочетании эти особенности делают возможной очень высокую скорость работы. Чтобы получить представление о том, что означает 1000 операций в секунду. Если бы каждая инструкция в рабочей программе использовалась один раз в последовательном порядке, ни один человек-программист не смог бы сгенерировать достаточно инструкций, чтобы занять компьютер. Следовательно, должны быть приняты меры для многократного использования частей программы задания (называемых подпрограммами) в зависимости от способа вычисления.Кроме того, было бы ясно, что было бы полезно, если бы инструкции могли быть изменены при необходимости во время вычислений, чтобы заставить их вести себя по-другому. Фон Нейман удовлетворил эти две потребности, создав специальный тип машинных команд, называемый условной передачей управления, который позволял останавливать и запускать программную последовательность в любой момент, и сохраняя все программы команд вместе с данными в одном блоке памяти. , чтобы при необходимости инструкции можно было арифметически изменять так же, как и данные. В результате применения этих методов вычисления и программирование стали намного быстрее, гибче и эффективнее в работе. Регулярно используемые подпрограммы не нужно было перепрограммировать для каждой новой программы, их можно было хранить в «библиотеках» и считывать в память только при необходимости. Таким образом, большая часть данной программы может быть собрана из библиотеки подпрограмм. Универсальная компьютерная память стала местом сборки, в котором все части длинных вычислений хранились, обрабатывались по частям и собирались вместе, чтобы сформировать окончательные результаты.Компьютерный контроль выжил только как «помощник на побегушках» для всего процесса. Как только преимущества этих методов стали очевидны, они стали стандартной практикой. Первое поколение современных программируемых электронных компьютеров, в которых использовались преимущества этих усовершенствований, было построено в конце 1940-х годов. В эту группу вошли компьютеры, использующие оперативную память (RAM), которая представляет собой память, предназначенную для предоставления почти постоянного доступа к любой конкретной информации.. Эти машины имели устройства ввода-вывода с перфокартами или перфолентой, а также RAM емкостью 1000 слов и временем доступа 0,5 греческих MU секунды (0,5 * 10-6 секунд). Некоторые из них могли выполнять умножение за 2-4 секунды МЕ. Физически они были намного меньше ENIAC. Некоторые из них были размером с рояль и использовали всего 2500 электронных ламп, что намного меньше, чем требовалось для более раннего ENIAC. Компьютеры с хранимыми программами первого поколения нуждались в большом обслуживании, обеспечивали надежность работы (ROO) примерно от 70 до 80% и использовались от 8 до 12 лет.Обычно их программировали на машинном обучении, хотя к середине 1950-х годов был достигнут прогресс в нескольких аспектах продвинутого программирования. Эта группа компьютеров включала EDVAC и UNIVAC — первые коммерчески доступные компьютеры. EDVAC был построен в Школе электротехники Мура и доставлен в вычислительную лабораторию BRL на Абердинский полигон в августе 1949 года для установки. Изначально было очень мало логических ошибок, которые были устранены за восемнадцать месяцев, и в конце 1951 года машина начала ограниченно работать.К началу 1952 года на решение математических задач приходилось в среднем 15-20 часов полезного времени в неделю. К 1961 году EDVAC работал 145 часов из 168-часовой рабочей недели. EDVAC был первым построенным компьютером с внутренне хранимой программой и был организован следующим образом:
После десяти лет эксплуатации EDVAC все еще использовался из-за своей высокой надежности и производительности, низких эксплуатационных расходов, высокой эффективности работы, скорости и гибкости в решении определенных типов проблем. Затем, на протяжении всей технической и научной эволюции, компьютер сильно эволюционировал. Общепринятые поколения компьютеров: 1. Б / у электронные лампы первого поколения — 1940-1950 2.Второе поколение: транзисторы — 1950-1964 гг. 3.Интегральные схемы третьего поколения — 1964 — 1971 4. Четвертое поколение использует микропроцессорные чипы — 1971 — настоящее время Некоторые из основных этапов последних разработок можно найти на временной шкале, приведенной в приложении, но полное описание последних улучшений не может быть записано на нескольких страницах.
|
Краткая история Интернета
Благодаря усилиям Пола Кунца и Луизы Аддис, первый веб-сервер в США был запущен в декабре 1991 года снова в лаборатории физики элементарных частиц: Стэнфордском центре линейных ускорителей (SLAC) в Калифорнии.На этом этапе, по сути, существовало только два типа браузеров. Одна из них была исходной версией для разработки, которая была сложной, но доступной только на машинах NeXT. Другой был браузер «линейного режима», который было легко установить и запустить на любой платформе, но он был ограничен по мощности и удобству для пользователя. Было ясно, что небольшая команда в ЦЕРНе не сможет выполнить всю работу, необходимую для дальнейшей разработки системы, поэтому Бернерс-Ли обратился через Интернет с просьбой присоединиться к другим разработчикам. Несколько человек написали браузеры, в основном для X-Window. Система.Среди них выделялись MIDAS Тони Джонсона из SLAC, Виола Пей Вей из технического издательства O’Reilly Books и Erwise финских студентов из Хельсинкского технологического университета.
В начале 1993 года Национальный центр суперкомпьютерных приложений (NCSA) Университета Иллинойса выпустил первую версию своего браузера Mosaic. Это программное обеспечение работало в среде X Window System, популярной в исследовательском сообществе, и предлагало дружественное оконное взаимодействие. Вскоре после этого NCSA выпустила версии также для сред ПК и Macintosh.Наличие надежных и удобных браузеров на этих популярных компьютерах немедленно повлияло на распространение WWW. Европейская комиссия одобрила свой первый веб-проект (WISE) в конце того же года, с ЦЕРН в качестве одного из партнеров. 30 апреля 1993 года ЦЕРН сделал исходный код WorldWideWeb доступным на безвозмездной основе, сделав его бесплатным программным обеспечением. К концу 1993 года существовало более 500 известных веб-серверов, и на долю WWW приходился 1% интернет-трафика, что в те дни казалось очень большим (остальное составлял удаленный доступ, электронная почта и передача файлов).1994 год был «Годом Интернета». По инициативе Роберта Кайо в мае в ЦЕРН прошла первая международная конференция World Wide Web. В нем приняли участие 380 пользователей и разработчиков, и он был провозглашен «Вудсток Интернета».
В 1994 году в средствах массовой информации стали появляться истории о сети. Вторая конференция, на которой присутствовало 1300 человек, была проведена в США в октябре и была организована NCSA и недавно сформированным Комитетом Международной конференции WWW (IW3C2). К концу 1994 года в сети было 10 000 серверов, 2000 из которых были коммерческими, и 10 миллионов пользователей.Трафик был эквивалентен доставке всего собрания сочинений Шекспира каждую секунду. Технология постоянно расширялась для удовлетворения новых потребностей. Безопасность и инструменты для электронной коммерции были наиболее важными функциями, которые вскоре были добавлены.
Краткий историко-компьютерный музей
Механические компьютерыДо появления первых электронных компьютеров в конце 1940-х годов компьютеры были либо механическими, либо электромеханическими. Самый старый из существующих компьютеров — это механический калькулятор, построенный французским математиком и изобретателем Блезом Паскалем в 1643 году под названием Паскалин.Паскалин мог складывать и вычитать числа, вращая несколько зубчатых колес. Немецкий математик и философ Готфрид Лейбниц построил в 1694 году машину, которая могла выполнять все четыре арифметические операции. Хотя машины Лейбница были не очень практичными, Шарль Ксавье Томас, французский изобретатель, в 19, -м, -м веке добился успеха в улучшении и коммерциализации машин Лейбница.
Первым успешным механическим компьютером в Японии был Automatic Abacus, построенный в 1902 году Рёити Язу.Язу получил патент в 1903 году и произвел и продал 200 своих автоматических счетчиков. Автоматические счеты могли выполнять все четыре арифметических действия, а числа вводились аналогично счетам. Уникальный механизм выполнял операции умножения и деления, а также автоматически останавливал операции, когда вычисление подходило к концу. С тех пор об автоматических счетах забыли на много лет, пока они не были заново открыты в 1965 году. Тораджиро Омото в 1923 году разработал механический настольный калькулятор, который улучшил механический калькулятор Brunsviga немецкого производства, который он продавал под названием Tora Brand Calculator.Позже он переименовал свой калькулятор в Tiger Calculator, который продавался очень хорошо, потому что был дешевле иностранных калькуляторов. Калькулятор тигра оставался в производстве до 1960 года.
Со временем к настольным механическим калькуляторам с ручным управлением были добавлены двигатели, что привело к появлению настольных калькуляторов с электроприводом.
Чуть раньше Чарльз Бэббидж в Англии попытался усовершенствовать механизм на основе шестеренок, названный «Разностная машина», который создавал бы числовые таблицы, используя метод конечных разностей.Он создал небольшой прототип разностной машины в 1832 году, но отказался от дальнейшей разработки и начал изучать аналитическую машину примерно в 1834 году. Хотя аналитическая машина была механической, она состояла из блока памяти и арифметико-логического блока и использовала перфокарты. во внешнем управлении программой двигателя. Хотя он так и не был завершен, аналитическая машина была предшественником сегодняшних компьютеров.
Электромеханические компьютеры С появлением небольших электродвигателей в конце 19-го, -го и -го века стало возможным разрабатывать вычислители с электрическим приводом.Герман Холлерит в США разработал механический табулятор на основе перфокарт в 1884 году, чтобы ускорить табуляцию статистических данных. Это превратилось в систему перфокарт Холлерита, которая широко использовалась в деловых операциях вплоть до -го и -го века.
В Японии Ичитаро Кавагути, инженер Министерства связи и транспорта, построил в 1905 году прототип машины под названием Электрическая машина для подсчета результатов Кавагути, которая была похожа на машину для подсчета таблиц Холлерита.
Конрад Цузе, немецкий пионер компьютеров, в 1938 году разработал механический компьютер Z1, который использовал электроэнергию для программного управления, и разработал Z2 и Z3 во время Второй мировой войны с использованием реле. Джордж Стибиц из США руководил разработкой релейного калькулятора комплексных чисел (Модель I) в 1940 году в Bell Labs. За моделью I последовали модели с II по V, которые также были релейными компьютерами.
Работая в Гарвардском университете, Говард Эйкен в 1944 году разработал Harvard Mark I, автоматический электромеханический компьютер.Перфорированная бумажная лента контролировала последовательность программ, а двигатель приводил в действие взаимосвязанные поворотные переключатели.
В 1930-х годах Акира Накашима из NEC занимался исследованием логических методов проектирования релейных схем и вместе с Масао Ханзава опубликовал статью по теории коммутации. Каничи Охаши и Мочинори Гото из Электротехнического института (ныне Национальный институт передовых промышленных наук и технологий) распространили теорию переключений на логическую алгебру и теорию логики.Ясуо Комамия применил эту логическую теорию к теории электронных вычислительных схем и разработал компьютер ETL Mark I на основе реле в 1952 году и ETL Mark II в 1955 году. Клод Шеннон в Соединенных Штатах опубликовал аналогичную статью по теории переключения после того, как Акира Накадзима и другие опубликовали свои статьи．
Хидео Ямасита из Императорского университета Токио участвовал в статистических компьютерных исследованиях во время Второй мировой войны и в 1948 году разработал статистическую машину типа Ямасита, которая состояла из реле и счетных регистров.Позднее в 1952 году Fujitsu и NEC выпустили эту машину на рынок. Fujitsu завершила создание релейного компьютера FACOM 100 в 1954 году.
Ламповые компьютерыСоединенные Штаты активно проводили компьютерные исследования и разработки во время Второй мировой войны, что привело к завершению разработки ENIAC на основе электронных ламп в 1946 году. Хотя этот компьютер не хранил внутренние программы, его архитектура позволяла выполнять различные программы с помощью переключателей и кабелей. . Вслед за ENIAC была разработана серия компьютеров на электронных лампах с хранимыми программами.
Компьютерные исследования и разработки в Японии начались после окончания Второй мировой войны. Примерно в 1950 году Университет Осаки, Fuji Photo Film и Токийский университет почти одновременно начали разработку компьютеров с электронными лампами. Кензо Джо из Университета Осаки создал прототип арифметической системы типа ENIAC в 1950 году, а затем начал разработку настоящего двоичного компьютера на электронных лампах. Примерно в 1959 году были проверены базовые функции и операции компьютера, но разработка компьютера была прекращена, так как на сцене появились транзисторные компьютеры для бизнес-приложений.
В 1949 году в Fuji Photo Film Бунджи Окадзаки начал разработку компьютера с вакуумной трубкой FUJIC для автоматизации расчетов конструкции линз. FUJIC был завершен в 1956 году. Токийский университет, получив грант на научные исследования от Министерства образования в 1951 году, начал исследования в области компьютеров, а затем в 1952 году стал партнером Toshiba после получения исследовательского гранта института в размере 10,11 миллиона иен для разработки ламповый ЭВМ ТАС, построенный в 1959 г.
Япония никогда не разрабатывала компьютер на электронных лампах для коммерческого рынка, и никакая технология не была напрямую перенесена с компьютеров на электронных лампах на машины второго поколения.Тем не менее, ламповые компьютеры сыграли огромную роль в обучении и воспитании людей, которые впоследствии стали компьютерными пионерами.
Компьютеры Parametron КомпьютерыParametron были уникальными для Японии, в них использовалась схема параметрона, изобретенная в Японии. Эйити Гото, работающий в Токийском университете, изобрел новый элемент арифметической схемы, названный параметроном, в 1954 году. Токийский университет начал разработку прототипа параметронного компьютера PC-1 параллельно с компьютером TAC на электронных лампах.Следуя примеру Токийского университета, Исследовательская лаборатория электросвязи Nippon Telephone and Telegraph Public Corporation (ныне NTT), Университет Тохоку (совместно с NEC), Исследовательские лаборатории KDD и другие японские университеты и институты начали исследования и разработки своих собственных параметронных компьютеров. . Лаборатория телекоммуникационных исследований ввела в эксплуатацию MUSASINO-1 в 1957 году, что сделало его первым в мире параметронным компьютером. Ряд корпораций, в том числе Hitachi, NEC, Fuji Tsushinki Manufacturing (ныне Fujitsu), Oki Electric, Nippon Denshi Sokki и Koden Electronics, выпустили коммерческие компьютеры-параметроны.Oi Electric даже выпустила параметронный калькулятор．
КомпьютерыParametron в основном использовались для научных и инженерных расчетов и, таким образом, использовали двоичные параллельные архитектуры. Компьютеры Parametron обладали превосходной надежностью, но они были медленнее и потребляли больше энергии, чем транзисторные компьютеры. Также был потолок того, насколько их можно улучшить. Так как надежность транзисторов повысилась, параметронные компьютеры были заменены транзисторными компьютерами, а разработка параметронных компьютеров подошла к концу в начале 1960-х годов
Транзисторные компьютеры
Транзисторыбыли изобретены в 1948 году Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли в Bell Labs.Bell Labs разработала транзисторный компьютер TRADIC в 1954 году, но в нем не было сохраненных программ. Электротехническая лаборатория перешла к исследованиям и разработкам транзисторных компьютеров после релейных компьютеров и закончила прототип ETL Mark III в 1956 году. Это был один из первых в мире транзисторных компьютеров с хранимой программой. Электротехническая лаборатория разработала готовый к производству ETL Mark IV в 1957 году, на основе технологий которого NEC разработала NEAC-2201 в 1958 году, а Hitachi разработала HITAC 301 в 1959 году.
В ETL Mark IV в качестве блока внутренней памяти использовался магнитный барабан.Электротехническая лаборатория усовершенствовала эту машину, добавив, например, память на магнитном сердечнике, и в 1959 году разработала ETL Mark IV A. В том же году Университет Киото и Hitachi совместно разработали KDC-1 для Университета Киото．
В 1960 году компания Mitsubishi Electric разработала MELCOM 1101, который имел дополнительный высокоскоростной арифметический блок. В 1961 году Fujitsu выпустила свой первый транзисторный компьютер FACOM 222, а Oki Electric разработала OKITAC5090, в котором для всей внутренней памяти использовалась память на магнитных сердечниках.В том же году Киотский университет и Toshiba совместно разработали первый в Японии компьютер с микропрограммным управлением — KT-Pilot. В 1962 году NEC анонсировала крупномасштабный компьютер NEAC-2206. В 1963 году Fujitsu разработала небольшой универсальный компьютер FACOM 231, а Toshiba разработала компьютер TOSBAC-3400 для научных расчетов на основе KT-Pilot．
Мамору Хосака и другие сотрудники научно-исследовательского института Японских национальных железных дорог (ныне Институт технических исследований железных дорог) разработали MARS-1, систему бронирования мест, в которой используется обработка данных в режиме реального времени, и Hitachi разработала эту систему.Система МАРС-1 была введена в эксплуатацию в январе 1960 года и стала первой в мире системой бронирования мест в поездах. МАРС-101, преемник МАРС-1, был построен в 1964 году．
До начала 1960-х годов Япония разрабатывала компьютерные продукты, в которых использовались отечественные параметронные и транзисторные технологии. Однако в ответ на растущее применение компьютеров в системах обработки данных японские разработчики также начали перенимать технологии зарубежных компаний. Hitachi заключила соглашение о совместном использовании технологий с RCA для расширения своей продуктовой линейки.NEC заключила аналогичную договоренность с Honeywell, а Mitsubishi Electric стала партнером TRW.
Первые в мире байты.
Привет, народ!
Сегодняшнее сообщение из Мюнхена; конкретно — из одного из прекрасных музеев, а затем с конференции, на которой я выступал…
Хорошо. Музей: Немецкий музей, крупнейший в мире музей науки и техники!
Одним словом, это место: «КТО!»
Как лучше всего это описать? Хорошо, как насчет этого:
Представьте, что вы находитесь на огромном рынке.Ряды киосков продают фрукты и овощи, яйца, орехи, безделушки… что угодно. Ну, вот — вот так, только в киосках выставлены автомобили, самолеты, компьютеры и всякая другая техника, от древней до современной — тоже много: 28000 экспонатов! Ой мой грандиозный!
Нам сказали, что вам нужно два полных дня, чтобы воздать должное этому месту. Да правильно. У нас было полтора часа! Так что этот пост, я думаю, будет далеко не полным как ресурс, позволяющий оценить, стоит ли посетить музей.Тем не менее, я думаю, что это будет хорошее введение в это место — оно может побудить читателей однажды отправиться в Мюнхен не только на его Октоберфест :).
Примечание: этот комментарий не будет упорядочен по убыванию степени привлекательности. Все в порядке, как это произошло — в соответствии с последовательностью сделанных мною фотографий…
Хорошо, готовы к спринту? Поехали…
Во-первых, не что иное, как единственная и неповторимая подводная лодка SM U-1, которой больше века! Оригинальный дедушка Das Boot! И его даже можно потрогать! Не совсем по сравнению с сегодняшними подводными лодками, но возвращаясь к первому десятилетию прошлого века — это чистый , боже мой Germaniawerft !
А вот это… — вы не поверите, что это:
Это машина для предсказания приливов и отливов! Прочтите эту информацию.Гениально!
Далее — мюзик-холл…
Так что этот парень задумал так размахивать руками?
Что ж, это устройство перед ним, возможно, первый синтезатор. Итак, из 1970-х, может быть, 1960-х, верно? Неправильный! Его изобрели в 1919 году — в Советском Союзе! Это называется терменвокс. Это электронный музыкальный инструмент, которым можно управлять без физического контакта, но с помощью движений человека — терменвокса — играющего на нем, как этот мальчик.О, мой ошеломлен!
Еще один экспонат в мюзик-холле, который мне особенно понравился, — вот это изобретение. Он использовался в трансатлантических рейсах на пассажирских лайнерах до того, как Атлантический океан можно было пересечь на самолетах.
Если вы присмотритесь, то увидите, что это пианино с тремя … встроенными скрипками! Вы можете подумать, что на пианино играют, а скрипки подыгрывают. Нет. Фортепиано играет само — как и скрипки! Посмотрите видео:
Для создания музыки он наматывается, а затем механически интерпретирует ленту с пробитыми отверстиями.И снова гениально!
Вы ведь слышали о Большом взрыве? Что ж, это старое устройство, которое помогло доказать существование космического микроволнового фонового излучения, что, в свою очередь, подтвердило теорию Большого взрыва.
Вперед идем в следующий зал…
И вот изюминка нашей ускоренной экскурсии. Я давно хотел, чтобы это устройство выглядело и чувствовалось. Написать на нем программу — это было бы просто нереально. Интересно — это возможно?
Вкратце, краткая история компьютеров:
0.Компьютер. Очень давно в Англии «компьютер» считался профессией: компьютер вычислял навигацию, налоги, численность населения и другие полезные цифры с помощью счётов.
// Ого: счеты изобрели в Российской Империи!
0+. Бэббидж. Этот парень изобрел первый цифровой программируемый компьютер — механический (названный аналитической машиной)! Между прочим, вскоре после того, как Бэббидж разработал свою аналитическую машину, появился (возможно) первый в мире программист, который разработал для этого алгоритм.Этим программистом была Ада Лавлейс, единственная законная дочь лорда Байрона. Но я отвлекся…
1. Первый в мире электрический калькулятор.
Я не большой поклонник фотографирования в них со мной, которые кричат: «Я был здесь, разве я не замечательный?» И т. Д .; однако у меня просто было , чтобы сделать исключение из этого правила на этот раз. Итак, я стою перед… не кем иным, как первым в истории электронно-цифровым вычислителем битов и байтов, использующим компьютер с программой !
Что управляет этой клавиатурой перед вами и этим смартфоном в вашем кармане, что показывает вам новости, что фотографирует вашу машину во время вождения ночью, что управляет этой машиной — а также кораблями, поездами, самолетами и космическими шаттлами, что контролирует электричество, что контролирует водоснабжение вашего дома, что контролирует литье расплавленного металла на сталелитейном заводе, что контролирует перевод вашей зарплаты на ваш счет.Так что же такое , ребята, ? Я дам вам одну догадку. Хорошо, Шерлок, как вы уже догадались; ну это первый в мире.
Его изобретателем был Конрад Цузе, и его история весьма примечательна. Цитирую Википедию:
Родился в Берлине, Германия, 22 июня 1910 года. В 1912 году он вместе с семьей переехал в Восточно-Прусский Браунсберг (ныне Бранево в Польше), где его отец был почтовым служащим. Цузе посещал Collegium Hosianum в Браунсберге. В 1923 году семья переехала в Хойерсверда, где в 1928 году он сдал аттестат зрелости, что дало ему право поступить в университет.
Он поступил в Высшую техническую школу Берлина (ныне Берлинский технический университет) и изучал инженерное дело и архитектуру, но нашел их скучными. Затем Цузе изучал гражданское строительство, получив высшее образование в 1935 году. Какое-то время он работал в Ford Motor Company, используя свои значительные художественные навыки в дизайне рекламы. Он начал работать инженером-конструктором на авиазаводе Henschel в Шенефельде под Берлином. Это требовало выполнения многих рутинных вычислений вручную, что, по его мнению, было невероятно скучным и заставляло его мечтать выполнять их на машине.
Начиная с 1935 года он экспериментировал с конструированием компьютеров в квартире своих родителей на Врангельштрассе 38, переезжая с ними в их новую квартиру на Метфессельштрассе 10, улице, ведущей к Кройцбергу в Берлине. Работая в квартире своих родителей в 1936 году, его первой попыткой, получившей название Z1 , был двоичный с плавающей запятой [он предпочитал десятичную систему счисления двоичной] механический калькулятор с ограниченной программируемостью, считывающий инструкции с перфорированная пленка 35 мм.В 1937 году Цузе представил два патента, которые предвосхитили архитектуру фон Неймана. Он закончил Z1 в 1938 году. Z1 содержал около 30 000 металлических деталей и никогда не работал хорошо из-за недостаточной механической точности.
Интересный факт: эта машина была изобретена в начале 1940-х годов, что в Германии и во многих других странах было не лучшим временем для инноваций. Вот пример:
В Германии в начале 40-х ощущалась острая нехватка бумаги.Германия — не самая целлюлозная страна на планете, и доставить бумагу в страну тогда было сложно из-за войны. Инновационный рывок Цузе мог остановиться прямо здесь; но нет: немецкая изобретательность, эффективность и все такое — он сделал лучшее из того, что мог достать, и это был… — кинофильм, количество которых не было ограничено! Бонус: он не гниет, как бумага, — практически вечно.
Хорошо, а теперь основное — хотя бы для программистов…
Посмотрите на это фото:
Вы видите там штуки, которые напоминают бритвенную головку на триммере для бороды? Посчитайте, сколько их в ряду.
Сколько?
Восемь.
Ну, эти штуки, похожие на бритвенную головку, на самом деле являются битами, восемь из которых, как вы знаете, составляют один байт! Без шуток, ребята. Это самые первые в мире биты и байты !!!
Конечно, по сравнению с сегодняшним суперкомпьютером — даже с тем, что есть в вашем мобильном телефоне — все это выглядит чрезвычайно примитивно; тогда это был — передний край вычислительной техники! Как бы то ни было, Конрад сделал еще несколько таких компьютеров, и довольно скоро во всем мире распространились слухи об этом пионере вычислительной техники в Берлине.Чиновники из университетов приходили к нему и просили купить его авангардный комплект, но Конрад отказывался им что-либо продавать. Вместо этого он предпочел сдавать в аренду свои цифровые устройства. Woah: компьютер как услуга! Что просто показывает — он был не только техническим гением, опередившим свое время, но и бизнесом wunder-mensch !
Вы слышали о машинах Enigma, верно? Нет? Прочтите эту страницу в Википедии, если вам нравится история технологий, которая сформировала историю человечества. Да? Посмотрите на эту оригинальную Die Enigma прямо здесь, в криптографическом зале! О мой гамма-ротор !
Все что угодно после просмотра Enigma было бы анти-кульминационным моментом, но этот музей действительно делает все возможное, чтобы остановить падение: следующий для нас — зал авиации…
Фоккер Красного Барона DR.Я:
Помните историю братьев Райт и первых самолетов? Что ж, видимо, единственный уцелевший из их самолетов здесь. Как я уже сказал, Немецкий музей действительно невероятно высококлассный!
Сегодня мы направляемся в последний для нас зал: зал промышленной революции…
Оказывается, в 1800-х годах производители первого в истории этого, того и другого промышленного тяжелого оборудования бесплатно доставляли свои новые блестящие комплекты клиентам (предприятиям, литейным цехам …) и получали треть экономии, полученной благодаря новый блестящий комплект вместо предоплаты.Так так. Деловая смекалка а-ля викторианские времена!
И, к сожалению, это было для нас. Но, боже, я обязательно вернусь сюда как можно скорее!…
Следующей для нас была конференция, о которой я упоминал. Не просто конференция. Но единственная конференция, которая настолько элитарна, что все, что вы видите в новостях в течение всех длинных выходных, пока она проводится каждый год, — это тот или иной министр или премьер-министр или генеральный директор компании, занимающейся информационной безопасностью! — сделать последнее важное заявление.