Знание истории развития вычислительной техники как основы компьютерной информатики - необходимый составной элемент компьютерной культуры. Поэтому рассмотрим историю ее становления с точки зрения сегодняшнего дня.
    Основные этапы развития ВТ можно привязать к следующей хронологической шкале:

• Ручной - до 17 века.

• Механический - с середины 17 века.

• Электромеханический - с 90 годов 19 века.

• Электронный - с 40 годов 20 века.

    Ручной период начался на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах производилась разными способами: пальцевый счет, нанесение засечек, счетные палочки, узелки т.д. Наконец появление приборов, использующих вычисления по разрядам, как бы предполагали наличие некоторой позиционной системы счисления, десятичной, пятеричной, троичной и т.д. К таким приборам относятся абак, русские , японские, китайские счеты.
    Несомненно, необходимо отметить изобретение Дж. Непером в 17 веке логарифмов. Для их вычисления он предложил использовать устройство, называемое "палочками Непера", которые позволяли быстро выполнять операции умножения и деления. Наряду с палочками Непер предложил счетную доску для выполнения четырех арифметических действий, а также возведения в квадрат, извлечения квадратного корня в двоичной системе счисления, предвосхитив тем самым преимущество двоичной для автоматизации вычислений.
    Открытие логарифмов послужило основой создания замечательного вычислительного инструмента - логарифмической линейки, более 360 лет отслужившей инженерно-техническим работникам всего мира.
    Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда. Широкую известность приобрела машина Б. Паскаля, изобретенная в 1642 г. (их было сделано 50 машин) и положившая начало механического этапа развития ВТ. Ее использование способствовало формированию общественного мнения о возможности "автоматизации умственного труда".
    Первый арифмометр, позволявший проводить все 4 арифметические действия, был изобретен
Г. Лейбницем в 1673 г.
    Увеличение во второй половине 19 веке вычислительных работ в целом ряде областей человеческой деятельности выдвинуло настоятельную потребность в ВТ и повышенные требования к ней.
    Началом математического машиностроения можно считать изобретение русского инженера В.Орднера в 1874 г. арифмометра, в основе конструкции которого лежало "колесо Орднера". На протяжении многих лет арифмометр усовершенствовался (в 1900 г. на международной выставке в Париже - золотая медаль) и до наших дней сохранились экземпляры, получившие название Феликс.
    Первоначально появление ЭВМ не очень повлияло на выпуск арифмометров прежде всего из-за различия в назначении, а также стоимости и распространенности. Однако, с 60 годов в массовое использование все активнее проникают электронные клавишные вычислительные машины, выпускаемые в начале на лампах, а с 1964 г. на транзисторах. Лидерство в этом направлении сразу же захватила Япония, которая отличалась минитюаризацией электронной техники, включая ВТ. Особое место среди разработок механического этапа развития ВТ занимают работы Ч. Беббиджа, с полным основанием считающегося родоначальником и идеологом современной ВТ.
    В работах Беббиджа два основных направления: проекты разностной и аналитической вычислительных машин. Проект первой предназначался для табулирования полиномиальных функций методом конечных разностей. Данная работа была необходимо в проверке существующих математических таблиц, изобилующих ошибками. Самому Беббиджу не удалось воплотить в жизнь свои проекты, но разностную машину выпустили итальянцы в 1853 г, затем ее приобрели США для расчета астрономических таблиц.
     Второй проект, аналитическая машина, основан на использовании принципа программного управления, явился предвестником современных ЭВМ. Данный проект был предложен в 30-е годы, а в 1843 г. Адой Лавлейс для машины Беббиджа была написана первая в мире достаточно сложная программа вычисления чисел Бернулли. Оба эти достижения можно считать выдающимися как опередившими свою эпоху более чем на столетие.
    Электромеханический этап развития ВТ явился наименее продолжительным и охватывает всего около 60 лет - от первого табулятора Г. Холлерита (1887) до первой ЭВМ ENIAC (1945). Предпосылками создания проектов этого типа явились как необходимость проведения массовых расчетов (экономика, статистика, управление и планирование и т.д.), так и развитие прикладной электротехники (электропривод и электромеханические реле). Классическим типом средств электромеханического этапа был счетно-аналитический комплекс, предназначенный для обработки информации на перфокарточных носителях..
    Значение работ Холлерита для развития ВТ определяется двумя факторами. Во-первых он стал основоположником нового направления в ВТ - счетно-перфорационного с соответствующим им оборудованием для широкого круга экономических и научно-технических расчетов. Это направление привело к созданию машино-счетных станций, послуживших прообразом современных вычислительных центров. Во-вторых, даже в наше время использование большого числа разнообразных устройств ввода/вывода информации не отменило полностью использование перфокарточной технологии..
    Заключительный период (40-е годы 20в.) электромеханического этапа развития характеризуется созданием целого ряда сложных релейных и релейномеханических систем с программным управлением, характеризующихся алгоритмической универсальностью и способных выполнять сложные научно-технические вычисления в автоматическом режиме со скоростями, на порядок превышающими скорость работы арифмометров с электроприводом.
    Наиболее крупные проекты данного периода были выполнены в Германии (К.Цузе) и США (Д.Анатасов, Г.Айкен и Д.Стиблиц). Их проекты можно рассматривать в качестве прямых предшественников универсальных ЭВМ.
    Последним же крупным проектом релейной ВТ следует считать построенную в 1957 году в СССР релейную вычислительную машину РВМ-1 (на ней производился перерасчет цен на товары в связи с денежной реформой 1961 года). Машина была конкурентноспособна с ЭВМ того времени, надежна и ее быстродействие было на уровне первых малых ЭВМ. Однако электронные лампы обладали большим превосходством в быстродействии, что, в конечном итоге, и определило переход от релейной к электронной технологии. К началу 40-х гг. 20 века электроника уже располагала безынерционными элементами высокого быстродействия (триггерами), что позволило создавать быстродействующую электронную ВТ, электронные вычислительные машины..
     Первой ЭВМ (специализированной в области дешифровки) можно считать английскую машину Colossus, созданную в 1943 году при участии А. Тьюринга.
    Машина была узкоспециализированной, поэтому первой ЭВМ принято считать машину ENIAC, созданную в США в конце 1945г Эккертом и Моучли по идее Дж. Атанасова. Первоначально предназначенная для решения задач баллистики (оценка принципиальной возможности создания водородной бомбы), машина оказалась универсальной. Ее параметры: высота 6 м, ширина 4м, длина 30м, вес 30т, 18000 электронных ламп 16 основных типов, потребляемая мощность 140кВт. Большое внимание приходилось уделять системе охлаждения, т.к. лампы выделяли много тепла. Первая ЭВМ проработала до сентября 1955 года, выполнив за 10 лет своего существования операций больше, чем все человечество за весь период существования до 1945 года.
    Еще до начала эксплуатации первой машины эти же разработчики (Моучли и Эккерт) получили заказ на вторую машину (EDVAC- Electronic Discrete Automatic Variable Computer). В этой машине была предусмотрена большая память как для хранения программы так, и для данных. Такой подход устранял главный недостаток первой машины - необходимость перекоммутации многих узлов машины. В конце 1944 года к проекту был подключен в качестве научного консультанта Джон фон Нейман.
    В результате совместной работы была построена ЭВМ с хранимыми в памяти программами. Но EDVAG (США) не стала первой машиной с архитектурой фон Неймана. На два года раньше (1949) машина этого класса была сделана в Англии EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator)..
    Английская машина работала в двоичной системе счисления, ряд операций обеспечивался выполнением специальных подпрограмм, организовано выполнение команд ветвления. EDSAC явился не только первой универсальной ЭВМ с хранимой в памяти программами, но и позволял создавать программы из перемещаемых подпрограмм, объединяя их в одну программу в момент загрузки в память. Такая модель является до сих пор одной из основных в технологии программирования..
     Компьютер EDSAC положил начало новому этапу в развитии ВТ - первому поколению универсальных ЭВМ.

[На Главную] [История Праздника] [Улыбнитесь]

[Новости] [Фотоальбом] [Гостевая Книга]