История вычислительной техники
Сушко Сергей
Руси счетами пользовались просто виртуозно. Они были незаменимым инструментом торговцев, приказчиков, чиновников. Из России этот простой и полезный прибор проник и в Европу.
Первым механическим счетным устройством была счетная машина, построенная в 1642 году выдающимся французским ученым Блезом Паскалем. Механический «компьютер» Паскаля мог складывать и вычитать. «Паскалина» – так называли машину – состояла из набора вертикально установленных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. При полном обороте колеса оно сцеплялось с соседним колесом и поворачивало его на одно деление. Число колес определяло число разрядов – так, два колеса позволяли считать до 99, три – уже до 999, а пять колес делали машину «знающей» даже такие большие числа как 99999. Считать на «Паскалине» было очень просто.
В 1673 году немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц создал механическое счетное устройство, которое не только складывало и вычитало, но и умножало и делило. Машина Лейбница была сложнее «Паскалины». Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели зубцы девяти различных длин, и вычисления производились за счет сцепления колес. Именно несколько видоизмененные колеса Лейбница стали основой массовых счетных приборов – арифмометров, которыми широко пользовались не только в ХIХ веке, но и сравнительно недавно наши дедушки и бабушки.
Есть в истории вычислительной техники ученые, чьи имена, связанные с наиболее значительными открытиями в этой области, известны сегодня даже неспециалистам. Среди них английский математик Х1Х века Чарльз Бэббидж, которого часто называют «отцом современной вычислительной техники». В 1823 году Бэббидж начал работать над своей вычислительной машиной, состоявшей из двух частей: вычисляющей и печатающей. Машина предназначалась в помощь британскому морскому ведомству для составления различных мореходных таблиц. Первая, вычисляющая часть машины была почти закончена к 1833 году, а вторую, печатающую, удалось довести почти до половины, когда расходы превысили 17000 фунтов стерлингов (около 30000 долларов).
Больше денег не было, и работы пришлось закрыть.
Введение
Одной из наиболее важных научных открытий XX века является создание современных компьютеров. Эти устройства, фундаментально изменившие мир, были разработаны на основе революционных идей, заложенных еще в XIX веке. Великий математик Чарльз Бэббидж предложил концепцию вычислительной машины, которая стала отправной точкой для развития современной информационной технологии.
Научное знание и техника в средние века
... все возрастающей мощи техники. Этот этап продолжается и в настоящее время и отмечается "покорением природы".Влияние технических усовершенствований на научное творчество в Средние века Введение новых технологий в сельском хозяйстве и ремесленном производстве не могло ...
Развитие идеи Бэббиджа
Хотя машина Бэббиджа так и не была доведена до завершения, ее создатель предложил ряд идей, которые послужили основой для устройства современных компьютеров. Бэббидж пришел к выводу о необходимости наличия в вычислительной машине устройства для хранения чисел, предназначенных для вычислений, а также команд, определяющих действия, выполняемые с этими числами. Он ввел понятие программы, объединяющей последовательность команд работы компьютера, и назвал устройство, где хранилась информация, «памятью» машины. Однако хранение чисел и программы является лишь частью работы машины. Необходимо также выполнение операций над этими числами, и для этого требуется процессор – вычислительный блок. Этот принцип стал основой для устройства современных компьютеров.
Вклад Ады Лавлейс в разработку компьютера
Научные идеи Бэббиджа вдохновили графиню Аду Августу Лавлейс – дочь лорда Джорджа Байрона и знаменитого английского поэта. Хотя на тот момент понятие программирования для ЭВМ не существовало, Аду Лавлейс справедливо считают первым программистом в мире. Под программируемой машиной понимают человека, способного на языке машины ясно и понятно описать свои задачи. Бэббидж не оставил описания своей машины, но один из его учеников представил его статью на французском языке. Ада Лавлейс перевела эту статью на английский, дополнив ее собственными программами, позволяющими выполнять сложные математические расчеты на машине. Таким образом, статья Бэббиджа стала гораздо более полной, и он смог продемонстрировать мощность своей машины. Многие понятия итераций, которые ввела Ада Лавлейс в описаниях первых программ, широко используются современными программистами. В знак признания первого программиста в мире одним из самых современных и передовых языков программирования был назван язык АДА.
Открытие лампового триггера Бонч-Бруевичем
Новинки техники ХХ века были тесно связаны с электричеством. В 1918 году советский ученый М.А. Бонч-Бруевич изобрел ламповый триггер – электронное устройство, способное запоминать электрические сигналы. Это открытие, сделанное на ранних этапах развития электронной техники, имело значительное значение для дальнейшего развития компьютерной технологии. Ламповый триггер позволял хранить и обрабатывать информацию, что стало основой для создания электронных устройств, включая модернизированные компьютеры.
Заключение
Создание и развитие современных компьютеров стали возможными благодаря нескольким главным этапам. Идеи Чарльза Бэббиджа, основанные на представлении вычислительной машины с устройством памяти и процессором, сыграли решающую роль в формировании структуры компьютера. Вклад Ады Лавлейс в развитие программирования, а также открытие лампового триггера Бонч-Бруевичем, отмечаются как важные моменты в истории создания компьютеров.
Развитие электронных компьютеров
Первое поколение: ЭНИАК
Топик на английском языке с переводом «Computer – Компьютер»
... позволяют в режиме реального времени общаться с людьми, которые находятся очень далеко. Угрозы, связанные с компьютерами Компьютеры оказывают не только положительное влияние на детей. Одна из угроз – вовлечение в ... носить на наших запястьях или даже в наших очках и серьгах. Следующее поколение компьютеров будет в состоянии говорить и даже думать за себя. Они будут содержать электронные «нейронные ...
По принципу действия триггер похож на качели с защелками, установленными в верхних точках качания. Достигнут качели одной верхней точки – сработает защелка, качание остановится, и в этом устойчивом состоянии они могут быть как угодно долго. Откроется защелка – качание возобновится до другой верхней точки, здесь также сработает защелка, снова остановка, и так – сколько угодно раз. По тому, где окажутся качели через некоторое время после их установки в известном положении, можно судить, открывали защелку или нет. Качели как бы запоминают открывание защелки – также и электронный триггер запоминает, поступал на него электрический сигнал или нет.
Один триггер, запоминая один сигнал, позволяет считать только до одного, но уже несколько триггеров расширяют вычислительные возможности. Если теперь придумать способ регистрации с помощью группы триггеров не только единичных сигналов, но и их десятков, сотен, тысяч — появляется возможность применить этот способ в электронно-вычислительной машине. 5 июля 1943 года ученые Пенсильванского университета в США подписывают контракт, по которому они создают первый в мире электронный компьютер, известный под названием ЭНИАК. Ничего не значащее на русском языке название произошло от сокращения довольно длинного английского наименования – «электронный цифровой компьютер». 15 февраля 1946 года ЭНИАК официально ввели.
Второе поколение: транзисторы
Первые компьютеры считали в тысячи раз быстрее механических счетных машин, но были очень громоздкими. ЭВМ занимала помещение размером 9х15 м, весила около 30 тонн и потребляла 150 киловатт в час. В такой ЭВМ было около 18 тысяч электронных ламп.
Второе поколение электронных компьютеров обязано своим появлением важнейшему изобретению электроники ХХ века – транзистору. Миниатюрный полупроводниковый прибор позволил резко уменьшить габариты компьютеров и снизить потребляемую мощность. Скорость компьютеров возросла до миллиона операций в секунду.
Третье поколение: интегральные микросхемы
В сотни раз сократить число электронных элементов в компьютере позволило изобретение в 1950 году интегральных микросхем – полупроводниковых кристаллов, содержащих большое количество соединенных между собой транзисторов и других элементов. ЭВМ третьего поколения на интегральных микросхемах появились в 1964 году.
И на этом не остановились достижения в области электронных компьютеров. Появление новых технологий и разработка более продвинутых компонентов привела к появлению все более мощных и компактных устройств.
Вывод:
Развитие электронных компьютеров продолжается, и каждое новое поколение приносит с собой улучшения в скорости, масштабируемости и производительности. Взглянув на историю компьютеров, мы можем увидеть, как быстро технологии развиваются, и это только начало.
В июне 1971 года была впервые разработана очень сложная универсальная интегральная микросхема, названная микропроцессором – важнейшим элементом компьютеров четвертого поколения.
