История на развитието на компютърните технологии историческа ситуация. История на развитието на компютърните технологии. Поколения компютри (компютри). Механичен етап от развитието на изчислителната техника

Веднага след като човек откри понятието „количество“, той веднага започна да избира инструменти, които биха оптимизирали и улеснили броенето. Днес свръхмощните компютри, базирани на принципите на математическите изчисления, обработват, съхраняват и предават информация – най-важният ресурс и двигател на човешкия прогрес. Не е трудно да се добие представа за това как се е случило развитието на компютърните технологии, като се разгледат накратко основните етапи на този процес.

Основните етапи от развитието на компютърните технологии

Най-популярната класификация предлага да се подчертаят основните етапи от развитието на компютърните технологии на хронологична основа:

• Ръчен етап. Започва в зората на човешката ера и продължава до средата на 17 век. През този период се появяват основите на броенето. По-късно, с формирането на позиционните бройни системи, се появяват устройства (сметало, сметало, а по-късно и логарифмична линейка), които правят възможни изчисленията с цифри.
• Механичен етап. Започва в средата на 17 век и продължава почти до края на 19 век. Нивото на развитие на науката през този период направи възможно създаването на механични устройства, които извършват основни аритметични операции и автоматично запомнят най-високите цифри.
• Електромеханичният етап е най-краткият от всички, които обединяват историята на развитието на компютърните технологии. Продължи само около 60 години. Това е периодът между изобретяването на първия табулатор през 1887 г. до 1946 г., когато се появява първият компютър (ENIAC). Новите машини, чиято работа се основаваше на електрическо задвижване и електрическо реле, направиха възможно извършването на изчисления с много по-голяма скорост и точност, но процесът на броене все още трябваше да се контролира от човек.
• Електронната сцена започва през втората половина на миналия век и продължава и днес. Това е историята на шест поколения електронни компютри - от първите гигантски устройства, базирани на вакуумни тръби, до свръхмощните съвременни суперкомпютри с огромен брой паралелно работещи процесори, способни едновременно да изпълняват много команди.

Етапите на развитие на компютърните технологии са разделени по хронологичен принцип доста произволно. Във времето, когато някои видове компютри бяха използвани, активно се създаваха предпоставки за появата на следните.

Първите устройства за броене

Най-ранният инструмент за броене, известен в историята на развитието на компютърните технологии, са десетте пръста на човешката ръка. Резултатите от преброяването първоначално се записват с помощта на пръсти, резки върху дърво и камък, специални пръчици и възли.

С появата на писмеността се появяват и развиват различни начини за записване на числата и се измислят позиционни бройни системи (десетична в Индия, шестдесетична във Вавилон).

Около 4 век пр. н. е. древните гърци започват да броят с помощта на сметало. Първоначално това е глинена плоска плочка с ивици, нанесени върху нея с остър предмет. Преброяването се извършваше чрез поставяне на малки камъчета или други малки предмети върху тези ивици в определен ред.

В Китай през 4 век от н. е. се появява седемлъчево сметало - суанпан (suanpan). Жици или въжета - девет или повече - бяха опънати върху правоъгълна дървена рамка. Друга тел (въже), опъната перпендикулярно на останалите, разделяше суанпана на две неравни части. В по-голямото отделение, наречено „земя“, имаше пет кости, нанизани на жици, в по-малкото отделение, наречено „небе“, имаше две от тях. Всеки от проводниците отговаряше на десетичен знак.

Традиционното сметало соробан е станало популярно в Япония от 16 век, след като е пристигнало там от Китай. По същото време в Русия се появява сметалото.

През 17-ти век, въз основа на логаритми, открити от шотландския математик Джон Напиер, англичанинът Едмънд Гънтър изобретил логаритмите. Това устройство непрекъснато се подобряваше и оцеля до днес. Позволява ви да умножавате и делите числа, да повишавате на степен, да определяте логаритми и тригонометрични функции.

Слайдерът се превърна в устройство, което завърши развитието на компютърната технология на ръчен (предмеханичен) етап.

Първите механични изчислителни устройства

През 1623 г. немският учен Вилхелм Шикард създава първия механичен "калкулатор", който нарича часовник за броене. Механизмът на това устройство приличаше на обикновен часовник, състоящ се от зъбни колела и зъбни колела. Това изобретение обаче стана известно едва в средата на миналия век.

Квантов скок в областта на компютърните технологии е изобретяването на сумиращата машина Pascalina през 1642 г. Неговият създател, френският математик Блез Паскал, започва работа по това устройство, когато не е бил дори на 20 години. "Паскалина" беше механично устройство под формата на кутия с голям брой взаимосвързани зъбни колела. Числата, които трябваше да се добавят, се въвеждаха в машината чрез завъртане на специални колела.

През 1673 г. саксонският математик и философ Готфрид фон Лайбниц изобретява машина, която извършва четирите основни математически операции и може да извади корен квадратен. Принципът на неговото действие се основава на двоичната бройна система, специално изобретена от учения.

През 1818 г. французинът Шарл (Карл) Ксавие Томас дьо Колмар, вземайки за основа идеите на Лайбниц, изобретява събирателна машина, която може да умножава и дели. И две години по-късно англичанинът Чарлз Бабидж започва да конструира машина, която да може да извършва изчисления с точност до 20 знака след десетичната запетая. Този проект остава незавършен, но през 1830 г. авторът му разработва друг - аналитична машина за извършване на точни научни и технически изчисления. Машината трябваше да се управлява софтуерно, а за въвеждане и извеждане на информация трябваше да се използват перфорирани карти с различно разположение на отворите. Проектът на Бабидж предвижда развитието на електронните изчислителни технологии и проблемите, които могат да бъдат решени с тяхна помощ.

Трябва да се отбележи, че славата на първия програмист в света принадлежи на жена - лейди Ада Лавлейс (родена Байрон). Именно тя създава първите програми за компютъра на Бабидж. Един от компютърните езици впоследствие е кръстен на нея.

Разработване на първите компютърни аналози

През 1887 г. историята на развитието на компютърните технологии навлиза в нов етап. Американският инженер Херман Холерит (Hollerith) успява да проектира първия електромеханичен компютър - табулатора. Механизмът му имаше реле, както и броячи и специална кутия за сортиране. Устройството чете и сортира статистически записи, направени на перфокарти. Впоследствие компанията, основана от Холерит, се превръща в гръбнака на световноизвестния компютърен гигант IBM.

През 1930 г. американецът Ванновар Буш създава диференциален анализатор. Задвижван е от електричество, а за съхранение на данни са използвани вакуумни тръби. Тази машина е способна бързо да намира решения на сложни математически проблеми.

Шест години по-късно английският учен Алън Тюринг разработва концепцията за машина, която се превръща в теоретична основа за съвременните компютри. Той имаше всички основни свойства на съвременната компютърна технология: можеше стъпка по стъпка да изпълнява операции, които бяха програмирани във вътрешната памет.

Година по-късно Джордж Стибиц, учен от Съединените щати, изобретява първото в страната електромеханично устройство, способно да извършва двоично събиране. Неговите операции се основават на булева алгебра - математическа логика, създадена в средата на 19 век от Джордж Бул: използването на логическите оператори И, ИЛИ и НЕ. По-късно двоичният суматор ще стане неразделна част от цифровия компютър.

През 1938 г. Клод Шанън, служител в Университета на Масачузетс, очертава принципите на логическия дизайн на компютър, който използва електрически вериги за решаване на проблеми с булева алгебра.

Началото на компютърната ера

Правителствата на страните, участващи във Втората световна война, са били наясно със стратегическата роля на компютрите при провеждането на военни операции. Това беше тласъкът за развитието и паралелната поява на първото поколение компютри в тези страни.

Пионер в областта на компютърното инженерство е Конрад Цузе, немски инженер. През 1941 г. той създава първия компютър, управляван от програма. Машината, наречена Z3, е изградена на базата на телефонни релета, а програмите за нея са кодирани на перфорирана лента. Това устройство можеше да работи в двоичната система, както и да работи с числа с плаваща запетая.

Следващият модел на машината на Zuse, Z4, е официално признат за първия наистина работещ програмируем компютър. Той влезе в историята и като създател на първия език за програмиране от високо ниво, наречен Plankalküll.

През 1942 г. американските изследователи Джон Атанасов (Atanasoff) и Клифърд Бери създават изчислително устройство, което работи с вакуумни тръби. Машината използва и двоичен код и може да изпълнява редица логически операции.

През 1943 г. в английска правителствена лаборатория, в атмосфера на секретност, е построен първият компютър, наречен "Colossus". Вместо електромеханични релета, той използва 2 хиляди електронни тръби за съхранение и обработка на информация. Имаше за цел да разбие и дешифрира кода на секретни съобщения, предавани от немската машина за криптиране Enigma, която беше широко използвана от Вермахта. Съществуването на това устройство дълго време се пазеше в най-строга тайна. След края на войната заповедта за унищожаването й е подписана лично от Уинстън Чърчил.

Развитие на архитектурата

През 1945 г. унгарско-немският американски математик Джон (Янош Лайош) фон Нойман създава прототипа за архитектурата на съвременните компютри. Той предложи да се напише програма под формата на код директно в паметта на машината, което предполага съвместно съхранение на програми и данни в паметта на компютъра.

Архитектурата на фон Нойман формира основата за първия универсален електронен компютър ENIAC, създаден по това време в Съединените щати. Този гигант тежал около 30 тона и се намирал на 170 квадратни метра площ. В работата на машината са използвани 18 хиляди лампи. Този компютър може да извърши 300 операции на умножение или 5 хиляди събирания за една секунда.

Първият универсален програмируем компютър в Европа е създаден през 1950 г. в Съветския съюз (Украйна). Група киевски учени, ръководена от Сергей Алексеевич Лебедев, проектира малка електронна изчислителна машина (MESM). Скоростта му беше 50 операции в секунда, съдържаше около 6 хиляди вакуумни тръби.

През 1952 г. местната компютърна техника е попълнена с BESM, голяма електронна изчислителна машина, също разработена под ръководството на Лебедев. Този компютър, който извършва до 10 хиляди операции в секунда, по това време е най-бързият в Европа. Информацията се въвежда в паметта на машината с помощта на перфорирана хартиена лента, а данните се извеждат чрез фотопечат.

През същия период в СССР е произведена серия големи компютри под общото наименование „Стрела“ (автор на разработката е Юрий Яковлевич Базилевски). От 1954 г. започва серийно производство на универсалния компютър "Урал" в Пенза под ръководството на Башир Рамеев. Най-новите модели бяха хардуерно и софтуерно съвместими един с друг, имаше богат избор от периферни устройства, което ви позволява да сглобявате машини с различни конфигурации.

Транзистори. Пускане на първите серийни компютри

Лампите обаче отказаха много бързо, което затрудни много работата с машината. Транзисторът, изобретен през 1947 г., успя да реши този проблем. Използвайки електрическите свойства на полупроводниците, той изпълнява същите задачи като вакуумните тръби, но заема много по-малко място и не консумира толкова много енергия. Заедно с появата на феритни сърцевини за организиране на компютърната памет, използването на транзистори направи възможно значително намаляване на размера на машините, да ги направи още по-надеждни и по-бързи.

През 1954 г. американската компания Texas Instruments започва масово производство на транзистори, а две години по-късно в Масачузетс се появява първият компютър от второ поколение, изграден върху транзистори - TX-O.

В средата на миналия век значителна част от държавните организации и големите компании използваха компютри за научни, финансови, инженерни изчисления и работа с големи количества данни. Постепенно компютрите придобиха функции, познати ни днес. През този период се появяват плотери, принтери и носители за съхранение на магнитни дискове и ленти.

Активното използване на компютърните технологии доведе до разширяване на областите на тяхното приложение и изисква създаването на нови софтуерни технологии. Появиха се езици за програмиране на високо ниво, които позволяват прехвърлянето на програми от една машина на друга и опростяват процеса на писане на код (Fortran, Cobol и други). Появиха се специални програми за превод, които преобразуват кода от тези езици в команди, които могат да бъдат директно възприети от машината.

Появата на интегралните схеми

През 1958-1960 г., благодарение на инженерите от Съединените щати Робърт Нойс и Джак Килби, светът научи за съществуването на интегрални схеми. Миниатюрни транзистори и други компоненти, понякога до стотици или хиляди, бяха монтирани върху силициева или германиева кристална основа. Чиповете, с размер малко над сантиметър, бяха много по-бързи от транзисторите и консумираха много по-малко енергия. Историята на развитието на компютърните технологии свързва появата им с появата на третото поколение компютри.

През 1964 г. IBM пуска първия компютър от семейството SYSTEM 360, който е базиран на интегрални схеми. От този момент нататък може да се брои масовото производство на компютри. Общо са произведени повече от 20 хиляди копия от този компютър.

През 1972 г. СССР разработва компютъра ES (унифицирана серия). Това бяха стандартизирани комплекси за работа на компютърни центрове, които имаха обща командна система. За основа е взета американската система IBM 360.

На следващата година DEC пусна миникомпютъра PDP-8, първият комерсиален проект в тази област. Сравнително ниската цена на миникомпютрите направи възможно използването им от малки организации.

През същия период софтуерът непрекъснато се подобряваше. Бяха разработени операционни системи, насочени към поддържане на максимален брой външни устройства, и се появиха нови програми. През 1964 г. те разработват BASIC, език, предназначен специално за обучение на начинаещи програмисти. Пет години след това се появи Паскал, който се оказа много удобен за решаване на много приложни проблеми.

Персонални компютри

След 1970 г. започва производството на четвърто поколение компютри. Развитието на компютърните технологии по това време се характеризира с въвеждането на големи интегрални схеми в компютърното производство. Такива машини вече можеха да извършват хиляди милиони изчислителни операции за една секунда, а капацитетът на RAM паметта им се увеличи до 500 милиона бита. Значителното намаляване на цената на микрокомпютрите доведе до факта, че възможността за закупуването им постепенно стана достъпна за обикновения човек.

Apple беше един от първите производители на персонални компютри. Неговите създатели Стив Джобс и Стив Возняк проектират първия модел компютър през 1976 г., давайки му името Apple I. Струва само 500 долара. Година по-късно беше представен следващият модел на тази компания - Apple II.

Компютърът от това време за първи път стана подобен на домакински уред: в допълнение към компактния си размер, той имаше елегантен дизайн и удобен за потребителя интерфейс. Разпространението на персонални компютри в края на 70-те години доведе до факта, че търсенето на мейнфрейм компютри спадна значително. Този факт сериозно притесни техния производител IBM и през 1979 г. той пусна първия си компютър на пазара.

Две години по-късно се появява първият микрокомпютър на компанията с отворена архитектура, базиран на 16-битовия микропроцесор 8088, произведен от Intel. Компютърът беше оборудван с монохромен дисплей, две устройства за пет-инчови флопи дискове и 64 килобайта RAM. От името на компанията създател, Microsoft специално разработи операционна система за тази машина. На пазара се появиха множество клонинги на IBM PC, които стимулираха растежа на индустриалното производство на персонални компютри.

През 1984 г. Apple разработва и пуска нов компютър - Macintosh. Неговата операционна система беше изключително лесна за използване: представяше команди под формата на графични изображения и позволяваше въвеждането им с помощта на мишка. Това направи компютъра още по-достъпен, тъй като сега не се изискват специални умения от потребителя.

Някои източници датират компютрите от петото поколение изчислителна технология към 1992-2013 г. Накратко основната им концепция е формулирана по следния начин: това са компютри, създадени на базата на много сложни микропроцесори, имащи паралелно-векторна структура, която позволява едновременното изпълнение на десетки последователни команди, вградени в програмата. Машините с няколкостотин процесора, работещи паралелно, позволяват още по-прецизна и бърза обработка на данни, както и създаване на ефективни мрежи.

Развитието на съвременните компютърни технологии вече ни позволява да говорим за компютри от шесто поколение. Това са електронни и оптоелектронни компютри, работещи на десетки хиляди микропроцесори, характеризиращи се с масивен паралелизъм и моделиране на архитектурата на невронни биологични системи, което им позволява успешно да разпознават сложни изображения.

След последователно разглеждане на всички етапи от развитието на компютърните технологии, трябва да се отбележи интересен факт: изобретения, които са се доказали добре във всеки от тях, са оцелели и до днес и продължават да се използват успешно.

Часове по компютърни науки

Има различни опции за класифициране на компютри.

И така, според предназначението си компютрите се разделят:

• към универсални - тези, които са способни да решават голямо разнообразие от математически, икономически, инженерни, технически, научни и други проблеми;
• проблемно ориентирани - решаване на проблеми от по-тясна посока, свързани, като правило, с управлението на определени процеси (запис на данни, натрупване и обработка на малки количества информация, извършване на изчисления в съответствие с прости алгоритми). Те имат по-ограничени софтуерни и хардуерни ресурси от първата група компютри;
• специализираните компютри обикновено решават строго определени задачи. Те имат високоспециализирана структура и с относително ниска сложност на устройството и управлението са доста надеждни и продуктивни в своята област. Това са например контролери или адаптери, които управляват редица устройства, както и програмируеми микропроцесори.

Въз основа на размера и производителността съвременното електронно изчислително оборудване се разделя на:

• до свръхголеми (суперкомпютри);
• големи компютри;
• малки компютри;
• свръхмалки (микрокомпютри).

Така видяхме, че устройствата, първоначално изобретени от човека, за да вземат предвид ресурсите и ценностите, а след това за бързо и точно извършване на сложни изчисления и изчислителни операции, непрекъснато се развиват и подобряват.

Общинска образователна институция Средно училище № 3 на област Карасук

Предмет : История на развитието на компютърните технологии.

съставен от:

Студентски МОУСОШ №3

Кочетов Егор Павлович

Управител и консултант:

Сердюков Валентин Иванович,

учител по информатика МОУСОШ №3

Карасук 2008 г

Уместност

Въведение

Първи стъпки в разработването на броителните устройства

Изчислителни устройства от 17 век

Изчислителни устройства от 18 век

Уреди за броене от 19 век

Развитието на изчислителната техника в началото на 20 век

Възникването и развитието на компютърните технологии през 40-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 50-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 60-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 70-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 80-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 90-те години на 20 век

Ролята на компютърните технологии в човешкия живот

Моите изследвания

Заключение

Библиография

Уместност

Математиката и компютърните науки се използват във всички области на съвременното информационно общество. Съвременното производство, компютъризацията на обществото и въвеждането на съвременни информационни технологии изискват математическа и информационна грамотност и компетентност. Въпреки това днес училищните курсове по компютърни науки и ИКТ често предлагат едностранен образователен подход, който не позволява правилно да се повиши нивото на знания поради липсата на математическа логика, необходима за пълното овладяване на материала. Освен това липсата на стимулиране на творческия потенциал на учениците оказва негативно влияние върху мотивацията за учене и в резултат на това върху крайното ниво на умения, знания и способности. Как можете да изучавате предмет, без да знаете неговата история? Този материал може да се използва в уроците по история, математика и информатика.

В днешно време е трудно да си представим, че можете без компютри. Но не толкова отдавна, до началото на 70-те години, компютрите бяха достъпни за много ограничен кръг от специалисти и тяхното използване, като правило, оставаше забулено в тайна и малко известно на широката общественост. Но през 1971 г. се случи събитие, което коренно промени ситуацията и с фантастична скорост превърна компютъра в ежедневен работен инструмент за десетки милиони хора.

Въведение

Хората се научиха да броят със собствените си пръсти. Когато това не беше достатъчно, се появиха най-простите устройства за броене. Особено място сред тях заема АБАК, получил широко разпространение в древния свят. Тогава, след години на развитие на човечеството, се появяват първите електронни компютри (компютри). Те не само ускориха изчислителната работа, но и дадоха тласък на хората да създават нови технологии. Думата “компютър” означава “компютър”, т.е. изчислително устройство. Необходимостта от автоматизиране на обработката на данни, включително изчисления, възникна отдавна. В днешно време е трудно да си представим, че можете без компютри. Но не толкова отдавна, до началото на 70-те години, компютрите бяха достъпни за много ограничен кръг от специалисти и тяхното използване, като правило, оставаше забулено в тайна и малко известно на широката общественост. Но през 1971 г. се случва събитие, което коренно променя ситуацията и с фантастична скорост превръща компютъра в ежедневен инструмент за работа на десетки милиони хора. През тази несъмнено знаменателна година почти неизвестната компания Intel от малък американски град с красивото име Санта Клара (Калифорния) пусна първия микропроцесор. Именно на него дължим появата на нов клас изчислителни системи - персонални компютри, които сега се използват от почти всички - от ученици в началното училище и счетоводители до учени и инженери. В края на 20 век е невъзможно да си представим живота без персонален компютър. Компютърът твърдо навлезе в живота ни, превръщайки се в основен помощник на човека. Днес в света има много компютри от различни компании, различни групи по сложност, цели и поколения. В това есе ще разгледаме историята на развитието на компютърните технологии, както и кратък преглед на възможностите за използване на съвременни изчислителни системи и по-нататъшните тенденции в развитието на персоналните компютри.

Първи стъпки в разработването на броителните устройства

Историята на устройствата за броене датира от много векове. Най-старият изчислителен инструмент, който самата природа е предоставила на човека, е неговата собствена ръка. За да улеснят броенето, хората започнали да използват първо пръстите на едната си ръка, след това на двете, а в някои племена и на краката си. През 16 век техниките за броене на пръсти са описани в учебници.

Следващата стъпка в развитието на броенето беше използването на камъчета или други предмети, а за запаметяване на числа - резки върху животински кости, възли върху въжета. Така наречената „кост от Вестоница“ с вдлъбнатини, открита при разкопки, позволява на историците да предполагат, че още тогава, 30 хиляди години преди новата ера, нашите предци са били запознати с основите на броенето:

Ранното развитие на писменото броене беше възпрепятствано от сложността на аритметичните операции при умножението на числата, които съществуваха по това време. Освен това малко хора знаели как да пишат и нямало образователни материали за писане – пергаментът започнал да се произвежда около II в. пр. н. е., папирусът бил твърде скъп, а глинените плочки били неудобни за използване.

Тези обстоятелства обясняват появата на специално изчислително устройство - сметалото. До 5 век пр.н.е. сметалото е широко разпространено в Египет, Гърция и Рим. Това беше дъска с жлебове, в която според позиционния принцип бяха поставени някои предмети - камъчета, кости.

Инструмент, подобен на сметало, е бил известен сред всички народи. Древногръцкото сметало (дъска или „саламинска дъска“, кръстена на остров Саламин в Егейско море) представлява дъска, поръсена с морски пясък. В пясъка имаше вдлъбнатини, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Единият жлеб отговаряше на единици, другият на десетици и т.н. Ако повече от 10 камъчета бяха събрани във всеки жлеб при броенето, те се отстраняваха и едно камъче се добавяше в следващия ред.

Римляните подобряват сметалото, преминавайки от дървени дъски, пясък и камъчета към мраморни дъски с изсечени канали и мраморни топки. По-късно, около 500 г. сл. н. е., сметалото е подобрено и се ражда абакус, устройство, състоящо се от набор кокалчета, нанизани на пръти. Китайското сметало суан-пан се състоеше от дървена рамка, разделена на горна и долна част. Пръчиците отговарят на колоните, а мънистата - на числата. За китайците броенето се основаваше не на десет, а на пет.

Разделен е на две части: в долната част има по 5 семена на всеки ред, в горната част са по две. Така, за да поставят числото 6 на тези сметала, те първо поставят костта, съответстваща на петицата, и след това добавят единица към цифрата на единиците.

Японците наричат ​​същото устройство за броене на serobyan:

В Русия дълго време са броили по кости, поставени на купчини. Около 15-ти век широко разпространение получава „сметало от дъска“, което почти не се различава от обикновеното сметало и се състои от рамка с подсилени хоризонтални въжета, върху които са нанизани пробити костилки от слива или череша.

Около 6 век. AD В Индия се формират много напреднали начини за писане на числа и правила за извършване на аритметични операции, сега наричани десетична бройна система.Когато записвате число, в което липсва каквато и да е цифра (например 101 или 1204), индийците казват думата „празен ” вместо името на номера. При запис на мястото на „празната“ цифра се поставя точка, а по-късно се начертава кръг. Такъв кръг се наричаше „sunya“ - на хинди това означаваше „празно пространство“. Арабските математици превеждат тази дума на собствения си език - казват "sifr". Съвременната дума „нула“ се роди сравнително наскоро - по-късно от „цифра“. Произлиза от латинската дума "nihil" - "не". Около 850 г. сл. Хр. Арабският учен математик Мохамед бен Муса ал-Хорезм (от град Хорезм на река Амударя) написа книга за общите правила за решаване на аритметични задачи с помощта на уравнения. Наричаше се "Китаб ал-Джабр". Тази книга даде името си на науката алгебра. Друга книга на ал-Хорезми изигра много важна роля, в която той подробно описва индийската аритметика. Триста години по-късно (през 1120 г.) тази книга е преведена на латински и става първата учебник по „индийска” (т.е. нашата съвременна) аритметика за всички европейски градове.

Появата на термина „алгоритъм“ дължим на Мохамед бен Муса ал-Хорезм.

В края на 15 век Леонардо да Винчи (1452-1519) създава скица на 13-битово събиращо устройство с пръстени с десет зъба. Но ръкописите на да Винчи са открити едва през 1967 г., така че биографията на механичните устройства идва от сумиращата машина на Паскал.Въз основа на неговите чертежи днес американска компания за производство на компютри е построила работеща машина за рекламни цели.

Изчислителни устройства от 17 век

През 1614 г. шотландският математик Джон Найпър (1550-1617) изобретява логаритмични таблици. Техният принцип е, че всяко число съответства на специално число - логаритъм - показател, до който трябва да се повдигне числото (основата на логаритъма), за да се получи дадено число. Всяко число може да бъде изразено по този начин. Логаритмите правят делението и умножението много прости. За да умножите две числа, просто съберете техните логаритми. Благодарение на това свойство сложната операция умножение се свежда до проста операция събиране. За опростяване бяха съставени таблици с логаритми, които по-късно бяха вградени в устройство, което можеше значително да ускори процеса на изчисление - плъзгаща се линейка.

Напиер предложи през 1617 г. друг (нелогаритмичен) метод за умножение на числа. Инструментът, наречен Napier stick (или кокалче), се състои от тънки плочи или блокове. Всяка страна на блока носи числа, които образуват математическа прогресия.

Блоковата манипулация ви позволява да извличате квадратни и кубични корени, както и да умножавате и разделяте големи числа.

Вилхелм Шикард

През 1623 г. Вилхелм Шикард, ориенталист и математик, професор в университета в Тюбин, в писма до своя приятел Йоханес Кеплер, описва дизайна на „часовник за броене“ - изчислителна машина с устройство за задаване на числа и ролки с плъзгач и прозорец за отчитане на резултата. Тази машина може само да събира и изважда (някои източници казват, че тази машина може също да умножава и дели). Това беше първата механична кола. В наше време, според неговото описание, е построен моделът му:

Блез Паскал

През 1642 г. френският математик Блез Паскал (1623-1662) конструира изчислително устройство, за да улесни работата на своя баща, данъчен инспектор. Това устройство направи възможно добавянето на десетични числа. Външно изглеждаше като кутия с множество зъбни колела.

Основата на сумиращата машина беше броячът или броячът. Имаше десет издатини, на всяка от които имаше изписани числа. За предаване на десетките имаше един удължен зъб на зъбното колело, който зацепваше и завърташе междинното зъбно колело, което предаваше въртене на зъбното колело на десетките. Беше необходима допълнителна предавка, за да се гарантира, че и двете зъбни колела за броене - единици и десетки - се въртят в една и съща посока. Зъбното колело за броене беше свързано с лоста с помощта на храпов механизъм (предаващ движение напред и не предаващ движение назад). Отклоняването на лоста под един или друг ъгъл направи възможно въвеждането на едноцифрени числа в брояча и тяхното сумиране. В машината на Паскал храпов механизъм беше прикрепен към всички зъбни колела за броене, което направи възможно добавянето на многоцифрени числа.

През 1642 г. британецът Робърт Бисакар, а през 1657 г. - независимо - С. Партридж разработват правоъгълна линейка, чийто дизайн до голяма степен е оцелял до днес.

През 1673 г. немският философ, математик, физик Готфрид Вилхелм Лайбниц (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716) създава „стъпков калкулатор“ - изчислителна машина, която ви позволява да събирате, изваждате, умножавате, разделяте, извличате квадратни корени, като използвате двоична бройна система.

Това беше по-усъвършенствано устройство, което използва движеща се част (прототип на карета) и дръжка, с която операторът върти колелото. Продуктът на Лайбниц претърпя тъжната съдба на своите предшественици: ако някой го използваше, това беше само семейството на Лайбниц и приятелите на семейството му, тъй като времето на масовото търсене на такива механизми все още не беше дошло.

Машината е прототипът на сумиращата машина, използвана от 1820 до 60-те години на ХХ век.

Изчислителни устройства от 18 век.

През 1700 г. Шарл Перо публикува „Колекция от голям брой машини на собственото изобретение на Клод Перо“, в която сред изобретенията на Клод Перо (брат на Шарл Перо) има добавяща машина, в която се използват зъбни рейки вместо зъбни колела. Машината беше наречена "Рабдологично сметало". Това устройство е наречено така, защото древните наричали сметалото малка дъска, върху която са написани числа, а рабдологията - науката за изпълнението

аритметични операции с малки пръчици с числа.

През 1703 г. Готфрид Вилхелм Лайбниц написва трактат "Expication de l"Arithmetique Binary" - за използването на двоичната бройна система в компютрите. Първите му трудове по двоична аритметика датират от 1679 г.

Член на Кралското дружество в Лондон, немският математик, физик и астроном Кристиан Лудвиг Герстен изобретява аритметична машина през 1723 г., а две години по-късно я произвежда. Машината на Герстен е забележителна с това, че за първи път използва устройство за изчисляване на частното и броя на последователните операции на събиране, необходими при умножаване на числа, а също така предоставя възможност за контрол на правилността на въвеждане (настройка) на второто събираемо, което намалява вероятността от субективна грешка, свързана с умората на калкулатора.

През 1727 г. Якоб Лойполд създава изчислителна машина, която използва принципа на машината на Лайбниц.

В доклада на комисията на Парижката академия на науките, публикуван през 1751 г. в Journal of Scientists, има забележителни редове: „Резултатите от метода на г-н Перейра, които видяхме, са напълно достатъчни, за да потвърдят още веднъж мнението... , че този метод на обучение на глухонемите е изключително практичен и че човекът, който го е използвал с такъв успех, е достоен за похвала и насърчение... Говорейки за напредъка, който ученикът на г-н Перейра постигна за много кратко време в познаване на числата, трябва да добавим, че г-н Перейра е използвал аритметичната машина, която той сам е изобретил." Тази аритметична машина е описана в "Journal of Scientists", но, за съжаление, списанието не съдържа чертежи. Тази изчислителна машина използва някои идеи, заимствани от Паскал и Перо, но като цяло беше напълно оригинален дизайн. Тя се различаваше от известните машини по това, че нейните колела за броене не бяха разположени на успоредни оси, а на една ос, минаваща през цялата машина. Тази иновация, която направи дизайна по-компактен, впоследствие беше широко използвана от други изобретатели - Felt и Odner.

През втората половина на 17 век (не по-късно от 1770 г.) в град Несвиж е създадена сумираща машина. Надписът върху тази машина гласи, че тя е „изобретена и произведена от евреина Евна Якобсон, часовникар и механик в град Несвиж в Литва“, „Минско воеводство“. В момента тази машина се намира в колекцията от научни инструменти на Музея на М. В. Ломоносов (Санкт Петербург). Интересна особеност на машината на Джейкъбсън беше специално устройство, което позволяваше автоматично да се преброи броят на направените изваждания, с други думи, да се определи коефициентът. Наличието на това устройство, гениално решен проблем за въвеждане на числа, възможност за записване на междинни резултати - всичко това ни позволява да считаме „часовникаря от Несвиж“ за изключителен дизайнер на изчислително оборудване.

През 1774 г. селският пастор Филип Матаос Хан разработва първата работеща изчислителна машина. Той успя да построи и, най-невероятното, да продаде малък брой изчислителни машини.

През 1775 г. в Англия граф Щайнхоуп създава изчислително устройство, в което не са внедрени нови механични системи, но това устройство е по-надеждно при работа.

Изчислителни устройства от 19 век.

През 1804 г. френският изобретател Жозеф-Мари Жакард (1752-1834) измисля начин за автоматично управление на нишката, когато работи на тъкачен стан. Методът се състоеше в използването на специални карти с дупки, пробити на правилните места (в зависимост от модела, който трябваше да бъде приложен върху тъканта). Така той проектира предачна машина, чиято работа може да се програмира с помощта на специални карти. Работата на машината беше програмирана с помощта на цяло тесте перфокарти, всяка от които контролираше един ход на совалката. При преминаване към нов тираж операторът просто заменя едно тесте перфокарти с друго. Създаването на тъкачен стан, управляван от карти с пробити дупки върху тях и свързани помежду си под формата на лента, е едно от ключовите открития, които определят по-нататъшното развитие на компютърните технологии.

Чарлз Ксавие Томас

Чарлз Ксавие Томас (1785-1870) през 1820 г създава първия механичен калкулатор, който може не само да събира и умножава, но и да изважда и дели. Бързото развитие на механичните калкулатори доведе до добавянето на редица полезни функции до 1890 г.: съхраняване на междинни резултати и използването им в последващи операции, отпечатване на резултата и т.н. Създаването на евтини, надеждни машини направи възможно използването на тези машини за търговски цели и научни изчисления.

Чарлз Бабидж

През 1822г Английският математик Чарлз Бабидж (1792-1871) излага идеята за създаване на програмно управлявана изчислителна машина с аритметично устройство, управляващо устройство, вход и печат.

Първата машина, проектирана от Бабидж, Difference Engine, се задвижва от парен двигател. Тя изчисли таблици с логаритми, използвайки метода на постоянното диференциране и записа резултатите върху метална плоча. Работният модел, който той създава през 1822 г., е шестцифрен калкулатор, способен да извършва изчисления и да отпечатва цифрови таблици.

Ада Лавлейс

Лейди Ада Лавлейс (Ада Байрон, графиня на Ловлейс, 1815-1852) работи едновременно с английския учен. Тя разработи първите програми за машината, заложи много идеи и въведе редица понятия и термини, които са оцелели и до днес.

Аналитичната машина на Бабидж е създадена от ентусиасти от Лондонския научен музей. Състои се от четири хиляди железни, бронзови и стоманени части и тежи три тона. Вярно е, че е много трудно да се използва - при всяко изчисление трябва да завъртите дръжката на машината няколкостотин (или дори хиляди) пъти.

Числата са записани (напечатани) върху дискове, подредени вертикално и поставени на позиции от 0 до 9. Моторът се задвижва от последователност от перфокарти, съдържащи инструкции (програма).

Първи телеграф

Първият електрически телеграф е създаден през 1937 г. от английските изобретатели Уилям Кук (1806-1879) и Чарлз Уитстоун (1802-1875). През проводниците към приемника беше изпратен електрически ток. Сигналите задействаха стрелки на слушалката, които сочеха различни букви и така предаваха съобщения.

Американският художник Самюел Морз (1791-1872) изобретява нов телеграфен код, който заменя кода на Кук и Уитстоун. Той разработи точки и тирета за всяка буква. Морз организира демонстрация на кода си, като полага 6-километров телеграфен проводник от Балтимор до Вашингтон и предава по него новини за президентските избори.

По-късно (през 1858 г.) Чарлз Уитстоун създава система, в която оператор, използвайки морзов код, въвежда съобщения върху дълга хартиена лента, която се подава в телеграфна машина. В другия край на линията записващото устройство пишеше полученото съобщение върху друга хартиена лента. Производителността на телеграфните оператори се увеличава десетократно - съобщенията вече се изпращат със скорост от сто думи в минута.

През 1846 г. се появява калкулаторът Kummer, който се произвежда масово повече от 100 години - до седемдесетте години на ХХ в. Калкулаторите вече са се превърнали в неразделен атрибут на съвременния живот. Но когато нямаше калкулатори, се използваше калкулаторът Kummer, който по прищявка на дизайнерите по-късно се превърна в „Добавител“, „Продукти“, „Аритметична линийка“ или „Прогрес“. Това прекрасно устройство, създадено в средата на 19-ти век, според неговия производител, може да бъде направено с размерите на карта за игра и следователно може лесно да се побере в джоба. Устройството на Кумер, учител по музика в Санкт Петербург, се открояваше сред изобретените по-рано със своята преносимост, което се превърна в най-важното му предимство. Изобретението на Кумер изглеждаше като правоъгълна дъска с фигурни летви. Събирането и изваждането се извършваше чрез най-простото движение на летви. Интересно е, че калкулаторът на Kummer, представен през 1946 г. на Академията на науките в Санкт Петербург, е фокусиран върху паричните изчисления.

В Русия, в допълнение към устройството Slonimsky и модификациите на числителя Kummer, така наречените барове за броене, изобретени през 1881 г. от учения Йофе, бяха доста популярни.

Джордж Бул

През 1847 г. английският математик Джордж Бул (1815-1864) публикува труда "Математически анализ на логиката". Така се появи нов клон на математиката. Наричаше се булева алгебра. Всяка стойност в него може да приема само една от две стойности: вярно или невярно, 1 или 0. Тази алгебра беше много полезна за създателите на съвременните компютри. В крайна сметка компютърът разбира само два символа: 0 и 1. Той се смята за основател на съвременната математическа логика.

1855 г. Братята Джордж и Едвард Шойц от Стокхолм създават първия механичен компютър, използвайки работата на Ч. Бабидж.

През 1867 г. Буняковски изобретява самоизчислители, които се основават на принципа на свързани цифрови колела (зъбно колело на Паскал).

През 1878 г. английският учен Джоузеф Суон (1828-1914) изобретява електрическата крушка. Това беше стъклена колба с въглеродна нишка вътре. За да предотврати изгарянето на нишката, Суон извади въздуха от колбата.

На следващата година американският изобретател Томас Едисън (1847-1931) също изобретява електрическата крушка. През 1880 г. Едисон започва да произвежда електрически крушки за безопасност, като ги продава за 2,50 долара. Впоследствие Едисън и Суон създават съвместна компания, Edison and Swan United Electric Light Company.

През 1883 г., докато експериментира с лампа, Едисон вмъква платинен електрод във вакуумен цилиндър, прилага напрежение и за негова изненада открива, че между електрода и въглеродната нишка протича ток. Тъй като в този момент основната цел на Едисон беше да удължи живота на лампата с нажежаема жичка, този резултат го интересуваше малко, но предприемчивият американец все пак получи патент. Феноменът, познат ни като термоелектронна емисия, тогава беше наречен „ефект на Едисон“ и за известно време беше забравен.

Вилгод Теофилович Однер

През 1880г Вилгод Теофилович Однер, швед по националност, който живее в Санкт Петербург, конструира машина за добавяне. Трябва да се признае, че преди Odner имаше и сумиращи машини - системите на K. Thomas. Те обаче бяха ненадеждни, големи по размер и неудобни за работа.

Той започва да работи върху сумиращата машина през 1874 г., а през 1890 г. започва масовото им производство. Тяхната модификация "Феликс" се произвежда до 50-те години. Основната характеристика на идеята на Odhner е използването на зъбни колела с променлив брой зъби (това колело носи името на Odhner) вместо стъпаловидни ролки на Лайбниц. Той е структурно по-прост от ролката и има по-малки размери.

Херман Холерит

През 1884 г. американският инженер Херман Хилерит (1860-1929) издава патент "за машина за преброяване" (статистически табулатор). Изобретението включва перфорирана карта и машина за сортиране. Перфокартата на Холерит се оказва толкова успешна, че съществува и до днес без ни най-малки промени.

Идеята за поставяне на данни върху перфокарти и след това автоматичното им четене и обработка принадлежи на Джон Билингс, а техническото й решение принадлежи на Херман Холерит.

Табулаторът приемаше карти с размер на доларова банкнота. Имаше 240 позиции на картите (12 реда по 20 позиции). При четене на информация от перфокарти, 240 игли са пробили тези карти. Там, където иглата влезе в отвора, тя затвори електрически контакт, в резултат на което стойността в съответния брояч се увеличи с единица.

Развитие на компютърните технологии

в началото на 20 век

1904 Известният руски математик, корабостроител, академик А. Н. Крилов предлага дизайна на машина за интегриране на обикновени диференциални уравнения, която е построена през 1912 г.

Английският физик Джон Амброуз Флеминг (1849-1945), изучавайки "ефекта на Едисон", създава диод. Диодите се използват за преобразуване на радиовълни в електрически сигнали, които могат да се предават на големи разстояния.

Две години по-късно, благодарение на усилията на американския изобретател Лий ди Форест, се появяват триоди.

1907 г Американският инженер Дж. Пауър проектира автоматичен перфоратор на карти.

Ученият от Санкт Петербург Борис Розинг кандидатства за патент за електронно-лъчева тръба като приемник на данни.

1918 г Руският учен М. А. Бонч-Бруевич и английските учени В. Икълс и Ф. Джордан (1919 г.) независимо създадоха електронно устройство, наречено от британците тригер, което изигра голяма роля в развитието на компютърната техника.

През 1930 г. Vannevar Bush (1890-1974) проектира диференциален анализатор. Всъщност това е първият успешен опит за създаване на компютър, способен да извършва тромави научни изчисления. Ролята на Буш в историята на компютърните технологии е много голяма, но името му най-често се появява във връзка с пророческата статия „Както можем да мислим“ (1945 г.), в която той описва понятието хипертекст.

Конрад Цузе създаде компютъра Z1, който имаше клавиатура за въвеждане на проблемни условия. След приключване на изчисленията резултатът се показва на панел с много малки светлини. Общата площ, която заемаше машината беше 4 кв.м.

Конрад Цузе патентова метод за автоматични изчисления.

За следващия модел Z2 K. Zuse измисли много гениално и евтино входно устройство: Zuse започна да кодира инструкции за машината чрез пробиване на дупки в използван 35 mm фотографски филм.

През 1838г Американският математик и инженер Клод Шанън и руският учен В. И. Шестаков през 1941 г. показаха възможността за математически логически апарат за синтез и анализ на релейни контактни превключващи системи.

През 1938 г. телефонната компания Bell Laboratories създава първия двоичен суматор (електрическа верига, която извършва двоично събиране) – един от основните компоненти на всеки компютър. Автор на идеята е Джордж Стибитс, който експериментира с булева алгебра и различни части - стари релета, батерии, електрически крушки и кабели. До 1940 г. се ражда машина, която може да извършва четири аритметични операции върху комплексни числа.

Външен вид и

през 40-те години на 20 век.

През 1941 г. инженерът на IBM Б. Фелпс започва работа по създаването на десетични електронни броячи за табулатори, а през 1942 г. създава експериментален модел на електронно умножително устройство. През 1941 г. Конрад Цузе създава първия в света оперативен програмно-управляван релеен бинарен компютър, Z3.

Едновременно с изграждането на ENIAC, също в тайна, във Великобритания е създаден компютър. Секретността беше необходима, защото се проектираше устройство за дешифриране на кодовете, използвани от германските въоръжени сили по време на Втората световна война. Методът за математическо дешифриране е разработен от група математици, включително Алън Тюринг. През 1943 г. в Лондон е построена машината Colossus с помощта на 1500 вакуумни тръби. Разработчиците на машината са М. Нюман и Т. Ф. Флауърс.

Въпреки че и ENIAC, и Colossus работеха с вакуумни тръби, те по същество копираха електромеханични машини: новото съдържание (електроника) беше притиснато в стара форма (структурата на пред-електронните машини).

През 1937 г. математикът от Харвард Хауърд Ейкен предлага проект за създаване на голяма изчислителна машина. Работата беше спонсорирана от президента на IBM Томас Уотсън, който инвестира 500 хиляди долара в нея. Проектирането на Mark-1 започва през 1939 г.; компютърът е създаден от нюйоркската компания IBM. Компютърът съдържаше около 750 хиляди части, 3304 релета и повече от 800 км кабели.

През 1944 г. готовата машина е официално прехвърлена на Харвардския университет.

През 1944 г. американският инженер Джон Преспър Екерт за първи път представи концепцията за програма, съхранявана в компютърната памет.

Ейкън, който разполагаше с интелектуалните ресурси на Харвард и способна машина Mark-1, получи няколко поръчки от военните. Така че следващият модел, Mark-2, е поръчан от Дирекцията за оръжия на ВМС на САЩ. Проектирането започва през 1945 г., а строителството приключва през 1947 г. Mark-2 е първата многозадачна машина - множество шини позволяват едновременното предаване на множество числа от една част на компютъра към друга.

През 1948 г. Сергей Александрович Лебедев (1990-1974) и Б. И. Рамеев предложиха първия проект на домашен цифров електронен компютър. Под ръководството на академик Лебедев S.A. и Глушкова В.М. разработват се домашни компютри: първо MESM - малка електронна изчислителна машина (1951 г., Киев), след това BESM - високоскоростна електронна изчислителна машина (1952 г., Москва). Успоредно с тях са създадени Стрела, Урал, Минск, Раздан и Наири.

През 1949г Въведена е в експлоатация машина за съхраняване на английска програма, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), проектирана от Морис Уилкс от университета в Кеймбридж. Компютърът EDSAC съдържаше 3000 вакуумни тръби и беше шест пъти по-производителен от своите предшественици. Морис Уикис въведе система от мнемоники за машинни инструкции, наречена асемблер.

През 1949г John Mauchly създава първия интерпретатор на език за програмиране, наречен "Short Order Code".

Развитие на компютърните технологии

през 50-те години на 20 век.

През 1951 г. е завършена работата по създаването на UNIVAC (Универсален автоматичен компютър). Първият екземпляр от машината UNIVAC-1 е създадена за Бюрото за преброяване на населението на САЩ. На базата на компютрите ENIAC и EDVAC е създаден синхронният последователен компютър UNIVAC-1, който работеше с тактова честота 2,25 MHz и съдържаше около 5000 вакуумни лампи. Вътрешното устройство за съхранение с капацитет от 1000 дванадесетбитови десетични числа е направено на 100 живачни линии за забавяне.

Този компютър е интересен с това, че е насочен към сравнително масово производство без промяна на архитектурата и специално внимание е обърнато на периферната част (входно-изходни съоръжения).

Jay Forrester патентова памет с магнитно ядро. За първи път такава памет беше използвана на машината Whirlwind-1. Състоеше се от два куба с 32x32x17 ядра, които осигуряваха съхранение на 2048 думи за 16-битови двоични числа с един паритетен бит.

Тази машина е първата, която използва универсална неспециализирана шина (взаимоотношенията между различни компютърни устройства стават гъвкави) и две устройства са използвани като входно-изходни системи: катодно-лъчева тръба на Williams и пишеща машина с перфорирана хартиена лента (флексомашина).

"Традис", издаден през 1955 г. - първият транзисторен компютър от Bell Telephone Laboratories - съдържаше 800 транзистора, всеки от които беше затворен в отделен корпус.

През 1957г В модела IBM 350 RAMAC за първи път се появи дискова памет (магнетизирани алуминиеви дискове с диаметър 61 cm).

G. Simon, A. Newell, J. Shaw създадоха GPS - универсален инструмент за решаване на проблеми.

През 1958г Джак Килби от Texas Instruments и Робърт Нойс от Fairchild Semiconductor изобретяват независимо една от друга интегралната схема.

1955-1959 г Руски учени А.А. Ляпунов, С.С. Камынин, Е.З. Любимски, А.П. Ершов, Л.Н. Королев, В.М. Курочкин, М.Р. Шура-Бура и други създадоха „програми за програмиране“ - прототипи на преводачи. В.В. Мартинюк създаде система за символно кодиране - средство за ускоряване на разработването и отстраняването на грешки в програмите.

1955-1959 г Положени са основите на теорията на програмирането (А. А. Ляпунов, Ю. И. Янов, А. А. Марков, Л. А. Калужин) и числените методи (В. М. Глушков, А. А. Самарски, А. Н. Тихонов). Моделират се схеми на механизма на мислене и генетични процеси, алгоритми за диагностициране на медицински заболявания (А. А. Ляпунов, Б. В. Гнеденко, Н. М. Амосов, А. Г. Ивахненко, В. А. Ковалевски и др.).

1959 Под ръководството на S.A. Лебедев създава машината БЕСМ-2 с производителност 10 хиляди операции/сек. Използването му е свързано с изчисленията на изстрелванията на космически ракети и първите в света изкуствени спътници на Земята.

1959 г. Създадена е машината М-20, главен конструктор С.А. Лебедев. За времето си един от най-бързите в света (20 хил. операции/s). Тази машина е използвана за решаване на повечето теоретични и приложни проблеми, свързани с развитието на най-напредналите области на науката и технологиите от онова време. На базата на М-20 е създаден уникалният мултипроцесор М-40 - най-бързият компютър от онова време в света (40 хиляди операции/сек.). М-20 беше заменен от полупроводникови БЕСМ-4 и М-220 (200 хиляди операции/s).

Развитие на компютърните технологии

през 60-те години на 20 век.

През 1960 г. за кратко групата CADASYL (Conference on Data System Languages), ръководена от Джой Уегщайн и с подкрепата на IBM, разработва стандартизиран език за бизнес програмиране COBOL (Common business oriented language). Този език е фокусиран върху решаването на икономически проблеми или по-точно върху обработката на информация.

През същата година J. Schwartz и други от компанията System Development разработват езика за програмиране Jovial. Името идва от собствената версия на Jule на International Algorithmic Language.Procedural Java, версия на Algol-58.Използвана главно за военни приложения от ВВС на САЩ.

IBM разработи мощна изчислителна система, наречена Stretch (IBM 7030).

1961 IBM Deutschland въвежда връзката на компютър към телефонна линия с помощта на модем.

Също така американският професор Джон Маккартни разработи езика LISP (List procssing language).

J. Gordon, ръководител на разработката на симулационни системи в IBM, създава езика GPSS (Система за симулация с общо предназначение).

Служители на университета в Манчестър под ръководството на Т. Килбърн създадоха компютъра Atlas, който за първи път реализира концепцията за виртуална памет. Първият миникомпютър (PDP-1) се появява преди 1971 г., когато е създаден първият микропроцесор (Intel 4004).

През 1962 г. R. Griswold разработва езика за програмиране SNOBOL, фокусиран върху обработката на низове.

Стив Ръсел разработи първата компютърна игра. Какъв вид игра беше, за съжаление, не е известно.

Евреинов и Ю. Косарев предложиха модел на екип от компютри и обосноваха възможността за изграждане на суперкомпютри на принципите на паралелно изпълнение на операции, променлива логическа структура и структурна хомогенност.

IBM пусна първите устройства с външна памет със сменяеми дискове.

Кенет Е. Айвърсън (IBM) публикува книга, наречена „Език за програмиране“ (APL). Първоначално този език служи като нотация за писане на алгоритми. Първото внедряване на APL/360 е през 1966 г. от Адин Фалкоф (Харвард, IBM). Има версии на преводачи за компютър. Поради трудността при четене на програми за ядрени подводници, понякога се нарича „китайски BASIC“. Всъщност това е процедурен, много компактен език на свръхвисоко ниво. Изисква специална клавиатура. По-нататъшно развитие – APL2.

1963 г Утвърден е американският стандартен код за обмен на информация - ASCII (American Standard Code Informatio Interchange).

General Electric създаде първата комерсиална СУБД (система за управление на бази данни).

1964 г U. Dahl и K. Nygort създадоха езика за моделиране SIMULA-1.

През 1967г под ръководството на С. А. Лебедев и В. М. Мелников в ITM и VT е създадена високоскоростна изчислителна машина BESM-6.

Последва го "Елбрус" - нов тип компютър с производителност 10 милиона операции/сек.

Развитие на компютърните технологии

през 70-те години на 20 век.

През 1970г Чарлз Мър, служител на Националната радиоастрономическа обсерватория, създава езика за програмиране FORT.

Денис Ричи и Кенет Томсън пускат първата версия на Unix.

Д-р Код публикува първата статия за релационния модел на данни.

През 1971г Intel (САЩ) създаде първия микропроцесор (MP) - програмируемо логическо устройство, направено с помощта на VLSI технология.

Процесорът 4004 беше 4-битов и можеше да изпълнява 60 хиляди операции в секунда.

1974 Intel разработва първия универсален осем-битов микропроцесор, 8080, с 4500 транзистора. Едуард Робъртс от MITS построи първия персонален компютър, Altair, на нов чип от Intel, 8080. Altair се оказа първият масово произвеждан компютър, който по същество бележи началото на цяла индустрия. Комплектът включваше процесор, 256-байтов модул памет, системна шина и някои други малки неща.

Младият програмист Пол Алън и студентът от Харвардския университет Бил Гейтс внедриха езика BASIC за Altair. Впоследствие те основават Microsoft, който днес е най-големият производител на софтуер.

Развитие на компютърните технологии

през 80-те години на 20 век.

1981 г Compaq пусна първия лаптоп.

Никлаус Вирт разработи езика за програмиране MODULA-2.

Създаден е първият преносим компютър - Osborne-1, тежащ около 12 кг. Въпреки доста успешния старт, компанията фалира две години по-късно.

1981 IBM пуска първия персонален компютър, IBM PC, базиран на микропроцесора 8088.

1982 Intel пуска микропроцесора 80286.

Американската компания за производство на компютри IBM, която преди това заемаше водеща позиция в производството на големи компютри, започна да произвежда професионални персонални компютри IBM PC с операционна система MS DOS.

Sun започва да произвежда първите работни станции.

Lotus Development Corp. пусна електронната таблица Lotus 1-2-3.

Английската компания Inmos, въз основа на идеите на професора от Оксфордския университет Тони Хоаре за „взаимодействащи последователни процеси“ и концепцията за експерименталния език за програмиране Дейвид Мей, създаде езика OCCAM.

1985 г Intel пусна 32-битов микропроцесор 80386, състоящ се от 250 хиляди транзистора.

Сиймур Крей създаде суперкомпютъра CRAY-2 с капацитет 1 милиард операции в секунда.

Microsoft пусна първата версия на графичната операционна среда на Windows.

Появата на нов език за програмиране C++.

Развитие на компютърните технологии

през 90-те години на 20 век.

1990 г Microsoft пусна Windows 3.0.

Тим Бърнърс-Лий разработи езика HTML (Hypertext Markup Language; основният формат на уеб документите) и прототипа на World Wide Web.

Cray пусна суперкомпютър Cray Y-MP C90 с 16 процесора и скорост от 16 Gflops.

1991 Microsoft пусна Windows 3.1.

Разработен графичен формат JPEG

Филип Цимерман изобретява PGP, система за криптиране на съобщения с публичен ключ.

1992 г Появи се първата безплатна операционна система с големи възможности - Linux. Финландският студент Линус Торвалдс (авторът на тази система) реши да експериментира с командите на процесора Intel 386 и публикува полученото в интернет. Стотици програмисти от цял ​​свят започнаха да добавят и преработват програмата. Тя се превърна в напълно функционална работеща операционна система. Историята мълчи за това кой е решил да го нарече Linux, но как се е появило това име е съвсем ясно. "Linu" или "Lin" от името на създателя и "x" или "ux" - от UNIX, т.к. новата ОС беше много подобна на нея, само че вече работеше на компютри с x86 архитектура.

DEC представи първия 64-битов RISC Alpha процесор.

1993 г Intel пусна 64-битов микропроцесор Pentium, който се състои от 3,1 милиона транзистора и може да изпълнява 112 милиона операции в секунда.

Появи се форматът за видеокомпресия MPEG.

1994 г. Начало на пускането от Power Mac на серията Apple Computers - Power PC.

1995 DEC обяви пускането на пет нови модела персонални компютри Celebris XL.

NEC обяви завършването на разработката на първия в света чип с капацитет на паметта 1 GB.

Появи се операционната система Windows 95.

SUN представи езика за програмиране Java.

Появи се форматът RealAudio - алтернатива на MPEG.

1996 Microsoft пусна Internet Explorer 3.0, доста сериозен конкурент на Netscape Navigator.

1997 Apple пусна операционната система Macintosh OS 8.

Заключение

Персоналният компютър бързо навлезе в живота ни. Само преди няколко години беше рядкост да се види някакъв вид персонален компютър - те съществуваха, но бяха много скъпи и дори не всяка компания можеше да има компютър в офиса си. Сега всеки трети дом има компютър, който вече е дълбоко вграден в човешкия живот.

Съвременните компютри представляват едно от най-значимите постижения на човешката мисъл, чието влияние върху развитието на научно-техническия прогрес трудно може да бъде надценено. Обхватът на компютърните приложения е огромен и непрекъснато се разширява.

Моите изследвания

Брой компютри, притежавани от учениците в училище през 2007 г.

Брой компютри, притежавани от учениците в училище през 2008 г.

Увеличаване на броя на компютрите сред учениците:

Възходът на компютрите в училище

Заключение

За съжаление е невъзможно да се обхване цялата история на компютрите в рамките на едно резюме. Можем да говорим дълго за това как в малкото градче Пало Алто (Калифорния) в изследователския център Xerox PARK кремът на програмистите от онова време се събра, за да разработи революционни концепции, които коренно промениха имиджа на автомобилите и проправиха пътя за компютрите края на 20 век. Като талантлив ученик, Бил Гейтс и неговият приятел Пол Алън се срещнаха с Ед Робъртсън и създадоха удивителния език BASIC за компютъра Altair, което направи възможно разработването на приложни програми за него. С постепенното изменение на външния вид на персоналния компютър се появяват монитор и клавиатура, флопи дисково устройство, така наречените флопи дискове, а след това и твърд диск. Принтер и мишка станаха неразделни аксесоари. Може ли да се говори за невидима война на компютърните пазари за правото да се определят стандарти между огромната корпорация IBM и младата Apple, която се осмели да се конкурира с нея, принуждавайки целия свят да реши кой е по-добър, Macintosh или PC? И за много други интересни неща, които се случиха съвсем наскоро, но вече са станали история.

За мнозина свят без компютър е далечна история, толкова далечна, колкото откриването на Америка или Октомврийската революция. Но всеки път, когато включите компютъра, е невъзможно да спрете да се удивлявате на човешкия гений, създал това чудо.

Съвременните персонални IBM PC-съвместими компютри са най-широко използваният тип компютри, мощността им непрекъснато нараства, а обхватът им се разширява. Тези компютри могат да бъдат свързани в мрежа, което позволява на десетки или стотици потребители лесно да обменят информация и едновременно да имат достъп до бази данни. Електронната поща позволява на компютърните потребители да изпращат текстови и факс съобщения до други градове и държави, използвайки обикновената телефонна мрежа и да извличат информация от големи банки с данни. Глобалната електронна комуникационна система Интернет предоставя изключително евтина възможност за бързо получаване на информация от всички краища на земното кълбо, предоставя възможности за гласова и факс комуникация и улеснява създаването на вътрешнокорпоративни мрежи за предаване на информация за компании с клонове в различни градове и държави. Въпреки това, възможностите на IBM PC - съвместимите персонални компютри за обработка на информация са все още ограничени и използването им не е оправдано във всички ситуации.

За да се разбере историята на компютърните технологии, прегледаното резюме има поне два аспекта: първо, всички дейности, свързани с автоматичните изчисления преди създаването на компютъра ENIAC, се считат за праистория; второ, развитието на компютърните технологии се определя само по отношение на хардуерните технологии и микропроцесорните схеми.

Библиография:

1. Гук М. “IBM PC Hardware” - Санкт Петербург: “Петър”, 1997 г.

2. Озерцовски С. “Микропроцесори на Intel: от 4004 до Pentium Pro”, списание Computer Week #41 –

3. Фигурнов В.Е. “IBM PC за потребителя” - М.: “Инфра-М”, 1995 г.

4. Фигурнов V.E. “IBM PC за потребителя. Кратък курс" - М.: 1999 г.

5. 1996 Фролов А.В., Фролов Г.В. “IBM PC Hardware” - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1992.

ОСНОВИ НА КОМПЮТЪРА

Хората винаги са изпитвали нужда да броят. За целта те използвали пръстите си, камъчета, които поставяли на купчини или поставяли в редица. Броят на обектите беше записан с помощта на линии, които бяха начертани по земята, с помощта на прорези на пръчки и възли, които бяха вързани на въже.

С увеличаването на броя на обектите за преброяване и развитието на науките и занаятите възникна необходимостта от извършване на прости изчисления. Най-древният инструмент, известен в различни страни, е сметалото (в Древен Рим те са били наричани калкули). Те ви позволяват да извършвате прости изчисления на големи числа. Сметало се оказва толкова успешен инструмент, че е оцеляло от древни времена почти до наши дни.

Никой не може да назове точното време и място на появата на сметките. Историците са съгласни, че възрастта им е няколко хиляди години, а родината им може да бъде Древен Китай, Древен Египет и Древна Гърция.

1.1. РАЗКАЗ

РАЗРАБОТКИ В КОМПЮТЪРНА ТЕХНИКА

С развитието на точните науки възникна спешна необходимост от извършване на голям брой точни изчисления. През 1642 г. френският математик Блез Паскал конструира първата механична сумираща машина, известна като сумиращата машина на Паскал (Фигура 1.1). Тази машина беше комбинация от взаимосвързани колела и задвижвания. Колелата бяха маркирани с цифри от 0 до 9. Когато първото колело (единици) направи пълен оборот, второто колело (десетки) се активира автоматично; когато достигне числото 9, третото колело започва да се върти и т.н. Машината на Паскал можеше само да събира и изважда.

През 1694 г. немският математик Готфрид Вилхелм фон Лайбниц проектира по-усъвършенствана изчислителна машина (фиг. 1.2). Той беше убеден, че изобретението му ще намери широко приложение не само в науката, но и в бита. За разлика от машината на Паскал, Лайбниц използва цилиндри, а не колела и задвижвания. Цилиндрите бяха маркирани с цифри. Всеки цилиндър имаше девет реда издатини или зъби. В този случай първият ред съдържаше 1 издатина, вторият - 2 и така до деветия ред, който съдържаше 9 издатини. Цилиндрите бяха подвижни и се довеждаха в определено положение от оператора. Дизайнът на машината на Лайбниц беше по-усъвършенстван: тя можеше да извършва не само събиране и изваждане, но и умножение, деление и дори извличане на квадратен корен.

Интересното е, че потомците на този дизайн са оцелели до 70-те години на 20 век. под формата на механични калкулатори (сумираща машина тип Felix) и бяха широко използвани за различни изчисления (фиг. 1.3). Но още в края на 19в. С изобретяването на електромагнитното реле се появяват първите електромеханични устройства за броене. През 1887 г. Херман Холерит (САЩ) изобретява електромеханичен табулатор с числа, въведени с помощта на перфокарти. Идеята за използване на перфокарти е вдъхновена от пробиването на железопътни билети с перфоратор. Разработената от него перфокарта с 80 колони не претърпява значителни промени и се използва като носител на информация в първите три поколения компютри. Табулаторите на Холерит са използвани по време на първото преброяване на населението в Русия през 1897 г. След това самият изобретател прави специално посещение в Санкт Петербург. Оттогава електромеханичните табулатори и други подобни устройства са широко използвани в счетоводството.

В началото на 19в. Чарлз Бабидж формулира основните принципи, които трябва да са в основата на дизайна на фундаментално нов тип компютър.

В такава машина, според него, трябва да има „склад“ за съхраняване на цифрова информация, специално устройство, което извършва операции с номера, взети от „склада“. Бабидж нарича такова устройство „мелница“. Друго устройство се използва за контрол на последователността на операциите, прехвърляне на номера от „склада“ към „мелницата“ и обратно, и накрая, машината трябва да има устройство за въвеждане на първоначални данни и извеждане на резултатите от изчисленията. Тази машина никога не е била построена - съществували са само нейни модели (фиг. 1.4), но принципите, които са в основата й, по-късно са били внедрени в цифрови компютри.

Научните идеи на Бабидж пленяват дъщерята на известния английски поет лорд Байрон, графиня Ада Аугуста Лавлейс. Тя постави първите фундаментални идеи за взаимодействието на различни блокове на компютъра и последователността на решаване на проблеми върху него. Следователно Ада Лавлейс с право се счита за първия програмист в света. Много от концепциите, въведени от Ada Lovelace в описанията на първите програми в света, се използват широко от съвременните програмисти.

Ориз. 1.1. Машината за сумиране на Паскал

Ориз. 1.2. Лайбниц изчислителна машина

Ориз. 1.3. Добавяща машина Felix

Ориз. 1.4. Машината на Бабидж

Началото на нова ера в развитието на компютърните технологии, базирани на електромеханични релета, е през 1934 г. Американската компания IBM (International Business Machines) започва да произвежда буквено-цифрови табулатори, способни да извършват операции за умножение. В средата на 30-те години на ХХ век. на базата на табулатори се създава прототип на първата локална компютърна мрежа. В Питсбърг (САЩ) универсален магазин инсталира система, състояща се от 250 терминала, свързани с телефонни линии с 20 табулатора и 15 пишещи машини за плащания към клиенти. През 1934 - 1936г Германският инженер Конрад Цузе излезе с идеята за създаване на универсален компютър с програмно управление и съхранение на информация в устройство с памет. Той проектира машината Z-3 - това е първият компютър с програмно управление - прототипът на съвременните компютри (фиг. 1.5).

Ориз. 1.5. Zuse компютър

Това беше релейна машина, използваща двоична бройна система, с памет за 64 числа с плаваща запетая. Аритметичният блок използва паралелна аритметика. Екипът включваше оперативна и адресна част. Въвеждането на данни се извършва с помощта на десетична клавиатура, осигурен е цифров изход, както и автоматично преобразуване на десетични числа в двоични и обратно. Скоростта на операцията на добавяне е три операции в секунда.

В началото на 40-те години на ХХ век. В лабораториите на IBM, съвместно с учени от Харвардския университет, започва разработката на един от най-мощните електромеханични компютри. Наричаше се MARK-1, съдържаше 760 хиляди компонента и тежеше 5 тона (фиг. 1.6).

Ориз. 1.6. Изчислителна машинаМАРК-1

Последният най-голям проект в областта на релейните изчислителни технологии (CT) трябва да се счита за RVM-1, построен през 1957 г. в СССР, който беше доста конкурентен на компютрите от онова време за редица задачи. Въпреки това, с появата на вакуумната тръба, дните на електромеханичните устройства бяха преброени. Електронните компоненти имаха голямо превъзходство в скоростта и надеждността, което определи бъдещата съдба на електромеханичните компютри. Настъпи ерата на електронните компютри.

Преходът към следващия етап в развитието на компютърната техника и технологията за програмиране би бил невъзможен без фундаментални научни изследвания в областта на предаването и обработката на информация. Развитието на теорията на информацията се свързва преди всичко с името на Клод Шанън. Норберт Винер с право се смята за баща на кибернетиката, а Хайнрих фон Нойман е създател на теорията на автоматите.

Концепцията за кибернетиката се ражда от синтеза на много научни направления: първо, като общ подход към описанието и анализа на действията на живите организми и компютрите или други автомати; второ, от аналогиите между поведението на общностите от живи организми и човешкото общество и възможността за тяхното описание с помощта на обща теория на контрола; и накрая, от синтеза на теорията за трансфера на информация и статистическата физика, което доведе до най-важното откритие, свързващо количеството информация и отрицателната ентропия в една система. Самият термин „кибернетика“ идва от гръцката дума, която означава „кормчия“, за първи път е използван от Н. Винер в съвременния смисъл през 1947 г. Книгата на Н. Винер, в която той формулира основните принципи на кибернетиката, се нарича „Кибернетика или контрол и комуникация в животно и кола."

Клод Шанън е американски инженер и математик, човекът, когото наричат ​​баща на съвременната теория на информацията. Той доказа, че работата на превключватели и релета в електрически вериги може да бъде представена с алгебра, изобретена в средата на 19 век. Английският математик Джордж Бул. Оттогава булевата алгебра се превърна в основа за анализ на логическата структура на системи от всякакво ниво на сложност.

Шанън доказа, че всеки комуникационен канал с шум се характеризира с ограничена скорост на предаване на информация, наречена граница на Шанън. При скорости на предаване над тази граница грешките в предаваната информация са неизбежни. Въпреки това, като се използват подходящи методи за кодиране на информация, е възможно да се получи произволно малка вероятност за грешка за всеки канал с шум. Неговите изследвания са в основата на разработването на системи за предаване на информация по комуникационни линии.

През 1946 г. брилянтният американски математик от унгарски произход Хайнрих фон Нойман формулира основната концепция за съхраняване на компютърни инструкции в собствената вътрешна памет, което послужи като огромен тласък за развитието на електронните изчислителни технологии.

По време на Втората световна война той служи като консултант в атомния център в Лос Аламос, където работи върху изчисления за експлозивна детонация на ядрена бомба и участва в разработването на водородната бомба.

Нойман притежава трудове, свързани с логическата организация на компютрите, проблемите на функционирането на компютърната памет, самовъзпроизвеждащите се системи и др. Той участва в създаването на първия електронен компютър ENIAC, предложената от него компютърна архитектура е в основата на всички следващи модели и още се нарича така - "фон Нойман"

I поколение компютри. През 1946 г. в САЩ е завършена работата по създаването на ENIAC, първия компютър, използващ електронни компоненти (фиг. 1.7).

Ориз. 1.7. Първи компютърENIAC

Новата машина имаше впечатляващи параметри: използваше 18 хиляди електронни тръби, заемаше помещение с площ от 300 m 2, имаше маса от 30 тона, а консумацията на енергия беше 150 kW. Машината работеше на тактова честота от 100 kHz и извършваше операция за събиране за 0,2 ms и умножение за 2,8 ms, което беше с три порядъка по-бързо, отколкото можеха да направят релейните машини. Недостатъците на новата кола бързо се разкриха. По своята структура компютърът ENIAC приличаше на механични компютри: използва се десетичната система; програмата е въведена ръчно върху 40 наборни полета; Преконфигурирането на превключващите полета отне седмици. По време на пробната експлоатация се оказа, че надеждността на тази машина е много ниска: отстраняването на неизправности отне до няколко дни. За въвеждане и извеждане на данни са използвани перфоленти и перфокарти, магнитни ленти и печатащи устройства. Компютрите от първо поколение прилагат концепцията за съхранена програма. Компютрите от първо поколение се използват за прогнозиране на времето, решаване на енергийни проблеми, военни проблеми и в други важни области.

II поколение компютри.Един от най-важните постижения, които доведоха до революцията в компютърния дизайн и в крайна сметка до създаването на персонални компютри, беше изобретяването на транзистора през 1948 г. Транзисторът, който е електронен превключващ елемент в твърдо състояние (gate), заема много по-малко пространство и консумира много по-малко енергия, като върши същата работа като лампа. Изчислителните системи, изградени върху транзистори, бяха много по-компактни, по-икономични и много по-ефективни от ламповите. Преходът към транзистори постави началото на миниатюризацията, която направи възможна появата на съвременните персонални компютри (както и на други радиоустройства - радиоапарати, магнетофони, телевизори и др.). За машините от второ поколение възникна задачата за автоматизиране на програмирането, тъй като разликата между времето за разработване на програми и времето за самото изчисление се увеличи. Вторият етап в развитието на компютърните технологии в края на 50-те - началото на 60-те години на XX век. характеризиращ се със създаването на разработени езици за програмиране (Algol, Fortran, Cobol) и овладяването на процеса на автоматизиране на управлението на потока от задачи с помощта на самия компютър, т.е. разработване на операционни системи.

Компютърът, който те създадоха, работеше хиляди пъти по-бързо от Mark 1. Но се оказа, че през по-голямата част от времето този компютър не работи, тъй като за да се зададе методът на изчисление (програмата) в този компютър, е необходимо да се свържат проводниците по необходимия начин за няколко часа или дори няколко дни. А самото изчисление може да отнеме само няколко минути или дори секунди.

За да опростят и ускорят процеса на настройване на програми, Маучли и Екерт започнаха да проектират нов компютър, който можеше да съхранява програмата в паметта си. През 1945 г. известният математик Джон фон Нойман е привлечен на работа и изготвя доклад за този компютър. Докладът беше изпратен на много учени и стана широко известен, защото в него фон Нойман ясно и просто формулира общите принципи на функциониране на компютрите, тоест универсалните изчислителни устройства. И до ден днешен по-голямата част от компютрите са направени в съответствие с принципите, които Джон фон Нойман очертава в своя доклад през 1945 г. Първият компютър, който въплъщава принципите на фон Нойман, е създаден през 1949 г. от английския изследовател Морис Уилкс.

Разработването на първата електронна серийна машина UNIVAC (Universal Automatic Computer) започва около 1947 г. от Eckert и Mauchli, които основават компанията ECKERT-MAUCHLI през декември същата година. Първият модел на машината (UNIVAC-1) е създаден за Бюрото за преброяване на населението на САЩ и е пуснат в експлоатация през пролетта на 1951 г. Синхронният, последователен компютър UNIVAC-1 е създаден на базата на компютрите ENIAC и EDVAC. Той работеше с тактова честота 2,25 MHz и съдържаше около 5000 вакуумни лампи. Вътрешното устройство за съхранение с капацитет от 1000 12-битови десетични числа е реализирано на 100 живачни линии за забавяне.

Скоро след пускането в експлоатация на машината UNIVAC-1, нейните разработчици излязоха с идеята за автоматично програмиране. Тя се свеждаше до това, че самата машина може да подготви последователността от команди, необходими за решаване на даден проблем.

Силен ограничаващ фактор в работата на компютърните дизайнери в началото на 50-те години е липсата на високоскоростна памет. Според един от пионерите на компютрите, Д. Екерт, „архитектурата на една машина се определя от паметта“. Изследователите съсредоточиха усилията си върху свойствата на паметта на феритни пръстени, нанизани върху телени матрици.

През 1951 г. J. Forrester публикува статия за използването на магнитни ядра за съхраняване на цифрова информация. Машината Whirlwind-1 е първата, която използва памет с магнитно ядро. Състои се от 2 куба 32 x 32 x 17 с ядра, които осигуряват съхранение на 2048 думи за 16-битови двоични числа с един бит за четност.

Скоро IBM се включва в разработването на електронни компютри. През 1952 г. тя пуска първия си индустриален електронен компютър, IBM 701, който е синхронен паралелен компютър, съдържащ 4000 вакуумни тръби и 12 000 германиеви диода. Подобрена версия на машината IBM 704 се отличава с висока скорост, използва индексни регистри и представя данни във форма с плаваща запетая.

IBM 704
След компютъра IBM 704 беше пуснат IBM 709, който по отношение на архитектурата се доближаваше до машините от второ и трето поколение. В тази машина за първи път се използва индиректно адресиране и за първи път се появяват I/O канали.

През 1956 г. IBM разработи плаващи магнитни глави на въздушна възглавница. Тяхното изобретение направи възможно създаването на нов тип памет - дискови устройства за съхранение (SD), чието значение беше напълно оценено през следващите десетилетия от развитието на компютърните технологии. Първите дискови устройства за съхранение се появяват в машините IBM 305 и RAMAC. Последният имаше пакет, състоящ се от 50 метални диска с магнитно покритие, които се въртяха със скорост от 12 000 rpm. Повърхността на диска съдържаше 100 писти за запис на данни, всяка от които съдържаше 10 000 знака.

След първия производствен компютър UNIVAC-1, Remington-Rand през 1952 г. пуснаха компютъра UNIVAC-1103, който работеше 50 пъти по-бързо. По-късно софтуерните прекъсвания са използвани за първи път в компютъра UNIVAC-1103.

Служителите на Rernington-Rand използваха алгебрична форма на писане на алгоритми, наречена „Кратък код“ (първият интерпретатор, създаден през 1949 г. от Джон Мокли). Освен това е необходимо да се отбележи офицерът от ВМС на САЩ и ръководител на програмния екип, тогава капитан (по-късно единствената жена адмирал във флота) Грейс Хопър, която разработи първата програма за компилиране. Между другото, терминът "компилатор" е въведен за първи път от Г. Хопър през 1951 г. Тази компилираща програма превежда на машинен език цялата програма, написана в алгебрична форма, удобна за обработка. Г. Хопър също е автор на термина „бъг“, приложен към компютрите. Веднъж бръмбар (на английски - буболечка) влетя в лабораторията през отворен прозорец, който, седейки на контактите, ги даде на късо, причинявайки сериозна неизправност в работата на машината. Изгорелият бръмбар беше залепен в административния дневник, където бяха записани различни неизправности. Така е документиран първият бъг в компютрите.

IBM направи първите стъпки в областта на автоматизацията на програмирането, като създаде „Система за бързо кодиране“ за машината IBM 701 през 1953 г. В СССР А. А. Ляпунов предложи един от първите езици за програмиране. През 1957 г. група, ръководена от D. Backus, завършва работата по първия език за програмиране на високо ниво, който по-късно става популярен, наречен FORTRAN. Езикът, внедрен за първи път на компютъра IBM 704, допринесе за разширяване на обхвата на компютрите.

Алексей Андреевич Ляпунов
Във Великобритания през юли 1951 г. на конференция в университета в Манчестър М. Уилкс представи доклад „Най-добрият метод за проектиране на автоматична машина“, който се превърна в пионерска работа върху основите на микропрограмирането. Предложеният от него метод за проектиране на контролни устройства намери широко приложение.

М. Уилкс реализира идеята си за микропрограмиране през 1957 г., когато създава машината EDSAC-2. През 1951 г. М. Уилкс, заедно с Д. Уилър и С. Гил, написват първия учебник по програмиране, „Съставяне на програми за електронни изчислителни машини“.

През 1956 г. Ferranti пуска компютъра Pegasus, който за първи път прилага концепцията за регистри с общо предназначение (GPR). С появата на RON разликата между индексните регистри и акумулаторите беше премахната и програмистът имаше на разположение не един, а няколко акумулаторни регистри.

Появата на персонални компютри

Успехът на Altair-8800 принуди много компании също да започнат да произвеждат персонални компютри. Персоналните компютри започнаха да се продават напълно оборудвани, с клавиатура и монитор, търсенето им достигна десетки, а след това и стотици хиляди бройки годишно. Появиха се няколко списания, посветени на персоналните компютри. Ръстът на продажбите беше значително улеснен от множество полезни програми с практическо значение. Появяват се и програми за търговско разпространение, например програмата за редактиране на текст WordStar и процесорът за електронни таблици VisiCalc (съответно 1978 и 1979 г.). Тези и много други програми направиха закупуването на персонални компютри много изгодно за бизнеса: с тяхна помощ стана възможно да се извършват счетоводни изчисления, да се съставят документи и т.н. Използването на големи компютри за тези цели беше твърде скъпо.

В края на 70-те години разпространението на персоналните компютри дори доведе до лек спад в търсенето на големи компютри и миникомпютри (миникомпютри). Това става въпрос за сериозна загриженост за IBM, водещата компания в производството на големи компютри, и през 1979 г. IBM решава да опита силите си на пазара на персонални компютри. Ръководството на компанията обаче подцени бъдещото значение на този пазар и гледаше на създаването на персонален компютър като на малък експеримент - нещо като една от десетките работи, извършени в компанията за създаване на ново оборудване. За да не се харчат твърде много пари за този експеримент, ръководството на компанията даде на звеното, отговорно за този проект, безпрецедентна свобода в компанията. По-специално му беше позволено да не проектира персонален компютър от нулата, а да използва блокове, направени от други компании. И тази единица се възползва напълно от дадения шанс.

За основен микропроцесор на компютъра е избран най-новият тогава 16-битов микропроцесор Intel-8088. Използването му направи възможно значително увеличаване на потенциалните възможности на компютъра, тъй като новият микропроцесор позволяваше работа с 1 мегабайт памет, а всички компютри, налични по това време, бяха ограничени до 64 килобайта.

През август 1981 г. нов компютър, наречен IBM PC, беше официално представен на обществеността и скоро след това придоби голяма популярност сред потребителите. Няколко години по-късно IBM PC зае водеща позиция на пазара, измествайки 8-битовите компютри.

IBM PC
Тайната на популярността на IBM PC е, че IBM не направи своя компютър едно цяло устройство и не защити дизайна му с патенти. Вместо това тя сглоби компютъра от независимо произведени части и не запази в тайна спецификациите на тези части и как са свързани. За разлика от това, принципите на проектиране на IBM PC бяха достъпни за всички. Този подход, наречен принцип на отворената архитектура, направи IBM PC зашеметяващ успех, въпреки че попречи на IBM да сподели ползите от неговия успех. Ето как отвореността на архитектурата на IBM PC повлия върху развитието на персоналните компютри.

Обещанието и популярността на IBM PC направи производството на различни компоненти и допълнителни устройства за IBM PC много привлекателно. Конкуренцията между производителите доведе до по-евтини компоненти и устройства. Много скоро много компании престанаха да се задоволяват с ролята на производители на компоненти за IBM PC и започнаха да сглобяват свои собствени компютри, съвместими с IBM PC. Тъй като тези компании не трябваше да поемат огромните разходи на IBM за проучване и поддържане на структурата на огромна компания, те успяха да продадат компютрите си много по-евтино (понякога 2-3 пъти) от подобни компютри на IBM.

Компютрите, съвместими с IBM PC, първоначално бяха наричани презрително „клонинги“, но това прозвище не се утвърди, тъй като много производители на IBM PC-съвместими компютри започнаха да прилагат технически напредък по-бързо от самата IBM. Потребителите можеха самостоятелно да надграждат своите компютри и да ги оборудват с допълнителни устройства от стотици различни производители.

Персонални компютри на бъдещето

Компютърът ще бъде малък по размер и с мощността на съвременните суперкомпютри. Компютърът ще се превърне в хранилище на информация, обхващаща всички аспекти от ежедневието ни, няма да бъде обвързан с електрически мрежи. Този компютър ще бъде защитен от крадци благодарение на биометричен скенер, който ще разпознава собственика си по пръстов отпечатък.

Основният начин за комуникация с компютъра ще бъде гласът. Настолният компютър ще се превърне в „бонбон бар“, или по-скоро в гигантски компютърен екран - интерактивен фотонен дисплей. Няма нужда от клавиатура, тъй като всички действия могат да се извършват с докосване на пръст. Но за тези, които предпочитат клавиатура, виртуална клавиатура може да бъде създадена на екрана по всяко време и премахната, когато вече не е необходима.

Компютърът ще се превърне в операционната система на къщата и къщата ще започне да отговаря на нуждите на собственика, ще знае неговите предпочитания (прави кафе в 7 часа, пуска любимата му музика, записва желаното телевизионно шоу, регулира температурата и влажност и др.)

Размерът на екрана няма да играе никаква роля в компютрите на бъдещето. Може да бъде голям колкото вашия работен плот или малък. По-големите версии на компютърни екрани ще бъдат базирани на фотонно възбудени течни кристали, които ще имат много по-ниска консумация на енергия от днешните LCD монитори. Цветовете ще бъдат живи и изображенията ще бъдат точни (възможни са плазмени дисплеи). Всъщност днешната концепция за „резолюция“ ще бъде силно атрофирана.

История на развитието на компютърните технологии

Развитието на компютърните технологии може да бъде разделено наследните периоди:

Ø Наръчник(VI век пр. н. е. - XVII век сл. н. е.)

Ø Механични(XVII век - средата на XX век)

Ø Електронен(средата на XX век - сегашно време)

Въпреки че Прометей в трагедията на Есхил заявява: „Помислете какво направих на смъртните: измислих числото за тях и ги научих как да свързват букви“, понятието число възниква много преди появата на писмеността. Хората са се учили да броят в продължение на много векове, предавайки и обогатявайки своя опит от поколение на поколение.

Преброяването или по-широко изчисленията могат да се извършват в различни форми: има устно, писмено и инструментално броене . Инструменталните счетоводни инструменти по различно време имаха различни възможности и се наричаха по различен начин.

Ръчен етап (VI век пр. н. е. - XVII век сл. н. е.)

Появата на броенето в древни времена - „Това беше началото на началото...“

Предполагаемата възраст на последното поколение на човечеството е 3-4 милиона години. Беше преди толкова много години, когато един човек се изправи и взе инструмент, който сам беше направил. Но способността за броене (т.е. способността да се разделят понятията „повече“ и „по-малко“ на определен брой единици) се развива при хората много по-късно, а именно преди 40-50 хиляди години (късен палеолит). Този етап съответства на появата на съвременния човек (кроманьонец). Така една от основните (ако не и основната) характеристика, която отличава кроманьонците от по-древния стадий на човека, е наличието на способности за броене.

Не е трудно да се досетите, че първото Устройството за броене на човека бяха пръстите му.

Да се ​​науча да броим на пръстидесет, хората направиха следващата крачка напред и започнаха да броят на десетки. И ако някои папуаски племена можеха да броят само до шест, други можеха да броят до няколко десетки. Просто за това беше необходимо поканете много броячи наведнъж.

В много езици думите „две“ и „десет“ са съгласни. Може би това се обяснява с факта, че веднъж думата "десет" означаваше "две ръце". И сега има племена, които казват"две ръце" вместо "десет" и "ръце и крака" вместо "двадесет". И в Англия Първите десет числа се наричат ​​​​с общо име - „пръсти“. Това означава, че британците някога са се броили на пръсти.

Броенето на пръсти е запазено на някои места и до днес, например историкът на математиката Л. Карпински в книгата си „Историята на аритметиката“ съобщава, че на най-голямата в света борса за зърно в Чикаго офертите и заявките, както и цените , се съобщават от брокерите на пръсти без нито дума.

Тогава се появява броенето с движещи се камъни, броенето с помощта на броеници... Това е значителен пробив в човешките способности за броене - началото на абстрахирането на числата.

У дома » Печелете пари онлайн » История на развитието на компютърните технологии историческа ситуация. История на развитието на компютърните технологии. Поколения компютри (компютри). Механичен етап от развитието на изчислителната техника