A digitális számítástechnika fejlődésének története. A számítástechnika fejlődésének története

PC ALAPOK

Az emberek mindig is szükségét érezték, hogy számoljanak. Ehhez az ujjaikat, kavicsokat használták, amelyeket halomba raktak, vagy sorba raktak. A tárgyak számát a talaj mentén húzott vonalakkal, a botokon lévő bevágásokkal és a kötélre kötött csomókkal rögzítették.

A megszámlálandó tárgyak számának növekedésével és a tudományok és mesterségek fejlődésével felmerült az igény az egyszerű számítások elvégzésére. A legrégebbi ismert hangszer különböző országokban, az abakuszok (az ókori Rómában calculinak hívták). Lehetővé teszik egyszerű számítások elvégzését nagy számokon. Az abakusz olyan sikeres eszköznek bizonyult, hogy az ókortól szinte napjainkig fennmaradt.

A számlák megjelenésének pontos idejét és helyét senki sem tudja megnevezni. A történészek egyetértenek abban, hogy életkoruk több ezer év, és hazájuk az ókori Kína, az ókori Egyiptom és az ókori Görögország lehet.

1.1. RÖVID TÖRTÉNELEM

SZÁMÍTÁSI BERENDEZÉSEK FEJLESZTÉSE

Az egzakt tudományok fejlődésével sürgető igény merült fel nagyszámú precíz számítás elvégzésére. 1642-ben Blaise Pascal francia matematikus megszerkesztette az első mechanikus összeadógépet, amely Pascal-összeadógépként ismert (1.1. ábra). Ez a gép összekapcsolt kerekek és hajtások kombinációja volt. A kerekek 0-tól 9-ig terjedő számokkal voltak megjelölve. Amikor az első kerék (egységek) teljes fordulatot tett, a második kerék (tízek) automatikusan aktiválódott; amikor elérte a 9-es számot, a harmadik kerék forogni kezdett stb. Pascal gépe csak összeadni és kivonni tudott.

1694-ben Gottfried Wilhelm von Leibniz német matematikus egy fejlettebb számológépet tervezett (1.2. ábra). Meg volt győződve arról, hogy találmánya nemcsak a tudományban, hanem a mindennapi életben is széles körben alkalmazható lesz. Pascal gépével ellentétben Leibniz hengereket használt kerekek és hajtások helyett. A hengereket számokkal jelöltük. Minden hengernek kilenc sor kiemelkedése vagy foga volt. Ebben az esetben az első sor 1 kiemelkedést tartalmazott, a második - 2, és így tovább a kilencedik sorig, amely 9 kiemelkedést tartalmazott. A hengerek mozgathatóak voltak, és a kezelő egy bizonyos helyzetbe hozta őket. Leibniz gépének kialakítása fejlettebb volt: nemcsak összeadásra és kivonásra volt képes, hanem szorzásra, osztásra, sőt négyzetgyök-kivonásra is.

Érdekes, hogy ennek a kialakításnak a leszármazottai a 20. század 70-es éveiig fennmaradtak. mechanikus számológépek formájában (Felix típusú összeadógép), és széles körben alkalmazták különféle számításokhoz (1.3. ábra). Azonban már bent késő XIX V. Az elektromágneses relé feltalálásával megjelentek az első elektromechanikus számlálókészülékek. 1887-ben Herman Hollerith (USA) feltalált egy elektromechanikus tabulátort, amelyen lyukkártyákkal írták be a számokat. A lyukkártyák használatának ötletét a vasúti jegyek lyukasztóval történő lyukasztása ihlette. Az általa kifejlesztett 80 oszlopos lyukkártya nem változott lényegesen, a számítógépek első három generációjában információhordozóként használták. A Hollerith tabulátorokat az 1897-es oroszországi 1. népszámlálás során használták. Ezután maga a feltaláló különleges látogatást tett Szentpéterváron. Azóta az elektromechanikus tabulátorokat és más hasonló eszközöket széles körben használják a könyvelésben.

század elején. Charles Babbage megfogalmazta azokat az alapelveket, amelyek egy alapvetően új típusú számítógép tervezésének alapjául szolgálhatnak.

Egy ilyen gépben szerinte kellene egy „raktár” a digitális információk tárolására, egy speciális eszköz, amely a „raktárból” vett számokon végez műveleteket. Babbage „malomnak” nevezte az ilyen eszközt. Egy másik eszközt használnak a műveletek sorrendjének vezérlésére, a számok átvitelére a „raktárból” a „malomba” és vissza, végül a gépnek rendelkeznie kell egy eszközzel a kezdeti adatok bevitelére és a számítási eredmények kiadására. Ezt a gépet soha nem építették meg – csak modelljei léteztek (1.4. ábra), de a mögöttes alapelveket később a digitális számítógépekben is megvalósították.

Babbage tudományos elképzelései magával ragadták a híres angol költő, Lord Byron lányát, Ada Augusta Lovelace grófnőt. Lefektette az első alapvető gondolatokat a számítógép különböző blokkjainak kölcsönhatásáról és a problémák megoldásának sorrendjéről. Ezért Ada Lovelace-t jogosan tekintik a világ első programozójának. Az Ada Lovelace által a világ első programjainak leírásaiban bevezetett fogalmak közül sokat a modern programozók széles körben alkalmaznak.

Rizs. 1.1. Pascal összegző gépe

Rizs. 1.2. Leibniz számológép

Rizs. 1.3. Felix hozzáadógép

Rizs. 1.4. Babbage gépe

A fejlődés új korszakának kezdete számítástechnika elektromechanikus reléken alapuló 1934 lett amerikai cég Az IBM (International Business Machines) megkezdte a szorzási műveletek végrehajtására alkalmas alfanumerikus tabulátorok gyártását. A XX. század 30-as éveinek közepén. táblázatosok alapján elkészítik az első helyi számítógépes hálózat prototípusát. Pittsburgh-ben (USA) egy áruház 250 telefonvonallal összekapcsolt terminálból álló rendszert telepített, 20 tabulátorral és 15 írógéppel a vásárlók fizetésére. 1934-1936-ban Konrad Zuse német mérnök egy univerzális számítógép létrehozásának ötletével állt elő, programvezérléssel és információ tárolásával egy memóriaeszközben. Ő tervezte a Z-3 gépet - ez volt az első programvezérelt számítógép - a modern számítógépek prototípusa (1.5. ábra).

Rizs. 1.5. Zuse számítógép

Ez egy bináris számrendszert használó relégép volt, 64 lebegőpontos szám memóriájával. Az aritmetikai blokk párhuzamos aritmetikát használt. A csapat működési és címzési részeket tartalmazott. Az adatbevitel decimális billentyűzettel történt, digitális kimenet biztosított, valamint a decimális számok automatikus konvertálása binárissá és fordítva. Az összeadási művelet sebessége másodpercenként három művelet.

A XX. század 40-es éveinek elején. Az IBM laboratóriumaiban a Harvard Egyetem tudósaival együtt megkezdődött az egyik legerősebb elektromechanikus számítógép fejlesztése. MARK-1-nek hívták, 760 ezer komponenst tartalmazott és 5 tonnát nyomott (1.6. ábra).

Rizs. 1.6. számítástechnikai gépMARK-1

A relé számítástechnika (CT) területén az utolsó legnagyobb projektnek az RVM-1-et kell tekinteni, amelyet 1957-ben építettek a Szovjetunióban, amely számos feladatban meglehetősen versenyképes volt az akkori számítógépekkel. A vákuumcső megjelenésével azonban az elektromechanikus eszközök napjai meg vannak számlálva. Az elektronikus alkatrészek nagy fölényben voltak a sebességben és a megbízhatóságban, ami meghatározta az elektromechanikus számítógépek jövőbeli sorsát. Elérkezett az elektronikus számítógépek korszaka.

A számítástechnika és a programozási technológia fejlődésének következő szakaszába való átmenet lehetetlen lenne az információátvitel és -feldolgozás területén végzett tudományos alapkutatások nélkül. Az információelmélet fejlődése elsősorban Claude Shannon nevéhez fűződik. Norbert Wienert joggal tekintik a kibernetika atyjának, Heinrich von Neumann pedig az automaták elméletének megalkotója.

A kibernetika fogalma számos tudományos irány szintéziséből született: egyrészt az élő szervezetek és a számítógépek vagy más automaták működésének leírásának és elemzésének általános megközelítéseként; másodszor az élő szervezetek közösségeinek és az emberi társadalom viselkedésének analógiáiból, valamint leírásuk lehetőségéből egy általános kontrollelmélet segítségével; végül pedig az információátvitelelmélet és a statisztikai fizika szintéziséből, ami ahhoz vezetett a legfontosabb felfedezés, amely összekapcsolja a rendszerben lévő információ mennyiségét és a negatív entrópiát. Maga a „kibernetika” kifejezés a görög „kormányos” szóból származik, modern értelemben N. Wiener használta először 1947-ben. vagy irányítás és kommunikáció állatban és autóban."

Claude Shannon - amerikai mérnökés matematikus, az ember, akit a modern információelmélet atyjának neveznek. Bebizonyította, hogy a 19. század közepén feltalált algebra segítségével a kapcsolók és relék működése az elektromos áramkörökben ábrázolható. George Boole angol matematikus. Azóta a Boole-algebra lett az alapja bármilyen bonyolultságú rendszerek logikai szerkezetének elemzéséhez.

Shannon bebizonyította, hogy minden zajos kommunikációs csatornára jellemző az információátvitel korlátozó sebessége, az úgynevezett Shannon-határ. E határ feletti átviteli sebességnél elkerülhetetlenek a továbbított információ hibái. Megfelelő információkódolási módszerekkel azonban tetszőlegesen kicsi hiba valószínűséget kaphatunk bármely zajos csatornára. Kutatásai képezték az alapját a kommunikációs vonalakon keresztüli információátviteli rendszerek fejlesztésének.

A magyar származású briliáns amerikai matematikus, Heinrich von Neumann 1946-ban fogalmazta meg a számítógépes utasítások saját belső memóriájában való tárolásának alapkoncepcióját, amely óriási lendületet adott az elektronikus számítástechnika fejlődésének.

A második világháború alatt tanácsadóként dolgozott a Los Alamos Atomic Centerben, ahol egy atombomba robbanásszerű felrobbantására vonatkozó számításokon dolgozott, és részt vett a hidrogénbomba kifejlesztésében.

Neumann tulajdonában vannak a számítógépek logikai szervezésével, a számítógép memória működésének problémáival, önreprodukáló rendszerekkel stb. kapcsolatos munkák. Részt vett az első elektronikus számítógép ENIAC megalkotásában, az általa javasolt számítógép-architektúra volt az alapja minden későbbi folyamatnak. modellek, és még mindig így hívják - "von Neumann"

Számítógépek I. generációja. 1946-ban az USA-ban befejeződött az ENIAC, az első elektronikus alkatrészeket használó számítógép megalkotása (1.7. ábra).

Rizs. 1.7. Első számítógépENIAC

Az új gép lenyűgöző paraméterekkel rendelkezett: 18 ezer elektronikus csövet használt, 300 m 2 területű helyiséget foglalt el, tömege 30 tonna, energiafogyasztása 150 kW volt. A gép 100 kHz-es órajelen működött, és 0,2 ms alatt végzett összeadási műveletet, 2,8 ms alatt pedig szorzást, ami három nagyságrenddel gyorsabb volt, mint a relégépek. Az új autó hiányosságai gyorsan kiderültek. Az ENIAC számítógép felépítésében a mechanikus számítógépekhez hasonlított: decimális rendszert alkalmaztak; a program 40 szedőmezőre manuálisan lett begépelve; Hetekig tartott a kapcsolómezők újrakonfigurálása. A próbaüzem során kiderült, hogy ennek a gépnek a megbízhatósága nagyon alacsony: a hibaelhárítás akár több napig is eltartott. Az adatok bevitelére és kiadására lyukszalagokat és lyukkártyákat, mágnesszalagokat és nyomtatóeszközöket használtak. Az első generációs számítógépek megvalósították a tárolt program koncepcióját. Az első generációs számítógépeket időjárás-előrejelzésre, energetikai problémák megoldására, katonai problémák megoldására és más fontos területeken használták.

Számítógépek II. generációja. Az egyik legfontosabb előrelépés, amely a számítógép-tervezés forradalmához és végső soron a személyi számítógépek megalkotásához vezetett, a tranzisztor 1948-as feltalálása volt. A tranzisztor, amely egy félvezető elektronikus kapcsolóelem (gate), sokkal kevesebbet foglal. helyet és sokkal kevesebb energiát fogyaszt, ugyanazt a munkát végezve, mint egy lámpa. A tranzisztorokra épített számítástechnikai rendszerek sokkal kompaktabbak, gazdaságosabbak és sokkal hatékonyabbak voltak, mint a csövesek. A tranzisztorokra való átállás a miniatürizálás kezdetét jelentette, amely lehetővé tette a modern személyi számítógépek (valamint más rádiókészülékek - rádiók, magnók, televíziók stb.) megjelenését. A II. generációs gépeknél felmerült a programozás automatizálásának feladata, mivel egyre nőtt a programok fejlesztési ideje és maga a számítási idő közötti különbség. A számítástechnika fejlődésének második szakasza az 50-es évek végén - a XX. század 60-as évek elején. fejlett programozási nyelvek (Algol, Fortran, Cobol) létrehozása és a feladatfolyam kezelésének automatizálási folyamatának elsajátítása a számítógép segítségével, pl. operációs rendszerek fejlesztése.

Az első eszköz, amelyet a számolás megkönnyítésére terveztek, az abakusz volt. Az abakusz dominó segítségével összeadás-kivonás műveleteket, egyszerű szorzásokat lehetett végezni.

1642 – Blaise Pascal francia matematikus megtervezte az első mechanikus összeadógépet, a Pascalinát, amely mechanikusan is képes volt számok összeadására.

1673 – Gottfried Wilhelm Leibniz olyan összeadógépet tervezett, amely képes mechanikusan végrehajtani a négy aritmetikai műveletet.

19. század első fele - Charles Babbage angol matematikus egy univerzális számítástechnikai eszközt, azaz számítógépet próbált építeni. Babbage analitikai motornak nevezte. Meghatározta, hogy a számítógépnek tartalmaznia kell memóriát, és egy programnak kell vezérelnie. Babbage szerint a számítógép egy mechanikus eszköz, amelyhez a programokat lyukkártyákkal állítják be - vastag papírból készült kártyákat, amelyeken lyukakkal nyomtatták az információkat (akkor már széles körben használták a szövőszékekben).

1941 – Konrad Zuse német mérnök több elektromechanikus relén alapuló kis számítógépet épített.

1943 - az Egyesült Államokban, az egyik IBM vállalatnál Howard Aiken megalkotta a „Mark-1” nevű számítógépet. Lehetővé tette a számítások százszor gyorsabb elvégzését, mint kézzel (összeadógép segítségével), és katonai számításokhoz használták. Elektromos jelek és mechanikus hajtások kombinációját használta. A "Mark-1" méretei: 15 * 2-5 m, és 750 000 alkatrészt tartalmazott. A gép két 32 bites szám szorzására volt képes 4 másodperc alatt.

1943 - az Egyesült Államokban John Mauchly és Prosper Eckert vezette szakembercsoport elkezdte az ENIAC vákuumcsövekre épülő számítógépét.

1945 – John von Neumann matematikust bevonták az ENIAC-ra, és jelentést készített erről a számítógépről. Von Neumann jelentésében megfogalmazta általános elveket a számítógépek működése, azaz univerzális számítástechnikai eszközök. A mai napig a számítógépek túlnyomó többsége a Neumann János által lefektetett elvek szerint készül.

1947 – Eckert és Mauchly megkezdi az első UNIVAC (Universal Automatic Computer) elektronikus soros gép fejlesztését. A gép első modellje (UNIVAC-1) az Egyesült Államok Népszámlálási Hivatala számára készült és 1951 tavaszán került üzembe. Az ENIAC és EDVAC számítógépek alapján készült az UNIVAC-1 szinkron, szekvenciális számítógép. 2,25 MHz órajelen működött, és körülbelül 5000 vákuumcsövet tartalmazott. Az 1000 db 12 bites decimális szám belső tárolókapacitása 100 higanyos késleltetési vonalon valósult meg.

1949 – Mornes Wilkes angol kutató megépítette az első számítógépet, amely Neumann elveit testesítette meg.

1951 – J. Forrester publikált egy cikket a mágneses magok digitális információ tárolására való használatáról A Whirlwind-1 gép volt az első, amely mágneses mag memóriát használt. 2 kockából állt, 32-32-17 maggal, amelyek 2048 szó tárolását biztosították 16 bites bináris számokhoz egy paritásbittel.

1952 – Az IBM kiadta első ipari elektronikus számítógépét, az IBM 701-et, amely egy szinkron párhuzamos számítógép volt, amely 4000 vákuumcsövet és 12000 diódát tartalmazott. Az IBM 704 továbbfejlesztett változata más volt nagy sebesség munka során indexregisztereket használt, és lebegőpontos formában ábrázolta az adatokat.

Az IBM 704-es számítógép után megjelent az IBM 709, ami építészetileg közel állt a második és harmadik generáció gépeihez. Ebben a gépben először alkalmaztak indirekt címzést, és először jelentek meg bemeneti-kimeneti csatornák.

1952 – A Remington Rand kiadta az UNIVAC-t 103 számítógépet, amely elsőként használt szoftveres megszakításokat. A Remington Rand alkalmazottai az írási algoritmusok algebrai formáját használták, amelyet „Short Code”-nak neveztek (az első interpretátort 1949-ben hozta létre John Mauchly).

1956 – Az IBM kifejlesztette a légpárnán lebegő mágneses fejeket. Találmányuk lehetővé tette egy új típusú memória - a lemeztároló eszközök (SD) létrehozását, amelyek fontosságát a számítástechnika fejlődésének következő évtizedeiben teljes mértékben felértékelték. Az első lemezes tárolóeszközök az IBM 305 és RAMAC gépekben jelentek meg. Utóbbi 50 db mágneses bevonatú fémkorongból álló csomagot tartalmazott, amelyek 12 000 fordulat/perc sebességgel forogtak. /perc. A lemez felülete 100 sávot tartalmazott az adatok rögzítésére, egyenként 10 000 karaktert.

1956 - Ferranti kiadta a Pegasus számítógépet, amelyben először valósították meg az általános célú regiszterek (GPR) koncepcióját. A RON megjelenésével megszűnt az indexregiszterek és az akkumulátorok közötti különbségtétel, és a programozónak nem egy, hanem több akkumulátorregisztere állt a rendelkezésére.

1957 - D. Backus vezette csoport befejezte az első programozási nyelv kidolgozását magas szintű, FORTRAN néven. Az első alkalommal az IBM 704 számítógépen implementált nyelv hozzájárult a számítógépek körének bővítéséhez.

1960-as évek - A számítógépek 2. generációja, a számítógépes logikai elemeket félvezető tranzisztoros eszközök alapján valósítják meg, algoritmikus programozási nyelveket fejlesztenek, mint például az Algol, Pascal és mások.

1970-es évek - Számítógépek 3. generációja, integrált áramkörök egyben félvezető ostya több ezer tranzisztor. Megkezdődött az operációs rendszer és a strukturált programozási nyelvek létrehozása.

1974 - több vállalat bejelentette az Intel-8008 mikroprocesszoron alapuló személyi számítógép létrehozását - egy olyan eszközt, amely ugyanazokat a funkciókat látja el, mint egy nagy számítógép, de egy felhasználó számára készült.

1975 - megjelent az első kereskedelmi forgalomban terjesztett személyi számítógép, az Intel-8080 mikroprocesszoron alapuló Altair-8800. Ennek a számítógépnek csak 256 bájt RAM-ja volt, és nem volt sem billentyűzet, sem képernyő.

1975 vége – Paul Allen és Bill Gates (a Microsoft jövőbeli alapítói) létrehoztak egy Basic nyelvi tolmácsot az Altair számítógéphez, amely lehetővé tette a felhasználók számára, hogy egyszerűen kommunikáljanak a számítógéppel, és egyszerűen programokat írjanak rá.

1981. augusztus – Az IBM bemutatta az IBM PC személyi számítógépet. A számítógép fő mikroprocesszora egy 16 bites Intel-8088 mikroprocesszor volt, amely 1 megabájt memóriával dolgozott.

1980-as évek - Nagy integrált áramkörökre épülő számítógépek 4. generációja. A mikroprocesszorokat egyetlen chipként valósítják meg, Tömeggyártás személyi számítógépek.

1990-es évek — 5. generációs számítógépek, ultranagy integrált áramkörök. A processzorok több millió tranzisztort tartalmaznak. A globális megjelenése számítógépes hálózatok tömeges felhasználás.

2000-es évek — A számítógépek 6. generációja. Számítógépek integrálása és háztartási gépek, beágyazott számítógépek, hálózati számítástechnika fejlesztése.

Az általuk készített számítógép ezerszer gyorsabban működött, mint a Mark 1. De ez kiderült a legtöbb Ez a számítógép sokáig tétlen volt, mert a számítási módszer (program) beállításához ebben a számítógépben több órán keresztül vagy akár több napon keresztül a vezetékeket a szükséges módon össze kellett kötni. És maga a számítás csak néhány percet vagy akár másodpercet is igénybe vehet.

A programok beállítási folyamatának egyszerűsítése és felgyorsítása érdekében Mauchly és Eckert egy új számítógép tervezésébe kezdett, amely képes a programot a memóriájában tárolni. 1945-ben a híres matematikust, John von Neumannt bevonták dolgozni, és jelentést készített erről a számítógépről. A jelentést sok tudósnak elküldték, és széles körben ismertté vált, mert Neumann világosan és egyszerűen megfogalmazta a számítógépek, vagyis az univerzális számítástechnikai eszközök működésének általános elveit. És a mai napig a számítógépek túlnyomó többsége azon elvek szerint készül, amelyeket Neumann János 1945-ös jelentésében felvázolt. Az első, Neumann elveit megtestesítő számítógépet Maurice Wilkes angol kutató építette 1949-ben.

Az első elektronikus gyártógép, az UNIVAC (Universal Automatic Computer) fejlesztését 1947 körül kezdte Eckert és Mauchli, akik ugyanazon év decemberében megalapították az ECKERT-MAUCHLI céget. A gép első modellje (UNIVAC-1) az Egyesült Államok Népszámlálási Hivatala számára készült és 1951 tavaszán került üzembe. Az ENIAC és EDVAC számítógépek alapján készült az UNIVAC-1 szinkron, szekvenciális számítógép. 2,25 MHz órajelen működött, és körülbelül 5000 vákuumcsövet tartalmazott. Az 1000 db 12 bites decimális számot tartalmazó belső tárolóeszköz 100 higanyos késleltetési vonalon került megvalósításra.

Nem sokkal az UNIVAC-1 gép üzembe helyezése után fejlesztői az automatikus programozás ötletével álltak elő. Ennek lényege, hogy a gép maga is elő tudja készíteni az adott probléma megoldásához szükséges parancssort.

A számítógép-tervezők munkájában az 1950-es évek elején erős korlátozó tényező volt a nagy sebességű memória hiánya. A számítástechnika egyik úttörője, D. Eckert szerint „a gép architektúráját a memória határozza meg”. A kutatók erőfeszítéseiket a huzalmátrixokra felfűzött ferritgyűrűk memóriatulajdonságaira összpontosították.

J. Forrester 1951-ben publikált egy cikket a mágneses magok digitális információ tárolására való használatáról. A Whirlwind-1 gép volt az első, amely mágneses magmemóriát használt. 2 db 32 x 32 x 17 méretű kockából állt, amelyek magjai 2048 szó tárolását biztosították 16 bites bináris számokhoz egy paritásbittel.

Hamarosan az IBM bekapcsolódott az elektronikus számítógépek fejlesztésébe. 1952-ben kiadta első ipari elektronikus számítógépét, az IBM 701-et, amely egy szinkron párhuzamos számítógép volt, amely 4000 vákuumcsövet és 12000 germánium diódát tartalmazott. Az IBM 704 gép továbbfejlesztett változata nagy sebességgel tűnt ki, indexregisztereket használt, és lebegőpontos formában ábrázolta az adatokat.

IBM 704
Az IBM 704-es számítógép után megjelent az IBM 709, ami építészetileg közel állt a második és harmadik generáció gépeihez. Ebben a gépben először alkalmaztak közvetett címzést, és először jelentek meg I/O csatornák.

1956-ban az IBM kifejlesztett egy légpárnán lebegő mágneses fejeket. Találmányuk lehetővé tette egy új típusú memória - a lemeztároló eszközök (SD) létrehozását, amelyek fontosságát a számítástechnika fejlődésének következő évtizedeiben teljes mértékben felértékelték. Az első lemezes tárolóeszközök az IBM 305 és RAMAC gépekben jelentek meg. Utóbbi 50 db mágneses bevonatú fémkorongból állt, amelyek 12 000 fordulat/perc fordulatszámmal forogtak. A lemez felülete 100 sávot tartalmazott az adatok rögzítésére, mindegyik 10 000 karaktert tartalmazott.

Az első UNIVAC-1 sorozatgyártású számítógépet követően a Remington-Rand 1952-ben kiadta az UNIVAC-1103 számítógépet, amely 50-szer gyorsabban működött. Később az UNIVAC-1103 számítógépen először alkalmaztak szoftveres megszakításokat.

A Rernington-Rand alkalmazottai az írási algoritmusok algebrai formáját használták, amelyet „Short Code”-nak neveztek (az első interpretátort 1949-ben hozta létre John Mauchly). Ezen kívül meg kell jegyezni az amerikai haditengerészet tisztjét és a programozói csoport vezetőjét, majd Grace Hopper kapitányt (később a haditengerészet egyetlen női admirálisát), aki az első fordítóprogramot fejlesztette ki. A „fordító” kifejezést egyébként G. Hopper vezette be először 1951-ben. Ez a fordítóprogram az egész programot lefordította gépi nyelvre, feldolgozásra alkalmas algebrai formában. G. Hopper a számítógépekre vonatkozó „bug” kifejezés szerzője is. Egyszer egy bogár (angolul - bug) berepült a laboratóriumba egy nyitott ablakon keresztül, amely az érintkezőkre ülve rövidre zárta azokat, komoly meghibásodást okozva a gép működésében. Az égett bogarat az adminisztrációs naplóra ragasztották, ahol különféle meghibásodásokat rögzítettek. Így dokumentálták a számítógépek első hibáját.

Az IBM megtette az első lépéseket a programozás automatizálása terén, amikor 1953-ban létrehozta az IBM 701-es géphez a „Fast Coding System”-et. A Szovjetunióban A. A. Lyapunov javasolta az egyik első programozási nyelvet. 1957-ben egy D. Backus vezette csoport befejezte a munkát az első, később népszerűvé vált magas szintű programozási nyelven, a FORTRAN néven. Az első alkalommal az IBM 704 számítógépen implementált nyelv hozzájárult a számítógépek körének bővítéséhez.

Alekszej Andrejevics Ljapunov
1951 júliusában Nagy-Britanniában a Manchesteri Egyetemen tartott konferencián M. Wilkes bemutatta a „A legjobb tervezési módszer” című jelentését. automata gép", amely a mikroprogramozás alapjainak úttörő munkája lett. Az általa javasolt módszer a vezérlőberendezések tervezésére széleskörű alkalmazásra talált.

M. Wilkes 1957-ben valósította meg a mikroprogramozás ötletét az EDSAC-2 gép megalkotásakor. 1951-ben M. Wilkes D. Wheelerrel és S. Gill-lel együtt megírta az első programozási tankönyvet „Programok összeállítása elektronikus számítástechnikai gépekhez” címmel.

1956-ban a Ferranti kiadta a Pegasus számítógépet, amely először valósította meg az általános célú regiszterek (GPR) koncepcióját. A RON megjelenésével megszűnt az indexregiszterek és az akkumulátorok közötti különbségtétel, és a programozónak nem egy, hanem több akkumulátorregisztere állt a rendelkezésére.

A személyi számítógépek megjelenése

Korán a mikroprocesszorokat különféle speciális eszközökben, például számológépekben használták. De 1974-ben több vállalat bejelentette egy Intel-8008 mikroprocesszoron alapuló személyi számítógép létrehozását, vagyis egy olyan eszközt, amely ugyanazokat a funkciókat látja el, mint egy nagy számítógép, de egy felhasználó számára készült. 1975 elején jelent meg az első kereskedelmi forgalomba kerülő személyi számítógép, az Intel-8080 mikroprocesszorra épülő Altair-8800. Körülbelül 500 dollárért kelt el ez a számítógép. És bár a képességei nagyon korlátozottak voltak (a RAM csak 256 bájt volt, nem volt billentyűzet és képernyő), megjelenését nagy lelkesedéssel fogadták: az első hónapokban több ezer készletet adtak el a gépből. A vásárlók további eszközökkel látták el ezt a számítógépet: egy monitort az információk megjelenítésére, egy billentyűzetet, memóriabővítő egységeket stb. Hamarosan ezeket az eszközöket más cégek is elkezdték gyártani. 1975 végén Paul Allen és Bill Gates (a Microsoft jövőbeli alapítói) létrehoztak egy Basic nyelvi tolmácsot az Altair számítógéphez, amely lehetővé tette a felhasználók számára, hogy könnyen kommunikáljanak a számítógéppel, és egyszerűen programokat írjanak rá. Ez is hozzájárult a személyi számítógépek népszerűségének növekedéséhez.

Az Altair-8800 sikere sok céget arra kényszerített, hogy személyi számítógépeket is gyártson. A személyi számítógépeket teljesen felszerelve, billentyűzettel és monitorral kezdték el árulni, évente több tíz, majd százezer darabra rúgott a kereslet. Számos személyi számítógépekkel foglalkozó magazin jelent meg. Számos hasznos program járult hozzá nagyban az eladások növekedéséhez gyakorlati jelentősége. Megjelentek a kereskedelmi forgalomban terjesztett programok is, például a WordStar szövegszerkesztő program és a VisiCalc táblázatkezelő (1978, illetve 1979). Ezek és sok más program nagyon jövedelmezővé tette a személyi számítógépek vásárlását az üzleti életben: segítségükkel lehetővé vált számviteli számítások elvégzése, bizonylatok elkészítése stb. A nagy számítógépek ilyen célra történő használata túl költséges volt.

Az 1970-es évek végén a személyi számítógépek elterjedése még a nagy számítógépek és a miniszámítógépek (miniszámítógépek) iránti kereslet enyhe csökkenéséhez is vezetett. Ez komoly gondot okozott az IBM-nek, a nagy számítógépek gyártásában vezető vállalatnak, és 1979-ben az IBM úgy döntött, hogy kipróbálja magát a személyi számítógépek piacán. A vállalat vezetése azonban alábecsülte ennek a piacnak a jövőbeli jelentőségét, és a személyi számítógép megalkotását csak egy kisebb kísérletnek tekintette – valami olyasmi, mint az egyik a több tucat, a cégnél új berendezések létrehozása érdekében végzett munka közül. Annak érdekében, hogy ne költsenek túl sok pénzt erre a kísérletre, a cég vezetése a vállalatnál példátlan szabadságot adott a projektért felelős egységnek. Különösen megengedték neki, hogy ne a semmiből tervezzen személyi számítógépet, hanem más cégek által gyártott blokkokat használjon. Ez az egység pedig maximálisan kihasználta az adott lehetőséget.

A számítógép fő mikroprocesszorának az akkor legújabb, 16 bites Intel-8088 mikroprocesszort választották. Használata lehetővé tette a számítógép potenciális képességeinek jelentős növelését, mivel az új mikroprocesszor 1 megabájt memóriával dolgozott, és az akkoriban elérhető összes számítógép 64 kilobájtra korlátozta.

1981 augusztusában hivatalosan is bemutatták a nagyközönségnek az új számítógépet, az IBM PC-t, amely hamarosan nagy népszerűségre tett szert a felhasználók körében. Néhány évvel később az IBM PC vezető pozícióba került a piacon, kiszorítva a 8 bites számítógépmodelleket.

IBM PC
Az IBM PC népszerűségének titka, hogy az IBM nem tette számítógépét egyetlen egy darabból álló eszközzé, és nem védte szabadalmakkal a tervezését. Ehelyett önállóan gyártott alkatrészekből állította össze a számítógépet, és nem tartotta titokban ezen alkatrészek specifikációit és csatlakozási módját. Ezzel szemben az IBM PC tervezési elvei mindenki számára elérhetőek voltak. Ez a nyílt architektúra elvnek nevezett megközelítés az IBM PC-t lenyűgöző sikerré tette, bár megakadályozta, hogy az IBM megosszon a siker előnyeiből. Íme, hogyan hatott az IBM PC architektúra nyitottsága a személyi számítógépek fejlesztésére.

Az IBM PC ígérete és népszerűsége igen vonzóvá tette az IBM PC-hez különféle alkatrészek és kiegészítő eszközök gyártását. A gyártók közötti verseny olcsóbb alkatrészekhez és eszközökhöz vezetett. Nagyon hamar sok vállalat nem elégedett meg az IBM PC alkatrészeinek gyártóinak szerepével, és elkezdte összeszerelni az IBM PC-vel kompatibilis számítógépeit. Mivel ezeknek a cégeknek nem kellett viselniük az IBM hatalmas kutatási költségeit és egy hatalmas cég szerkezetének fenntartását, jóval olcsóbban (néha 2-3-szor) tudták eladni számítógépeiket, mint a hasonló IBM számítógépeket.

Az IBM PC-vel kompatibilis számítógépeket eleinte megvetően „klónoknak” nevezték, de ez a becenév nem fogott meg, mivel az IBM PC-kompatibilis számítógépek számos gyártója gyorsabban kezdett technikai fejlesztéseket megvalósítani, mint maga az IBM. A felhasználók önállóan frissíthették számítógépeiket, és több száz különböző gyártótól származó kiegészítő eszközökkel látták el őket.

A jövő személyi számítógépei

A jövő számítógépeinek alapja nem a szilícium tranzisztorok, ahol az információt elektronok továbbítják, hanem az optikai rendszerek. Az információhordozó fotonok lesznek, mivel ezek könnyebbek és gyorsabbak, mint az elektronok. Ennek eredményeként a számítógép olcsóbb és kompaktabb lesz. De a legfontosabb az, hogy az optoelektronikus számítástechnika sokkal gyorsabb, mint a ma használt, így a számítógép sokkal erősebb lesz.

A PC kis méretű lesz, és a modern szuperszámítógépek teljesítményével rendelkezik. A PC az információink tárházává válik, amely lefedi a mi minden területünket mindennapi élet, nem lesz hozzákötve elektromos hálózatok. Ez a számítógép védve lesz a tolvajoktól egy biometrikus szkennernek köszönhetően, amely ujjlenyomat alapján felismeri tulajdonosát.

A számítógéppel való kommunikáció fő módja a hang. Az asztali számítógép „cukorkalappá”, vagy inkább óriási számítógép-képernyővé - interaktív fotonikus kijelzővé - válik. Nincs szükség billentyűzetre, mivel minden művelet egy ujj érintésével végrehajtható. De aki inkább a billentyűzetet részesíti előnyben, az bármikor létrehozhat egy virtuális billentyűzetet a képernyőn, és eltávolíthatja, ha már nincs rá szükség.

A számítógép lesz operációs rendszer otthon, és a ház elkezd reagálni a tulajdonos igényeire, ismeri a preferenciáit (főzzön kávét 7 órakor, játssza le kedvenc zenéjét, rögzítse a kívánt TV-műsort, állítsa be a hőmérsékletet és a páratartalmat stb.)

A képernyő mérete nem játszik szerepet a jövő számítógépeiben. Lehet akkora, mint az asztali számítógép, vagy kicsi. A számítógép-képernyők nagyobb változatai fotonikus gerjesztésű folyadékkristályokra épülnek majd, amelyek energiafogyasztása jóval alacsonyabb lesz, mint a mai LCD monitoroké. A színek élénkek és a képek pontosak lesznek (plazmakijelzők lehetségesek). Valójában a „felbontás” mai fogalma erősen elsorvad.

A számlálási folyamatot felgyorsító eszközök iránti igény már évezredekkel ezelőtt megjelent az emberekben. Akkoriban egyszerű eszközöket használtak erre, például számlálóbotokat. Később megjelent az abakusz, amit mi inkább abakuszként ismerünk. Csak a legegyszerűbb aritmetikai műveletek végrehajtását tette lehetővé. Sok minden változott azóta. Szinte minden otthonban van egy számítógép és egy okostelefon a zsebében. Mindez „Számítógépes technológia” vagy „Számítógépes technológia” általános néven kombinálható. Ebben a cikkben egy kicsit többet megtudhat fejlődésének történetéről.

1623 Wilhelm Schickard azt gondolja: „Miért nem találom fel az első adagológépet?” És ő találja ki. Alapvető aritmetikai műveletek (összeadás, szorzás, osztás és kivonás) elvégzésére alkalmas mechanikus eszközt készít, fogaskerekek és hengerek segítségével dolgozik.

1703 Gottfried Wilhelm Leibniz a kettes számrendszert írja le „Explication de l’Arithmtique Binaire” című értekezésében, amelyet oroszra fordítva „A bináris aritmetika magyarázataként” fordítanak. Az ezt használó számítógépek megvalósítása sokkal egyszerűbb, és erről maga Leibniz is tudott. Még 1679-ben készített egy bináris számítógép rajzát. De a gyakorlatban az első ilyen eszköz csak a 20. század közepén jelent meg.

1804 A lyukkártyák (lyukkártyák) először jelentek meg. Használatuk az 1970-es években is folytatódott. Vékony kartonlapok, néhol lyukakkal. Az információkat e lyukak különböző sorozatai rögzítették.

1820 Charles Xavier Thomas (igen, majdnem mint X professzor) kiadja a Thomas Adding Machine-t, amely az első sorozatgyártású számlálókészülékként vonult be a történelembe.

1835 Charles Babbage fel akarja találni a saját analitikai motorját, és leírja azt. Kezdetben az eszköz célja logaritmikus táblázatok nagy pontosságú kiszámítása volt, de Babbage később meggondolta magát. Most egy általános célú autó volt az álma. Abban az időben egy ilyen eszköz létrehozása teljesen lehetséges volt, de a Babbage-gal való munka nehézkesnek bizonyult karaktere miatt. A nézeteltérések következtében a projektet lezárták.

1845 Israel Staffel megalkotja az első olyan eszközt, amely négyzetgyököt von ki a számokból.

1905 Percy Ludget közzétesz egy programozható mechanikus számítógép tervet.

1936 Konrad Zuse úgy dönt, hogy létrehozza a sajátját számítógép. Z1-nek hívja.

1941 Konrad Zuse kiadja a Z3-at, a világ első szoftvervezérelt számítógépét. Ezt követően több tucat újabb Z sorozatú készülék jelent meg.

1961 Az ANITA Mark VII, a világ első teljesen elektronikus számológépének piacra dobása.

Néhány szó a számítógépes generációkról.

1. generáció. Ezek az úgynevezett csöves számítógépek. Vákuumcsövekkel dolgoznak. Az első ilyen eszközt a 20. század közepén hozták létre.

2. generáció. Mindenki az első generációs számítógépeket használta, mígnem 1947-ben Walter Brattain és John Bardeen feltalált egy nagyon fontos dolgot - a tranzisztort. Így jelent meg a számítógépek második generációja. Sokkal kevesebb energiát fogyasztottak és termelékenyebbek voltak. Ezek az eszközök a XX. század 50-es és 60-as éveiben általánosak voltak, egészen az integrált áramkör 1958-as feltalálásáig.

3. generáció. Ezeknek a számítógépeknek a működése integrált áramkörökre épült. Minden ilyen áramkör több százmillió tranzisztort tartalmaz. A harmadik generáció létrehozása azonban nem akadályozta meg a második generációs számítógépek megjelenését.

4. generáció. 1969-ben Ted Hoff azzal az ötlettel állt elő, hogy sok integrált áramkört egyetlen kis eszközzel cseréljen le. Később mikroáramkörnek hívták. Ennek köszönhetően lehetővé vált nagyon kicsi mikroszámítógépek létrehozása. Az első ilyen eszközt az Intel adta ki. A 80-as években pedig a mikroprocesszorok és a mikroszámítógépek bizonyultak a leggyakoribbnak. Jelenleg is használjuk őket.

Az volt rövid története számítástechnika és számítástechnika fejlesztése. Remélem sikerült felkelteni az érdeklődésedet. Búcsú!

Tudtad Mi az a gondolatkísérlet, gedanken kísérlet?
Ez egy nem létező gyakorlat, egy túlvilági tapasztalat, egy olyan dolog képzelete, ami valójában nem létezik. A gondolatkísérletek olyanok, mint az éber álmok. Szörnyeket szülnek. Ellentétben a fizikai kísérlettel, amely hipotézisek kísérleti tesztje, a „gondolatkísérlet” varázslatosan helyettesíti a kísérleti tesztelést a kívánt következtetésekkel, amelyeket a gyakorlatban még nem teszteltek, manipulálva azokat a logikai konstrukciókat, amelyek valójában magát a logikát sértik, bizonyított premisszákként használva, van, helyettesítéssel. A „gondolatkísérletekre” jelentkezők fő feladata tehát az, hogy megtévesszék a hallgatót vagy az olvasót azzal, hogy egy valódi fizikai kísérletet a „babájával” helyettesítenek - feltételesen szabadlábra helyezett fiktív érveléssel, maga a fizikai ellenőrzés nélkül.
A fizika képzeletbeli, „gondolatkísérletekkel” való megtöltése egy abszurd, szürreális, zavaros világkép kialakulásához vezetett. Egy igazi kutatónak meg kell különböztetnie az ilyen „cukorkapapírt” a valódi értékektől.

A relativisták és a pozitivisták azzal érvelnek, hogy a „gondolatkísérletek” nagyon hasznos eszközt jelentenek az elméletek (amelyek a fejünkben is felmerül) konzisztencia ellenőrzésére. Ezzel megtévesztik az embereket, hiszen bármilyen ellenőrzést csak az ellenőrzés tárgyától független forrás végezhet. Maga a hipotézis kérelmezője nem lehet saját kijelentésének próbája, hiszen ennek az állításnak magának az az oka, hogy az állításban nincs ellentmondás a kérelmező számára.

Ezt látjuk az SRT és a GTR példáján, amelyek egyfajta vallássá változtak, amely a tudományt irányítja és közvélemény. Semmiféle ellentmondó tény nem tudja felülmúlni Einstein képletét: „Ha egy tény nem felel meg az elméletnek, változtasd meg a tényt” (Egy másik változatban: „A tény nem felel meg az elméletnek? – Annál rosszabb a tény ”).

A maximum, amit egy „gondolatkísérlet” állíthat, csak a hipotézis belső konzisztenciája a pályázó saját, sokszor egyáltalán nem igaz logikájának keretei között. Ez nem ellenőrzi a gyakorlat betartását. Valódi ellenőrzés csak tényleges fizikai kísérletben történhet.

A kísérlet azért kísérlet, mert nem a gondolat finomítása, hanem a gondolat próbája. Az önkonzisztens gondolat nem tudja igazolni önmagát. Ezt Kurt Gödel is bebizonyította.