Istoria dezvoltării tehnologiei de calcul digital. Istoria dezvoltării tehnologiei informatice

BAZELE PC

Oamenii au simțit întotdeauna nevoia să numere. Pentru a face acest lucru, își foloseau degetele, pietricele, pe care le puneau în grămezi sau le puneau pe rând. Numărul de obiecte a fost înregistrat folosind linii care erau trasate de-a lungul solului, folosind crestături pe bețe și noduri care erau legate de o frânghie.

Odată cu creșterea numărului de obiecte de numărat și dezvoltarea științelor și meșteșugurilor, a apărut nevoia de a efectua calcule simple. Cel mai vechi instrument cunoscut în diverse tari, sunt abacul (în Roma Antică se numeau calculi). Acestea vă permit să efectuați calcule simple pe numere mari. Abacul s-a dovedit a fi un instrument atât de reușit încât a supraviețuit din cele mai vechi timpuri aproape până în zilele noastre.

Nimeni nu poate numi exact ora și locul apariției facturilor. Istoricii sunt de acord că vârsta lor este de câteva mii de ani, iar patria lor ar putea fi China Antică, Egiptul Antic și Grecia Antică.

1.1. POVESTE SCURTA

DEZVOLTĂRI DE ECHIPAMENTE DE CALCUL

Odată cu dezvoltarea științelor exacte, a apărut o nevoie urgentă de a efectua un număr mare de calcule precise. În 1642, matematicianul francez Blaise Pascal a construit prima mașină de adăugare mecanică, cunoscută sub numele de mașina de adunare a lui Pascal (Figura 1.1). Această mașină era o combinație de roți interblocate și transmisii. Roțile erau marcate cu numere de la 0 la 9. Când prima roată (unități) făceau o revoluție completă, a doua roată (zeci) era activată automat; când a ajuns la numărul 9, a treia roată a început să se rotească etc. Mașina lui Pascal nu putea decât să adună și să scadă.

În 1694, matematicianul german Gottfried Wilhelm von Leibniz a proiectat o mașină de calcul mai avansată (Fig. 1.2). Era convins că invenția sa va găsi o largă aplicație nu numai în știință, ci și în viața de zi cu zi. Spre deosebire de mașina lui Pascal, Leibniz a folosit cilindri mai degrabă decât roți și transmisii. Cilindrii erau marcați cu numere. Fiecare cilindru avea nouă rânduri de proeminențe sau dinți. În acest caz, primul rând conținea 1 proeminență, al doilea - 2 și așa mai departe până la al nouălea rând, care conținea 9 proeminențe. Cilindrii erau mobili și erau aduși într-o anumită poziție de către operator. Proiectarea mașinii lui Leibniz a fost mai avansată: era capabilă să efectueze nu numai adunarea și scăderea, ci și înmulțirea, împărțirea și chiar extragerea rădăcinii pătrate.

Interesant este că descendenții acestui design au supraviețuit până în anii 70 ai secolului XX. sub formă de calculatoare mecanice (maşină de adăugare tip Felix) şi au fost utilizate pe scară largă pentru diverse calcule (Fig. 1.3). Cu toate acestea, deja în sfârşitul XIX-lea V. Odată cu inventarea releului electromagnetic au apărut primele dispozitive electromecanice de numărare. În 1887, Herman Hollerith (SUA) a inventat un tabulator electromecanic cu numere introduse folosind cărți perforate. Ideea de a folosi carduri perforate a fost inspirată din perforarea biletelor de cale ferată cu un perforator. Cardul perforat cu 80 de coloane pe care l-a dezvoltat nu a suferit modificări semnificative și a fost folosit ca suport de informații în primele trei generații de calculatoare. Tabulatoarele Hollerith au fost folosite în timpul primului recensământ al populației din Rusia în 1897. Inventatorul însuși a făcut apoi o vizită specială la Sankt Petersburg. De atunci, tabulatoarele electromecanice și alte dispozitive similare au devenit utilizate pe scară largă în contabilitate.

La începutul secolului al XIX-lea. Charles Babbage a formulat principiile de bază care ar trebui să stea la baza proiectării unui tip fundamental de computer.

Într-o astfel de mașină, în opinia sa, ar trebui să existe un „depozit” pentru stocarea informațiilor digitale, un dispozitiv special care efectuează operațiuni pe numere preluate din „depozit”. Babbage a numit un astfel de dispozitiv „moara”. Un alt dispozitiv este utilizat pentru a controla succesiunea operațiunilor, transferul numerelor de la „depozit” la „moară” și înapoi și, în cele din urmă, mașina trebuie să aibă un dispozitiv pentru introducerea datelor inițiale și eliberarea rezultatelor calculelor. Această mașină nu a fost niciodată construită - au existat doar modele ale acesteia (Fig. 1.4), dar principiile care stau la baza ei au fost ulterior implementate în calculatoare digitale.

Ideile științifice ale lui Babbage au captivat-o pe fiica celebrului poet englez Lord Byron, contesa Ada Augusta Lovelace. Ea a stabilit primele idei fundamentale despre interacțiunea diferitelor blocuri ale unui computer și succesiunea rezolvării problemelor pe acesta. Prin urmare, Ada Lovelace este considerată pe bună dreptate prima programatoare din lume. Multe dintre conceptele introduse de Ada Lovelace în descrierile primelor programe din lume sunt utilizate pe scară largă de către programatorii moderni.

Orez. 1.1. Mașina de însumare a lui Pascal

Orez. 1.2. mașină de calcul Leibniz

Orez. 1.3. mașină de adăugare Felix

Orez. 1.4. Mașina lui Babbage

Începutul unei noi ere a dezvoltării tehnologia calculatoarelor bazat pe relee electromecanice a devenit 1934 companie americană IBM (International Business Machines) a început să producă tabulatoare alfanumerice capabile să efectueze operații de multiplicare. La mijlocul anilor 30 ai secolului XX. pe baza tabulatoarelor, este creat un prototip al primei rețele locale de calculatoare. În Pittsburgh (SUA), un magazin universal a instalat un sistem format din 250 de terminale conectate prin linii telefonice cu 20 de tabulatoare și 15 mașini de scris pentru plățile către clienți. În 1934 - 1936 Inginerul german Konrad Zuse a venit cu ideea de a crea un computer universal cu controlul programelor și stocarea informațiilor într-un dispozitiv de memorie. El a proiectat mașina Z-3 - a fost primul computer controlat de program - prototipul computerelor moderne (Fig. 1.5).

Orez. 1.5. Zuse computer

Era o mașină releu care folosea un sistem de numere binar, având o memorie pentru 64 de numere în virgulă mobilă. Blocul aritmetic a folosit aritmetica paralelă. Echipa a inclus părți operaționale și de adresă. Introducerea datelor a fost efectuată folosind o tastatură zecimală, a fost furnizată ieșirea digitală, precum și conversia automată a numerelor zecimale în binar și invers. Viteza operației de adăugare este de trei operații pe secundă.

La începutul anilor 40 ai secolului XX. În laboratoarele IBM, împreună cu oamenii de știință de la Universitatea Harvard, a început dezvoltarea unuia dintre cele mai puternice calculatoare electromecanice. Se numea MARK-1, conținea 760 de mii de componente și cântărea 5 tone (Fig. 1.6).

Orez. 1.6. Mașină de calculMARCĂ-1

Ultimul cel mai mare proiect din domeniul tehnologiei de calcul releu (CT) ar trebui considerat RVM-1, construit în 1957 în URSS, care era destul de competitiv cu calculatoarele din acea vreme pentru o serie de sarcini. Cu toate acestea, odată cu apariția tubului vidat, zilele dispozitivelor electromecanice au fost numărate. Componentele electronice aveau o mare superioritate în viteză și fiabilitate, ceea ce a determinat soarta viitoare a computerelor electromecanice. Era computerelor electronice a sosit.

Trecerea la următoarea etapă în dezvoltarea tehnologiei informatice și a tehnologiei de programare ar fi imposibilă fără cercetarea științifică fundamentală în domeniul transmiterii și prelucrării informațiilor. Dezvoltarea teoriei informației este asociată în primul rând cu numele lui Claude Shannon. Norbert Wiener este considerat pe drept părintele ciberneticii, iar Heinrich von Neumann este creatorul teoriei automatelor.

Conceptul de cibernetică s-a născut din sinteza multor direcții științifice: în primul rând, ca abordare generală a descrierii și analizei acțiunilor organismelor vii și computerelor sau altor automate; în al doilea rând, din analogiile dintre comportamentul comunităților de organisme vii și societatea umană și posibilitatea descrierii acestora folosind o teorie generală a controlului; și în cele din urmă din sinteza teoriei transmiterii informațiilor și fizicii statistice, care a condus la cea mai importantă descoperire, conectând cantitatea de informații și entropia negativă din sistem. Însuși termenul „cibernetică” provine din cuvântul grecesc care înseamnă „timonier”; a fost folosit pentru prima dată de N. Wiener în sensul modern în 1947. Cartea lui N. Wiener, în care a formulat principiile de bază ale ciberneticii, se numește „Cibernetică”. sau control și comunicare în animale și mașini.”

Claude Shannon este un inginer și matematician american, omul care este numit părintele teoriei moderne a informațiilor. El a demonstrat că funcționarea întrerupătoarelor și releelor ​​în circuitele electrice poate fi reprezentată folosind algebra, inventată la mijlocul secolului al XIX-lea. Matematicianul englez George Boole. De atunci, algebra booleană a devenit baza pentru analiza structurii logice a sistemelor de orice nivel de complexitate.

Shannon a demonstrat că orice canal de comunicare zgomotos se caracterizează printr-o viteză limitativă de transmitere a informațiilor, numită limita Shannon. La viteze de transmisie peste această limită, erorile în informațiile transmise sunt inevitabile. Cu toate acestea, folosind metode adecvate de codificare a informațiilor, este posibil să se obțină o probabilitate de eroare arbitrar mică pentru orice canal zgomotos. Cercetările sale au stat la baza dezvoltării sistemelor de transmitere a informațiilor pe liniile de comunicație.

În 1946, genialul matematician american de origine maghiară, Heinrich von Neumann, a formulat conceptul de bază al stocării instrucțiunilor computerului în propria memorie internă, ceea ce a servit ca un impuls uriaș pentru dezvoltarea tehnologiei informatice electronice.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a lucrat ca consultant la Centrul Atomic Los Alamos, unde a lucrat la calcule pentru detonarea explozivă a unei bombe nucleare și a participat la dezvoltarea bombei cu hidrogen.

Neumann deține lucrări legate de organizarea logică a calculatoarelor, probleme de funcționare a memoriei computerului, sisteme de auto-reproducere etc. A luat parte la crearea primului calculator electronic ENIAC, arhitectura computerului pe care a propus-o a stat la baza tuturor ulterioare. modele și încă se numește așa - "von Neumann"

I generația de calculatoare. În 1946 s-au finalizat lucrările în SUA pentru crearea ENIAC, primul computer care folosea componente electronice (Fig. 1.7).

Orez. 1.7. Primul computerENIAC

Noua mașină avea parametri impresionanți: folosea 18 mii de tuburi electronice, ocupa o cameră cu o suprafață de 300 m 2, avea o masă de 30 de tone, iar consumul de energie era de 150 kW. Aparatul a funcționat la o frecvență de ceas de 100 kHz și a efectuat o operație de adunare în 0,2 ms și o înmulțire în 2,8 ms, ceea ce a fost cu trei ordine de mărime mai rapid decât ar putea face mașinile releu. Deficiențele noii mașini au fost dezvăluite rapid. În structura sa, calculatorul ENIAC semăna cu calculatoarele mecanice: s-a folosit sistemul zecimal; programul a fost tastat manual pe 40 de câmpuri de compunere; A fost nevoie de săptămâni pentru a reconfigura câmpurile de comutare. În timpul funcționării de probă, s-a dovedit că fiabilitatea acestei mașini este foarte scăzută: depanarea a durat până la câteva zile. Pentru introducerea și ieșirea datelor au fost folosite benzi perforate și carduri perforate, benzi magnetice și dispozitive de imprimare. Calculatoarele din prima generație au implementat conceptul de program stocat. Calculatoarele de prima generație au fost folosite pentru prognoza meteo, rezolvarea problemelor energetice, problemelor militare și în alte domenii importante.

a II-a generație de calculatoare. Unul dintre cele mai importante progrese care a condus la revoluția în proiectarea computerelor și în cele din urmă la crearea computerelor personale a fost inventarea tranzistorului în 1948. Tranzistorul, care este un element de comutare electronică (poartă), ocupă mult mai puțin. spațiu și consumă mult mai puțină energie, făcând aceeași treabă ca o lampă. Sistemele de calcul construite pe tranzistoare erau mult mai compacte, mai economice și mult mai eficiente decât cele cu tuburi. Trecerea la tranzistori a marcat începutul miniaturizării, ceea ce a făcut posibilă apariția computerelor personale moderne (precum și a altor dispozitive radio - radiouri, casetofone, televizoare etc.). Pentru mașinile din generația a II-a a apărut sarcina de automatizare a programării, deoarece decalajul dintre timpul de dezvoltare a programelor și timpul de calcul în sine creștea. A doua etapă în dezvoltarea tehnologiei informatice la sfârșitul anilor 50 - începutul anilor 60 ai secolului XX. caracterizat prin crearea de limbaje de programare dezvoltate (Algol, Fortran, Cobol) și stăpânirea procesului de automatizare a gestionării fluxului de sarcini folosind computerul însuși, i.e. dezvoltarea sistemelor de operare.

Primul dispozitiv conceput pentru a ușura numărarea a fost abacul. Cu ajutorul domino-urilor de abacus s-au putut efectua operații de adunare și scădere și înmulțiri simple.

1642 - Matematicianul francez Blaise Pascal a proiectat prima mașină mecanică de adunare, Pascalina, care putea efectua mecanic adăugarea numerelor.

1673 - Gottfried Wilhelm Leibniz a proiectat o mașină de adăugare care ar putea efectua mecanic cele patru operații aritmetice.

Prima jumătate a secolului al XIX-lea - Matematicianul englez Charles Babbage a încercat să construiască un dispozitiv de calcul universal, adică un computer. Babbage l-a numit Motorul Analitic. El a stabilit că un computer trebuie să conțină memorie și să fie controlat de un program. Potrivit lui Babbage, un computer este un dispozitiv mecanic pentru care programele sunt setate folosind cărți perforate - carduri din hârtie groasă cu informații imprimate prin găuri (pe atunci erau deja utilizate pe scară largă în războaie).

1941 - Inginerul german Konrad Zuse a construit un mic computer bazat pe mai multe relee electromecanice.

1943 - în SUA, la una dintre întreprinderile IBM, Howard Aiken a creat un computer numit „Mark-1”. Permitea efectuarea calculelor de sute de ori mai rapid decât manual (folosind o mașină de adăugare) și a fost folosit pentru calcule militare. A folosit o combinație de semnale electrice și acționări mecanice. „Mark-1” avea dimensiuni: 15 * 2-5 m și conținea 750.000 de părți. Mașina era capabilă să înmulțească două numere de 32 de biți în 4 secunde.

1943 - în SUA, un grup de specialiști condus de John Mauchly și Prosper Eckert a început să construiască computerul ENIAC bazat pe tuburi vidate.

1945 - matematicianul John von Neumann a fost adus să lucreze la ENIAC și a pregătit un raport pe acest computer. În raportul său, von Neumann a formulat principii generale funcționarea computerelor, adică universală dispozitive de calcul. Până în prezent, marea majoritate a calculatoarelor sunt fabricate în conformitate cu principiile stabilite de John von Neumann.

1947 - Eckert și Mauchly au început dezvoltarea primei mașini electronice seriale UNIVAC (Universal Automatic Computer). Primul model al mașinii (UNIVAC-1) a fost construit pentru Biroul de Recensământ al SUA și pus în funcțiune în primăvara anului 1951. Calculatorul sincron, secvenţial UNIVAC-1 a fost creat pe baza calculatoarelor ENIAC și EDVAC. Funcționa cu o frecvență de ceas de 2,25 MHz și conținea aproximativ 5.000 de tuburi cu vid. Capacitatea de stocare internă de 1000 de numere zecimale pe 12 biți a fost implementată pe 100 de linii de întârziere de mercur.

1949 - Cercetătorul englez Mornes Wilkes a construit primul computer, care a întruchipat principiile lui von Neumann.

1951 - J. Forrester a publicat un articol despre utilizarea nucleelor ​​magnetice pentru stocarea informațiilor digitale.Mașina Whirlwind-1 a fost prima care a folosit memoria nucleelor ​​magnetice. Constă din 2 cuburi cu 32-32-17 nuclee, care asigurau stocarea a 2048 de cuvinte pentru numere binare de 16 biți cu un bit de paritate.

1952 - IBM a lansat primul său computer electronic industrial, IBM 701, care era un computer paralel sincron care conținea 4.000 de tuburi vid și 12.000 de diode. O versiune îmbunătățită a IBM 704 a fost diferită de mare viteză lucru, a folosit registre index și a reprezentat datele în formă de virgulă mobilă.

După computerul IBM 704, a fost lansat IBM 709, care din punct de vedere arhitectural era aproape de mașinile din a doua și a treia generație. În această mașină, a fost folosită pentru prima dată adresarea indirectă și au apărut pentru prima dată canalele de intrare-ieșire.

1952 - Remington Rand a lansat computerul UNIVAC-t 103, care a fost primul care a folosit întreruperi software. Angajații Remington Rand au folosit o formă algebrică de algoritmi de scriere numită „Cod scurt” (primul interpret, creat în 1949 de John Mauchly).

1956 - IBM a dezvoltat capete magnetice plutitoare pe o pernă de aer. Invenția lor a făcut posibilă crearea unui nou tip de memorie - dispozitive de stocare pe disc (SD), a căror importanță a fost pe deplin apreciată în deceniile următoare ale dezvoltării tehnologiei computerelor. Primele dispozitive de stocare pe disc au apărut în mașinile IBM 305 și RAMAC. Acesta din urmă avea un pachet format din 50 de discuri metalice cu înveliș magnetic, care se roteau cu o viteză de 12.000 rpm. /min. Suprafața discului conținea 100 de piste pentru înregistrarea datelor, fiecare conținând 10.000 de caractere.

1956 - Ferranti a lansat computerul Pegasus, în care conceptul de registre de uz general (GPR) a fost implementat pentru prima dată. Odată cu apariția RONului, distincția dintre registrele indici și acumulatori a fost eliminată, iar programatorul avea la dispoziție nu unul, ci mai multe registre acumulatoare.

1957 - un grup condus de D. Backus a finalizat lucrările la primul limbaj de programare nivel inalt, numit FORTRAN. Limbajul, implementat pentru prima dată pe computerul IBM 704, a contribuit la extinderea domeniului de aplicare a computerelor.

anii 1960 - Generația a 2-a de calculatoare, elementele logice ale computerului sunt implementate pe baza dispozitivelor tranzistoare semiconductoare, sunt dezvoltate limbaje de programare algoritmică precum Algol, Pascal și altele.

anii 1970 - a 3-a generație de calculatoare, circuite integrate care conțin pe unul singur plachetă semiconductoare mii de tranzistoare. Au început să fie create SO și limbaje de programare structurată.

1974 - mai multe companii au anunțat crearea unui computer personal bazat pe microprocesorul Intel-8008 - un dispozitiv care îndeplinește aceleași funcții ca un computer mare, dar este conceput pentru un singur utilizator.

1975 - a apărut primul computer personal distribuit comercial Altair-8800 bazat pe microprocesorul Intel-8080. Acest computer avea doar 256 de octeți de RAM și nu exista tastatură sau ecran.

Sfârșitul anului 1975 - Paul Allen și Bill Gates (viitorii fondatori ai Microsoft) au creat un interpret de limbaj de bază pentru computerul Altair, care a permis utilizatorilor să comunice pur și simplu cu computerul și să scrie cu ușurință programe pentru acesta.

August 1981 - IBM a introdus computerul personal IBM PC. Microprocesorul principal al computerului a fost un microprocesor Intel-8088 pe 16 biți, care a permis lucrul cu 1 megaoctet de memorie.

anii 1980 - a 4-a generație de calculatoare construite pe circuite integrate mari. Microprocesoarele sunt implementate ca un singur cip, Productie in masa calculatoare personale.

anii 1990 — a 5-a generație de calculatoare, circuite integrate ultra-mari. Procesoarele conțin milioane de tranzistori. Apariția globală retele de calculatoare utilizare în masă.

anii 2000 — a șasea generație de calculatoare. Integrarea calculatoarelor și aparate electrocasnice, calculatoare încorporate, dezvoltare de calcul în rețea.

Computerul creat de ei a funcționat de o mie de ori mai repede decât Mark 1. Dar s-a dovedit că cel mai Multă vreme, acest computer a fost inactiv, deoarece pentru a seta metoda de calcul (programul) în acest computer a fost necesar să se conecteze firele în modul necesar timp de câteva ore sau chiar câteva zile. Iar calculul în sine ar putea dura apoi doar câteva minute sau chiar secunde.

Pentru a simplifica și accelera procesul de setare a programelor, Mauchly și Eckert au început să proiecteze un nou computer care ar putea stoca programul în memoria sa. În 1945, celebrul matematician John von Neumann a fost adus la muncă și a pregătit un raport pe acest computer. Raportul a fost trimis multor oameni de știință și a devenit cunoscut pe scară largă deoarece în el von Neumann a formulat în mod clar și simplu principiile generale de funcționare a computerelor, adică a dispozitivelor de calcul universale. Și până în prezent, marea majoritate a calculatoarelor sunt fabricate în conformitate cu principiile pe care John von Neumann le-a subliniat în raportul său din 1945. Primul computer care a întruchipat principiile lui von Neumann a fost construit în 1949 de către cercetătorul englez Maurice Wilkes.

Dezvoltarea primei mașini electronice seriale UNIVAC (Universal Automatic Computer) a început în jurul anului 1947 de către Eckert și Mauchli, care au fondat compania ECKERT-MAUCHLI în decembrie același an. Primul model al mașinii (UNIVAC-1) a fost construit pentru Biroul de Recensământ al SUA și pus în funcțiune în primăvara anului 1951. Calculatorul sincron, secvenţial UNIVAC-1 a fost creat pe baza calculatoarelor ENIAC și EDVAC. Funcționa cu o frecvență de ceas de 2,25 MHz și conținea aproximativ 5000 de tuburi cu vid. Dispozitivul de stocare intern cu o capacitate de 1000 de numere zecimale pe 12 biți a fost implementat pe 100 de linii de întârziere de mercur.

La scurt timp după ce mașina UNIVAC-1 a fost pusă în funcțiune, dezvoltatorii săi au venit cu ideea programării automate. S-a rezumat la asigurarea faptului că mașina în sine poate pregăti secvența de comenzi necesară pentru a rezolva o anumită problemă.

Un factor limitativ puternic în munca designerilor de computere la începutul anilor 1950 a fost lipsa memoriei de mare viteză. Potrivit unuia dintre pionierii calculatoarelor, D. Eckert, „arhitectura unei mașini este determinată de memorie”. Cercetătorii și-au concentrat eforturile asupra proprietăților de memorie ale inelelor de ferită înșirate pe matrice de sârmă.

În 1951, J. Forrester a publicat un articol despre utilizarea nucleelor ​​magnetice pentru stocarea informațiilor digitale. Aparatul Whirlwind-1 a fost primul care a folosit memoria cu miez magnetic. Constă din 2 cuburi 32 x 32 x 17 cu nuclee care asigurau stocarea a 2048 de cuvinte pentru numere binare pe 16 biți cu un bit de paritate.

Curând, IBM s-a implicat în dezvoltarea calculatoarelor electronice. În 1952, a lansat primul său computer electronic industrial, IBM 701, care era un computer paralel sincron care conținea 4.000 de tuburi vid și 12.000 de diode cu germaniu. O versiune îmbunătățită a mașinii IBM 704 s-a remarcat prin viteza sa mare, a folosit registre index și a reprezentat datele în formă de virgulă mobilă.

IBM 704
După computerul IBM 704, a fost lansat IBM 709, care, din punct de vedere arhitectural, era aproape de mașinile din a doua și a treia generație. În această mașină, adresarea indirectă a fost folosită pentru prima dată și au apărut pentru prima dată canalele I/O.

În 1956, IBM a dezvoltat capete magnetice plutitoare pe o pernă de aer. Invenția lor a făcut posibilă crearea unui nou tip de memorie - dispozitive de stocare pe disc (SD), a căror importanță a fost pe deplin apreciată în deceniile următoare ale dezvoltării tehnologiei computerelor. Primele dispozitive de stocare pe disc au apărut în mașinile IBM 305 și RAMAC. Acesta din urmă avea un pachet format din 50 de discuri metalice acoperite magnetic care se roteau cu o viteză de 12.000 rpm. Suprafața discului conținea 100 de piste pentru înregistrarea datelor, fiecare conținând 10.000 de caractere.

După primul computer de producție UNIVAC-1, Remington-Rand a lansat în 1952 computerul UNIVAC-1103, care a funcționat de 50 de ori mai rapid. Ulterior, întreruperile software au fost folosite pentru prima dată în computerul UNIVAC-1103.

Angajații Rernington-Rand au folosit o formă algebrică de algoritmi de scriere numită „Cod scurt” (primul interpret, creat în 1949 de John Mauchly). În plus, este necesar de remarcat ofițerul US Navy și liderul echipei de programare, apoi căpitanul (mai târziu singura femeie amiral din Marine) Grace Hopper, care a dezvoltat primul program compilator. Apropo, termenul „compilator” a fost introdus pentru prima dată de G. Hopper în 1951. Acest program de compilare a tradus în limbajul mașinii întregul program, scris într-o formă algebrică convenabilă pentru prelucrare. G. Hopper este, de asemenea, autorul termenului „bug” aplicat computerelor. Odată, un gândac (în engleză - bug) a zburat în laborator printr-o fereastră deschisă, care, stând pe contacte, le-a scurtcircuitat, provocând o defecțiune gravă în funcționarea mașinii. Gândacul ars a fost lipit de jurnalul administrativ, unde au fost înregistrate diverse defecțiuni. Așa a fost documentat primul bug din computere.

IBM a făcut primii pași în domeniul automatizării programării prin crearea „Fast Coding System” pentru mașina IBM 701 în 1953. În URSS, A. A. Lyapunov a propus unul dintre primele limbaje de programare. În 1957, un grup condus de D. Backus a finalizat lucrările la primul limbaj de programare de nivel înalt, care mai târziu a devenit popular, numit FORTRAN. Limbajul, implementat pentru prima dată pe computerul IBM 704, a contribuit la extinderea domeniului de aplicare a computerelor.

Alexei Andreevici Lyapunov
În Marea Britanie, în iulie 1951, la o conferință la Universitatea din Manchester, M. Wilkes a prezentat un raport „Cea mai bună metodă de proiectare mașină automată„, care a devenit o lucrare de pionierat privind fundamentele microprogramarii. Metoda propusă de el pentru proiectarea dispozitivelor de control și-a găsit o largă aplicație.

M. Wilkes și-a realizat ideea de microprogramare în 1957, când a creat mașina EDSAC-2. În 1951, M. Wilkes, împreună cu D. Wheeler și S. Gill, au scris primul manual de programare, „Composing Programs for Electronic Computing Machines”.

În 1956, Ferranti a lansat computerul Pegasus, care a implementat pentru prima dată conceptul de registre de uz general (GPR). Odată cu apariția RONului s-a eliminat distincția dintre registrele indici și acumulatori, iar programatorul avea la dispoziție nu unul, ci mai multe registre de acumulatori.

Apariția computerelor personale

Microprocesoarele au fost utilizate pentru prima dată într-o varietate de dispozitive specializate, cum ar fi calculatoarele. Dar în 1974, mai multe companii au anunțat crearea unui computer personal bazat pe microprocesorul Intel-8008, adică un dispozitiv care îndeplinește aceleași funcții ca un computer mare, dar este conceput pentru un singur utilizator. La începutul anului 1975, a apărut primul computer personal distribuit comercial, Altair-8800, bazat pe microprocesorul Intel-8080. Acest computer s-a vândut cu aproximativ 500 de dolari și, deși capabilitățile sale erau foarte limitate (RAM era de doar 256 de octeți, nu exista tastatură și ecran), aspectul său a fost întâmpinat cu mare entuziasm: câteva mii de seturi ale mașinii au fost vândute în primele luni. Cumpărătorii au furnizat acestui computer dispozitive suplimentare: un monitor pentru afișarea informațiilor, o tastatură, unități de extindere a memoriei etc. În curând aceste dispozitive au început să fie produse de alte companii. La sfârșitul anului 1975, Paul Allen și Bill Gates (viitorii fondatori ai Microsoft) au creat un interpret de limbaj de bază pentru computerul Altair, care a permis utilizatorilor să comunice ușor cu computerul și să scrie cu ușurință programe pentru acesta. Acest lucru a contribuit, de asemenea, la creșterea popularității computerelor personale.

Succesul lui Altair-8800 a forțat multe companii să înceapă să producă computere personale. Calculatoarele personale au început să fie vândute complet echipate, cu tastatură și monitor; cererea pentru ele se ridica la zeci și apoi sute de mii de unități pe an. Au apărut mai multe reviste dedicate computerelor personale. Numeroase programe utile au contribuit în mare măsură la creșterea vânzărilor semnificație practică. Au apărut și programe distribuite comercial, de exemplu programul de editare de text WordStar și procesorul de foi de calcul VisiCalc (1978, respectiv 1979). Acestea și multe alte programe au făcut achiziția de calculatoare personale foarte profitabilă pentru afaceri: cu ajutorul lor, a devenit posibilă efectuarea de calcule contabile, întocmirea documentelor etc. Utilizarea computerelor mari în aceste scopuri era prea costisitoare.

La sfârșitul anilor 1970, răspândirea calculatoarelor personale a dus chiar la o scădere ușoară a cererii de calculatoare mari și minicalculatoare (minicalculatoare). Acest lucru a devenit o problemă serioasă de îngrijorare pentru IBM, compania lider în producția de calculatoare mari, iar în 1979 IBM a decis să încerce mâna pe piața computerelor personale. Cu toate acestea, conducerea companiei a subestimat importanța viitoare a acestei piețe și a văzut crearea unui computer personal ca doar un experiment minor - ceva ca unul dintre zecile de lucrări efectuate la companie pentru a crea echipamente noi. Pentru a nu cheltui prea mulți bani pe acest experiment, conducerea companiei a oferit unității responsabile de acest proiect o libertate fără precedent în companie. În special, i s-a permis să nu proiecteze un computer personal de la zero, ci să folosească blocuri realizate de alte companii. Și această unitate a profitat din plin de șansa dată.

Cel mai recent microprocesor pe 16 biți Intel-8088 a fost ales ca microprocesor principal al computerului. Utilizarea sa a făcut posibilă creșterea semnificativă a capacităților potențiale ale computerului, deoarece noul microprocesor permitea lucrul cu 1 megaoctet de memorie, iar toate computerele disponibile la acel moment erau limitate la 64 de kiloocteți.

În august 1981, un nou computer numit IBM PC a fost prezentat oficial publicului, iar la scurt timp după aceea a câștigat o mare popularitate în rândul utilizatorilor. Câțiva ani mai târziu, PC-ul IBM a ocupat o poziție de lider pe piață, înlocuind modelele de computere pe 8 biți.

PC IBM
Secretul popularității PC-ului IBM este că IBM nu și-a făcut computerul un singur dispozitiv dintr-o singură bucată și nu și-a protejat designul cu brevete. În schimb, ea a asamblat computerul din piese fabricate independent și nu a păstrat secrete specificațiile acelor părți și modul în care erau conectate. În schimb, principiile de proiectare ale PC-ului IBM erau disponibile pentru toată lumea. Această abordare, numită principiul arhitecturii deschise, a făcut din PC-ul IBM un succes uimitor, deși a împiedicat IBM să-și împărtășească beneficiile succesului său. Iată cum deschiderea arhitecturii IBM PC a influențat dezvoltarea computerelor personale.

Promisiunea și popularitatea PC-ului IBM au făcut ca producția de diferite componente și dispozitive suplimentare pentru PC-ul IBM să fie foarte atractivă. Concurența dintre producători a dus la componente și dispozitive mai ieftine. Foarte curând, multe companii au încetat să se mulțumească cu rolul de producători de componente pentru PC-ul IBM și au început să-și asambleze propriile computere compatibile cu PC-ul IBM. Deoarece aceste companii nu trebuiau să suporte costurile uriașe ale IBM pentru cercetare și menținerea structurii unei companii uriașe, au putut să-și vândă calculatoarele mult mai ieftine (uneori de 2-3 ori) decât calculatoarele IBM similare.

Calculatoarele compatibile cu PC-ul IBM au fost inițial numite disprețuitor „clone”, dar această poreclă nu a prins, deoarece mulți producători de computere compatibile cu PC-ul IBM au început să implementeze progrese tehnice mai rapid decât IBM însuși. Utilizatorii au putut să-și actualizeze computerele în mod independent și să le echipeze cu dispozitive suplimentare de la sute de producători diferiți.

Calculatoarele personale ale viitorului

Baza computerelor viitorului nu va fi tranzistoarele de siliciu, unde informația este transmisă de electroni, ci sistemele optice. Purtătorul de informații vor fi fotonii, deoarece sunt mai ușori și mai rapidi decât electronii. Ca urmare, computerul va deveni mai ieftin și mai compact. Dar cel mai important lucru este că calculul optoelectronic este mult mai rapid decât cel folosit în prezent, astfel încât computerul va fi mult mai puternic.

PC-ul va fi de dimensiuni mici și va avea puterea supercalculatoarelor moderne. PC-ul va deveni un depozit de informații care acoperă toate aspectele noastre Viata de zi cu zi, nu va fi legat de retelelor electrice. Acest PC va fi protejat de hoți datorită unui scaner biometric care își va recunoaște proprietarul după amprentă.

Principala modalitate de a comunica cu computerul va fi vocea. Computerul desktop se va transforma într-un „bar de bomboane” sau, mai degrabă, într-un ecran gigant de computer - un afișaj fotonic interactiv. Nu este nevoie de o tastatură, deoarece toate acțiunile pot fi efectuate prin atingerea unui deget. Dar pentru cei care preferă o tastatură, o tastatură virtuală poate fi creată pe ecran în orice moment și îndepărtată atunci când nu mai este necesară.

Computerul va deveni sistem de operare acasă, iar casa va începe să răspundă nevoilor proprietarului, va cunoaște preferințele acestuia (prea cafea la ora 7, redați muzica preferată, înregistrați emisiunea TV dorită, reglați temperatura și umiditatea etc.)

Dimensiunea ecranului nu va juca niciun rol în computerele viitorului. Poate fi la fel de mare ca desktopul dvs. sau mic. Versiunile mai mari ale ecranelor de computer vor fi bazate pe cristale lichide excitate fotonic, care vor avea un consum de energie mult mai mic decât monitoarele LCD de astăzi. Culorile vor fi vibrante, iar imaginile vor fi precise (posibil afișaj cu plasmă). De fapt, conceptul de „rezoluție” de astăzi va fi foarte atrofiat.

Nevoia de dispozitive care să accelereze procesul de numărare a apărut la oameni cu mii de ani în urmă. Pe atunci, pentru asta se foloseau mijloace simple, cum ar fi bastoanele de numărat. Mai tarziu a aparut abacul, cunoscut la noi ca abacul. Permitea doar cele mai simple operații aritmetice să fie efectuate. S-au schimbat multe de atunci. Aproape fiecare casă are în buzunar un computer și un smartphone. Toate acestea pot fi combinate sub denumirea generală „Tehnologia computerului” sau „Tehnologia computerului”. În acest articol veți afla puțin mai multe despre istoria dezvoltării sale.

1623 Wilhelm Schickard se gândește: „De ce nu inventez prima mașină de adăugare?” Și o inventează. El produce un dispozitiv mecanic capabil să efectueze operații aritmetice de bază (adunare, înmulțire, împărțire și scădere) și lucrează cu ajutorul roților și cilindrilor.

1703 Gottfried Wilhelm Leibniz descrie sistemul de numere binar în tratatul său „Explication de l’Arithmtique Binaire”, care este tradus în rusă ca „Explicația aritmeticii binare”. Implementarea computerelor care îl folosesc este mult mai simplă, iar Leibniz însuși știa despre acest lucru. În 1679, el a creat un desen al unui computer binar. Dar, în practică, primul astfel de dispozitiv a apărut abia la mijlocul secolului al XX-lea.

1804 Cărțile perforate (cărțile perforate) au apărut pentru prima dată. Utilizarea lor a continuat până în anii 1970. Sunt foi de carton subțire cu găuri pe alocuri. Informațiile au fost înregistrate prin diverse secvențe ale acestor găuri.

1820 Charles Xavier Thomas (da, aproape ca profesorul X) lansează Thomas Adding Machine, care a rămas în istorie ca primul dispozitiv de numărare produs în masă.

1835 Charles Babbage vrea să-și inventeze propriul motor analitic și îl descrie. Inițial, scopul dispozitivului a fost de a calcula tabele logaritmice cu mare precizie, dar Babbage s-a răzgândit ulterior. Acum visul lui era o mașină de uz general. La acea vreme, crearea unui astfel de dispozitiv era destul de posibilă, dar lucrul cu Babbage s-a dovedit a fi dificil din cauza caracterului său. Ca urmare a unor neînțelegeri, proiectul a fost închis.

1845 Israel Staffel creează primul dispozitiv capabil să extragă rădăcini pătrate din numere.

1905 Percy Ludgert publică un design pentru un computer mecanic programabil.

1936 Konrad Zuse decide să-și creeze propriul calculator. Îi spune Z1.

1941 Konrad Zuse lansează Z3, primul computer controlat de software din lume. Ulterior, mai multe zeci de dispozitive din seria Z au fost lansate.

1961 Lansarea ANITA Mark VII, primul calculator complet electronic din lume.

Câteva cuvinte despre generațiile de calculatoare.

1-a generație. Acestea sunt așa-numitele calculatoare cu tuburi. Ele funcționează folosind tuburi vidate. Primul astfel de dispozitiv a fost creat la mijlocul secolului al XX-lea.

a 2-a generație. Toată lumea a folosit calculatoare de prima generație, până când brusc, în 1947, Walter Brattain și John Bardeen au inventat un lucru foarte important - tranzistorul. Așa a apărut a doua generație de calculatoare. Au consumat mult mai puțină energie și au fost mai productivi. Aceste dispozitive au fost comune în anii 50 și 60 ai secolului XX, până când circuitul integrat a fost inventat în 1958.

a 3-a generație. Funcționarea acestor calculatoare se baza pe circuite integrate. Fiecare astfel de circuit conține sute de milioane de tranzistori. Cu toate acestea, crearea celei de-a treia generații nu a oprit producția de computere din a doua generație.

a 4-a generație.În 1969, lui Ted Hoff i-a venit ideea de a înlocui multe circuite integrate cu un singur dispozitiv mic. Mai târziu a fost numit microcircuit. Datorită acestui fapt, a devenit posibil să se creeze microcalculatoare foarte mici. Primul astfel de dispozitiv a fost lansat de Intel. Și în anii 80, microprocesoarele și microcalculatoarele s-au dovedit a fi cele mai comune. Încă le folosim acum.

Era Poveste scurta dezvoltarea tehnologiilor informatice si a tehnologiei informatice. Sper ca am reusit sa te interesez. La revedere!

Știați, Ce este un experiment de gândire, experiment gedanken?
Aceasta este o practică inexistentă, o experiență de altă lume, o imaginație a ceva care nu există de fapt. Experimentele gândirii sunt ca niște vise trezite. Ei dau naștere monștrilor. Spre deosebire de un experiment fizic, care este un test experimental de ipoteze, un „experiment de gândire” înlocuiește în mod magic testarea experimentală cu concluziile dorite care nu au fost testate în practică, manipulând construcții logice care încalcă de fapt logica însăși prin utilizarea premiselor nedovedite ca fiind dovedite, că este, prin substituire. Astfel, sarcina principală a solicitanților „experimentelor de gândire” este de a înșela ascultătorul sau cititorul prin înlocuirea unui experiment fizic real cu „păpușa” sa - raționament fictiv în eliberare condiționată fără verificarea fizică în sine.
Umplerea fizicii cu „experimente de gândire” imaginare a dus la apariția unei imagini absurde, suprareale și confuze a lumii. Un adevărat cercetător trebuie să distingă astfel de „împachetări de bomboane” de valorile reale.

Relativiștii și pozitiviștii susțin că „experimentele de gândire” sunt un instrument foarte util pentru testarea teoriilor (care apar și în mintea noastră) pentru coerență. În aceasta, ei înșală oamenii, deoarece orice verificare poate fi efectuată doar de o sursă independentă de obiectul verificării. Reclamantul însuși al ipotezei nu poate fi un test al propriei afirmații, întrucât motivul în sine a acestei afirmații este absența contradicțiilor în afirmație vizibilă reclamantului.

Vedem acest lucru în exemplul SRT și GTR, care s-au transformat într-un tip unic de religie care guvernează știința și opinie publica. Nici o cantitate de fapte care le contrazic nu poate depăși formula lui Einstein: „Dacă un fapt nu corespunde teoriei, schimbați faptul” (Într-o altă versiune, „Faptul nu corespunde teoriei? - Cu atât mai rău pentru faptul că ”).

Maximul pe care un „experiment de gândire” îl poate pretinde este doar consistența internă a ipotezei în cadrul propriei logici a solicitantului, adesea deloc adevărată. Acest lucru nu verifică conformitatea cu practica. Verificarea reală poate avea loc doar într-un experiment fizic real.

Un experiment este un experiment pentru că nu este o rafinare a gândirii, ci un test al gândirii. Un gând care este auto-consecvent nu se poate verifica singur. Acest lucru a fost dovedit de Kurt Gödel.