Tehnologia calculatoarelor tu. Dispozitive de calcul și dispozitive din antichitate până în zilele noastre - document

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚEI AL FEDERATIEI RUSE

Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior

Universitatea de Comerț și Economic de Stat din Rusia

Institutul Ufa (filiala)

Facultate jurisprudenţă şi învăţământ la distanţă

Bine 1 (5,5 g)

Specialitate 080507.65 „Managementul organizației”

Departament „Managementul intern

și comerțul internațional»

Zhuravlev Serghei Vladimirovici

Istoria dezvoltării tehnologia calculatoarelor. Scurt istoric. Generații de calculatoare. Perspective pentru dezvoltarea tehnologiei informatice.

Test

disciplina: "Informatica"

permit apărarea:

Șef: Zakiryanov F.K._____________

(semnătură)

_________________

Evaluarea apărării

_______________________________________

Data Semnătura__________

Introducere................................................. ....... ................................ pagina 3

Etapa inițială de dezvoltare a tehnologiei informatice.................. pag. 4

Începutul istoriei electronice moderne

tehnologia calculatoarelor…………………………………...……. pagina 7

Generații de calculatoare.................................................. .... ....................... pagina 9

Calculatoare personale............................................................. ..... pagina 13

Ce urmeaza? .................................................. ...... ................................ pagina 16

Concluzie…………………………………………………… pagina 18

Bibliografie................................................. . ............. pagina 20

Introducere

Cuvântul „calculator” înseamnă „calculator”, adică. dispozitiv pentru

calculele. Necesitatea automatizării procesării datelor, inclusiv a calculelor, a apărut cu mult timp în urmă. În urmă cu mai bine de 1500 de ani, pentru numărare se foloseau bețe de numărat, pietricele etc.

În zilele noastre este greu de imaginat că fără computere este posibil

descurca. Dar nu cu mult timp în urmă, până la începutul anilor ’70, computerele erau disponibile unui cerc foarte restrâns de specialiști, iar utilizarea lor, de regulă, a rămas învăluită în secret și puțin cunoscută publicului larg. Cu toate acestea, în 1971, a avut loc un eveniment care a schimbat radical situația și, cu o viteză fantastică, a transformat computerul într-un instrument de lucru zilnic pentru zeci de milioane de oameni. În acel an fără îndoială semnificativ, aproape necunoscuta companie Intel dintr-un orășel american cu frumosul nume de Santa Clara (California) a lansat primul microprocesor. Lui îi datorăm apariția unei noi clase de sisteme de calcul - computerele personale, care sunt acum folosite în mod esențial de toată lumea, de la studenți. clasele primareși contabili pentru oamenii de știință și ingineri.

La sfârșitul secolului al XX-lea, este imposibil să ne imaginăm viața fără un computer personal. Computerul a intrat ferm în viața noastră, devenind principalul asistent al omului. Astăzi, în lume există multe computere de la diferite companii, diferite grupuri de complexitate, scopuri și generații.

În acest eseu ne vom uita la istoria dezvoltării tehnologiei informatice, precum și scurtă recenzie despre posibilitățile de utilizare a sistemelor moderne de calcul și tendințele ulterioare în dezvoltarea calculatoarelor personale.

Etapa inițială de dezvoltare a tehnologiei informatice.

Totul a început cu ideea de a învăța o mașină să numere sau măcar să adauge numere întregi cu mai multe cifre. În jurul anului 1500, marea figură a Iluminismului, Leonardo da Vinci, a dezvoltat o schiță a unui dispozitiv de adăugare pe 13 biți, care a fost prima încercare de a rezolva această problemă care a ajuns până la noi. Prima mașină de însumare care funcționează a fost construită în 1642 de Blaise Pascal, un fizician, matematician și inginer francez celebru. Mașina lui de 8 biți a supraviețuit până în zilele noastre.

Fig.1. Blaise Pascal (1623 – 1662) și mașina sa de calcul

Au trecut aproape 250 de ani de la minunata curiozitate că mașina lui Pascal a fost percepută de contemporani până la crearea unei unități practic utile și utilizată pe scară largă - o mașină de adăugare (un dispozitiv de calcul mecanic capabil să efectueze 4 operații aritmetice). Deja la începutul secolului al XIX-lea, nivelul de dezvoltare a unei serii de științe și domenii de activitate practică (matematică, mecanică, astronomie, inginerie, navigație etc.) era atât de ridicat încât necesită urgent performanța unei cantități uriașe. de calcule care au depăşit capacităţile unei persoane neînarmate.tehnologie adecvată. Atât oameni de știință remarcabili de renume mondial, cât și sute de oameni, numele multora dintre care nu au ajuns la noi, care și-au dedicat viața proiectării dispozitivelor mecanice, au lucrat la crearea și îmbunătățirea acestuia. dispozitive de calcul.

În anii 70 ai secolului nostru, mașinile de adăugare mecanice și „cele mai apropiate rude” ale acestora echipate cu o unitate electrică - computere cu tastatură electromecanica - stăteau pe rafturile magazinelor. După cum se întâmplă adesea, o perioadă destul de lungă de timp au coexistat în mod surprinzător cu tehnologia de un nivel complet diferit - calculatoarele digitale automate (ADCM), care în limbajul obișnuit sunt mai des numite computere (deși, strict vorbind, aceste concepte nu prea coincid). Istoria ACVM datează din prima jumătate a secolului trecut și este asociată cu numele remarcabilului matematician și inginer englez Charles Babbage. În 1822, a proiectat și timp de aproape 30 de ani a construit și îmbunătățit o mașină, numită mai întâi „diferență”, iar apoi, după numeroase îmbunătățiri ale designului, „analitică”. Motorul „analitic” conținea principii care au devenit fundamentale pentru tehnologia computerelor.

1. Executarea automată a operațiunilor.

Pentru a efectua calcule la scară largă, este important nu numai cât de repede este efectuată o operație aritmetică individuală, ci și să nu existe „goluri” între operațiuni care necesită intervenție umană directă. De exemplu, majoritatea calculatoarelor moderne nu îndeplinesc această cerință, deși efectuează foarte rapid toate operațiunile disponibile. Este necesar ca operațiunile să urmeze una după alta fără oprire.

2. Lucrați conform programului introdus „din zbor”.

Pentru a efectua automat operații, programul trebuie introdus în actuator la o viteză proporțională cu viteza operațiunilor. Babbage a propus să folosească cărți perforate, care până atunci erau folosite pentru a controla războaiele, pentru a preînregistra programele și a le introduce în mașină.

3. Necesitatea unui dispozitiv special - memorie - pentru stocarea datelor (Babbage l-a numit „depozit”).

Orez. 2. Charles Babbage (1792 – 1871) și „motorul analitic” al său

Aceste idei revoluționare au întâmpinat imposibilitatea implementării lor pe baza tehnologiei mecanice, deoarece până la apariția primului motor electric a rămas aproape o jumătate de secol și până la primul tub radio electronic a rămas aproape un secol! Erau atât de înaintea timpului lor încât au fost în mare măsură uitați și redescoperiți în secolul următor.

Dispozitivele automate de calcul au apărut pentru prima dată la mijlocul secolului al XX-lea. Acest lucru a devenit posibil datorită utilizării releelor ​​electromecanice împreună cu structurile mecanice. Lucrările la mașini releu au început în anii 30 și au continuat cu succes variabil până când în 1944, sub conducerea lui Howard Aiken, un matematician și fizician american, mașina Mark-1 a fost lansată la IBM (International Business Machines).”, care a fost primul care a implementat ideile lui Babbage (deși dezvoltatorii aparent nu erau familiarizați cu ele). Elementele mecanice (roțile de numărare) erau folosite pentru a reprezenta numerele, iar elementele electromecanice pentru control. Una dintre cele mai puternice mașini de releu RVM-1 a fost construită la începutul anilor 50 în URSS sub conducerea lui N.I. Bessonov; a efectuat până la 20 de înmulțiri pe secundă pe numere binare destul de lungi.

Cu toate acestea, apariția mașinilor releu a fost iremediabil întârziată și au fost foarte repede înlocuite cu cele electronice, care erau mult mai productive și mai fiabile.

Începutul istoriei moderne a calculului electronic

O adevărată revoluție în calcul a avut loc în legătură cu utilizarea dispozitivelor electronice. Lucrările la ele au început la sfârșitul anilor 30, simultan în SUA, Germania, Marea Britanie și URSS. În acest moment, tuburile cu vid, care deveniseră baza tehnică pentru dispozitivele de procesare și stocare a informațiilor digitale, erau deja utilizate pe scară largă în dispozitivele de inginerie radio.

Primul calculator de operare a fost ENIAC (SUA, 1945 – 1946). Numele său, bazat pe primele litere ale cuvintelor engleze corespunzătoare, înseamnă „integrator și calculator electronic-numeric”. Crearea sa a fost condusă de John Mauchly și Presper Eckert, care au continuat munca lui George Atanasov, care a început la sfârșitul anilor 30. Mașina conținea aproximativ 18 mii de tuburi vid și multe elemente electromecanice. Consumul său de energie a fost de 150 kW, ceea ce este suficient pentru a alimenta o centrală mică.

Aproape simultan, se lucra la crearea computerelor în Marea Britanie. În primul rând, numele lui Allan Turing, un matematician care și-a adus o mare contribuție la teoria algoritmilor și teoria codificării, le este asociat. În 1944, mașina Colossus a fost lansată în Marea Britanie.

Acestea și o serie de alte prime computere nu au avut cea mai importantă calitate din punctul de vedere al proiectanților computerelor ulterioare - programul nu a fost stocat în memoria mașinii, ci a fost tastat într-un mod destul de complex folosind dispozitive de comutare externe.

Unul dintre cei mai mari matematicieni americani, John von Neumann, a adus o contribuție uriașă la teoria și practica creării tehnologiei informatice electronice în stadiul inițial al dezvoltării acesteia. „Principiile lui Von Neumann” au intrat pentru totdeauna în istoria științei. Combinația acestor principii a dat naștere arhitecturii clasice de computer (von Neumann). Unul dintre cele mai importante principii, principiul programului stocat, cere ca programul să fie stocat în memoria mașinii în același mod în care informațiile originale sunt stocate în acesta. Primul calculator cu programe stocate (EDSAC) a fost construit în Marea Britanie în 1949.

Orez. 3. John von Neumann (1903-1957) Fig. 4. Serghei Alexandrovici Lebedev (1902-1974)

În țara noastră, până în anii 70, crearea computerelor a fost realizată aproape în întregime independent și independent de lumea exterioară (și această „lume” în sine era aproape complet dependentă de Statele Unite). Faptul este că tehnologia computerelor electronice încă din momentul creării sale inițiale a fost considerată un produs strategic de top-secret, iar URSS a trebuit să o dezvolte și să o producă independent. Treptat, regimul de secretizare s-a atenuat, dar chiar și la sfârșitul anilor 80, țara noastră nu putea cumpăra decât modele de calculatoare învechite din străinătate (iar cele mai moderne și puternice computere sunt încă dezvoltate și produse de producători de top - SUA și Japonia - în secret. modul).

Primul computer autohton, MESM („calculatorul electronic mic”), a fost creat în 1951 sub conducerea lui Serghei Aleksandrovici Lebedev, cel mai mare designer sovietic de tehnologie computerizată, mai târziu academician, laureat al premiilor de stat, care a condus crearea multor companii interne. calculatoare. Recordul printre ei și unul dintre cele mai bune din lume pentru vremea sa a fost BESM-6 („mașină de calcul electronic mare, al 6-lea model”), creat la mijlocul anilor ’60 și pentru o lungă perioadă de timp a fost mașina de bază în apărare, spațiu cercetare, cercetare științifică și tehnică în URSS. Pe lângă mașinile din seria BESM, au fost produse și computere din alte serii - „Minsk”, „Ural”, M-20, „Mir” și altele, create sub conducerea lui I.S. Bruk și M.A. Kartsev, B.I. Rameev, V. M. Glushkov, Yu. A. Bazilevsky și alți designeri și teoreticieni autohtoni ai informaticii. dezvoltare. ... terminator 10 + T R teroare 6 + T A tehnică 7 + T M tehnocratism 12 + T I tehnofobie... Filippov F.R. Din generatii La generaţie: sociologie si...

Tehnologii moderne ale informației (2)

Curs >> Informatica, programare

... Dezvoltare tehnica de calcul tehnologieÎN dezvoltare tehnica de calcul tehnologie putem evidenția fundalul și patru generatii electronic tehnica de calcul ... perspectiveși oportunități pentru mai departe dezvoltare ... calculator tehnica de calcul centrele a fost primul din punct de vedere istoric ... Poveste dezvoltare ...

Economie și management în industria energetică rusă modernă

Rezervați >> Teoria economică

... poveste dezvoltare turbină cu abur tehnologie pentru centralele nucleare este poveste...condiţional istoric, politic... să dăm scurt certificat O... dezvoltare industria energiei electrice 5.7.1. Dezvoltare perspective dezvoltare ... tehnica de calcul tehnologie. ...nou generatii efectuate... calculator, ...

Kantarovich

Drept >> Cifre istorice

... certificat... asistenții principali ai primului generatii-- V.A.Zalgallera... parţial istoric neînţelegere... modernă istorie, ... Pentru calculator, ... SCURT POVESTEA VIEȚII... dezvoltare tehnica de calcul tehnologie. El a supravegheat proiectarea noului tehnica de calcul ... perspective economie...

De îndată ce o persoană a descoperit conceptul de „cantitate”, a început imediat să aleagă instrumente care să optimizeze și să faciliteze numărarea. Astăzi, computerele super-puternice, bazate pe principiile calculelor matematice, procesează, stochează și transmit informații - cea mai importantă resursă și motor al progresului uman. Nu este dificil să vă faceți o idee despre modul în care a avut loc dezvoltarea tehnologiei informatice, luând în considerare pe scurt principalele etape ale acestui proces.

Principalele etape ale dezvoltării tehnologiei informatice

Cea mai populară clasificare propune să evidențieze principalele etape ale dezvoltării tehnologiei computerului pe o bază cronologică:

• Etapa manuală. A început în zorii erei umane și a continuat până la mijlocul secolului al XVII-lea. În această perioadă, au apărut elementele de bază ale numărării. Mai târziu, odată cu formarea sistemelor de numere poziționale, au apărut dispozitive (abac, abac, iar mai târziu o regulă de calcul) care au făcut posibile calculele prin cifre.
• Etapa mecanică. A început la mijlocul secolului al XVII-lea și a durat aproape până la sfârșitul secolului al XIX-lea. Nivelul de dezvoltare a științei în această perioadă a făcut posibilă crearea de dispozitive mecanice care efectuează operații aritmetice de bază și își amintesc automat cele mai mari cifre.
• Etapa electromecanica este cea mai scurta dintre toate cele care unesc istoria dezvoltarii tehnologiei informatice. A durat doar aproximativ 60 de ani. Aceasta este perioada dintre inventarea primului tabulator în 1887 și 1946, când a apărut primul computer (ENIAC). Noile mașini, a căror funcționare se baza pe o acționare electrică și un releu electric, au făcut posibilă efectuarea de calcule cu o viteză și o precizie mult mai mare, dar procesul de numărare trebuia controlat de o persoană.
• Etapa electronică a început în a doua jumătate a secolului trecut și continuă și astăzi. Aceasta este povestea a șase generații de computere electronice - de la primele unități uriașe, care erau bazate pe tuburi vid, până la supercomputerele moderne ultra-puternice, cu un număr mare de procesoare de lucru paralele, capabile să execute simultan multe comenzi.

Etapele dezvoltării tehnologiei informatice sunt împărțite conform unui principiu cronologic destul de arbitrar. Într-o perioadă în care erau în uz unele tipuri de computere, se creau în mod activ premisele pentru apariția următoarelor.

Primele dispozitive de numărare

Cel mai vechi instrument de numărare cunoscut în istoria dezvoltării tehnologiei informatice este cele zece degete de pe mâinile omului. Rezultatele numărării au fost inițial înregistrate folosind degete, crestături pe lemn și piatră, bețe speciale și noduri.

Odată cu apariția scrisului, diferite căi de înregistrare a numerelor, au fost inventate sisteme de numere poziționale (zecimal - în India, sexagesimal - în Babilon).

În jurul secolului al IV-lea î.Hr., grecii antici au început să numere folosind un abac. Inițial, a fost o tabletă plată de lut cu dungi aplicate pe ea cu un obiect ascuțit. Numărarea se făcea așezând pietre mici sau alte obiecte mici pe aceste dungi într-o anumită ordine.

În China, în secolul al IV-lea d.Hr., a apărut un abac cu șapte colțuri - suanpan (suanpan). Fire sau funii - nouă sau mai multe - au fost întinse pe un cadru dreptunghiular de lemn. Un alt fir (frânghie), întins perpendicular pe celelalte, a împărțit suanpanul în două părți inegale. În compartimentul mai mare, numit „pământ”, erau cinci oase înșirate pe fire, în compartimentul mai mic, numit „cer”, erau două. Fiecare dintre fire corespundea unei zecimale.

Abacul soroban tradițional a devenit popular în Japonia încă din secolul al XVI-lea, ajungând acolo din China. În același timp, abacul a apărut în Rusia.

În secolul al XVII-lea, pe baza logaritmilor descoperiți de matematicianul scoțian John Napier, englezul Edmond Gunter a inventat regula de calcul. Acest dispozitiv a fost îmbunătățit constant și a supraviețuit până în zilele noastre. Vă permite să înmulțiți și să împărțiți numere, să ridicați la puteri, să determinați logaritmi și funcții trigonometrice.

Rigla de calcul a devenit un dispozitiv care a finalizat dezvoltarea tehnologiei informatice la stadiul manual (premecanic).

Primele dispozitive mecanice de calcul

În 1623, omul de știință german Wilhelm Schickard a creat primul „calculator” mecanic, pe care l-a numit ceas de numărare. Mecanismul acestui dispozitiv semăna cu un ceas obișnuit, constând din roți dințate și pinioane. Cu toate acestea, această invenție a devenit cunoscută abia la mijlocul secolului trecut.

Un salt cuantic în domeniul tehnologiei de calcul a fost inventarea mașinii de adăugare Pascalina în 1642. Creatorul acestuia, matematicianul francez Blaise Pascal, a început să lucreze la acest dispozitiv când nu avea nici măcar 20 de ani. „Pascalina” era un dispozitiv mecanic sub forma unei cutii cu un număr mare de roți dințate interconectate. Numerele care trebuiau adăugate au fost introduse în mașină prin rotirea unor roți speciale.

În 1673, matematicianul și filozoful saxon Gottfried von Leibniz a inventat o mașină care efectua cele patru operații matematice de bază și putea extrage rădăcina pătrată. Principiul funcționării sale s-a bazat pe sistemul de numere binar, inventat special de om de știință.

În 1818, francezul Charles (Karl) Xavier Thomas de Colmar, luând ca bază ideile lui Leibniz, a inventat o mașină de adăugare care se putea multiplica și împărți. Și doi ani mai târziu, englezul Charles Babbage a început să construiască o mașină care ar fi capabilă să efectueze calcule cu o precizie de 20 de zecimale. Acest proiect a rămas neterminat, dar în 1830 autorul său a dezvoltat altul - un motor analitic pentru efectuarea de calcule științifice și tehnice precise. Mașina trebuia să fie controlată de software, iar cardurile perforate cu diferite locații ale găurilor urmau să fie folosite pentru a introduce și a scoate informații. Proiectul lui Babbage prevedea dezvoltarea tehnologiei electronice de calcul și problemele care puteau fi rezolvate cu ajutorul acesteia.

Este de remarcat faptul că faima primului programator din lume aparține unei femei - Lady Ada Lovelace (născută Byron). Ea a fost cea care a creat primele programe pentru computerul lui Babbage. Unul dintre limbajele computerului a fost ulterior numit după ea.

Dezvoltarea primilor analogi de calculator

În 1887, istoria dezvoltării tehnologiei informatice a ajuns noua etapa. Inginerul american Herman Hollerith (Hollerith) a reușit să proiecteze primul computer electromecanic - tabulatorul. Mecanismul său avea un releu, precum și contoare și o cutie specială de sortare. Aparatul a citit și sortat înregistrările statistice realizate pe carduri perforate. Ulterior, compania fondată de Hollerith a devenit coloana vertebrală a renumitului gigant informatic IBM.

În 1930, americanul Vannovar Bush a creat un analizor diferenţial. Era alimentat de electricitate, iar tuburile vidate erau folosite pentru stocarea datelor. Această mașină a fost capabilă să găsească rapid soluții la probleme matematice complexe.

Șase ani mai târziu, omul de știință englez Alan Turing a dezvoltat conceptul de mașină, care a devenit baza teoretică pentru computerele moderne. Ea avea toate proprietățile principale mijloace moderne tehnologie informatică: putea efectua pas cu pas operațiuni care au fost programate în memoria internă.

La un an după aceasta, George Stibitz, un om de știință din Statele Unite, a inventat primul dispozitiv electromecanic din țară capabil să efectueze adunări binare. Operațiile sale s-au bazat pe algebra booleană - logica matematică creată la mijlocul secolului al XIX-lea de George Boole: utilizarea operatorilor logici AND, OR and NOT. Mai târziu, sumatorul binar va deveni o parte integrantă a computerului digital.

În 1938, Claude Shannon, un angajat al Universității din Massachusetts, a subliniat principiile proiectării logice a unui computer care utilizează circuite electrice pentru a rezolva probleme de algebră booleană.

Începutul erei computerelor

Guvernele țărilor implicate în al Doilea Război Mondial erau conștiente de rolul strategic al computerului în desfășurarea operațiunilor militare. Acesta a fost impulsul pentru dezvoltarea și apariția paralelă a primei generații de calculatoare în aceste țări.

Un pionier în domeniul ingineriei informatice a fost Konrad Zuse, un inginer german. În 1941, a creat primul computer controlat de un program. Mașina, numită Z3, a fost construită pe relee de telefon, iar programele pentru aceasta au fost codificate pe bandă perforată. Acest dispozitiv a putut să funcționeze în sistemul binar, precum și să funcționeze cu numere în virgulă mobilă.

Următorul model al mașinii lui Zuse, Z4, este recunoscut oficial ca primul computer programabil cu adevărat funcțional. De asemenea, a intrat în istorie ca creatorul primului limbaj de programare de nivel înalt, numit Plankalküll.

În 1942, cercetătorii americani John Atanasoff (Atanasoff) și Clifford Berry au creat un dispozitiv de calcul care rula pe tuburi vidate. Mașina folosea și cod binar și putea efectua o serie de operații logice.

În 1943, într-un laborator guvernamental englez, într-o atmosferă de secret, a fost construit primul computer, numit „Colossus”. În loc de relee electromecanice, a folosit 2 mii de tuburi electronice pentru stocarea și procesarea informațiilor. Era destinat să spargă și să decripteze codul mesajelor secrete transmise de mașina de criptare germană Enigma, care a fost utilizată pe scară largă de către Wehrmacht. Existența acestui dispozitiv a fost păstrată în cea mai strictă confidențialitate pentru o lungă perioadă de timp. După încheierea războiului, ordinul de distrugere a acestuia a fost semnat personal de Winston Churchill.

Dezvoltarea arhitecturii

În 1945, matematicianul american maghiar-german John (Janos Lajos) von Neumann a creat prototipul pentru arhitectura computerelor moderne. El a propus scrierea unui program sub formă de cod direct în memoria mașinii, implicând stocarea în comun a programelor și datelor în memoria computerului.

Arhitectura lui Von Neumann a stat la baza primului computer electronic universal, ENIAC, fiind creat la acea vreme în Statele Unite. Acest gigant cântărea aproximativ 30 de tone și era situat pe o suprafață de 170 de metri pătrați. 18 mii de lămpi au fost folosite în funcționarea mașinii. Acest computer ar putea efectua 300 de operații de înmulțire sau 5 mii de adunări într-o secundă.

Primul computer programabil universal din Europa a fost creat în 1950 în Uniunea Sovietică (Ucraina). Un grup de oameni de știință de la Kiev, condus de Serghei Alekseevich Lebedev, a proiectat o mică mașină electronică de calcul (MESM). Viteza sa a fost de 50 de operații pe secundă, conținea aproximativ 6 mii de tuburi vidate.

În 1952, tehnologia computerelor interne a fost completată cu BESM, o mașină electronică mare de calcul, dezvoltată și sub conducerea lui Lebedev. Acest computer, care efectua până la 10 mii de operații pe secundă, era la acea vreme cel mai rapid din Europa. Informațiile au fost introduse în memoria aparatului folosind bandă de hârtie perforată, iar datele au fost scoase prin imprimare foto.

În aceeași perioadă, în URSS au fost produse o serie de calculatoare mari sub numele general „Strela” (autorul dezvoltării a fost Yuri Yakovlevich Bazilevsky). Din 1954, producția în serie a computerului universal „Ural” a început la Penza sub conducerea lui Bashir Rameev. Cele mai recente modele au fost hardware și software compatibile între ele, a existat o selecție largă de dispozitive periferice, permițându-vă să asamblați mașini de diferite configurații.

Tranzistoare. Lansarea primelor computere seriale

Cu toate acestea, lămpile s-au defectat foarte repede, făcând foarte dificilă lucrarea cu mașina. Tranzistorul, inventat în 1947, a reușit să rezolve această problemă. Folosind proprietățile electrice ale semiconductorilor, a îndeplinit aceleași sarcini ca și tuburile vidate, dar a ocupat mult mai puțin spațiu și nu a consumat atât de multă energie. Odată cu apariția nucleelor ​​de ferită pentru organizarea memoriei computerului, utilizarea tranzistoarelor a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii mașinilor, făcându-le și mai fiabile și mai rapide.

În 1954 companie americană Texas Instruments a început să producă tranzistori în masă, iar doi ani mai târziu a apărut în Massachusetts primul computer bazat pe tranzistori de a doua generație, TX-O.

La mijlocul secolului trecut, o parte semnificativă a organizațiilor guvernamentale și companii mari a folosit computere pentru calcule științifice, financiare, de inginerie și pentru a lucra cu cantități mari de date. Treptat, computerele au dobândit caracteristici cunoscute astăzi. În această perioadă au apărut plotere, imprimante și medii de stocare pe discuri magnetice și bandă.

Utilizarea activă a tehnologiei informatice a dus la o extindere a domeniilor de aplicare a acesteia și a impus crearea de noi tehnologii software. Au apărut limbaje de programare la nivel înalt care fac posibilă transferul de programe de la o mașină la alta și simplifică procesul de scriere a codului (Fortran, Cobol și altele). Au apărut programe speciale de traducător care convertesc codul din aceste limbi în comenzi care pot fi percepute direct de mașină.

Apariția circuitelor integrate

În 1958-1960, datorită inginerilor din Statele Unite Robert Noyce și Jack Kilby, lumea a aflat despre existența circuitelor integrate. Tranzistoarele miniaturale și alte componente, uneori până la sute sau mii, au fost montate pe o bază de cristal de siliciu sau germaniu. Cipurile, cu dimensiunea de puțin peste un centimetru, erau mult mai rapide decât tranzistoarele și consumau mult mai puțină energie. Istoria dezvoltării tehnologiei informatice leagă apariția lor cu apariția celei de-a treia generații de calculatoare.

În 1964, IBM a lansat primul computer din familia SYSTEM 360, care se baza pe circuite integrate. Din acest moment se poate număra producția de masă de calculatoare. În total, au fost produse peste 20 de mii de copii ale acestui computer.

În 1972, URSS a dezvoltat computerul ES (serie unificată). Acestea erau complexe standardizate pentru funcționarea centrelor de calcul care aveau sistem comun comenzi Sistemul american IBM 360 a fost luat ca bază.

În anul următor, DEC a lansat minicomputerul PDP-8, primul proiect comercial în acest domeniu. Costul relativ scăzut al minicalculatoarelor a făcut posibil ca organizațiile mici să le folosească.

În aceeași perioadă, software-ul a fost îmbunătățit constant. Au fost dezvoltate sisteme de operare menite să susțină un număr maxim de dispozitive externe și au apărut noi programe. În 1964, au dezvoltat BASIC, un limbaj conceput special pentru formarea programatorilor începători. După cinci ani, a apărut Pascal, care s-a dovedit a fi foarte convenabil pentru rezolvarea multor probleme aplicate.

Calculatoare personale

După 1970, a început producția celei de-a patra generații de calculatoare. Dezvoltarea tehnologiei informatice în acest moment se caracterizează prin introducerea unor circuite integrate mari în producția de calculatoare. Astfel de mașini ar putea acum să efectueze mii de milioane de operații de calcul într-o secundă, iar capacitatea lor RAM a crescut la 500 de milioane de biți. O reducere semnificativă a costului microcalculatoarelor a dus la faptul că oportunitatea de a le cumpăra a devenit treptat disponibilă omului obișnuit.

Apple a fost unul dintre primii producători de computere personale. Cei care l-au creat Steve Jobs iar Steve Wozniak a proiectat primul model de PC în 1976, numindu-l Apple I. A costat doar 500 de dolari. Un an mai târziu, a fost prezentat următorul model al acestei companii - Apple II.

Computerul de atunci a devenit pentru prima dată asemănător cu un aparat de uz casnic: pe lângă dimensiunile sale compacte, avea un design elegant și o interfață ușor de utilizat. Proliferarea calculatoarelor personale la sfârșitul anilor 1970 a dus la faptul că cererea de calculatoare mainframe a scăzut semnificativ. Acest fapt a îngrijorat serios producătorul lor, IBM, iar în 1979 a lansat primul său PC pe piață.

Doi ani mai târziu, a apărut primul microcomputer al companiei cu o arhitectură deschisă, bazat pe microprocesorul 8088 pe 16 biți fabricat de Intel. Computerul era echipat cu un afișaj monocrom, două unități pentru dischete de cinci inchi și 64 de kiloocteți de memorie RAM. În numele companiei creatoare, Microsoft a dezvoltat special sistem de operare pentru aceasta masina. Pe piață au apărut numeroase clone IBM PC, care au stimulat creșterea producției industriale de computere personale.

În 1984, Apple a dezvoltat și lansat un nou computer - Macintosh. Sistemul său de operare era extrem de ușor de utilizat: prezenta comenzile sub formă de imagini grafice și permitea introducerea lor cu ajutorul mouse-ului. Acest lucru a făcut computerul și mai accesibil, deoarece acum nu erau necesare abilități speciale de la utilizator.

Unele surse datează computerele din a cincea generație de tehnologie de calcul în perioada 1992-2013. Pe scurt, conceptul lor principal este formulat astfel: acestea sunt calculatoare create pe baza unor microprocesoare extrem de complexe, având o structură vectorială paralelă, ceea ce face posibilă executarea simultană a zeci de comenzi secvențiale încorporate în program. Mașinile cu câteva sute de procesoare care lucrează în paralel fac posibilă prelucrarea datelor și mai precis și mai rapid, precum și crearea de rețele eficiente.

Dezvoltarea tehnologiei informatice moderne ne permite deja să vorbim despre calculatoare de generația a șasea. Acestea sunt calculatoare electronice și optoelectronice care rulează pe zeci de mii de microprocesoare, caracterizate prin paralelism masiv și modelarea arhitecturii sistemelor biologice neuronale, ceea ce le permite să recunoască cu succes imagini complexe.

După ce am examinat în mod constant toate etapele dezvoltării tehnologiei informatice, trebuie remarcat un fapt interesant: invențiile care s-au dovedit bine în fiecare dintre ele au supraviețuit până în prezent și continuă să fie utilizate cu succes.

Cursuri de informatică

Există diferite opțiuni pentru clasificarea computerelor.

Deci, în funcție de scopul lor, computerele sunt împărțite:

• la cele universale - cele care sunt capabile să rezolve o mare varietate de probleme matematice, economice, de inginerie, tehnice, științifice și de altă natură;
• orientat către probleme - rezolvarea problemelor de direcție mai restrânsă, asociate, de regulă, cu gestionarea anumitor procese (înregistrarea datelor, acumularea și prelucrarea unor cantități mici de informații, efectuarea de calcule în conformitate cu algoritmi simpli). Au resurse software și hardware mai limitate decât primul grup de computere;
• calculatoarele specializate rezolvă de obicei sarcini strict definite. Au o structură foarte specializată și, cu o complexitate relativ scăzută a dispozitivului și a controlului, sunt destul de fiabile și productive în domeniul lor. Acestea sunt, de exemplu, controlere sau adaptoare care controlează o serie de dispozitive, precum și microprocesoare programabile.

Pe baza dimensiunilor și capacității productive, echipamentele electronice moderne de calcul sunt împărțite în:

• la ultra-mari (supercalculatoare);
• calculatoare mari;
• calculatoare mici;
• ultra-mici (microcalculatoare).

Astfel, am văzut că dispozitivele, inventate mai întâi de om pentru a ține cont de resurse și valori, iar apoi pentru a efectua rapid și precis calcule complexe și operațiuni de calcul, se dezvoltau și se perfecționau în mod constant.

Istoria dezvoltării instrumentelor de numărare instrumentală ne permite să înțelegem mai bine funcționarea computerelor moderne. După cum spunea Leibniz: „Cine vrea să se limiteze la prezent fără a cunoaște trecutul nu va înțelege niciodată prezentul”. Prin urmare, studierea istoriei dezvoltării TV este importantă parte integrantă informatică.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit diverse dispozitive pentru numărare. Primul astfel de „dispozitiv” au fost propriile noastre degete. O descriere completă a numărării degetelor a fost compilată în Europa medievală de călugărul irlandez Beda Venerabilul (secolul al VII-lea d.Hr.). Tehnici diverse Numărarea degetelor a fost folosită până în secolul al XVIII-lea.

Corzile înnodate au fost folosite ca instrumente de numărare.

Cel mai răspândit în antichitate a fost abacul, despre care informații se cunosc încă din secolul al V-lea î.Hr. Numerele din el erau reprezentate prin pietricele, dispuse pe coloane. În Roma antică, pietricelele erau desemnate prin cuvântul Calculus, de unde cuvintele care denotă numărare (în engleză calculate - count).

Abacul, folosit pe scară largă în Rus', este asemănător în principiu cu abacul.

Necesitatea folosirii diverselor aparate pentru numărare s-a explicat prin faptul că numărarea scrisă era dificilă. În primul rând, acest lucru s-a datorat sistemului complex de scriere a numerelor, în al doilea rând, puțini oameni știau să scrie și, în al treilea rând, mijloacele de scriere (pergament) erau foarte scumpe. Odată cu răspândirea cifrelor arabe și invenția hârtiei (secolele 12-13), numărătoarea scrisă a început să se dezvolte pe scară largă, iar abacul nu a mai fost necesar.

Primul dispozitiv care a mecanizat numărătoarea în sensul obișnuit pentru noi a fost mașina de calcul, construită în 1642 de omul de știință francez Blaise Pascal. Conținea un set de roți poziționate vertical cu numerele 0-9 imprimate pe ele. Dacă o astfel de roată a făcut o revoluție completă, s-a cuplat cu roata adiacentă și a transformat-o într-o diviziune, oferind transfer de la o categorie la alta. O astfel de mașină putea adăuga și scădea numere și era folosită în biroul tatălui lui Pascal pentru a calcula suma taxelor colectate.

Diverse proiecte și chiar imagini de lucru ale mașinilor de calcul mecanice au fost create înainte de mașina lui Pascal, dar mașina lui Pascal a devenit cunoscută pe scară largă. Pascal a obținut un brevet pentru mașina lui și a vândut câteva zeci de mostre; Nobilii și chiar regii erau interesați de mașina lui; de exemplu, una dintre mașini a fost prezentată Reginei Suedeze Christina.

În 1673 Filosoful și matematicianul german Gottfried Leibniz a creat un dispozitiv de calcul mecanic care nu numai că a adăugat și a scăzut, ci și a înmulțit și împărțit. Această mașină a devenit baza instrumentelor de calcul a masei - aritmometre. Producția de mașini de calcul mecanice a fost stabilită în SUA în 1887, în Rusia în 1894. Dar aceste mașini erau manuale, adică necesitau participarea umană constantă. Nu au automatizat, ci doar mecanizat numărătoarea.

De mare importanță în istoria computerului sunt încercările de a „forța” dispozitivele tehnice să efectueze orice acțiuni fără intervenția umană, în mod automat.

Astfel de mașini automate mecanice, construite pe baza mecanismelor de ceas, au primit o mare dezvoltare în secolele al XVII-lea și al XVIII-lea. Deosebit de faimoase au fost automatele mecanismului francez al lui Jacques de Vaucanson, printre care se număra un flautist de jucărie care arăta ca o persoană obișnuită. Dar acestea erau doar jucării.

Introducerea automatizării în producția industrială este asociată cu numele inginerului francez Jacquard, care a inventat un dispozitiv de control al mașinii de țesut bazat pe cărți perforate — cartonuri cu găuri. Prin perforarea unor găuri pe cărți perforate în moduri diferite, a fost posibil să se producă țesături cu diferite țesături de fire pe mașini.

Părintele tehnologiei informatice este considerat a fi omul de știință englez din secolul al XIX-lea Charles Babbage, care a încercat pentru prima dată să construiască o mașină de calcul care să funcționeze conform unui program. Mașina a fost menită să ajute Departamentul Maritim Britanic în alcătuirea tabelelor nautice. Babbage credea că o mașină ar trebui să aibă un dispozitiv în care să fie stocate numerele destinate calculelor („memorie”). În același timp, ar trebui să existe comenzi despre ce să faci cu aceste numere („principiul programului stocat”). Pentru a efectua operații pe numere, mașina trebuie să aibă un dispozitiv special, pe care Babbage l-a numit „moara”, iar în computerele moderne corespunde unui ALU. Numerele trebuiau introduse manual în aparat și trimise către un dispozitiv de imprimare („dispozitive de intrare/ieșire”). Și, în sfârșit, trebuia să existe un dispozitiv care să controleze funcționarea întregii mașini („CU”). Mașina lui Babbage era mecanică și lucra cu numere reprezentate în sistemul zecimal.

Ideile științifice ale lui Babbage au captivat-o pe fiica celebrului poet englez George Byron, Lady Ada Lovelace. Ea a compilat programe pe care mașina le-ar putea folosi pentru a efectua calcule matematice complexe. Multe dintre conceptele introduse de Ada Lovelace în descrierea acelor prime programe din lume, în special conceptul de „buclă”, sunt utilizate pe scară largă de programatorii moderni.

Următorul pas important spre automatizarea calculelor a fost făcut la aproximativ 20 de ani de la moartea lui Babbage de către americanul Herman Hollerith, care a inventat o mașină electromecanică de calcul folosind carduri perforate. Aparatul a fost folosit pentru procesarea datelor recensământului. Cărțile perforate au fost perforate manual cu găuri pe baza răspunsurilor la întrebările recensământului; o mașină de sortare a făcut posibilă distribuirea cărților în grupuri în funcție de locația găurilor perforate, iar un tabulator a numărat numărul de cărți din fiecare grup. Datorită acestei mașini, rezultatele recensământului din 1890 din Statele Unite au fost procesate de trei ori mai rapid decât cel precedent.

În 1944, în SUA, sub conducerea lui Howard Aikin, a fost construit un computer electromecanic, cunoscut sub numele de „Mark-1”, apoi „Mark-2”. Această mașină a fost bazată pe relee. Deoarece releele au două stări stabile și ideea de a abandona sistemul zecimal nu le-a venit încă designerilor, numerele au fost reprezentate în sistemul binar-zecimal: fiecare cifră zecimală a fost reprezentată de patru cifre binare și a fost stocată într-un grup. din patru relee. Viteza de operare a fost de aproximativ 4 operații pe secundă. În același timp, au fost create mai multe mașini releu, inclusiv computerul releu sovietic RVM-1, proiectat în 1956 de Bessonov și funcționat cu succes până în 1966.

Punctul de plecare al erei computerelor este de obicei considerat a fi 15 februarie 1946, când oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania au pus în funcțiune primul computer cu tub vid din lume, ENIAC. Prima utilizare a ENIAC a fost pentru a rezolva probleme pentru proiectul de bombe atomice ultrasecrete, iar apoi a fost folosit în principal în scopuri militare. ENIAC nu avea un program stocat în memorie; „programarea” a fost efectuată prin instalarea de fire jumper între elementele individuale.

Din 1944, John von Neumann a fost implicat în dezvoltarea computerelor. În 1946, a fost publicat articolul său, care formula două dintre cele mai importante principii care stau la baza tuturor calculatoarelor moderne: utilizarea sistemului de numere binare și principiul programului stocat.

Calculatoarele au apărut și în URSS. În 1952, sub conducerea academicianului Lebedev, a fost creat cel mai rapid computer din Europa, BESM, iar în 1953 a început producția computerului serial „Strela”. Mașinile sovietice de serie erau la nivelul celor mai bune modele din lume.

A început dezvoltarea rapidă a VT.

Primul computer care folosea tuburi de vid (ENIAC) avea aproximativ 20 de mii de tuburi de vid, era amplasat într-o hală imensă, consuma zeci de kW de energie electrică și era foarte nefiabil în funcționare - de fapt, a funcționat doar pentru perioade scurte de timp între reparații.

De atunci, dezvoltarea VT a parcurs un drum lung. Există mai multe generații de calculatoare. O generație este înțeleasă ca o anumită etapă în dezvoltarea echipamentelor, caracterizată prin parametrii acestuia, tehnologia de fabricație a componentelor etc.

Prima generație – începutul anilor 50 (BESM, Strela, Ural). Bazat pe tuburi vidate. Consum mare de energie, fiabilitate scăzută, performanță scăzută (2000 op/s), capacitate mică de memorie (câțiva kilobytes); Nu existau mijloace de organizare a proceselor de calcul; operatorul lucra direct la consolă.

A 2-a generație – sfârșitul anilor 50 (Minsk – 2, Hrazdan, Nairi). Elemente semiconductoare, cablaj imprimat, viteza (50-60 mii op/s); a apărut apariția dispozitivelor externe de stocare magnetică, a sistemelor de operare primitive și a traducătorilor din limbaje algoritmice.

A 3-a generație – mijlocul anilor ’60. Construite pe baza de circuite integrate, au fost utilizate componente electronice standard; viteză de până la 1,5 milioane op/s; au apărut instrumente software dezvoltate.

Generația a 4-a - construită pe microprocesoare. Calculatoarele se specializează, și apar diferite tipuri: super calculatoare - pentru rezolvarea unor probleme de calcul foarte complexe; mainframe - pentru rezolvarea problemelor economice și de calcul din cadrul întreprinderii, PC-uri - pentru uz individual. Acum PC-urile ocupă partea predominantă a pieței computerelor, iar capacitățile lor sunt de milioane de ori mai mari decât cele ale primelor computere.

Primul PC Altair 8800 a apărut în 1975 la MITS, dar capacitățile sale erau foarte limitate și nu a existat nicio schimbare fundamentală în utilizarea computerelor. Revoluția în industria PC-urilor a fost realizată de alte două companii - IBM și Apple Computer, a căror rivalitate a contribuit la dezvoltarea rapidă a tehnologiei înalte, îmbunătățind calitățile tehnice și de utilizare ale PC-urilor. Ca urmare a acestei competiții, computerul a devenit o parte integrantă a vieții de zi cu zi.

Istoria Apple a început în 1976, când Steven Jobs și Steven Wozniak (amândoi la 20 de ani) și-au asamblat primul computer într-un garaj din Los Almos, California. Cu toate acestea, succesul real a venit companiei datorită lansării computerului Apple II, care a fost creat pe baza microprocesorului Motorola, aspect semăna cu un aparat de uz casnic obișnuit și era accesibil americanului obișnuit.

IBM s-a născut în 1914 și s-a specializat în producție papetărie mașini de scris. În anii cincizeci, fondatorul companiei, Thomas Watson, a reorientat-o ​​pentru a produce computere mari. În zona PC-urilor, compania a adoptat inițial o abordare de așteptare. Succesul sălbatic al Apple l-a alertat pe gigant și cât mai repede posibil Primul PC IBM a fost creat, introdus în 1981. Folosind resursele sale enorme, corporația a inundat literalmente piața cu computerele sale, concentrându-se pe zona cea mai încăpătoare a aplicației lor - lumea afacerilor. PC-ul IBM a fost bazat pe cel mai recent microprocesor de la Intel, care a extins semnificativ capacitățile noului computer.

Pentru a cuceri piața, IBM a fost pionier în utilizarea principiilor „arhitecturii deschise”. PC-ul IBM nu a fost fabricat ca o singură unitate, ci a fost asamblat din module individuale. Orice companie ar putea dezvolta un dispozitiv compatibil cu PC-ul IBM. Acest lucru a adus IBM un succes comercial enorm. Dar, în același timp, pe piață au început să apară multe computere - copii exacte ale PC-ului IBM - așa-numitele clone. Compania a răspuns la apariția „dublelor” reducând drastic prețurile și introducând noi modele.

Ca răspuns, Apple a creat Apple Macintosh, care includea un mouse, un afișaj grafic de înaltă calitate și, pentru prima dată, un microfon și un generator de sunet. Și cel mai important, software-ul a fost convenabil și ușor de utilizat. Mac-ul a intrat în vânzare și a avut un oarecare succes, dar Apple nu a reușit să-și recapete conducerea pe piața PC-urilor.

În efortul de a se apropia de ușurința de utilizare a computerelor Apple, IBM a stimulat dezvoltarea software-ului modern. Crearea de către Microsoft a Windows OS95 a jucat un rol imens aici.

De atunci, software-ul a devenit din ce în ce mai convenabil și mai concept. PC-urile sunt echipate cu dispozitive noi și dintr-un dispozitiv pentru activități profesionale devin „centre de divertisment digital”, combinând funcțiile diverselor aparate electrocasnice.

În orice moment, începând din antichitate, oamenii aveau nevoie să numere. La început, au folosit propriile degete sau pietricele pentru a număra. Cu toate acestea, chiar și operațiile aritmetice simple cu numere mari sunt dificile pentru creierul uman. Prin urmare, deja în cele mai vechi timpuri, a fost inventat cel mai simplu instrument de numărare - abacul, inventat cu mai bine de 15 secole în urmă în țările mediteraneene. Acest prototip de conturi moderne era un set de piese de domino înșirate pe tije și era folosit de comercianți.

Tijele de abac în sens aritmetic reprezintă zecimale. Fiecare domino de pe prima tijă are valoarea 1, pe a doua tijă - 10, pe a treia tijă - 100 etc. Până în secolul al XVII-lea, abacul a rămas practic singurul instrument de numărare.

În Rusia, așa-numitul abac rusesc a apărut în secolul al XVI-lea. Acestea se bazează pe sistemul numeric zecimal și vă permit să efectuați rapid operații aritmetice (Fig. 6)

Orez. 6. Abac

În 1614, matematicianul John Napier a inventat logaritmii.

Un logaritm este un exponent la care trebuie ridicat un număr (baza logaritmului) pentru a obține un alt număr dat. Descoperirea lui Napier a fost că orice număr poate fi exprimat în acest fel și că suma logaritmilor oricăror două numere este egală cu logaritmul produsului acestor numere. Acest lucru a făcut posibilă reducerea acțiunii înmulțirii la acțiunea mai simplă a adunării. Napier a creat tabele de logaritmi. Pentru a înmulți două numere, trebuie să vă uitați la logaritmii lor în acest tabel, să le adăugați și să găsiți numărul corespunzător acestei sume în tabelul invers - antilogaritmi. Pe baza acestor tabele, în 1654 R. Bissacar și în 1657, în mod independent, S. Partridge a dezvoltat o regulă de calcul dreptunghiulară: principalul dispozitiv de calcul al inginerului până la mijlocul secolului al XX-lea (Fig. 7).

Orez. 7. Regulă de calcul

În 1642, Blaise Pascal a inventat o mașină de adăugare mecanică folosind sistemul numeric zecimal. Fiecare zecimală era reprezentată de o roată cu zece dinți, indicând numere de la 0 la 9. Erau 8 roți în total, adică mașina lui Pascal era de 8 biți.

Cu toate acestea, nu sistemul numeric zecimal a câștigat în calculul digital, ci sistemul numeric binar. Motivul principal Acest lucru se datorează faptului că în natură există multe fenomene cu două stări stabile, de exemplu, „pornit/oprit”, „există tensiune / fără tensiune”, „afirmație falsă / afirmație adevărată”, iar fenomenele cu zece stări stabile sunt absente. De ce este atât de răspândit sistemul zecimal? Da, pur și simplu pentru că o persoană are zece degete pe două mâini și sunt convenabile de utilizat pentru o simplă numărare mentală. Dar în calculul electronic este mult mai ușor să folosești un sistem de numere binar cu doar două stări stabile de elemente și tabele simple de adunare și înmulțire. În digitalul modern calculatoare– calculatoare – sistemul binar este folosit nu numai pentru a înregistra numere pe care trebuie efectuate operații de calcul, ci și pentru a înregistra în sine comenzile pentru aceste calcule și chiar pentru întregi programe de operare. În acest caz, toate calculele și operațiile sunt reduse într-un computer la cele mai simple operații aritmetice pe numere binare.

Unul dintre primii care s-au arătat interesați de sistemul binar a fost marele matematician german Gottfried Leibniz. În 1666, la vârsta de douăzeci de ani, în lucrarea sa „Despre arta combinatoriei”, el a dezvoltat o metodă generală care permite să reducă orice gând la enunțuri formale precise. Acest lucru a deschis posibilitatea de a transfera logica (Leibniz a numit-o legile gândirii) din domeniul cuvintelor în domeniul matematicii, unde relațiile dintre obiecte și enunțuri sunt definite precis și definitiv. Astfel, Leibniz a fost fondatorul logicii formale. El cerceta sistemul de numere binar. În același timp, Leibniz i-a înzestrat un anumit sens mistic: a asociat numărul 1 cu Dumnezeu, iar 0 cu golul. Din aceste două cifre, în opinia sa, totul s-a întâmplat. Și cu ajutorul acestor două numere poți exprima orice concept matematic. Leibniz a fost primul care a sugerat că sistemul binar ar putea deveni un limbaj logic universal.

Leibniz a visat să construiască o „știință universală”. A vrut să scoată în evidență cele mai simple concepte cu ajutorul cărora anumite reguli pot fi formulate concepte de orice complexitate. El a visat să creeze un limbaj universal în care orice gând să poată fi scris sub formă de formule matematice. M-am gândit la o mașină care ar putea deriva teoreme din axiome, la transformarea enunțurilor logice în aritmetice. În 1673, el a creat un nou tip de mașină de adunare - un calculator mecanic care nu numai că adună și scade numere, ci și înmulțește, împarte, crește la puteri și extrage rădăcini pătrate și cubice. A folosit sistemul de numere binar.

Limbajul logic universal a fost creat în 1847 de matematicianul englez George Boole. El a dezvoltat calculul propozițional, care mai târziu a fost numit algebră booleană în onoarea sa. Reprezintă logica formală tradusă în limbajul strict al matematicii. Formulele algebrei booleene sunt similare ca înfățișare cu formulele algebrei cu care suntem familiarizați de la școală. Cu toate acestea, această asemănare nu este doar externă, ci și internă. Algebra booleană este o algebră complet egală, supusă setului de legi și reguli adoptate în timpul creării ei. Este un sistem de notație aplicabil oricăror obiecte - numere, litere și propoziții. Folosind acest sistem, puteți codifica orice afirmații care trebuie dovedite adevărate sau false și apoi le puteți manipula ca numere obișnuite în matematică.

George Boole (1815–1864) - matematician și logician englez, unul dintre fondatorii logicii matematice. A dezvoltat algebra logicii (în lucrările „Analiza matematică a logicii” (1847) și „Studiul legilor gândirii” (1854)).

Matematicianul american Charles Peirce a jucat un rol uriaș în răspândirea algebrei booleene și în dezvoltarea acesteia.

Charles Pierce (1839–1914) a fost un filozof, logician, matematician și om de știință naturală american, cunoscut pentru munca sa despre logica matematică.

Subiectul de luat în considerare în algebra logicii îl reprezintă așa-numitele enunțuri, i.e. orice afirmație despre care se poate spune că sunt adevărate sau false: „Omsk este un oraș în Rusia”, „15 este un număr par”. Prima afirmație este adevărată, a doua este falsă.

Enunţurile complexe obţinute din cele simple folosind conjuncţiile ŞI, SAU, DACĂ... ATUNCI, negaţiile NU, pot fi şi adevărate sau false. Adevărul lor depinde doar de adevărul sau falsitatea afirmațiilor simple care le formează, de exemplu: „Dacă afară nu plouă, atunci poți să te plimbi”. Sarcina principală a algebrei booleene este de a studia această dependență. Se consideră operații logice care vă permit să construiți enunțuri complexe din cele simple: negație (NU), conjuncție (ȘI), disjuncție (OR) și altele.

În 1804, J. Jacquard a inventat o mașină de țesut pentru producerea țesăturilor cu modele mari. Acest model a fost programat folosind un pachet întreg de cărți perforate - cărți dreptunghiulare din carton. Pe ele, informațiile despre model au fost înregistrate prin perforarea găurilor (perforații) situate într-o anumită ordine. Când mașina funcționa, aceste cărți perforate erau simțite folosind ace speciali. În acest mod mecanic au fost citite informații de la ei pentru a țese un model de țesătură programat. Mașina lui Jacquard a fost prototipul de mașini cu program controlat creat în secolul al XX-lea.

În 1820, Thomas de Colmar a dezvoltat prima mașină comercială de adăugare capabilă să înmulțească și să divizeze. Începând cu secolul al XIX-lea, mașinile de adăugare au devenit larg răspândite atunci când se efectuează calcule complexe.

În 1830, Charles Babbage a încercat să creeze un motor analitic universal care trebuia să efectueze calcule fără intervenția umană. Pentru aceasta, au fost introduse în el programe care au fost preînregistrate pe cărți perforate din hârtie groasă folosind găuri făcute pe ele într-o anumită ordine (cuvântul „perforare” înseamnă „perforare găuri în hârtie sau carton”). Principiile de programare pentru motorul analitic al lui Babbage au fost dezvoltate în 1843 de Ada Lovelace, fiica poetului Byron.

Orez. 8. Charles Babbage

Orez. 9. Ada Lovelace

Un motor analitic trebuie să poată reține datele și rezultatele intermediare ale calculelor, adică să aibă memorie. Această mașină trebuia să conțină trei părți principale: un dispozitiv pentru stocarea numerelor tastate cu roți dințate (memorie), un dispozitiv pentru operarea numerelor (unitate aritmetică) și un dispozitiv pentru operarea numerelor folosind carduri perforate (dispozitiv de control al programului). Lucrarea de creare a motorului analitic nu a fost finalizată, dar ideile conținute în acesta au ajutat la construirea primelor computere în secolul al XX-lea (tradus din engleză, acest cuvânt înseamnă „calculator”).

În 1880 V.T. Odner în Rusia a creat o mașină de adăugare mecanică cu roți dințate, iar în 1890 și-a lansat producția de masă. Ulterior, a fost produs sub numele de „Felix” până în anii 50 ai secolului XX (Fig. 11).

Orez. 10. V.T. Odner

Orez. 11. Mașină de adăugare mecanică „Felix”

În 1888, Herman Hollerith (Fig. 12) a creat prima mașină de calcul electromecanic - un tabulator, în care informațiile imprimate pe carduri perforate (Fig. 13) erau descifrate prin curent electric. Această mașină a făcut posibilă reducerea timpului de numărare pentru recensământul din SUA de mai multe ori. În 1890, invenția lui Hollerith a fost folosită pentru prima dată în al 11-lea recensământ american. Lucrarea pe care 500 de angajați o duraseră anterior până la 7 ani a fost finalizată de Hollerith și 43 de asistenți pe 43 de tabulatoare într-o lună.

În 1896, Hollerith a fondat o companie numită Tabulating Machine Co. În 1911, această companie a fost fuzionată cu alte două companii specializate în automatizarea procesării datelor statistice și și-a primit numele modern IBM (International Business Machines) în 1924. A devenit o corporație electronică, unul dintre cei mai mari producători de toate tipurile din lume. a calculatoarelor și software, furnizor de global retelelor de informatii. Fondatorul IBM a fost Thomas Watson Sr., care a condus compania în 1914, a creat în esență IBM Corporation și a condus-o timp de mai bine de 40 de ani. De la mijlocul anilor 1950, IBM a ocupat o poziție de lider pe piața globală de calculatoare. În 1981, compania a creat primul său computer personal, care a devenit standardul industriei. La mijlocul anilor 1980, IBM controla aproximativ 60% din producția mondială de calculatoare electronice.

Orez. 12. Thomas Watson Sr.

Orez. 13. Herman Hollerith

La sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost inventată banda perforată - hârtie sau folie de celuloid, pe care se aplicau informații cu un pumn sub forma unui set de găuri.

Bandă de hârtie perforată lată a fost folosită în monotype, o mașină de tipărit inventată de T. Lanston în 1892. Monotipul a constat din două dispozitive independente: o tastatură și un aparat de turnare. Tastatura a servit la compilarea unui program de tastare pe bandă perforată, iar mașina de turnare a realizat tastarea în conformitate cu programul compilat anterior pe tastatură dintr-un aliaj tipografic special - gart.

Orez. 14. Card perforat

Orez. 15. Benzi perforate

Scriitorul s-a așezat la tastatură, s-a uitat la textul care stătea în fața lui pe suportul muzical și a apăsat tastele corespunzătoare. Când una dintre tastele cu litere a fost lovită, acele mecanismului de perforare au folosit aer comprimat pentru a perfora o combinație de coduri de găuri în banda de hârtie. Această combinație corespundea unei anumite litere, semn sau spațiu între ele. După fiecare lovitură pe cheie, banda de hârtie s-a deplasat cu un pas - 3 mm. Fiecare rând orizontal de găuri de pe hârtia perforată corespunde unei litere, semn sau spațiu între ele. Bobina finită (perforată) de bandă de hârtie perforată a fost transferată într-o mașină de turnare, în care, folosind și aer comprimat, informațiile codificate pe ea erau citite de pe banda de hârtie perforată și se producea automat un set de litere. Astfel, monotipul este una dintre primele mașini controlate de computer din istoria tehnologiei. A fost clasificată ca o mașină de tipărire de tip fierbinte și, de-a lungul timpului, a făcut loc mai întâi fotocompunere și apoi compoziție electronică.

Ceva mai devreme decât monotipul, în 1881, a fost inventată pianola (sau phonola) - un instrument pentru a cânta automat la pian. Funcționează și cu aer comprimat. Într-o pianolă, fiecare tastă a unui pian obișnuit sau a unui pian cu cotă corespunde unui ciocan care o lovește. Toate ciocanele împreună alcătuiesc contra-tastatura, care este atașată la tastatura pianului. O bandă largă de hârtie perforată înfășurată pe o rolă este introdusă în pianolă. Găurile de pe banda perforată sunt făcute în avans în timp ce pianistul cântă - acestea sunt un fel de „note”. Când funcționează o pianolă, banda de hârtie perforată este rebobinată de la o rolă la alta. Informațiile înregistrate pe acesta sunt citite cu ajutorul unui mecanism pneumatic. El activează ciocanele care corespund găurilor de pe banda perforată, făcându-le să lovească tastele și să reproducă interpretarea pianistului. Astfel, pianola era și o mașină controlată de program. Datorită benzilor perforate conservate, pianele au fost restaurate și reînregistrate. metode moderne interpretarea unor pianiști atât de minunați din trecut precum compozitorul A.N. Scriabin. Pianola a fost folosită de compozitori și pianiști celebri Rubinstein, Paderewski, Busoni.

Ulterior, informațiile au fost citite din bandă perforată și carduri perforate folosind contacte electrice - perii metalice, care, atunci când au fost contactate cu o gaură, au închis un circuit electric. Apoi periile au fost înlocuite cu fotocelule, iar citirea informațiilor a devenit optică, fără contact. Așa au fost înregistrate și citite informațiile în primele calculatoare digitale.

Operațiile logice sunt strâns legate de viața de zi cu zi.

Folosind un element SAU pentru două intrări, două elemente ȘI pentru două intrări și un element NOT, puteți construi un circuit logic al unui semisumator binar capabil să efectueze operația de adunare binară a două numere binare cu o singură cifră (adică, efectuarea regulile aritmeticii binare):

0 +0 =0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=0. Procedând astfel, alocă bitul de transport.

Totuși, un astfel de circuit nu conține o a treia intrare căreia i se poate aplica un semnal de transport de la bitul anterior al sumei numerelor binare. Prin urmare, semi-adunatorul este utilizat numai în bitul cel mai puțin semnificativ al circuitului logic pentru însumarea numerelor binare pe mai mulți biți, unde nu poate exista un semnal de transport de la bitul binar anterior. Un sumator binar complet adaugă două numere binare pe mai mulți biți, ținând cont de semnalele de transport de la adăugarea în biții binari anteriori.

Conectând sumatori binari într-o cascadă, puteți obține un circuit de sumatori logic pentru numere binare cu orice număr de cifre.

Cu unele modificări, aceste circuite logice sunt, de asemenea, folosite pentru a scădea, înmulți și împărți numere binare. Cu ajutorul lor, au fost construite dispozitivele aritmetice ale calculatoarelor moderne.

În 1937, George Stibitz (Fig. 16) a creat un sumator binar din relee electromecanice obișnuite - un dispozitiv capabil să efectueze operația de adăugare a numerelor în cod binar. Și astăzi, sumatorul binar este încă una dintre componentele principale ale oricărui computer, baza dispozitivului său aritmetic.

Orez. 16. George Stibitz

În 1937–1942 John Atanasoff (Fig. 17) a creat un model al primului computer care rula pe tuburi vidate. A folosit sistemul de numere binar. Cardurile perforate au fost folosite pentru a introduce date și a ieși rezultatele calculelor. Lucrările la această mașină au fost aproape finalizate în 1942, dar din cauza războiului, finanțarea ulterioară a fost oprită.

Orez. 17. Ioan Atanasoff

În 1937, Konrad Zuse (Fig. 12) a creat primul său computer Z1 bazat pe relee electromecanice. Datele inițiale au fost introduse în el folosind o tastatură, iar rezultatul calculelor a fost afișat pe un panou cu multe becuri. În 1938, K. Zuse a creat un model Z2 îmbunătățit. Programele au fost introduse în el folosind bandă perforată. A fost realizat prin perforarea unor găuri în filmul fotografic folosit de 35 mm. În 1941, K. Zuse a construit un computer funcțional Z3, iar mai târziu Z4, bazat pe sistemul de numere binar. Au fost folosite pentru calcule în crearea de avioane și rachete. În 1942, Konrad Zuse și Helmut Schreier au conceput ideea de a transforma Z3 din relee electromecanice în tuburi de vid. O astfel de mașină trebuia să funcționeze de 1000 de ori mai repede, dar nu a fost posibil să o creeze - războiul a ieșit în cale.

Orez. 18. Konrad Zuse

În 1943–1944, la una dintre întreprinderile IBM (IBM), în colaborare cu oamenii de știință de la Universitatea Harvard conduși de Howard Aiken, a fost creat computerul Mark-1. A cântărit aproximativ 35 de tone. „Mark-1” se baza pe utilizarea releelor ​​electromecanice și funcționa cu numere codificate pe bandă perforată.

La crearea acestuia, s-au folosit ideile expuse de Charles Babbage în motorul său analitic. Spre deosebire de Stiebitz și Zuse, Aiken nu și-a dat seama de avantajele sistemului de numere binar și a folosit sistemul zecimal în mașina sa. Aparatul putea manipula numere de până la 23 de cifre. Pentru a multiplica două astfel de numere, trebuia să petreacă 4 secunde. În 1947, a fost creată mașina Mark-2, care folosea deja sistemul de numere binar. În această mașină, operațiile de adunare și scădere au durat în medie 0,125 secunde, iar înmulțirea - 0,25 secunde.

Știința abstractă a algebrei logice este aproape de viața practică. Vă permite să decideți sarcini diferite management.

Semnalele de intrare și de ieșire ale releelor ​​electromagnetice, precum declarațiile din algebra booleană, iau, de asemenea, doar două valori. Când înfășurarea este deconectată, semnalul de intrare este 0, iar când curentul trece prin înfășurare, semnalul de intrare este 1. Când contactul releului este deschis, semnalul de ieșire este 0, iar când contactul este închis, acesta este este 1.

Tocmai această similitudine între afirmațiile din algebra booleană și comportamentul releelor ​​electromagnetice a fost observată de celebrul fizician Paul Ehrenfest. Încă din 1910, el a propus utilizarea algebrei booleene pentru a descrie funcționarea circuitelor de relee în sistemele de telefonie. Potrivit unei alte versiuni, ideea de a folosi algebra booleană pentru a descrie circuitele electrice de comutare îi aparține lui Peirce. În 1936 fondatorul teoria modernă informații Claude Shannon în teza sa de doctorat a combinat sistemul de numere binare, logica matematică și circuitele electrice.

Este convenabil să desemnați conexiunile între releele electromagnetice din circuite utilizând operațiile logice NU, ȘI, SAU, REPETARE (DA), etc. De exemplu, o conexiune în serie a contactelor releului implementează o operație AND, iar o conexiune paralelă a acestor contacte implementează o operație OR logică. Operațiile ȘI, SAU, NU sunt efectuate în mod similar în circuitele electronice, unde rolul releelor ​​care închid și deschid circuitele electrice este îndeplinit de elemente semiconductoare fără contact - tranzistoare, create în 1947–1948 de oamenii de știință americani D. Bardeen, W. Brattain și W. Shockley.

Releele electromecanice erau prea lente. Prin urmare, deja în 1943, americanii au început să dezvolte un computer bazat pe tuburi vidate. În 1946, Presper Eckert și John Mauchly (Fig. 13) au construit primul computer digital electronic, ENIAC. Greutatea sa era de 30 de tone, ocupa 170 de metri pătrați. m zona. În loc de mii de relee electromecanice, ENIAC conținea 18.000 de tuburi vid. Mașina a numărat în sistem binar și a efectuat 5000 de operații de adunare sau 300 de operații de înmulțire pe secundă. Nu numai un dispozitiv aritmetic, ci și un dispozitiv de stocare a fost construit pe tuburi vidate în această mașină. Datele numerice au fost introduse folosind carduri perforate, în timp ce programele au fost introduse în această mașină folosind mufe și câmpuri de tipărire, adică mii de contacte trebuiau conectate pentru fiecare program nou. Prin urmare, a durat până la câteva zile pentru a se pregăti pentru a rezolva o nouă problemă, deși problema în sine a fost rezolvată în câteva minute. Acesta a fost unul dintre principalele dezavantaje ale unei astfel de mașini.

Orez. 19. Presper Eckert și John Mauchly

Munca a trei oameni de știință remarcabili - Claude Shannon, Alan Turing și John von Neumann - a devenit baza pentru crearea structurii computerelor moderne.

Shannon Claude (născut în 1916) este un inginer și matematician american, fondatorul teoriei informației matematice.

În 1948, a publicat lucrarea „Teoria matematică a comunicării”, cu teoria sa despre transmiterea și procesarea informațiilor, care includea toate tipurile de mesaje, inclusiv cele transmise de-a lungul fibrelor nervoase în organismele vii. Shannon a introdus conceptul cantității de informații ca măsură a incertitudinii stării sistemului, eliminată la primirea informațiilor. El a numit această măsură a incertitudinii entropie, prin analogie cu un concept similar din mecanica statistică. Atunci când observatorul primește informații, entropia, adică gradul de ignoranță a lui despre starea sistemului, scade.

Alan Turing (1912–1954) – matematician englez. Principalele sale lucrări sunt despre logica matematică și matematica computațională. În 1936–1937 a scris lucrarea fundamentală „Despre numerele calculabile”, în care a introdus conceptul de dispozitiv abstract, numit mai târziu „mașina Turing”. În acest dispozitiv el a anticipat proprietățile de bază ale computerului modern. Turing și-a numit dispozitivul o „mașină universală”, deoarece trebuia să rezolve orice problemă matematică sau logică admisibilă (rezolvabilă teoretic). Datele trebuie introduse în el dintr-o bandă de hârtie împărțită în celule - celule. Fiecare astfel de celulă fie trebuia să conțină un simbol, fie nu. Mașina Turing putea procesa simbolurile introduse de pe bandă și le modifica, adică le șterge și scrie altele noi conform instrucțiunilor stocate în memoria sa internă.

Neumann John von (1903–1957) - matematician și fizician american, participant la dezvoltarea armelor atomice și cu hidrogen. Născut la Budapesta, a locuit în SUA din 1930. În raportul său, publicat în 1945 și devenind prima lucrare despre calculatoarele electronice digitale, el a identificat și descris „arhitectura” computerului modern.

În următoarea mașină - EDVAC - memoria sa internă mai încăpătoare a fost capabilă să stocheze nu numai datele originale, ci și programul de calcul. Această idee - de a stoca programe în memoria mașinilor - a fost propusă de matematicianul John von Neumann împreună cu Mauchly și Eckert. El a fost primul care a descris structura unui computer universal (așa-numita „arhitectură von Neumann” a unui computer modern). Pentru versatilitate și munca eficienta Potrivit lui von Neumann, un computer ar trebui să conțină o unitate centrală aritmetic-logică, un dispozitiv central pentru controlul tuturor operațiunilor, un dispozitiv de stocare (memorie) și un dispozitiv de intrare/ieșire a informațiilor, iar programele ar trebui să fie stocate în memoria computerului.

Von Neumann credea că un computer ar trebui să funcționeze pe baza sistemului de numere binar, să fie electronic și să efectueze toate operațiunile succesiv, una după alta. Aceste principii stau la baza tuturor calculatoarelor moderne.

O mașină care folosea tuburi de vid a funcționat mult mai rapid decât una care folosea relee electromecanice, dar tuburile de vid în sine nu erau de încredere. De multe ori au eșuat. Pentru a le înlocui în 1947, John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley au propus utilizarea elementelor semiconductoare comutatoare pe care le-au inventat - tranzistoarele.

John Bardeen (1908–1991) – fizician american. Unul dintre creatorii primului tranzistor (Premiul Nobel pentru Fizică 1956 împreună cu W. Brattain și W. Shockley pentru descoperirea efectului de tranzistor). Unul dintre autorii teoriei microscopice a supraconductivității (al doilea Premiu Nobel în 1957 împreună cu L. Cooper și D. Schriffen).

Brattain Walter (1902–1987) - fizician american, unul dintre creatorii primului tranzistor, laureat Premiul Nobelîn fizică 1956.

William Shockley (1910–1989) - fizician american, unul dintre creatorii primului tranzistor, câștigător al Premiului Nobel pentru fizică în 1956.

În calculatoarele moderne, tranzistoarele microscopice dintr-un cip de circuit integrat sunt grupate în sisteme de „porți” care efectuează operații logice pe numere binare. De exemplu, cu ajutorul lor, au fost construite sumatoarele binare descrise mai sus, care permit adăugarea numerelor binare cu mai multe cifre, scăderea, înmulțirea, împărțirea și compararea numerelor între ele. Porțile logice, acționând după anumite reguli, controlează mișcarea datelor și execuția instrucțiunilor în computer.

Îmbunătățirea primelor tipuri de calculatoare a dus în 1951 la crearea computerului UNIVAC, destinat utilizării comerciale. A devenit primul computer produs comercial.

Calculatorul cu tub serial IBM 701, care a apărut în 1952, a efectuat până la 2200 de operații de multiplicare pe secundă.

computer IBM 701

Inițiativa de a crea acest sistem i-a aparținut lui Thomas Watson Jr. În 1937, a început să lucreze pentru companie ca vânzător ambulant. A încetat să lucreze pentru IBM abia în timpul războiului, când era pilot în Forțele Aeriene ale Statelor Unite. Revenit în companie în 1946, a devenit vicepreședintele acesteia și a condus IBM din 1956 până în 1971. În timp ce a rămas membru al consiliului de administrație al IBM, Thomas Watson a fost ambasadorul Statelor Unite în URSS între 1979 și 1981.

Thomas Watson (Jr.)

În 1964, IBM a anunțat crearea a șase modele din familia IBM 360 (System 360), care au devenit primele computere din a treia generație. Modelele aveau un singur sistem de comandă și diferă unele de altele prin cantitatea de RAM și performanță. La crearea modelelor de familie s-au folosit o serie de principii noi, care au făcut mașinile universale și au făcut posibilă utilizarea lor cu o eficiență egală atât pentru rezolvarea problemelor din diverse domenii ale științei și tehnologiei, cât și pentru prelucrarea datelor în domeniul management și afaceri. IBM System/360 (S/360) este o familie de calculatoare universale din clasa mainframe. Dezvoltare în continuare IBM/360 a devenit sistemele 370, 390, z9 și zSeries. În URSS, IBM/360 a fost clonat sub numele ES COMPUTER. Erau software compatibil cu prototipurile lor americane. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea software-ului occidental în condiții de subdezvoltare a „industriei de programare” autohtonă.

computer IBM/360

T. Watson (Jr.) și V. Lerson la computerul IBM/360

Prima mașină electronică de calcul mică (MESM) din URSS care folosește tuburi vidate a fost construită în 1949–1951. sub conducerea academicianului S.A. Lebedeva. Indiferent de oamenii de știință străini S.A. Lebedev a dezvoltat principiile construirii unui computer cu un program stocat în memorie. MESM a fost primul astfel de aparat. Și în 1952–1954. sub conducerea sa, a fost dezvoltată mașina electronică de calcul de mare viteză (BESM), care efectuează 8.000 de operații pe secundă.

Lebedev Serghei Alekseevici

Crearea calculatoarelor electronice a fost condusă de cei mai mari oameni de știință și ingineri sovietici I.S. Brook, W.M. Glushkov, Yu.A. Bazilevski, B.I. Rameev, L.I. Gutenmacher, N.P. Brusentsov.

Prima generație de calculatoare sovietice a inclus calculatoare cu tub - „BESM-2”, „Strela”, „M-2”, „M-3”, „Minsk”, „Ural-1”, „Ural-2”, „M - 20".

A doua generație de calculatoare sovietice include calculatoare mici cu semiconductor „Nairi” și „Mir”, calculatoare de dimensiuni medii pentru calcule științifice și procesare a informațiilor cu o viteză de 5-30 de mii de operații pe secundă „Minsk-2”, „Minsk-22” , „Minsk-32” „, „Ural-14”, „Razdan-2”, „Razdan-3”, „BESM-4”, „M-220” și calculatoare de control „Dnepr”, „VNIIEM-3”, precum și BESM-6 ultra-înaltă, cu o performanță de 1 milion de operații pe secundă.

Fondatorii microelectronicii sovietice au fost oameni de știință care au emigrat din SUA în URSS: F.G. Staros (Alfred Sarant) și I.V. Berg (Joel Barr). Ei au devenit inițiatorii, organizatorii și managerii centrului de microelectronică din Zelenograd, lângă Moscova.

F.G. Staros

Calculatoarele de generația a treia bazate pe circuite integrate au apărut în URSS în a doua jumătate a anilor 1960. A fost dezvoltat Un singur sistem Calculatoare (ES Computers) și System of Small Computers (SM Computers) și producția lor în masă este organizată. După cum am menționat mai sus, acest sistem a fost o clonă Sistemul american IBM/360.

Evgeniy Alekseevich Lebedev a fost un oponent înflăcărat al copierii sistemului american IBM/360, care în versiunea sovietică a fost numit ES Computer, care a început în anii 1970. Rolul calculatoarelor UE în dezvoltarea computerelor interne este ambiguu.

În etapa inițială, apariția calculatoarelor ES a dus la unificarea sistemelor informatice, a făcut posibilă stabilirea standardelor inițiale de programare și organizarea de proiecte de anvergură legate de implementarea programelor.

Prețul a fost reducerea pe scară largă a propriilor lor dezvoltări originale și a devenit complet dependentă de ideile și conceptele IBM, care erau departe de a fi cele mai bune la acea vreme. Tranziția bruscă de la mașinile sovietice ușor de utilizat la hardware-ul și software-ul mult mai complexe ale IBM/360 a însemnat că mulți programatori au trebuit să depășească dificultățile asociate cu deficiențele și erorile dezvoltatorilor IBM. Modelele inițiale de computere ES erau adesea inferioare ca caracteristici de performanță față de computerele domestice din acea vreme.

Într-o etapă ulterioară, în special în anii 80, introducerea pe scară largă a calculatoarelor din UE s-a transformat într-un obstacol serios în calea dezvoltării de software, baze de date și sisteme de dialog. După achiziții scumpe și preplanificate, întreprinderile au fost forțate să funcționeze învechite sisteme informatice. În paralel, sistemele dezvoltate pe mașini mici și pe computere personale, care au devenit din ce în ce mai populare.

Într-o etapă ulterioară, odată cu debutul perestroikei, din 1988–89, țara noastră a fost inundată de calculatoare personale străine. Nicio măsură nu ar putea opri criza seriei de calculatoare din UE. Industria internă nu a putut crea analogi sau înlocuitori pentru calculatoarele ES pe baza unei noi elemente de bază. Economia URSS nu a permis până în acel moment să cheltuiască resurse financiare gigantice pentru crearea de echipamente microelectronice. Ca urmare, a avut loc o tranziție completă la calculatoarele importate. Programele pentru dezvoltarea computerelor domestice au fost în cele din urmă reduse. Au apărut probleme legate de transferul tehnologiilor către calculatoarele moderne, modernizarea tehnologiilor, angajarea și recalificarea a sute de mii de specialiști.

Prognoza S.A. Lebedeva era justificată. Atât în ​​SUA, cât și în întreaga lume, ei au urmat ulterior calea propusă de el: pe de o parte, sunt create supercalculatoare, iar pe de altă parte, o serie întreagă de computere mai puțin puternice care vizează diverse aplicații - personale, specializate etc.

A patra generație de calculatoare sovietice a fost implementată pe baza circuitelor integrate la scară mare (LSI) și la scară ultra-largă (VLSI).

Un exemplu de sisteme informatice mari din a patra generație a fost complexul multiprocesor Elbrus-2, cu o viteză de până la 100 de milioane de operații pe secundă.

În anii 1950, a fost creată a doua generație de calculatoare bazate pe tranzistori. Ca urmare, viteza mașinilor a crescut de 10 ori, iar dimensiunea și greutatea au fost reduse semnificativ. Au început să folosească dispozitive de stocare pe miezuri de ferită magnetică, capabile să stocheze informații pe termen nelimitat chiar și atunci când computerele sunt oprite. Au fost proiectate de Joy Forrester în 1951–1953. Cantități mari de informații au fost stocate pe medii externe, cum ar fi bandă magnetică sau un tambur magnetic.

Prima unitate de hard disk din istoria computerului (winchester) a fost dezvoltată în 1956 de un grup de ingineri IBM condus de Reynold B. Johnson. Dispozitivul se numea 305 RAMAC - o metodă cu acces aleatoriu de contabilitate și control. Unitatea a constat din 50 de discuri de aluminiu cu un diametru de 24 inchi (aproximativ 60 cm) și o grosime de 2,5 cm fiecare. Pe suprafața plăcii de aluminiu a fost aplicat un strat magnetic, pe care a fost efectuată înregistrarea. Întreaga structură de discuri pe o axă comună s-a rotit în modul de funcționare la o viteză constantă de 1200 rpm, iar unitatea în sine ocupa o suprafață de 3x3,5 m. Capacitatea sa totală era de 5 MB. Unul dintre cele mai importante principii utilizate în proiectarea RAMAC 305 a fost că capetele nu atingeau suprafața discurilor, ci pluteau la o distanță fixă ​​mică. În acest scop, s-au folosit duze speciale de aer, care au direcționat fluxul către disc prin găuri mici în suporturile pentru cap și, astfel, au creat un spațiu între cap și suprafața plăcii rotative.

Winchester (hard disk) a oferit utilizatorilor de computere posibilitatea de a stoca cantități foarte mari de informații și, în același timp, de a prelua rapid datele necesare. După crearea hard disk-ului în 1958, mediile cu bandă magnetică au fost abandonate.

În 1959, D. Kilby, D. Herney, K. Lehovec și R. Noyce (Fig. 14) au inventat circuite integrate (cipuri), în care toate componentele electronice, împreună cu conductorii, erau plasate în interiorul unei plăci de siliciu. Utilizarea cipurilor în computere a făcut posibilă scurtarea căilor pentru fluxul de curent în timpul comutării. Viteza calculelor a crescut de zece ori. Dimensiunile mașinilor au scăzut, de asemenea, semnificativ. Apariția cipului a făcut posibilă crearea celei de-a treia generații de computere. Și în 1964, IBM a început să producă computere IBM-360 bazate pe circuite integrate.

Orez. 14. D. Kilby, D. Hurney, K. Lechovec și R. Noyce

În 1965, Douglas Engelbart (Fig. 15) a creat primul „șoarece” - un manipulator portabil de calculator. A fost folosit pentru prima dată în computerul personal Apple Macintosh, lansat mai târziu, în 1976.

Orez. 19. Douglas Engelbart

În 1971, IBM a început să producă discheta pentru computer, inventată de Yoshiro Nakamatsu, un disc magnetic flexibil detașabil („dischetă”) pentru stocarea permanentă a informațiilor. Inițial, discheta avea un diametru de 8 inchi și o capacitate de 80 KB, apoi - 5 inci. Discheta modernă de 1,44 MB, lansată pentru prima dată de Sony în 1982, este găzduită într-o carcasă din plastic dur și are un diametru de 3,5 inci.

În 1969, în Statele Unite a început crearea unei rețele de calculatoare de apărare - progenitorul lumii moderne. rețele de internet.

În anii 1970, imprimantele matriceale au fost dezvoltate pentru a imprima informații de la computere.

În 1971, angajatul Intel Edward Hoff (Fig. 20) a creat primul microprocesor, 4004, prin plasarea mai multor circuite integrate pe un singur cip de siliciu. Deși a fost inițial destinat utilizării în calculatoare, a fost în esență un microcomputer complet. Această invenție revoluționară a schimbat radical ideea computerelor ca monștri voluminosi și greoi. Microprocesorul a făcut posibilă crearea de computere din a patra generație care se potrivesc pe biroul utilizatorului.

Orez. 20. Edward Hoff

La mijlocul anilor 1970, au început încercările de a crea un computer personal (PC), o mașină de calcul destinată utilizatorului privat.

În 1974, Edward Roberts (Fig. 21) a creat primul computer personal, Altair, bazat pe microprocesorul Intel 8080 (Fig. 22). Dar fără software a fost ineficient: la urma urmei, un utilizator privat nu are propriul său programator „la îndemână” acasă.

Orez. 21. Edward Roberts

Orez. 22. Primul computer personal Altair

În 1975, doi studenți de la Universitatea Harvard, Bill Gates și Paul Allen, au aflat despre crearea PC-ului Altair (Fig. 23). Ei au fost primii care au înțeles nevoia urgentă de a scrie software pentru computere personale și, în decurs de o lună, l-au creat pentru PC-ul Altair pe baza limbajului BASIC. În același an, au fondat Microsoft, care a devenit rapid lider în software-ul pentru computere personale și a devenit cea mai bogată companie din lume.

Orez. 23. Bill Gates și Paul Allen

Orez. 24. Bill Gates

În 1973, IBM a dezvoltat un hard disk magnetic (hard disk) pentru un computer. Această invenție a făcut posibilă crearea unei memorie pe termen lung de mare capacitate, care este reținută atunci când computerul este oprit.

Primele microcalculatoare Altair-8800 au fost doar o colecție de piese care mai trebuiau asamblate. În plus, erau extrem de incomod de folosit: nu aveau nici monitor, nici tastatură, nici mouse. Informațiile au fost introduse în ele cu ajutorul comutatoarelor de pe panoul frontal, iar rezultatele au fost afișate folosind indicatori LED. Mai târziu, au început să afișeze rezultate folosind un teletype - o mașină de telegraf cu o tastatură.

În 1976, inginerul Steve Wozniak, în vârstă de 26 de ani, de la Hewlett-Packard a creat un microcomputer fundamental nou. El a fost pionier în utilizarea unei tastaturi asemănătoare tastaturii pentru introducerea datelor maşină de scris, și pentru a afișa informații - un televizor obișnuit. Simbolurile au fost afișate pe ecranul său în 24 de rânduri a câte 40 de caractere fiecare. Computerul avea 8 KB de memorie, din care jumătate era ocupată de limbajul BASIC încorporat, iar jumătate utilizatorul putea folosi pentru a introduce programele sale. Acest computer era semnificativ superior lui Altair-8800, care avea doar 256 de octeți de memorie. S. Wozniak a furnizat un conector (așa-numitul „slot”) pentru noul său computer pentru conectarea dispozitivelor suplimentare. Prietenul lui Steve Wozniak, Steve Jobs, a fost primul care a înțeles și a apreciat perspectivele acestui computer (Fig. 25). El a propus să organizeze o companie pentru producția în serie a acesteia. La 1 aprilie 1976, au fondat compania Apple și au înregistrat-o oficial în ianuarie 1977. Ei au numit noul computer Apple-I (Fig. 26). În 10 luni, au reușit să asambleze și să vândă aproximativ 200 de exemplare Apple-I.

Orez. 25. Steve Wozniak și Steve Jobs

Orez. 26. Computer personal Apple-I

În acest moment, Wozniak lucra deja la îmbunătățirea acestuia. O noua versiune a primit numele Apple-II (Fig. 23). Calculatorul a fost realizat într-o carcasă de plastic, a primit un mod grafic, sunet, culoare, memorie extinsă, 8 conectori de expansiune (sloturi) în loc de unul. A folosit un casetofon pentru a salva programe. Baza primului model Apple II a fost, ca și în Apple I, microprocesorul 6502 de la MOS Technology cu o frecvență de ceas de 1 megahertz. BASIC a fost înregistrat în memoria permanentă. Capacitatea RAM de 4 KB a fost extinsă la 48 KB. Informațiile au fost afișate pe un televizor color sau alb-negru care funcționează în sistemul standard NTSC pentru SUA. În modul text, au fost afișate 24 de linii, câte 40 de caractere fiecare, iar în modul grafic, rezoluția a fost de 280 pe 192 pixeli (șase culori). Principalul avantaj al Apple II a fost capacitatea de a-și extinde memoria RAM până la 48 KB și de a utiliza 8 conectori pentru conectarea dispozitivelor suplimentare. Datorită utilizării graficelor color, a putut fi folosit pentru o mare varietate de jocuri (Fig. 27).

Orez. 27. Computer personal Apple II

Datorită capacităților sale, Apple II a câștigat popularitate în rândul oamenilor de diverse profesii. Utilizatorilor săi nu li se cerea să aibă cunoștințe de electronică sau limbaje de programare.

Apple II a devenit primul computer cu adevărat personal pentru oameni de știință, ingineri, avocați, oameni de afaceri, gospodine și școlari.

În iulie 1978, Apple II a fost completat cu unitatea Disk II, care și-a extins semnificativ capacitățile. Sistemul de operare pe disc Apple-DOS a fost creat pentru acesta. Și la sfârșitul anului 1978, computerul a fost îmbunătățit din nou și lansat sub numele Apple II Plus. Acum ar putea fi folosit în sfera afacerilor pentru a stoca informații, a desfășura afaceri și pentru a ajuta la luarea deciziilor. A început crearea unor astfel de programe de aplicații precum editori de text, organizatori și foi de calcul.

În 1979, Dan Bricklin și Bob Frankston au creat VisiCalc, prima foaie de calcul din lume. Acest instrument a fost cel mai potrivit pentru calculele contabile. Prima sa versiune a fost scrisă pentru Apple II, care a fost adesea achiziționat doar pentru a funcționa cu VisiCalc.

Astfel, în câțiva ani, microcalculatorul, în mare măsură datorită Apple și fondatorilor săi Steven Jobs și Steve Wozniak, s-a transformat într-un computer personal pentru oameni de diverse profesii.

În 1981, a apărut computerul personal IBM PC, care a devenit în curând standardul în industria computerelor și a înlocuit aproape toate modelele de computere personale concurente de pe piață. Singura excepție a fost Apple. În 1984, a fost creat Apple Macintosh, primul computer cu o interfață grafică controlată de un mouse. Datorită avantajelor sale, Apple a reușit să rămână pe piața computerelor personale. A cucerit piața în educație și publicare, unde capabilitățile grafice remarcabile ale Macintosh-urilor sunt folosite pentru aspect și procesarea imaginilor.

Astăzi, Apple controlează 8-10% din piața globală de calculatoare personale, iar restul de 90% sunt computere personale compatibile cu IBM. Majoritatea Calculatoarele Macintosh sunt situate în Statele Unite.

În 1979, a apărut discul optic compact (CD), dezvoltat de Philips și destinat doar pentru ascultarea înregistrărilor muzicale.

În 1979, Intel a dezvoltat microprocesorul 8088 pentru computere personale.

Calculatoarele personale ale modelului IBM PC, create în 1981 de un grup de ingineri IBM condus de William C. Lowe, au devenit larg răspândite. PC-ul IBM avea un procesor Intel 8088 cu o frecvență de ceas de 4,77 MHz, 16 Kb de memorie extensibilă până la 256 Kb și sistemul de operare DOS 1.0. (Fig. 24). Sistemul de operare DOS 1.0 a fost creat de Microsoft. În doar o lună, IBM a reușit să vândă 241.683 de PC-uri IBM. Prin acord cu directorii Microsoft, IBM a plătit o anumită sumă creatorilor programului pentru fiecare copie a sistemului de operare instalată pe PC-ul IBM. Datorită popularității PC-ului IBM, directorii Microsoft Bill Gates și Paul Allen au devenit în curând miliardari, iar Microsoft a ocupat o poziție de lider pe piața de software.

Orez. 28. Model computer personal IBM PC

PC-ul IBM a aplicat principiul arhitecturii deschise, ceea ce a făcut posibilă realizarea de îmbunătățiri și completări la proiectele de PC existente. Acest principiu înseamnă utilizarea blocurilor și dispozitivelor gata făcute în proiectare la asamblarea unui computer, precum și standardizarea metodelor de conectare a dispozitivelor computerizate.

Principiul arhitecturii deschise a contribuit la adoptarea pe scară largă a microcalculatoarelor clone IBM compatibile cu PC. Un număr mare de companii din întreaga lume au început să le asambleze din blocuri și dispozitive gata făcute. Utilizatorii, la rândul lor, au putut să-și actualizeze în mod independent microcalculatoarele și să le echipeze cu dispozitive suplimentare de la sute de producători.

La sfârșitul anilor 1990, computerele IBM compatibile cu PC-uri reprezentau 90% din piața calculatoarelor personale.

PC-ul IBM a devenit curând standardul în industria calculatoarelor și a scos de pe piață aproape toate modelele de computere personale concurente. Singura excepție a fost Apple. În 1984, a fost creat Apple Macintosh, primul computer cu o interfață grafică controlată de un mouse. Datorită avantajelor sale, Apple a reușit să rămână pe piața computerelor personale. A cucerit piața în domeniul educației, publicării, unde capabilitățile lor grafice remarcabile sunt folosite pentru layout și procesarea imaginilor.

Astăzi, Apple controlează 8-10% din piața globală de calculatoare personale, iar restul de 90% sunt computere personale compatibile cu IBM. Majoritatea computerelor Macintosh sunt deținute de utilizatori din SUA.

În ultimele decenii ale secolului XX, computerele și-au crescut foarte mult viteza și volumul de informații procesate și stocate.

În 1965, Gordon Moore, unul dintre fondatorii Intel Corporation, un lider în domeniul circuitelor integrate de computer - „cipuri”, a sugerat că numărul de tranzistori din ele se va dubla în fiecare an. În următorii 10 ani, această predicție s-a adeverit și apoi a sugerat că acest număr se va dubla acum la fiecare 2 ani. Într-adevăr, numărul de tranzistori din microprocesoare se dublează la fiecare 18 luni. Acum specialisti tehnologia calculatoarelor Această tendință se numește legea lui Moore.

Orez. 29. Gordon Moore

Un model similar este observat în dezvoltarea și producția de dispozitive RAM și dispozitive de stocare a informațiilor. Apropo, nu am nicio îndoială că, până la publicarea acestei cărți, multe date digitale în ceea ce privește capacitatea și viteza lor vor fi depășite.

Dezvoltarea software-ului, fără de care este în general imposibilă utilizarea unui computer personal, și, mai ales, a sistemelor de operare care asigură interacțiunea dintre utilizator și PC, nu a rămas în urmă.

În 1981, Microsoft a dezvoltat sistemul de operare MS-DOS pentru computerele sale personale.

În 1983, a fost creat computerul personal îmbunătățit IBM PC/XT de la IBM.

În anii 1980, imprimantele cu jet de cerneală și laser alb-negru și color au fost create pentru a imprima informații de la computere. Sunt semnificativ superioare imprimantelor cu matrice de puncte în ceea ce privește calitatea și viteza de imprimare.

În 1983–1993, a fost creată rețeaua globală de calculatoare Internet și e-mail, care au fost utilizate de milioane de utilizatori din întreaga lume.

În 1992, Microsoft a lansat sistemul de operare Windows 3.1 pentru computerele IBM compatibile cu PC. Cuvântul „Windows” tradus din engleză înseamnă „ferestre”. Un sistem de operare cu ferestre vă permite să lucrați cu mai multe documente simultan. Este o așa-numită „interfață grafică”. Acesta este un sistem de interacțiune cu un PC în care utilizatorul se ocupă de așa-numitele „icoane”: imagini pe care le poate controla folosind un mouse de computer. Această interfață grafică și sistem de ferestre au fost create pentru prima dată în centru de cercetare Xerox în 1975 și folosit pentru computerele Apple.

În 1995, Microsoft a lansat sistemul de operare Windows-95 pentru computerele IBM compatibile cu PC, mai avansat decât Windows-3.1, în 1998 - modificarea sa Windows-98, iar în 2000 - Windows-2000, iar în 2006 - Windows XP. Pentru ei au fost dezvoltate o serie de programe de aplicație: editor de text Word, foi de calcul Excel, un program pentru utilizarea sistemului Internet și prin e-mail E-mail – Internet Explorer, editor grafic Paint, programe de aplicație standard (calculator, ceas, dialer), jurnal Microsoft Schedule, player universal, fonograf și laser player.

În ultimii ani, a devenit posibilă combinarea textului și graficelor cu sunetul și imaginile în mișcare pe computerul personal. Această tehnologie se numește „multimedia”. CD-ROM-urile optice (Compact Disk Read Only Memory - adică memoria de doar citire pe un CD) sunt folosite ca medii de stocare în astfel de computere multimedia. În exterior, acestea nu diferă de CD-urile audio utilizate în playere și centre muzicale.

Capacitatea unui CD-ROM ajunge la 650 MB; din punct de vedere al capacității, acesta ocupă o poziție intermediară între dischete și un hard disk. O unitate CD este folosită pentru a citi CD-uri. Informațiile sunt scrise pe un CD o singură dată pe conditii industriale, dar pe un PC poți doar să-l citești. O mare varietate de jocuri, enciclopedii, albume de artă, hărți, atlase, dicționare și cărți de referință sunt publicate pe CD-ROM. Toate sunt echipate cu convenabil motoare de căutare permițându-vă să găsiți rapid materialul de care aveți nevoie. Capacitatea de memorie a două CD-ROM-uri este suficientă pentru a găzdui o enciclopedie mai mare ca volum decât Marea Enciclopedie Sovietică.

La sfârșitul anilor 1990, au fost create discuri și unități optice CD-R și CD-RW reinscriptibile, care pot fi scrise o dată, permițând utilizatorului să facă orice înregistrări audio și video după bunul său plac.

În 1990–2000, pe lângă computerele personale desktop, computerele „laptop” au fost lansate sub forma unei valize portabile și chiar mai mici „palmtops” de buzunar (handheld) - după cum sugerează și numele, se potrivesc în buzunar și pe palmă. a mâinii tale. Laptopurile sunt echipate cu un ecran de afișare cu cristale lichide situat în capacul cu balamale, iar pentru palmare - pe panoul frontal al carcasei.

În 1998–2000, a fost creată „memorie flash” în stare solidă (fără părți mobile). Astfel, memoria Memory Stick are dimensiunile și greutatea unei bucăți de gumă de mestecat, iar memoria SD de la Panasonic are dimensiunea și greutatea unei mărci poștale. Între timp, volumul memoriei lor, care poate fi stocată pe termen nelimitat, este de 64–128 MB și chiar 2–8 GB sau mai mult.

Pe lângă calculatoarele personale portabile, supercomputerele sunt create pentru a rezolva probleme complexe din știință și tehnologie - prognoze meteo și cutremur, calcule de rachete și avioane, reactii nucleare, descifrând codul genetic uman. Ei folosesc de la câteva până la câteva zeci de microprocesoare care efectuează calcule paralele. Primul supercomputer a fost dezvoltat de Seymour Cray în 1976.

În 2002, supercomputerul NEC Earth Simulator a fost construit în Japonia, efectuând 35,6 trilioane de operațiuni pe secundă. Astăzi este cel mai rapid supercomputer din lume.

Orez. 30. Seymour Cray

Orez. 31. Supercalculatorul Cray-1

Orez. 32. Supercalculatorul Cray-2

În 2005, IBM a dezvoltat supercalculatorul Blue Gene cu o performanță de peste 30 de trilioane de operații pe secundă. Conține 12.000 de procesoare și are o putere de o mie de ori mai mare decât celebrul Deep Blue, cu care campionul mondial Garry Kasparov a jucat șah în 1997. IBM și cercetătorii de la Institutul Politehnic Elvețian din Lausanne au încercat pentru prima dată să modeleze creierul uman.

În 2006, computerele personale au împlinit 25 de ani. Să vedem cum s-au schimbat de-a lungul anilor. Primul dintre ele, echipat cu un microprocesor Intel, funcționa cu o frecvență de ceas de doar 4,77 MHz și avea 16 KB de RAM. PC-urile moderne echipate cu un microprocesor Pentium 4, create în 2001, au o frecvență de ceas de 3–4 GHz, RAM 512 MB - 1 GB și memorie pe termen lung (hard disk) cu o capacitate de zeci și sute de GB și chiar 1 terabyte. Un astfel de progres gigantic nu a fost observat în nicio ramură a tehnologiei, cu excepția computerului digital. Dacă s-ar fi făcut același progres în creșterea vitezei aeronavelor, atunci acestea ar fi zburat cu viteza luminii cu mult timp în urmă.

Milioane de calculatoare sunt folosite în aproape toate sectoarele economiei, industriei, științei, tehnologiei, pedagogiei și medicinei.

Principalele motive pentru acest progres sunt ratele neobișnuit de ridicate de microminiaturizare a dispozitivelor electronice digitaleși succesul programării, care a făcut „comunicarea” utilizatorilor obișnuiți cu computerele personale simplă și convenabilă.

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 principiile generale ale funcționării computerelor, adică dispozitivele de calcul universale. 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 mașinii IBM 704 s-a remarcat prin viteza sa mare, 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 sub forma unui singur cip, producție în masă de computere personale.

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

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