ประวัติความเป็นมาของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ตั้งแต่สมัยโบราณจนถึงปัจจุบัน - เอกสาร

ประวัติความเป็นมาของการพัฒนา เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แบ่งตามเงื่อนไขออกเป็น 5 รุ่น

รุ่นที่ 1 (พ.ศ. 2488-2497) - เวลาของการก่อตัวของเครื่องจักรด้วยสถาปัตยกรรม von Neumann (John von Neumann) ขึ้นอยู่กับการบันทึกโปรแกรมและข้อมูลในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ในช่วงเวลานี้ ชุดองค์ประกอบโครงสร้างทั่วไปที่ประกอบขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์จะถูกสร้างขึ้น คอมพิวเตอร์ทั่วไปควรประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้: หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (หรือหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม - RAM) และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต (I/O) ในทางกลับกัน CPU จะต้องประกอบด้วยหน่วยตรรกะทางคณิตศาสตร์ (ALU) และหน่วยควบคุม (CU) เครื่องจักรในรุ่นนี้ทำงานบนฐานที่เป็นส่วนประกอบของหลอดไฟ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงดูดซับพลังงานจำนวนมหาศาลและไม่น่าเชื่อถืออย่างยิ่ง ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ปัญหาทางวิทยาศาสตร์จึงได้รับการแก้ไขเป็นหลัก โปรแกรมสำหรับเครื่องเหล่านี้ไม่สามารถเขียนเป็นภาษาเครื่องได้อีกต่อไป แต่เป็นภาษาแอสเซมบลี

รุ่นที่ 2 (พ.ศ. 2498-2507) การเปลี่ยนแปลงของรุ่นถูกกำหนดโดยการเกิดขึ้นของฐานองค์ประกอบใหม่: แทนที่จะใช้หลอดไฟขนาดใหญ่ ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กเริ่มถูกนำมาใช้ในคอมพิวเตอร์ เส้นหน่วงเวลาซึ่งเป็นองค์ประกอบของหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มถูกแทนที่ด้วยหน่วยความจำบนแกนแม่เหล็ก สิ่งนี้นำไปสู่การลดขนาด เพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ในที่สุด สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ขณะนี้มีการลงทะเบียนดัชนีและฮาร์ดแวร์สำหรับการดำเนินการจุดลอยตัว คำสั่งได้รับการพัฒนาเพื่อเรียกรูทีนย่อย ภาษาปรากฏขึ้น ระดับสูง- Algol, FORTRAN, COBOL - ซึ่งสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดขึ้นของซอฟต์แวร์พกพาที่ไม่ขึ้นอยู่กับประเภทของคอมพิวเตอร์ ด้วยการถือกำเนิดของภาษาระดับสูง ผู้เรียบเรียงสำหรับภาษาเหล่านั้นก็เกิดขึ้น ไลบรารีของรูทีนมาตรฐานและสิ่งอื่น ๆ ที่เรารู้จักกันดีในปัจจุบัน: นวัตกรรมที่สำคัญคือรูปลักษณ์ของโปรเซสเซอร์อินพุต/เอาท์พุต โปรเซสเซอร์พิเศษเหล่านี้ทำให้สามารถปลด CPU จากการควบคุม I/O และดำเนินการ I/O โดยใช้อุปกรณ์พิเศษพร้อมกับกระบวนการคำนวณได้ สำหรับ การจัดการที่มีประสิทธิภาพระบบปฏิบัติการ (OS) เริ่มถูกนำมาใช้เป็นทรัพยากรเครื่อง

รุ่นที่ 3 (พ.ศ. 2508-2513) การเปลี่ยนแปลงของรุ่นเกิดขึ้นอีกครั้งเนื่องจากการอัพเดตฐานองค์ประกอบ: แทนที่จะใช้ทรานซิสเตอร์พวกเขาเริ่มใช้ วงจรรวมองศาของการบูรณาการที่แตกต่างกัน วงจรไมโครทำให้สามารถวางองค์ประกอบหลายสิบชิ้นบนจานที่มีขนาดหลายเซนติเมตรได้ ในทางกลับกัน ไม่เพียงแต่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังลดขนาดและต้นทุนอีกด้วย การเพิ่มพลังของคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถรันโปรแกรมหลายโปรแกรมพร้อมกันบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวได้ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องเรียนรู้ที่จะประสานงานการดำเนินการที่ทำไปพร้อม ๆ กันซึ่งมีการขยายฟังก์ชันของระบบปฏิบัติการ นอกเหนือจากการพัฒนาเชิงรุกในด้านฮาร์ดแวร์และโซลูชันทางสถาปัตยกรรมแล้ว แรงดึงดูดเฉพาะการพัฒนาในด้านเทคโนโลยีการเขียนโปรแกรม ในเวลานี้ รากฐานทางทฤษฎีของวิธีการเขียนโปรแกรม การคอมไพล์ ฐานข้อมูล ระบบปฏิบัติการ ฯลฯ กำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขัน แพ็คเกจโปรแกรมแอปพลิเคชันกำลังถูกสร้างขึ้นสำหรับกิจกรรมของมนุษย์ในด้านต่างๆ ที่หลากหลาย มีแนวโน้มที่จะสร้างตระกูลคอมพิวเตอร์ กล่าวคือ เครื่องจักรสามารถเข้ากันได้จากล่างขึ้นบนในระดับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ตัวอย่างของตระกูลดังกล่าว ได้แก่ IBM System 360 series และอะนาล็อกในประเทศของเรา - คอมพิวเตอร์ ES

รุ่นที่ 4 (พ.ศ. 2513-2527) การเปลี่ยนแปลงฐานองค์ประกอบอีกประการหนึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของรุ่น ในยุค 70 งานกำลังดำเนินการอย่างแข็งขันเพื่อสร้างวงจรรวมขนาดใหญ่และขนาดใหญ่พิเศษ (LSI และ VLSI) ซึ่งทำให้สามารถวางองค์ประกอบนับหมื่นไว้บนชิปตัวเดียวได้ ส่งผลให้ขนาดและต้นทุนของคอมพิวเตอร์ลดลงอย่างมาก ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 Intel ได้เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ (MP) i4004 และหากก่อนหน้านี้มีเพียงสามทิศทางในโลกของการคำนวณ (ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ (เมนเฟรม) และมินิคอมพิวเตอร์) ตอนนี้ก็มีการเพิ่มอีกหนึ่งทิศทางเข้าไปแล้ว - ไมโครโปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์เป็นบล็อกการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการประมวลผลข้อมูลเชิงตรรกะและเลขคณิตตามหลักการควบคุมไมโครโปรแกรม ขึ้นอยู่กับการใช้งานฮาร์ดแวร์ โปรเซสเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ (รวมฟังก์ชันโปรเซสเซอร์ทั้งหมดอย่างสมบูรณ์) และโปรเซสเซอร์ที่มีการบูรณาการระดับต่ำและปานกลาง โครงสร้างแสดงให้เห็นความจริงที่ว่าไมโครโปรเซสเซอร์ใช้ฟังก์ชั่นโปรเซสเซอร์ทั้งหมดบนชิปตัวเดียวในขณะที่โปรเซสเซอร์ประเภทอื่นใช้งานโดยเชื่อมต่อชิปจำนวนมาก

รุ่นที่ 5 เรียกได้ว่าเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ ในปี 1976 Intel เสร็จสิ้นการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิต i8086 มีความกว้างของรีจิสเตอร์ที่ค่อนข้างใหญ่ (16 บิต) และบัสที่อยู่ระบบ (20 บิต) เนื่องจากสามารถรองรับ RAM ได้สูงสุด 1 MB ในปี 1982 i80286 ถูกสร้างขึ้น ไมโครโปรเซสเซอร์นี้เป็นเวอร์ชันปรับปรุงของ i8086 รองรับโหมดการทำงานหลายโหมดแล้ว: จริงเมื่อที่อยู่ถูกสร้างขึ้นตามกฎของ i8086 และได้รับการป้องกันซึ่งใช้การจัดการมัลติทาสกิ้งและหน่วยความจำเสมือนในฮาร์ดแวร์ i80286 ยังมีความกว้างบัสที่อยู่ขนาดใหญ่ - 24 บิตเทียบกับ 20 สำหรับ i8086 ดังนั้นจึงสามารถรองรับ RAM ได้สูงสุด 16 MB คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์นี้ปรากฏในปี 1984 ในปี 1985 Intel ได้เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ 32 บิตตัวแรก นั่นคือ i80386 ซึ่งสามารถใช้งานร่วมกับฮาร์ดแวร์ได้ตั้งแต่ขึ้นไปกับไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นก่อนหน้าทั้งหมดจากบริษัทนี้ มันทรงพลังมากกว่ารุ่นก่อนมาก มีสถาปัตยกรรม 32 บิต และสามารถรองรับ RAM สูงสุด 4 GB ได้โดยตรง ไมโครโปรเซสเซอร์ i386 เริ่มรองรับโหมดการทำงานใหม่ - โหมด i8086 เสมือนซึ่งไม่เพียงรับประกันประสิทธิภาพของโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสำหรับ i8086 เท่านั้น แต่ยังอนุญาตให้มีการทำงานแบบขนานของโปรแกรมดังกล่าวหลายโปรแกรมด้วย

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ สหพันธรัฐรัสเซีย

หน่วยงานกลางเพื่อการศึกษา

GOU VPO "รัฐอูราล มหาวิทยาลัยเศรษฐศาสตร์»

ภาควิชาเศรษฐศาสตร์และกฎหมาย

สาขา USUE ใน N. Tagil

ทดสอบ

ตามระเบียบวินัย:

"วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์"

ตัวเลือก 8___

หัวข้อ: “ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์”

ผู้ดำเนินการ:

นักเรียนกรัม 1EKIP

กอร์บูโนวา เอ.เอ.

ครู:

Skorokhodov B.A.

บทนำ……………………………………………………………………..3

1 ขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์……………………………..4

2 ลักษณะของคอมพิวเตอร์รุ่น……………………………………………………………...9

3 บทบาทของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในชีวิตมนุษย์………………13

บทสรุป…………………………………………………………………………………14

การแนะนำ

ความรู้เกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เป็นองค์ประกอบสำคัญของความสามารถทางวิชาชีพของผู้เชี่ยวชาญในอนาคตในสาขาเทคโนโลยีสารสนเทศ ขั้นตอนแรกของการทำงานอัตโนมัติทางจิตนั้นเกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับกิจกรรมการคำนวณของบุคคลที่เริ่มใช้เครื่องมือคำนวณตั้งแต่เริ่มแรกในอารยธรรมของเขา

ในเวลาเดียวกันควรระลึกไว้เสมอว่ามนุษย์ยังคงใช้วิธีการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วอย่างดีเพื่อทำการคำนวณประเภทต่างๆ โดยอัตโนมัติ

ระบบอัตโนมัติเป็นส่วนสำคัญของธุรกิจและการผลิต กระบวนการการจัดการและเทคโนโลยีเกือบทั้งหมดใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น คอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดการองค์กรได้อย่างมากโดยไม่สร้างปัญหาเพิ่มเติม ปัจจุบันมีการติดตั้งคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในที่ทำงานทุกแห่ง และตามกฎแล้วไม่มีใครสงสัยในความจำเป็นดังกล่าว เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์จำนวนมากและบทบาทพิเศษในการทำงานขององค์กรใด ๆ ก่อให้เกิดงานใหม่มากมายสำหรับการจัดการ

งานนี้จะศึกษาประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจและเจาะลึกสาระสำคัญและความสำคัญของคอมพิวเตอร์

1 ขั้นตอนของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

การพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ผู้คนยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันมีหลายขั้นตอน

ขั้นตอนการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ด้วยตนเอง

ช่วงเวลาของระบบคอมพิวเตอร์อัตโนมัติเริ่มต้นตั้งแต่รุ่งอรุณของ อารยธรรมของมนุษย์และขึ้นอยู่กับการใช้ส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะนิ้วมือและนิ้วเท้า

การนับนิ้วมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ ซึ่งพบได้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งในหมู่ชนชาติต่างๆ แม้กระทั่งทุกวันนี้ นักคณิตศาสตร์ยุคกลางที่มีชื่อเสียงแนะนำให้ใช้การนับนิ้วเป็นเครื่องมือช่วย ซึ่งช่วยให้ระบบการนับมีประสิทธิภาพพอสมควร ผลการนับถูกบันทึกไว้ วิธีทางที่แตกต่าง: การบาก การนับไม้ การนับปม ฯลฯ ตัวอย่างเช่น การนับปมได้รับการพัฒนาอย่างมากในหมู่ผู้คนในอเมริกายุคพรีโคลัมเบียน นอกจากนี้ระบบของก้อนยังทำหน้าที่เป็นพงศาวดารและพงศาวดารซึ่งมีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน อย่างไรก็ตาม การใช้มันจำเป็นต้องมีการฝึกความจำที่ดี

การนับด้วยความช่วยเหลือของการจัดกลุ่มและการจัดเรียงวัตถุใหม่เป็นบรรพบุรุษของการนับบนลูกคิดซึ่งเป็นอุปกรณ์การนับโบราณวัตถุที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดซึ่งเก็บรักษาไว้จนถึงทุกวันนี้ในรูปแบบ หลากหลายชนิดบัญชี

ลูกคิดเป็นอุปกรณ์คำนวณที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ความแตกต่างที่สำคัญจากวิธีการคำนวณก่อนหน้านี้คือประสิทธิภาพของการคำนวณเป็นตัวเลข ดังนั้นการใช้ลูกคิดจึงสันนิษฐานว่ามีระบบตัวเลขตำแหน่งบางอย่างอยู่แล้วเช่นทศนิยม, ไตรนารี, ควินารี ฯลฯ เส้นทางการปรับปรุงลูกคิดที่มีอายุหลายศตวรรษนำไปสู่การสร้างอุปกรณ์การคำนวณของคลาสสิกที่สมบูรณ์ รูปแบบที่ใช้จนถึงยุครุ่งเรืองของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปคีย์บอร์ด และแม้กระทั่งทุกวันนี้ คุณยังสามารถพบเขาได้ในบางสถานที่ซึ่งช่วยในเรื่องธุรกรรมการชำระหนี้ และมีเพียงการถือกำเนิดของเครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์พกพาในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษของเราเท่านั้นที่สร้างภัยคุกคามอย่างแท้จริงต่อการใช้ลูกคิดรัสเซีย จีน และญี่ปุ่นต่อไป ซึ่งเป็นรูปแบบคลาสสิกหลักสามรูปแบบที่ยังมีชีวิตรอดมาจนถึงทุกวันนี้ ในเวลาเดียวกัน ความพยายามครั้งสุดท้ายในการปรับปรุงบัญชีรัสเซียโดยการรวมเข้ากับตารางสูตรคูณย้อนกลับไปในปี 1921

ลูกคิดได้รับการปรับให้เข้ากับการดำเนินการบวกและการลบเป็นอย่างดี จึงกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอสำหรับการดำเนินการคูณและหาร ดังนั้นการค้นพบลอการิทึมและตารางลอการิทึมโดยจอห์น เนเปียร์เมื่อต้นศตวรรษที่ 17 จึงเป็นก้าวสำคัญต่อไปในการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์แบบแมนนวล ต่อมามีการปรับเปลี่ยนตารางลอการิทึมจำนวนหนึ่งปรากฏขึ้น อย่างไรก็ตามใน งานภาคปฏิบัติการใช้ตารางลอการิทึมมีความไม่สะดวกหลายประการ ดังนั้น John Napier จึงเสนอแท่งนับพิเศษ (ต่อมาเรียกว่า Napier sticks) เป็นทางเลือกหนึ่ง ซึ่งทำให้สามารถดำเนินการคูณและหารได้โดยตรงจากตัวเลขดั้งเดิม พื้นฐาน วิธีนี้เนเพียร์ได้วางวิธีการคูณแบบขัดแตะไว้

นอกจากแท่งไม้แล้ว Napier ยังเสนอกระดานนับสำหรับการคูณ การหาร การยกกำลังสอง และการดำเนินการรากที่สองในระบบไบนารี่ ดังนั้นจึงคาดการณ์ถึงประโยชน์ของระบบตัวเลขดังกล่าวสำหรับการคำนวณอัตโนมัติ

ลอการิทึมทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างเครื่องมือคำนวณที่ยอดเยี่ยม - กฎสไลด์ ซึ่งให้บริการวิศวกรและช่างเทคนิคทั่วโลกมานานกว่า 360 ปี

เวทีเครื่องกลของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

การพัฒนากลศาสตร์ในศตวรรษที่ 17 กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างอุปกรณ์และเครื่องมือคอมพิวเตอร์โดยใช้หลักการคำนวณทางกล อุปกรณ์ดังกล่าวสร้างขึ้นจากองค์ประกอบทางกลและให้การถ่ายโอนลำดับสูงสุดโดยอัตโนมัติ

เครื่องจักรเชิงกลเครื่องแรกได้รับการอธิบายในปี 1623 โดยวิลเฮล์ม ชิกคาร์ด ซึ่งนำไปใช้ในสำเนาเดียวและตั้งใจที่จะทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์สี่รายการกับตัวเลข 6 บิต

เครื่องจักรของ Schickard ประกอบด้วยอุปกรณ์อิสระ 3 ชิ้น ได้แก่ การบวก การคูณ และการบันทึกตัวเลข การบวกดำเนินการโดยการป้อนการบวกตามลำดับโดยใช้แป้นหมุน และการลบทำได้โดยการป้อน minuend และการลบตามลำดับ ตัวเลขที่ป้อนและผลลัพธ์ของการบวกและการลบจะแสดงในหน้าต่างการอ่าน แนวคิดของการคูณขัดแตะถูกนำมาใช้ในการดำเนินการคูณ ส่วนที่สามของตัวเครื่องใช้เขียนตัวเลขความยาวไม่เกิน 6 หลัก

เครื่องของเบลส ปาสคาลใช้รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นในการถ่ายโอนบิตที่มีลำดับสูง ซึ่งไม่ค่อยได้ใช้ในอนาคต แต่หลังแรกสร้างขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2185 รุ่นปัจจุบันเครื่องจักรและจากนั้นมีเครื่องจักรจำนวน 50 เครื่องมีส่วนทำให้การประดิษฐ์และการก่อตัวได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง ความคิดเห็นของประชาชนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการทำงานทางจิตโดยอัตโนมัติ

เลขคณิตเครื่องแรกซึ่งอนุญาตให้ดำเนินการทางคณิตศาสตร์ได้ทั้งหมดสี่รายการถูกสร้างขึ้นโดย Gottfried Leibniz อันเป็นผลมาจากการทำงานเป็นเวลาหลายปี จุดสุดยอดของงานนี้คือ Leibniz arithmometer ซึ่งอนุญาตให้ใช้ตัวคูณ 8 บิตและตัวคูณ 9 บิตเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ 16 บิต

สถานที่พิเศษในการพัฒนาขั้นตอนเชิงกลของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ถูกครอบครองโดยงานของ Charles Babbage ผู้ซึ่งได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้องว่าเป็นผู้ก่อตั้งและนักอุดมการณ์ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ในบรรดาผลงานของ Babbage มีสองทิศทางหลักที่มองเห็นได้ชัดเจน: ความแตกต่างและคอมพิวเตอร์เชิงวิเคราะห์

โครงการเครื่องจักรผลต่างได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 19 และมีจุดมุ่งหมายสำหรับการจัดทำตารางฟังก์ชันพหุนามโดยใช้วิธีผลต่างอันจำกัด แรงผลักดันหลักสำหรับงานนี้คือความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดตารางฟังก์ชันและตรวจสอบตารางทางคณิตศาสตร์ที่มีอยู่ซึ่งเต็มไปด้วยข้อผิดพลาด

โปรเจ็กต์ที่สองของ Babbage คือ Analytical Engine ซึ่งใช้หลักการควบคุมโปรแกรมและเป็นบรรพบุรุษของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ โครงการนี้ถูกเสนอในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 19 และในปี พ.ศ. 2386 Aloy Lovelace ได้เขียนโปรแกรมที่ค่อนข้างซับซ้อนโปรแกรมแรกของโลกสำหรับการคำนวณตัวเลขเบอร์นูลลีสำหรับเครื่องของ Babbage

Charles Babbage ใช้กลไกในเครื่องของเขาคล้ายกับกลไกของเครื่องทอผ้า Jacquard โดยใช้บัตรเจาะควบคุมพิเศษ ตามแนวคิดของ Babbage การควบคุมควรดำเนินการโดยกลไก Jacquard คู่หนึ่งโดยมีชุดไพ่เจาะในแต่ละกลไก

แบบเบจมีแนวคิดสมัยใหม่อย่างน่าประหลาดใจเกี่ยวกับเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่วิธีการทางเทคนิคที่เขาใช้นั้นยังล้าหลังแนวคิดของเขาอยู่มาก

ขั้นตอนการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้านั้นสั้นที่สุดและครอบคลุมเพียงประมาณ 60 ปีเท่านั้น ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างโครงการในขั้นตอนนี้คือทั้งความจำเป็นในการคำนวณจำนวนมาก (เศรษฐศาสตร์ สถิติ การจัดการและการวางแผน ฯลฯ) และการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าประยุกต์ (ไดรฟ์ไฟฟ้าและรีเลย์เครื่องกลไฟฟ้า) ซึ่งทำให้เป็นไปได้ เพื่อสร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า

วิธีการแบบคลาสสิกในขั้นตอนระบบเครื่องกลไฟฟ้าคือคอมเพล็กซ์การนับและการวิเคราะห์ที่ออกแบบมาสำหรับการประมวลผลข้อมูลบนสื่อบัตรเจาะ

คอมเพล็กซ์การนับและการวิเคราะห์แห่งแรกถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาโดย Herman Hollerith ในปี 1887 และประกอบด้วย: เครื่องเจาะแบบแมนนวล เครื่องคัดแยก และเครื่อง Tabulator วัตถุประสงค์หลักของคอมเพล็กซ์คือการประมวลผลทางสถิติของบัตรเจาะรวมถึงการใช้กลไกของงานบัญชีและเศรษฐกิจ ในปี พ.ศ. 2440 Hollerith ได้ก่อตั้งบริษัทซึ่งต่อมากลายเป็นที่รู้จักในชื่อ IBM

การพัฒนางานของ G. Hollerith แบบจำลองเชิงซ้อนการนับและการวิเคราะห์จำนวนหนึ่งกำลังได้รับการพัฒนาและผลิตในหลายประเทศ ซึ่งที่ได้รับความนิยมและแพร่หลายมากที่สุดคือคอมเพล็กซ์ของ IBM, Remington และ Buhl

ช่วงสุดท้าย (ยุค 40 ของศตวรรษที่ XX) ของขั้นตอนระบบเครื่องกลไฟฟ้าของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์นั้นโดดเด่นด้วยการสร้างระบบรีเลย์และระบบกลไกรีเลย์ที่ซับซ้อนจำนวนหนึ่งด้วย โปรแกรมควบคุมโดดเด่นด้วยความเก่งกาจของอัลกอริธึมและสามารถทำการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ซับซ้อนได้ โหมดอัตโนมัติที่ความเร็วจะมีลำดับความสำคัญสูงกว่าความเร็วการทำงานของเครื่องบวกที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

Konrad Zuse เป็นผู้บุกเบิกการสร้างคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ที่มีการควบคุมโปรแกรมและการจัดเก็บข้อมูลในอุปกรณ์หน่วยความจำ อย่างไรก็ตาม Z-1 รุ่นแรกของเขา (ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของซีรีส์ Z-car) มีอุดมคติด้อยกว่าการออกแบบของ Babbage - มันไม่ได้จัดให้มีการถ่ายโอนการควบคุมแบบมีเงื่อนไข นอกจากนี้ในอนาคตรุ่น Z-2 และ Z-3 ก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน

ล่าสุด โครงการสำคัญเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์รีเลย์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นคอมพิวเตอร์รีเลย์ RVM-1 ซึ่งสร้างขึ้นในปี 2500 ในสหภาพโซเวียตและดำเนินการจนถึงสิ้นปี 2507 เป็นหลักเพื่อแก้ไขปัญหาทางเศรษฐกิจ

เวทีอิเล็กทรอนิกส์ของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

เนื่องจากลักษณะทางกายภาพและทางเทคนิคเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์รีเลย์จึงไม่อนุญาตให้เพิ่มความเร็วในการคำนวณอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนไปใช้องค์ประกอบที่ปราศจากความเฉื่อยทางอิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูง

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกถือได้ว่าเป็นเครื่องจักร English Colossus ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1943 โดยมีส่วนร่วมของ Alan Turing เครื่องจักรนี้บรรจุหลอดสุญญากาศประมาณ 2,000 หลอดและมีความเร็วค่อนข้างสูง แต่มีความเชี่ยวชาญสูง

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกถือเป็นเครื่อง ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาเมื่อปลายปี พ.ศ. 2488 ในตอนแรกมีจุดประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาขีปนาวุธ แต่เครื่องจักรกลายเป็นสากลเช่น สามารถแก้ไขปัญหาต่างๆได้

แม้กระทั่งก่อนเริ่มปฏิบัติการ ENIAC John Mauchly และ Presper Eckert ซึ่งได้รับมอบหมายจากกระทรวงทหารสหรัฐฯ ได้เริ่มโครงการบนคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ EDVAC (Electronic Discrete Automatic Variable Computer) ซึ่งมีความก้าวหน้ามากกว่ารุ่นแรก เครื่องนี้มีหน่วยความจำขนาดใหญ่ (1,024 คำ 44 บิต; หน่วยความจำเสริมข้อมูล 4,000 คำถูกเพิ่มเมื่อเสร็จสิ้น) สำหรับทั้งข้อมูลและโปรแกรม

คอมพิวเตอร์ EDSAC ถือเป็นจุดเริ่มต้นของก้าวใหม่ในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ - คอมพิวเตอร์เมนเฟรมรุ่นแรก

2 ลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์รุ่นต่างๆ

ตั้งแต่ปี 1950 ทุกๆ 7-10 ปี หลักการออกแบบ-เทคโนโลยีและซอฟต์แวร์-อัลกอริธึมของการสร้างและการใช้คอมพิวเตอร์ได้รับการปรับปรุงอย่างรุนแรง ในเรื่องนี้เป็นเรื่องถูกต้องตามกฎหมายที่จะพูดคุยเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์หลายรุ่น ตามอัตภาพแต่ละรุ่นจะได้รับ 10 ปี

คอมพิวเตอร์รุ่นแรกในช่วงปี 1950-1960

วงจรลอจิกถูกสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบวิทยุแยกและหลอดสุญญากาศอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเส้นใย อุปกรณ์หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มใช้ดรัมแม่เหล็ก ปรอทอัลตราโซนิคแบบอะคูสติกและเส้นหน่วงแม่เหล็กไฟฟ้า และหลอดรังสีแคโทด ไดรฟ์บนเทปแม่เหล็ก บัตรเจาะ เทปเจาะ และสวิตช์ปลั๊กอินถูกใช้เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก

การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์รุ่นนี้ดำเนินการในระบบเลขฐานสองในภาษาเครื่องนั่นคือโปรแกรมต่างๆ มุ่งเน้นไปที่รุ่นเฉพาะของเครื่องอย่างเคร่งครัดและ "ตาย" ไปพร้อมกับรุ่นเหล่านี้

ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 ภาษาเชิงเครื่องเช่นภาษาการเข้ารหัสสัญลักษณ์ (SCL) ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้สามารถใช้สัญกรณ์วาจา (ตัวอักษร) แบบย่อและเลขทศนิยมแทนสัญกรณ์ไบนารีของคำสั่งและที่อยู่

คอมพิวเตอร์ที่เริ่มต้นจาก UNIVAC และลงท้ายด้วย BESM-2 และคอมพิวเตอร์รุ่นแรก "Minsk" และ "Ural" เป็นของคอมพิวเตอร์รุ่นแรก

คอมพิวเตอร์รุ่นที่สอง: 1960-1970

วงจรลอจิกถูกสร้างขึ้นบนเซมิคอนดักเตอร์และองค์ประกอบแม่เหล็กที่แยกจากกัน ไดอะแกรมวงจรพิมพ์ถูกใช้เป็นพื้นฐานการออกแบบและเทคโนโลยี หลักการบล็อกของการออกแบบเครื่องจักรมีการใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกต่างๆ จำนวนมากเข้ากับอุปกรณ์หลัก ซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นในการใช้คอมพิวเตอร์ ความถี่สัญญาณนาฬิกาของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นเป็นหลายร้อยกิโลเฮิรตซ์

เริ่มใช้ไดรฟ์ภายนอกบนฮาร์ดดิสก์แม่เหล็กและฟล็อปปี้ดิสก์ซึ่งเป็นหน่วยความจำระดับกลางระหว่างเทปไดรฟ์แม่เหล็กและ RAM

ในปี 1964 จอคอมพิวเตอร์เครื่องแรกปรากฏขึ้น - IBM 2250 เป็นจอแสดงผลขาวดำขนาด 12 x 12 นิ้วและความละเอียด 1024 x 1024 พิกเซล มีอัตราเฟรมที่ 40 Hz

ระบบควบคุมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องมีมากกว่านี้ ประสิทธิภาพสูงและที่สำคัญที่สุด - ความน่าเชื่อถือ รหัสการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดและวงจรควบคุมในตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์

เครื่องจักรรุ่นที่สองเป็นเครื่องแรกที่ใช้โหมดการประมวลผลข้อมูลแบบแบตช์และการประมวลผลทางไกล

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์บางส่วนแทนหลอดสุญญากาศคือเครื่องจักรที่สร้างขึ้นในปี 1951

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 เครื่องจักรเซมิคอนดักเตอร์เริ่มผลิตในสหภาพโซเวียต

คอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม: 1970-1980

วงจรลอจิกของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 3 ถูกสร้างขึ้นจากวงจรรวมขนาดเล็กทั้งหมดแล้ว ความถี่สัญญาณนาฬิกาของวงจรอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นเป็นหลายเมกะเฮิรตซ์ แรงดันไฟฟ้า (หน่วยโวลต์) และกำลังไฟฟ้าที่เครื่องจักรใช้ลดลง ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้นอย่างมาก

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มใช้แกนเฟอร์ไรต์ที่มีขนาดเล็กกว่า แผ่นเฟอร์ไรต์ และฟิล์มแม่เหล็กที่มีวงฮิสเทรีซิสเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ดิสก์ไดรฟ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลปรากฏขึ้นอีกสองระดับ: อุปกรณ์หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มพิเศษบนทริกเกอร์รีจิสเตอร์ ซึ่งมีความเร็วมหาศาล แต่มีความจุน้อย (หลายสิบตัวเลข) และหน่วยความจำแคชความเร็วสูง

เนื่องจากมีการใช้วงจรรวมในคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการคำนวณจึงสามารถสังเกตได้โดยใช้กฎของมัวร์ที่รู้จักกันดี Gordon Moore หนึ่งในผู้ก่อตั้ง Intel ค้นพบกฎหมายในปี 1965 โดยกำหนดให้จำนวนทรานซิสเตอร์ในชิปตัวเดียวเพิ่มขึ้นสองเท่าทุกๆ 1.5 ปี

เนื่องจากความซับซ้อนที่สำคัญของทั้งฮาร์ดแวร์และโครงสร้างลอจิคัลของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 3 จึงมักถูกเรียกว่าระบบ

ในคอมพิวเตอร์รุ่นที่สาม มีการให้ความสนใจอย่างมากในการลดความซับซ้อนของการเขียนโปรแกรม ประสิทธิภาพของการทำงานของโปรแกรมในเครื่องจักร และการปรับปรุงการสื่อสารระหว่างผู้ปฏิบัติงานกับเครื่องจักร มั่นใจได้ด้วยระบบปฏิบัติการอันทรงพลัง ระบบการเขียนโปรแกรมอัตโนมัติที่พัฒนาขึ้น ระบบที่มีประสิทธิภาพการขัดจังหวะของโปรแกรม โหมดการทำงานแบบแบ่งเวลา โหมดการทำงานแบบเรียลไทม์ โหมดการทำงานหลายโปรแกรม และโหมดการสื่อสารแบบโต้ตอบใหม่ อุปกรณ์เทอร์มินัลวิดีโอที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสื่อสารระหว่างผู้ปฏิบัติงานและเครื่องก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน - จอภาพวิดีโอหรือจอแสดงผล

มีการให้ความสนใจอย่างมากในการเพิ่มความน่าเชื่อถือและความน่าเชื่อถือของการทำงานของคอมพิวเตอร์และอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความน่าเชื่อถือได้ด้วยการใช้รหัสอย่างแพร่หลายพร้อมการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดอัตโนมัติ (รหัสแก้ไขการแฮมมิงและรหัสแบบวน)

คอมพิวเตอร์รุ่นที่สี่: 1980-1990

เหตุการณ์ปฏิวัติในการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ของเครื่องจักรรุ่นที่สี่คือการสร้างวงจรรวมขนาดใหญ่และขนาดใหญ่พิเศษ ไมโครโปรเซสเซอร์ และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

วงจรรวมลอจิกในคอมพิวเตอร์เริ่มถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ CMOS แบบเอฟเฟกต์สนามแบบยูนิโพลาร์ที่มีการเชื่อมต่อโดยตรงซึ่งทำงานด้วยแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า

คอมพิวเตอร์รุ่นที่ห้า: พ.ศ. 2533-ปัจจุบัน

โดยสรุป แนวคิดพื้นฐานของคอมพิวเตอร์รุ่นที่ 5 สามารถกำหนดได้ดังนี้:

คอมพิวเตอร์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ซับซ้อนเป็นพิเศษซึ่งมีโครงสร้างเวกเตอร์แบบขนานที่รันคำสั่งโปรแกรมตามลำดับหลายสิบคำสั่งพร้อมกัน

คอมพิวเตอร์ที่มีตัวประมวลผลการทำงานแบบขนานหลายร้อยตัว ช่วยให้สามารถสร้างระบบประมวลผลข้อมูลและความรู้ ระบบคอมพิวเตอร์เครือข่ายที่มีประสิทธิภาพ

คอมพิวเตอร์รุ่นที่หกและต่อๆ ไป

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีการขนานกันอย่างมาก โครงสร้างประสาท พร้อมเครือข่ายแบบกระจายของไมโครโปรเซสเซอร์จำนวนมาก (นับหมื่น) ที่สร้างแบบจำลองสถาปัตยกรรมของระบบชีววิทยาประสาท

3 บทบาทของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในชีวิตมนุษย์

บทบาทของวิทยาการคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปใน สภาพที่ทันสมัยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กิจกรรมของทั้งบุคคลและทั้งองค์กรขึ้นอยู่กับความตระหนักรู้และความสามารถในการใช้ข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ก่อนที่จะดำเนินการใดๆ จำเป็นต้องทำงานอย่างหนักในการรวบรวมและประมวลผลข้อมูล ทำความเข้าใจและวิเคราะห์ข้อมูล การค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลในทุกด้านจำเป็นต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก ซึ่งบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้หากปราศจากการมีส่วนร่วมเป็นพิเศษ วิธีการทางเทคนิค. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ วิธีการที่ทันสมัยการประมวลผลและถ่ายโอนข้อมูลไปยังอุตสาหกรรมต่างๆ ถือเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการที่เรียกว่าการให้ข้อมูลข่าวสารของสังคม ทันสมัย การผลิตวัสดุและกิจกรรมด้านอื่น ๆ มีความต้องการเพิ่มมากขึ้น บริการข้อมูลการประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล สารสนเทศบนพื้นฐานของการแนะนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคมเป็นการตอบสนองของสังคมต่อความจำเป็นในการเพิ่มผลิตภาพแรงงานในภาคข้อมูลอย่างมีนัยสำคัญ การผลิตทางสังคมซึ่งประชากรวัยทำงานมากกว่าครึ่งหนึ่งกระจุกตัวอยู่

เทคโนโลยีสารสนเทศได้เข้าสู่ทุกด้านของชีวิตของเรา คอมพิวเตอร์เป็นวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเรียนรู้และมีส่วนร่วมในทุกประเภท กิจกรรมของมนุษย์, ที่ขาดไม่ได้สำหรับ ทรงกลมทางสังคม. เทคโนโลยีสารสนเทศเป็นเครื่องมือฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ซึ่งทำหน้าที่จัดเก็บและประมวลผลข้อมูลทางการศึกษา จัดส่งให้กับนักเรียน ปฏิสัมพันธ์เชิงโต้ตอบระหว่างนักเรียนกับครู หรือซอฟต์แวร์การสอน ตลอดจนการทดสอบความรู้ของนักเรียน

สันนิษฐานได้ว่าวิวัฒนาการของเทคโนโลยีโดยทั่วไปยังคงเป็นวิวัฒนาการทางธรรมชาติต่อไป หากการพัฒนาเครื่องมือหินช่วยในการสร้างสติปัญญาของมนุษย์ เครื่องมือที่เป็นโลหะจะช่วยเพิ่มผลผลิตของแรงงานทางกายภาพ (มากจนทำให้ชั้นสังคมที่แยกจากกันถูกปลดปล่อยให้เป็นอิสระสำหรับกิจกรรมทางปัญญา) เครื่องจักรที่ใช้เครื่องจักร งานทางกายภาพจากนั้นเทคโนโลยีสารสนเทศได้รับการออกแบบมาเพื่อให้บุคคลเป็นอิสระจากการทำงานทางจิตตามปกติและเพิ่มขีดความสามารถในการสร้างสรรค์ของเขา

บทสรุป

เป็นไปได้ที่จะมีชีวิตอยู่ในฐานะบุคคลที่มีการศึกษาในศตวรรษที่ 21 หากคุณมีคำสั่งที่ดีเท่านั้น เทคโนโลยีสารสนเทศ. ท้ายที่สุดแล้ว กิจกรรมของผู้คนขึ้นอยู่กับความตระหนักรู้และความสามารถในการใช้ข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อนำทางการไหลของข้อมูลอย่างอิสระ ผู้เชี่ยวชาญสมัยใหม่ในทุกโปรไฟล์จะต้องสามารถรับ ประมวลผล และใช้ข้อมูลโดยใช้คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคม และวิธีการสื่อสารอื่น ๆ พวกเขาเริ่มพูดคุยเกี่ยวกับข้อมูลเช่น ทรัพยากรเชิงกลยุทธ์สังคมเป็นทรัพยากรที่กำหนดระดับการพัฒนาของรัฐ

ด้วยการศึกษาประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เราสามารถเข้าใจโครงสร้างทั้งหมดและความสำคัญของคอมพิวเตอร์ในชีวิตมนุษย์ได้ ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้นและรับรู้ถึงเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าใหม่ๆ ได้ง่าย เพราะเราต้องไม่ลืมว่าเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีความก้าวหน้าเกือบทุกวัน และหากคุณไม่เข้าใจโครงสร้างของเครื่องจักรที่มีอยู่เมื่อหลายปีก่อนก็จะเอาชนะได้ยาก คนรุ่นปัจจุบัน

ในงานที่นำเสนอ สามารถแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เริ่มต้นที่ใดและสิ้นสุดที่ใด และมีบทบาทสำคัญต่อผู้คนในปัจจุบันอย่างไร

เริ่ม

เครื่องคิดเลขและคอมพิวเตอร์อยู่ไกลจากอุปกรณ์เดียวที่คุณสามารถคำนวณได้ มนุษยชาติเริ่มคิดตั้งแต่เนิ่นๆ ว่าจะทำให้กระบวนการหาร การคูณ การลบ และการบวก ง่ายขึ้นสำหรับตัวมันเองได้อย่างไร หนึ่งในอุปกรณ์ดังกล่าวแรก ๆ ถือได้ว่าเป็นเครื่องชั่งซึ่งปรากฏในสหัสวรรษที่ห้าก่อนคริสต์ศักราช อย่างไรก็ตาม อย่าได้ดำดิ่งลึกลงไปในประวัติศาสตร์มากนัก

แอนดี้ โกรฟ, โรเบิร์ต นอยซ์ และกอร์ดอน มัวร์ (วิกิพีเดีย.org)

ลูกคิดที่เรารู้จักกันในชื่อลูกคิดนั้นถือกำเนิดเมื่อประมาณ 500 ปีก่อนคริสตกาล พวกเขาอาจโต้เถียงเรื่องสิทธิที่จะถือว่าเป็นบ้านเกิดของตน กรีกโบราณ,อินเดีย,จีนและรัฐอินคา นักโบราณคดีสงสัยว่าในเมืองโบราณมีกลไกการคำนวณด้วยซ้ำ แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการพิสูจน์ว่ามีอยู่จริงก็ตาม อย่างไรก็ตาม กลไกการต่อต้านเคอร์เซอร์ ซึ่งเราได้กล่าวถึงไปแล้วในบทความก่อนหน้านี้ อาจได้รับการพิจารณาว่าเป็นกลไกทางการคำนวณ

ด้วยการถือกำเนิดของยุคกลาง ทักษะในการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวก็หายไป ช่วงเวลาที่มืดมนเหล่านั้นโดยทั่วไปเป็นช่วงที่วิทยาศาสตร์เสื่อมถอยลงอย่างมาก แต่ในศตวรรษที่ 17 มนุษยชาติเริ่มคิดถึงเครื่องจักรคอมพิวเตอร์อีกครั้ง และพวกเขาก็ปรากฏตัวไม่ช้านัก

คอมพิวเตอร์เครื่องแรก

การสร้างอุปกรณ์ที่สามารถคำนวณได้นั้นเป็นความฝันของนักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม ชิกคาร์ด เขามีโครงการที่แตกต่างกันมากมาย แต่ส่วนใหญ่ล้มเหลว Schickard ไม่รู้สึกอับอายกับความล้มเหลว และในที่สุดเขาก็ประสบความสำเร็จ ในปี 1623 นักคณิตศาสตร์ได้ออกแบบ "นาฬิกานับ" ซึ่งเป็นกลไกที่ซับซ้อนและยุ่งยากอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งสามารถคำนวณแบบง่ายๆ ได้

"นาฬิกานับของ Chiccard" การวาดภาพ. (วิกิพีเดีย.org)

“นาฬิกานับ” มีขนาดใหญ่และมีมวลมาก ในทางปฏิบัติ เป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ เพื่อนของ Schickard ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ชื่อดัง Johannes Kepler ตั้งข้อสังเกตอย่างติดตลกว่าการคำนวณในหัวนั้นง่ายกว่าการใช้นาฬิกามาก อย่างไรก็ตาม เคปเลอร์เป็นผู้ใช้นาฬิกา Schickard คนแรก เป็นที่ทราบกันดีว่าด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาเขาได้คำนวณหลายอย่าง

โยฮันเนส เคปเลอร์. (วิกิพีเดีย.org)

อุปกรณ์นี้ได้ชื่อมาจากกลไกเดียวกับที่ใช้งานได้ นาฬิกาแขวน. และชิกคาร์ดเองก็ถือได้ว่าเป็น "บิดา" ของเครื่องคิดเลข ยี่สิบปีผ่านไป และตระกูลคอมพิวเตอร์ก็ได้ขยายออกไปด้วยการประดิษฐ์ของนักคณิตศาสตร์ นักฟิสิกส์ และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศส แบลส ปาสคาล นักวิทยาศาสตร์นำเสนอ "Pascalina" ในปี 1643

เครื่องบวกของปาสคาล (วิกิพีเดีย.org)

ปาสคาลอายุ 20 ปี และเขาได้ประดิษฐ์อุปกรณ์นี้ให้กับพ่อของเขา ซึ่งเป็นคนเก็บภาษีที่ต้องจัดการกับการคำนวณที่ซับซ้อนมาก เครื่องบวกถูกขับเคลื่อนด้วยเกียร์ ในการป้อนหมายเลขที่ต้องการ คุณต้องหมุนวงล้อหลายครั้ง

สามสิบปีต่อมาในปี 1673 นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Gottfried Leibniz ได้สร้างโครงการของเขาขึ้นมา อุปกรณ์ของเขาเป็นอุปกรณ์เครื่องแรกในประวัติศาสตร์ที่ถูกเรียกว่าเครื่องคิดเลข หลักการทำงานเหมือนกับเครื่องจักรของ Pascal

ก็อทท์ฟรีด ไลบ์นิซ. (วิกิพีเดีย.org)

มีเรื่องราวที่น่าสนใจเรื่องหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับเครื่องคิดเลขของไลบ์นิซ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 18 ปีเตอร์ที่ 1 เห็นรถคันนี้ซึ่งเสด็จเยือนยุโรปโดยเป็นส่วนหนึ่งของสถานทูตใหญ่ จักรพรรดิในอนาคตสนใจอุปกรณ์นี้มากและซื้อมันด้วยซ้ำ ตำนานเล่าว่าต่อมาปีเตอร์ได้ส่งเครื่องคิดเลขไปให้จักรพรรดิคังซีแห่งประเทศจีนเป็นของขวัญ

จากเครื่องคิดเลขสู่คอมพิวเตอร์

กรณีของปาสคาลและไลบ์นิซพัฒนาต่อไป ในศตวรรษที่ 18 นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามปรับปรุงคอมพิวเตอร์ แนวคิดหลักคือการสร้างอุปกรณ์ที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ในที่สุดความสำเร็จก็ตามมาตามชาวฝรั่งเศส Charles Xavier Thomas de Colmar

ชาร์ลส์ ซาเวียร์ โธมัส เดอ กอลมาร์ (วิกิพีเดีย.org)

ในปี ค.ศ. 1820 เขาได้เปิดตัวการผลิตเครื่องมือคอมพิวเตอร์จำนวนมาก พูดอย่างเคร่งครัด Colmar เป็นนักอุตสาหกรรมที่มีทักษะมากกว่านักประดิษฐ์ “เครื่องจักรโธมา” ของเขาไม่แตกต่างจากเครื่องคิดเลขของไลบ์นิซมากนัก กอลมาร์ยังถูกกล่าวหาว่าขโมยสิ่งประดิษฐ์ของคนอื่นและพยายามสร้างรายได้มหาศาลจากแรงงานของคนอื่น

ในรัสเซีย การผลิตเครื่องคิดเลขแบบอนุกรมเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2433 เครื่องคิดเลขได้รับรูปแบบปัจจุบันในศตวรรษที่ยี่สิบ ในช่วงทศวรรษ 1960-1970 อุตสาหกรรมนี้เติบโตอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงทุกปี ตัวอย่างเช่น ในปี 1965 เครื่องคิดเลขปรากฏขึ้นซึ่งสามารถคำนวณลอการิทึมได้ และในปี 1970 ได้มีการเปิดตัวเครื่องคิดเลขขนาดพอดีมือคนเป็นครั้งแรก แต่ในเวลานี้ ยุคคอมพิวเตอร์ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว แม้ว่ามนุษยชาติจะยังไม่มีเวลาพอที่จะสัมผัสได้ก็ตาม

คอมพิวเตอร์

หลายคนคิดว่า Joseph Marie Jacquard ช่างทอผ้าชาวฝรั่งเศสเป็นผู้วางรากฐานสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ยากที่จะบอกว่านี่เป็นเรื่องตลกหรือไม่ อย่างไรก็ตาม แจคการ์ดเป็นผู้คิดค้นไพ่เจาะ สมัยนั้นผู้คนยังไม่รู้ว่าการ์ดหน่วยความจำคืออะไร สิ่งประดิษฐ์ของ Jacquard อาจอ้างสิทธิ์ในชื่อนี้ได้เป็นอย่างดี ช่างทอผ้าประดิษฐ์มันขึ้นมาเพื่อควบคุมเครื่องทอผ้า แนวคิดก็คือมีการใช้บัตรเจาะเพื่อสร้างลวดลายให้กับผ้า กล่าวคือ นับตั้งแต่วินาทีแรกที่เปิดตัวบัตรเจาะ รูปแบบดังกล่าวจะถูกนำไปใช้โดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงของมนุษย์

บัตรเจาะ. (วิกิพีเดีย.org)

แน่นอนว่าบัตรเจาะของ Jacquard ไม่ใช่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การปรากฏตัวของวัตถุดังกล่าวยังอยู่ห่างไกลมากเพราะ Jacquard อาศัยอยู่ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 18-19 เอคอฟ. อย่างไรก็ตาม ในเวลาต่อมา บัตรเจาะได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในพื้นที่อื่น ๆ ซึ่งไปไกลกว่าเครื่องทอผ้าที่มีชื่อเสียง

ในปี ค.ศ. 1835 Charles Babbage บรรยายถึงเครื่องมือวิเคราะห์ที่อาจใช้ไพ่เจาะ หลักการทำงานที่สำคัญของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการเขียนโปรแกรม ดังนั้นนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษจึงทำนายลักษณะที่ปรากฏของคอมพิวเตอร์ อนิจจา Babbage เองก็ไม่สามารถสร้างเครื่องจักรที่เขาประดิษฐ์ขึ้นมาได้ คอมพิวเตอร์แอนะล็อกเครื่องแรกของโลกถือกำเนิดในปี 1927 สร้างขึ้นโดยศาสตราจารย์ Vannevar Bush จากมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์

คนโบราณมีเครื่องมือนับของตัวเอง - มีสิบนิ้วอยู่บนมือ ชายคนนั้นงอนิ้วของเขา - เพิ่ม, ยืดออก - ลบออก และชายคนนั้นก็เดาว่า: สำหรับการนับคุณสามารถใช้อะไรก็ได้ที่ถือได้ - ก้อนกรวด กิ่งไม้ กระดูก จากนั้นพวกเขาก็เริ่มผูกปมบนเชือกและทำรอยบากบนแท่งไม้และไม้กระดาน (รูปที่ 1.1)

ข้าว. 1.1. ก้อน (ก)และรอยบากบนแท็บเล็ต ( ข)

ช่วงลูกคิด. ลูกคิด (gr. abax - กระดาน) เป็นกระดานที่ปกคลุมไปด้วยชั้นฝุ่นซึ่งมีการวาดเส้นด้วยแท่งแหลมคมและวางวัตถุบางอย่างไว้ในคอลัมน์ผลลัพธ์ตามหลักการของตำแหน่ง ในศตวรรษที่ V-IV พ.ศ จ. บัญชีที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักถูกสร้างขึ้น - "กระดานซาลามิน" (ตั้งชื่อตามเกาะซาลามิสในทะเลอีเจียน) ซึ่งชาวกรีกและยุโรปตะวันตกเรียกว่า "ลูกคิด" ในกรุงโรมโบราณ ลูกคิดปรากฏในศตวรรษที่ 5-6 n. จ. และถูกเรียกว่าแคลคูลีหรืออาบาคูลิ ลูกคิดทำจากทองสัมฤทธิ์ หิน งาช้าง และแก้วสี ลูกคิดโรมันสีบรอนซ์รอดชีวิตมาได้จนถึงทุกวันนี้ซึ่งก้อนกรวดเคลื่อนตัวเป็นร่องตัดแนวตั้ง (รูปที่ 1.2)

ข้าว. 1.2.

ในศตวรรษที่ XV-XVI ในยุโรป การนับเป็นเรื่องปกติในแถวหรือตารางการนับที่มีโทเค็นวางอยู่

ในศตวรรษที่ 16 ลูกคิดรัสเซียที่มีระบบเลขทศนิยมปรากฏขึ้น ในปี พ.ศ. 2371 พลตรี F. M. Svobodskoy ได้จัดแสดงอุปกรณ์ดั้งเดิมซึ่งประกอบด้วยบัญชีหลายบัญชีที่เชื่อมต่อกันในกรอบทั่วไป (รูปที่ 1.3) การดำเนินการทั้งหมดลดลงเป็นการดำเนินการของการบวกและการลบ

ข้าว. 1.3.

ระยะเวลาของอุปกรณ์เครื่องกล ระยะเวลานี้กินเวลาตั้งแต่ ต้น XVIIก่อน ปลาย XIXวี.

ในปี ค.ศ. 1623 วิลเฮล์ม ชิกคาร์ด บรรยายถึงการออกแบบเครื่องคำนวณซึ่งมีกลไกการทำงานของการบวกและการลบ ในปี 1642 ช่างเครื่องชาวฝรั่งเศส แบลส ปาสคาล ได้ออกแบบเครื่องคำนวณเชิงกลเครื่องแรก - "Pascalina" (รูปที่ 1.4)

ในปี ค.ศ. 1673 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Goftrid Leibniz ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์เชิงกลเครื่องแรกขึ้นมา

ข้าว. 1.4.

แสดงการดำเนินการทางคณิตศาสตร์สี่รายการ (บวก ลบ คูณ และหาร) ในปี ค.ศ. 1770 ในลิทัวเนีย อี. จาค็อบสันได้สร้างเครื่องสรุปที่กำหนดผลหารและสามารถทำงานกับตัวเลขห้าหลักได้

ในปี พ.ศ. 2344 - 2347 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส J.M. Jacquard เป็นคนแรกที่ใช้บัตรเจาะเพื่อควบคุมเครื่องทอผ้าอัตโนมัติ

ในปี พ.ศ. 2366 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Charles Babbage ได้พัฒนาโครงการ "Difference Engine" ซึ่งคาดว่าจะมีการควบคุมด้วยโปรแกรมสมัยใหม่ รถอัตโนมัติ(รูปที่ 1.5)

ในปีพ.ศ. 2433 Vilgodt Odner ซึ่งเป็นชาวเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้คิดค้นเครื่องจักรเพิ่มและเริ่มการผลิต ภายในปี 1914 ในรัสเซียเพียงประเทศเดียว มีเครื่องจักรเพิ่ม Odner มากกว่า 22,000 เครื่อง ในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 20 เครื่องบวกเหล่านี้เป็นเครื่องจักรทางคณิตศาสตร์เพียงเครื่องเดียวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ (รูปที่ 1.6)

ข้าว. 1.5. รูปที่เครื่องของ Babbage 1.6. เครื่องเพิ่ม

ยุคคอมพิวเตอร์. ช่วงเวลานี้เริ่มต้นในปี 1946 และดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ โดดเด่นด้วยการผสมผสานระหว่างความก้าวหน้าในสาขาอิเล็กทรอนิกส์เข้ากับหลักการใหม่ในการสร้างคอมพิวเตอร์

ในปี 1946 ภายใต้การนำของ J. Mauchly และ J. Eckert คอมพิวเตอร์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกา - ENIAC (รูปที่ 1.7) มีลักษณะดังต่อไปนี้: ยาว 30 ม. สูง 6 ม. น้ำหนัก 35 ตัน หลอดสุญญากาศ 18,000 หลอด รีเลย์ 1,500 ตัว ความต้านทานและตัวเก็บประจุ 100,000 ตัว 3,500 op/s ในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้เริ่มทำงานกับเครื่องจักรใหม่ - "EDVAC" (EDVAC - อิเล็กทรอนิกส์

ข้าว. 1.7.

Discret Variable Automatic Computer - คอมพิวเตอร์อัตโนมัติแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีตัวแปรแบบไม่ต่อเนื่อง) ซึ่งจะต้องจัดโปรแกรมไว้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ มันควรจะใช้หลอดปรอทที่ใช้ในเรดาร์เป็นหน่วยความจำภายใน

ในปี 1949 คอมพิวเตอร์ EDSAC พร้อมโปรแกรมเก็บไว้ในหน่วยความจำถูกสร้างขึ้นในบริเตนใหญ่

การปรากฏตัวของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ดังนั้นชาวเยอรมันจึงถือว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเป็นเครื่องจักรสำหรับลูกเรือปืนใหญ่ซึ่งสร้างขึ้นโดย Konrad Zuse ในปี 1941 แม้ว่ามันจะทำงานกับรีเลย์ไฟฟ้าและดังนั้นจึงไม่ใช่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ แต่เป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้า สำหรับชาวอเมริกัน นี่คือ ENIAC (1946, J. Mauchly และ J. Eckert) ชาวบัลแกเรียถือว่าผู้ประดิษฐ์คอมพิวเตอร์คือ John (Ivan) Atanasov ซึ่งในปี 1941 ในสหรัฐอเมริกาได้ออกแบบเครื่องจักรสำหรับการแก้ระบบสมการพีชคณิต

ชาวอังกฤษได้ค้นหาข้อมูลในเอกสารลับโดยระบุว่าคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี 2486 ในอังกฤษและมีวัตถุประสงค์เพื่อถอดรหัสการเจรจาของผู้บังคับบัญชาระดับสูงของเยอรมัน อุปกรณ์นี้ถือว่าเป็นความลับมากจนหลังสงครามถูกทำลายตามคำสั่งของเชอร์ชิลล์ และแผนการก็ถูกเผาเพื่อป้องกันไม่ให้ความลับตกไปอยู่ในมือของคนผิด

ชาวเยอรมันดำเนินการติดต่อลับทุกวันโดยใช้เครื่องเข้ารหัส Enigma (ละติน: enigma - ปริศนา) เมื่อเริ่มต้นสงครามโลกครั้งที่สอง ชาวอังกฤษรู้อยู่แล้วว่าอีนิกมาทำงานอย่างไร และกำลังมองหาวิธีถอดรหัสข้อความ แต่ชาวเยอรมันมีระบบเข้ารหัสอื่นที่ออกแบบมาสำหรับข้อความที่สำคัญที่สุดเท่านั้น มันถูกผลิตโดย Lorenz ใน ปริมาณน้อยสำเนาของเครื่อง Schlusselzusatz-40 (ชื่อแปลว่า "ไฟล์แนบที่เป็นรหัส") ภายนอกมันเป็นลูกผสมระหว่างเครื่องโทรพิมพ์ธรรมดาและเครื่องบันทึกเงินสดแบบกลไก เครื่องโทรพิมพ์แปลข้อความที่พิมพ์บนแป้นพิมพ์เป็นลำดับของแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าและการหยุดชั่วคราวระหว่างกัน (ตัวอักษรแต่ละตัวสอดคล้องกับชุดของแรงกระตุ้นห้าตัวและ " ที่นั่งว่าง") ใน " เครื่องบันทึกเงินสด” เกียร์ห้าชุดสองชุดหมุน ซึ่งสุ่มเพิ่มพัลส์ห้าชุดอีกสองชุดและข้ามไปที่ตัวอักษรแต่ละตัว ล้อมีจำนวนฟันต่างกัน และจำนวนนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้: ฟันสามารถเคลื่อนย้ายได้ สามารถเลื่อนไปด้านข้างหรือดึงเข้าที่ มีล้อ "มอเตอร์" อีกสองล้อซึ่งแต่ละล้อหมุนชุดเกียร์ของตัวเอง

ในช่วงเริ่มต้นของการส่งข้อความที่เข้ารหัส เจ้าหน้าที่วิทยุจะแจ้งให้ผู้รับทราบถึงตำแหน่งเริ่มต้นของล้อและจำนวนฟันบนล้อแต่ละซี่ ข้อมูลการตั้งค่านี้มีการเปลี่ยนแปลงก่อนการส่งข้อมูลแต่ละครั้ง ด้วยการวางล้อชุดเดียวกันไว้ในตำแหน่งเดียวกันบนเครื่อง พนักงานวิทยุที่รับสายจะรับประกันว่าตัวอักษรพิเศษจะถูกลบออกจากข้อความโดยอัตโนมัติ และเครื่องโทรพิมพ์จะพิมพ์ข้อความต้นฉบับ

ในปี 1943 นักคณิตศาสตร์ แม็กซ์ นิวแมน ในอังกฤษ พัฒนาขึ้น เครื่องอิเล็กทรอนิกส์"ยักษ์ใหญ่" ล้อของรถถูกสร้างขึ้นโดยหลอดอิเล็กตรอน 12 กลุ่ม - ไทราตรอน ผ่านตัวเลือกต่างๆ โดยอัตโนมัติสำหรับสถานะของไทราตรอนและการรวมกัน (ไทราตรอนสามารถอยู่ในสองสถานะ - ให้ผ่านหรือไม่ผ่านกระแสไฟฟ้า เช่น ให้แรงกระตุ้นหรือหยุดชั่วคราว) “ยักษ์ใหญ่” คิดหาค่าเริ่มต้น การตั้งค่าเกียร์ของเครื่องเยอรมัน "ยักษ์ใหญ่" เวอร์ชันแรกมีไทราตรอน 1,500 ตัว และเวอร์ชันที่สองซึ่งเริ่มดำเนินการในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2487 มี 2,500 ตัว ในหนึ่งชั่วโมง เครื่อง "กลืน" เทปเจาะระยะทาง 48 กม. ซึ่งผู้ปฏิบัติงานกรอกแถวและ ศูนย์จากข้อความภาษาเยอรมัน ประมวลผลตัวอักษร 5,000 ตัวต่อวินาที คอมพิวเตอร์เครื่องนี้มีหน่วยความจำตามการชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุ ทำให้สามารถอ่านจดหมายลับสุดยอดของฮิตเลอร์ เคสเซลริง รอมเมล ฯลฯ ได้

บันทึก.คอมพิวเตอร์สมัยใหม่แก้ไขตำแหน่งเริ่มต้นของล้อของ Schlusselzusatz-40 ได้ช้ากว่า Colossus ถึงสองเท่า ดังนั้นปัญหาที่ในปี 1943 ได้รับการแก้ไขภายใน 15 นาที ใช้เวลา Repyit PC 18 ชั่วโมง! ความจริงก็คือคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องสากลซึ่งออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด งานที่แตกต่างกันและไม่สามารถแข่งขันกับคอมพิวเตอร์โบราณที่สามารถทำได้เพียงการกระทำเดียวแต่รวดเร็วเสมอไป

MESM คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในประเทศเครื่องแรกได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2493 ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศมากกว่า 6,000 หลอด คอมพิวเตอร์รุ่นนี้ประกอบด้วย: "BESM-1", "M-1", "M-2", "M-3", "Strela", "Minsk-1", "Ural-1", "Ural- 2" ", "Ural-3", "M-20", "Setun", "BESM-2", "Hrazdan" (ตาราง 1.1) ความเร็วไม่เกิน 2-3,000 op/s ความจุ RAM คือ 2 K หรือ 2,048 คำของเครื่อง (1 K = 1,024) ที่มีความยาว 48 อักขระไบนารี

ตารางที่ 1.1.ลักษณะของคอมพิวเตอร์ในประเทศ

ตัวละคร	รุ่นแรก				รุ่นที่สอง
การกำหนดเป้าหมาย
ความยาว
ยางต้นสน
va (เลขฐานสอง)
ความเร็ว
				แกนเฟอร์ไรต์

ประมาณครึ่งหนึ่งของปริมาณข้อมูลทั้งหมด ระบบข้อมูลโลกถูกเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์เมนเฟรม เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ บริษัท 1BM ย้อนกลับไปในทศวรรษ 1960 เริ่มผลิตคอมพิวเตอร์ 1ВМ/360, 1ВМ/370 (รูปที่ 1.8) ซึ่งแพร่หลายไปทั่วโลก

ด้วยการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในปี พ.ศ. 2493 แนวคิดในการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เพื่อการจัดการก็เกิดขึ้น กระบวนการทางเทคโนโลยี. การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยให้คุณรักษาพารามิเตอร์กระบวนการในโหมดที่ใกล้เคียงกับค่าที่เหมาะสมที่สุด เป็นผลให้การใช้วัสดุและพลังงานลดลง ผลผลิตและคุณภาพเพิ่มขึ้น และรับประกันการปรับโครงสร้างอุปกรณ์อย่างรวดเร็วเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทอื่น

ข้าว. 1.8.

ผู้บุกเบิกการใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมในอุตสาหกรรมในต่างประเทศคือบริษัท Digital Equipment Corp. (DEC) ซึ่งเปิดตัวในปี 1963 คอมพิวเตอร์เฉพาะ “PDP-5” สำหรับควบคุมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ข้อมูลเริ่มต้นเป็นการวัดที่ได้จากการแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล ซึ่งมีความแม่นยำอยู่ที่ 10-11 หลักไบนารี ในปี พ.ศ. 2508 ธ.ค. ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์จิ๋วเครื่องแรก "PDP-8" ขนาดเท่าตู้เย็นและราคา 20,000 ดอลลาร์ซึ่งเป็นฐานองค์ประกอบที่ใช้ วงจรรวม

ก่อนที่จะมีวงจรรวม ทรานซิสเตอร์ถูกผลิตแยกกันและต้องเชื่อมต่อและบัดกรีด้วยมือเมื่อประกอบวงจร ในปี 1958 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Jack Kilby ได้ค้นพบวิธีสร้างทรานซิสเตอร์หลายตัวบนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียว ในปี 1959 Robert Noyce (ผู้ก่อตั้ง Intel ในอนาคต) ได้คิดค้นวิธีการขั้นสูงยิ่งขึ้นซึ่งทำให้สามารถสร้างทรานซิสเตอร์และการเชื่อมต่อที่จำเป็นทั้งหมดระหว่างกันบนจานเดียว วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นจึงเรียกว่าวงจรรวมหรือ ชิป.ต่อมาจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถวางต่อหน่วยพื้นที่ของวงจรรวมเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่าทุกปี ในปี พ.ศ. 2511 Burroughs ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์วงจรรวมเครื่องแรก และในปี พ.ศ. 2513 Intel ก็เริ่มจำหน่ายวงจรรวมหน่วยความจำ

ในปี 1970 ก้าวไปอีกขั้นหนึ่งบนเส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล - Marchian Edward Hoff จาก Intel ได้ออกแบบวงจรรวมที่มีฟังก์ชั่นคล้ายกับโปรเซสเซอร์กลางของคอมพิวเตอร์เมนเฟรม คนแรกที่ปรากฏก็เป็นเช่นนี้ ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel-4004 ซึ่งวางจำหน่ายในปลายปี 1970 แน่นอนว่าความสามารถของ Intel-4004 นั้นเรียบง่ายกว่าโปรเซสเซอร์กลางของคอมพิวเตอร์เมนเฟรมมาก - มันทำงานช้ากว่ามากและสามารถประมวลผลได้เพียง 4 บิตเท่านั้น ข้อมูลพร้อมกัน (โปรเซสเซอร์หลักประมวลผล 16 หรือ 32 บิตพร้อมกัน) ในปี 1973 Intel ได้เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิต Intel-8008 และในปี 1974 ได้เปิดตัว Intel-8080 เวอร์ชันปรับปรุงซึ่งจนถึงสิ้นปี 1970 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมไมโครคอมพิวเตอร์ (ตารางที่ 1.2)

ตารางที่ 1.2คอมพิวเตอร์รุ่นต่างๆ และคุณลักษณะหลัก

รุ่น				ที่สี่ (ตั้งแต่ปี 1975)
ฐานองค์ประกอบคอมพิวเตอร์	หลอดอิเล็กทรอนิกส์ รีเลย์	ทรานซิสเตอร์ พาราเมตรอน		ไอซีขนาดใหญ่พิเศษ (VLSI)
ประสิทธิภาพของซีพียู	สูงสุด 3 10 5 ปฏิบัติการ/วินาที	สูงสุด 3 10 6 ปฏิบัติการ/วินาที	สูงสุด 3 10 7 ปฏิบัติการ/วินาที	3 10 7 ปฏิบัติการ/วินาที
ประเภทของหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM)	ทริกเกอร์ เฟอร์ไรท์ แกน	จิ๋ว เฟอร์ไรท์ แกน	เซมิคอนดักเตอร์เปิดอยู่	เซมิคอนดักเตอร์เปิดอยู่
				มากกว่า 16 เมกะไบต์
ลักษณะเฉพาะของคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ รุ่น		เล็ก กลาง ใหญ่ พิเศษ	มินิและไมโครคอมพิวเตอร์	ซูเปอร์คอมพิวเตอร์, พีซี พิเศษ ทั่วไป เครือข่ายคอมพิวเตอร์
โมเดลรุ่นทั่วไป		ไอบีเอ็ม 7090, BESM-6		BH-2, 1VM RS/XT/AT, RB/2, Sgau, เครือข่าย
ลักษณะเฉพาะ ซอฟต์แวร์ ความปลอดภัย	รหัส, รหัสอัตโนมัติ, แอสเซมเบลอร์	ภาษาโปรแกรม โปรแกรมจ่ายงาน ระบบควบคุมอัตโนมัติ ระบบควบคุมกระบวนการ	PPP, DBMS, CAD, Javascript, ใช้งานได้	DB, ES, ระบบการเขียนโปรแกรมแบบขนาน

รุ่นของคอมพิวเตอร์ถูกกำหนดโดยฐานองค์ประกอบ (หลอดไฟ, เซมิคอนดักเตอร์, ไมโครวงจรที่มีระดับการรวมที่แตกต่างกัน (รูปที่ 1.9)) สถาปัตยกรรมและความสามารถในการคำนวณ (ตารางที่ 1.3)

ตารางที่ 1.3.คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์รุ่นต่างๆ

รุ่น	ลักษณะเฉพาะ
รุ่นที่ 1 (พ.ศ. 2489-2497)	การประยุกต์เทคโนโลยีหลอดสุญญากาศ การใช้ระบบหน่วยความจำบนเส้นหน่วงปรอท ดรัมแม่เหล็ก หลอดรังสีแคโทด มีการใช้เทปพันช์และบัตรเจาะรู เทปแม่เหล็ก และอุปกรณ์การพิมพ์สำหรับการป้อนข้อมูลและการส่งออกข้อมูล
รุ่นที่สอง (พ.ศ. 2498-2507)	การใช้ทรานซิสเตอร์ คอมพิวเตอร์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ด้วยการถือกำเนิดของหน่วยความจำบนแกนแม่เหล็ก วงจรการทำงานของมันจึงลดลงเหลือสิบไมโครวินาที หลักการสำคัญของโครงสร้างคือการรวมศูนย์ อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงสำหรับการทำงานกับเทปแม่เหล็กและอุปกรณ์หน่วยความจำดิสก์แม่เหล็กปรากฏขึ้น
รุ่นที่สาม (พ.ศ. 2508-2517)	คอมพิวเตอร์ได้รับการออกแบบบนพื้นฐานของวงจรรวมที่มีการรวมระดับต่ำ (MIS จาก 10 ถึง 100 ส่วนประกอบต่อชิป) และการรวมระดับปานกลาง (SIS จาก 10 ถึง 1,000 ส่วนประกอบต่อชิป) ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 มินิคอมพิวเตอร์ปรากฏขึ้น ในปี 1971 ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกปรากฏขึ้น
รุ่น IV (ตั้งแต่ปี 1975)	การใช้วงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI ตั้งแต่ 1,000 ถึง 100,000 ส่วนประกอบต่อชิป) และวงจรรวมขนาดใหญ่พิเศษ (VLSI ตั้งแต่ 100,000 ถึง 100,000 ส่วนประกอบต่อชิป) เมื่อสร้างคอมพิวเตอร์ จุดเน้นหลักในการสร้างคอมพิวเตอร์อยู่ที่ "ความฉลาด" เช่นเดียวกับสถาปัตยกรรมที่เน้นการประมวลผลความรู้

ก บี ซี

ข้าว. 1.9. ฐานองค์ประกอบคอมพิวเตอร์: เอ -หลอดไฟฟ้า ข -ทรานซิสเตอร์;

วี- วงจรรวม

ไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกคือ Altair-8800 ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1975 โดยบริษัทเล็กๆ ในเมืองอัลบูเคอร์คี (นิวเม็กซิโก) โดยใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel-8080 ในตอนท้ายของปี 1975 Paul Allen และ Bill Gates (ผู้ก่อตั้ง Microsoft ในอนาคต) ได้สร้างล่ามภาษาพื้นฐานสำหรับคอมพิวเตอร์ Altair ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรมได้อย่างง่ายดาย

ต่อจากนั้นคอมพิวเตอร์ TRS-80 RS, RET RS และ Apple ปรากฏขึ้น (รูปที่ 1.10)

ข้าว. 1.10.

อุตสาหกรรมในประเทศผลิตที่เข้ากันได้กับ DEC (ระบบคอมพิวเตอร์แบบโต้ตอบ DVK-1, ..., DVK-4 ที่ใช้คอมพิวเตอร์ Elektronika MS-101, Elektronika 85, Elektronika 32) และเข้ากันได้กับ IBM PC (EC 1840 - EC 1842, EC 1845 , EC 1849, EC 1861, Iskra 4861) ซึ่งมีคุณสมบัติด้อยกว่าคุณสมบัติข้างต้นอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อเร็ว ๆ นี้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ผลิตโดย บริษัท ในสหรัฐอเมริกาเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง: Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC; บริษัทในสหราชอาณาจักร: Spectrum, Amstard; โดยบริษัท Micra ของฝรั่งเศส โดยบริษัท Olivetty ของอิตาลี บริษัทญี่ปุ่น: โตชิบา, พานาโซนิค, พันธมิตร

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจาก IBM (International Business Machines Corporation) ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน

ในปี 1983 คอมพิวเตอร์ IBM PC XT ที่มีฮาร์ดไดรฟ์ในตัวปรากฏขึ้นและในปี 1985 คอมพิวเตอร์ IBM PC AT ที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel 80286 16 บิต (รูปที่ 1.11)

ในปี 1989 โปรเซสเซอร์ Intel 80486 ได้รับการพัฒนาโดยมีการปรับเปลี่ยน 486SX, 486DX, 486DX2 และ 486DX4 ความถี่สัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ 486DX ขึ้นอยู่กับรุ่นคือ 33, 66 และ 100 MHz

พีซีตระกูลใหม่ของ IBM เรียกว่า PS/2 (Personal System 2) รุ่นแรกของตระกูล PS/2 ใช้โปรเซสเซอร์ Intel 80286 และคัดลอกมาจาก AT PC จริงๆ แต่ใช้สถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน

ในปี 1993 โปรเซสเซอร์ Pentium ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกา 60 และ 66 MHz ปรากฏขึ้น

ในปี 1994 Intel เริ่มผลิตโปรเซสเซอร์ Pentium ด้วยความถี่สัญญาณนาฬิกา 75, 90 และ 100 MHz ในปี 1996 ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์ Pentium เพิ่มขึ้นเป็น 150, 166 และ 200 MHz (รูปที่ 1.12)

ระบบ

หุ่นยนต์ประเภทเมาส์

ข้าว. 1.12. การกำหนดค่าคอมพิวเตอร์มัลติมีเดีย

ในปี 1997 Intel ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ Pentium MMX ใหม่ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกา 166 และ 200 MHz ตัวย่อ MMX หมายความว่าโปรเซสเซอร์นี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานกับข้อมูลกราฟิกและวิดีโอ ในปี 1998 Intel ได้ประกาศเปิดตัวโปรเซสเซอร์ Celeron ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกา 266 MHz

ตั้งแต่ปี 1998 Intel ได้ประกาศเวอร์ชันของโปรเซสเซอร์ Pentium® II Heop™ ที่มีความถี่สัญญาณนาฬิกา 450 MHz (ตาราง 1.4)

ตารางที่ 1.4.คอมพิวเตอร์ไอบีเอ็ม

คอมพิวเตอร์	ซีพียู	ความถี่สัญญาณนาฬิกา MHz	การดำเนินงาน

เป็นเวลานานแล้วที่ผู้ผลิตโปรเซสเซอร์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็น Intel และ AMD ได้เพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ อย่างไรก็ตามที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่า 3.8 GHz ชิปจะร้อนเกินไปและคุณอาจลืมข้อดีไปได้ จำเป็นต้องมีแนวคิดและเทคโนโลยีใหม่ ๆ หนึ่งในนั้นคือแนวคิดในการสร้าง ชิปมัลติคอร์ในชิปดังกล่าว โปรเซสเซอร์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปทำงานแบบขนาน ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาต่ำกว่า ดำเนินการใน ช่วงเวลานี้โปรแกรมแบ่งงานการประมวลผลข้อมูลออกเป็นทั้งสองคอร์ นี้จะช่วยให้ ผลสูงสุด, เมื่อใด และ ระบบปฏิบัติการ, และ แอพพลิเคชั่นออกแบบมาสำหรับการทำงานแบบขนาน เช่น การประมวลผลกราฟิก

สถาปัตยกรรม Multi-core เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่วาง "การประมวลผล" หรือประมวลผล Pentium® คอร์สองคอร์ขึ้นไปบนโปรเซสเซอร์ตัวเดียว โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ถูกเสียบเข้าไปในซ็อกเก็ตโปรเซสเซอร์ แต่ระบบปฏิบัติการจะถือว่าแกนประมวลผลแต่ละตัวเป็นโปรเซสเซอร์แบบลอจิคัลที่แยกจากกันพร้อมด้วยทรัพยากรการดำเนินการที่เกี่ยวข้องทั้งหมด (รูปที่ 1.13)

การใช้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ภายในนี้ใช้กลยุทธ์ "แบ่งและพิชิต" กล่าวอีกนัยหนึ่งมาตรา

ข้าว. 1.13.

ด้วยการแบ่งงานคำนวณที่ทำในไมโครโปรเซสเซอร์แบบดั้งเดิมด้วย Pentium core ตัวเดียวระหว่างแกนประมวลผล Pentium หลายตัว โปรเซสเซอร์แบบ Multi-core สามารถทำงานได้มากขึ้นในช่วงเวลาที่กำหนด สำหรับสิ่งนี้ ซอฟต์แวร์(ซอฟต์แวร์) จะต้องรองรับการกระจายโหลดระหว่างแกนประมวลผลหลายตัว ฟังก์ชั่นนี้เรียกว่า ความเท่าเทียมที่ระดับเธรด หรือการจัดองค์กรของการประมวลผลแบบเธรด และแอปพลิเคชันและระบบปฏิบัติการที่รองรับ (เช่น Microsoft Windows XP) เรียกว่ามัลติเธรด

มัลติคอร์ยังส่งผลต่อการทำงานพร้อมกันของแอพพลิเคชั่นมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น แกนประมวลผลตัวหนึ่งอาจรับผิดชอบต่อโปรแกรมที่ทำงานอยู่เบื้องหลัง ในขณะที่โปรแกรมป้องกันไวรัสใช้ทรัพยากรของแกนตัวที่สอง ในทางปฏิบัติ โปรเซสเซอร์แบบ Dual-Core จะไม่ทำการคำนวณเร็วเป็นสองเท่าของโปรเซสเซอร์แบบ Single-Core: แม้ว่าประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจะมีนัยสำคัญ แต่ก็ขึ้นอยู่กับประเภทของแอปพลิเคชัน

โปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ตัวแรกปรากฏตัวในตลาดในปี 2548 เมื่อเวลาผ่านไปผู้สืบทอดก็ปรากฏตัวมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นโปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ "เก่า" จึงมีราคาลดลงอย่างมากในปัจจุบัน พบได้ในคอมพิวเตอร์ราคาเริ่มต้นที่ 600 ดอลลาร์ และแล็ปท็อปเริ่มต้นที่ 900 ดอลลาร์ คอมพิวเตอร์ที่ใช้ชิปดูอัลคอร์สมัยใหม่มีราคาสูงกว่ารุ่นที่ติดตั้งชิป "รุ่นเก่า" ประมาณ 100 ดอลลาร์ หนึ่งในผู้พัฒนาโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์หลักคือ Intel Corporation

ก่อนการถือกำเนิดของชิปดูอัลคอร์ ผู้ผลิตได้เสนอโปรเซสเซอร์แบบซิงเกิลคอร์ที่สามารถรันหลายโปรแกรมพร้อมกันได้ โปรเซสเซอร์ Pentium 4 series บางรุ่นมีฟังก์ชัน Hyper-Threading ที่ส่งคืนค่าไบต์ที่มีตัวระบุเชิงตรรกะและทางกายภาพของกระบวนการปัจจุบัน สามารถมองเห็นได้ว่าเป็นรุ่นก่อนของสถาปัตยกรรม Dual-Core ซึ่งประกอบด้วยคอร์ประมวลผลแบบเคลื่อนที่ที่ได้รับการปรับปรุงสองคอร์ Dual-Core หมายความว่าในขณะที่คอร์ตัวหนึ่งกำลังยุ่งอยู่กับการรันแอพพลิเคชั่น เช่น กำลังตรวจสอบกิจกรรมของไวรัส อีกคอร์หนึ่งก็พร้อมที่จะทำงานอื่นได้ เช่น ผู้ใช้จะสามารถท่องอินเทอร์เน็ตหรือทำงานกับ สเปรดชีต แม้ว่าโปรเซสเซอร์จะมีคอร์จริงเพียงคอร์เดียว แต่ชิปได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถรันสองโปรแกรมพร้อมกันได้ (รูปที่ 1.14)

แผงควบคุม

QNX Neutrino RTOS (หนึ่งสำเนา)

อินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่ง (เคอร์เนล 0 และ 1)

การกำหนดเส้นทาง (คอร์ 0 และ 1)

การจัดการ การบริหารงานและ การซ่อมบำรุง(คอร์ 0 และ 1)

ฮาร์ดแวร์แดชบอร์ด

การตรวจสอบแดชบอร์ด (คอร์ 0 และ 1)

ข้าว. 1.14. โครงการใช้การประมวลผลหลายตัว

ในแผงควบคุม

ระบบปฏิบัติการรู้จักชิปดังกล่าวเป็นโปรเซสเซอร์สองตัวที่แยกจากกัน โปรเซสเซอร์ทั่วไปประมวลผล 32 บิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา ชิปล่าสุดสามารถประมวลผลข้อมูลได้มากเป็นสองเท่าในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว นั่นคือ 64 บิต ข้อดีนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก (เช่น เมื่อประมวลผลภาพถ่าย) แต่ในการใช้งานระบบปฏิบัติการและแอพพลิเคชั่นจะต้องรองรับโหมดการประมวลผล 64 บิต

ภายใต้ Windows XP และ Windows Vista รุ่น 64 บิตที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ จะมีการเปิดตัวโปรแกรม 32 และ 64 บิต ขึ้นอยู่กับความต้องการ

อุปกรณ์ในยุคแรกและอุปกรณ์การนับ

มนุษยชาติเรียนรู้ที่จะใช้อุปกรณ์นับที่ง่ายที่สุดเมื่อหลายพันปีก่อน สิ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือความจำเป็นในการกำหนดจำนวนสิ่งของที่ใช้ในการค้าขายแลกเปลี่ยน วิธีแก้ไขที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งคือการใช้น้ำหนักที่เทียบเท่ากับสินค้าที่กำลังเปลี่ยนแปลง ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนวณจำนวนส่วนประกอบใหม่อย่างแม่นยำ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ มีการใช้เครื่องชั่งที่ง่ายที่สุด ซึ่งกลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์แรกๆ สำหรับการคำนวณเชิงปริมาณของมวล

หลักการของความเท่าเทียมกันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์การนับที่ง่ายที่สุดอีกชนิดหนึ่งซึ่งคุ้นเคยกับอุปกรณ์นับที่ง่ายที่สุดอย่างลูกคิดหรือลูกคิด จำนวนสิ่งของที่นับนั้นสอดคล้องกับจำนวนโดมิโนของเครื่องดนตรีชิ้นนี้ที่เคลื่อนย้าย

อุปกรณ์นับที่ค่อนข้างซับซ้อนอาจเป็นลูกประคำซึ่งใช้ในการปฏิบัติของหลายศาสนา ผู้เชื่อราวกับลูกคิดนับจำนวนคำอธิษฐานที่พูดบนเม็ดลูกประคำและเมื่อผ่านลูกประคำเต็มวงกลมเขาก็ย้ายเม็ดเคาน์เตอร์พิเศษบนหางที่แยกจากกันเพื่อระบุจำนวนวงกลมที่นับ

ด้วยการประดิษฐ์ล้อเฟือง อุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการคำนวณก็ปรากฏขึ้น กลไก Antikythera ค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งพบในบริเวณซากเรือโบราณลำหนึ่งซึ่งจมลงเมื่อประมาณ 65 ปีก่อนคริสตกาล จ. (ตามแหล่งข้อมูลอื่นในหรือแม้กระทั่ง 87 ปีก่อนคริสตกาล) เขารู้วิธีจำลองการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ด้วยซ้ำ สันนิษฐานว่าใช้สำหรับการคำนวณปฏิทินเพื่อจุดประสงค์ทางศาสนา การทำนายสุริยุปราคาและจันทรุปราคา กำหนดเวลาหว่านและเก็บเกี่ยว ฯลฯ การคำนวณทำได้โดยเชื่อมต่อล้อทองสัมฤทธิ์มากกว่า 30 ล้อและวงแหวนหลายอัน ในการคำนวณระยะดวงจันทร์นั้นมีการใช้การส่งผ่านแบบดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่นักวิจัยมาเป็นเวลานานถือว่าไม่เร็วกว่าศตวรรษที่ 16 อย่างไรก็ตาม เมื่อสมัยโบราณผ่านไป ทักษะในการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวก็ถูกลืมไป ผู้คนใช้เวลาประมาณหนึ่งพันห้าพันปีในการเรียนรู้วิธีสร้างกลไกที่มีความซับซ้อนคล้ายกันอีกครั้ง

"การนับนาฬิกา" โดยวิลเฮล์ม ชิกคาร์ด

ตามมาด้วยเครื่องจักรของเบลส ปาสคาล (ปาสคาลินา, 1642) และกอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ

อานิตา มาร์กที่ 8, 1961

ในสหภาพโซเวียตในเวลานั้น เครื่องคิดเลขที่มีชื่อเสียงและแพร่หลายที่สุดคือเครื่องบวกเชิงกลของ Felix ซึ่งผลิตตั้งแต่ปี 1929 ถึง 1978 ที่โรงงานใน Kursk (โรงงาน Schetmash), Penza และ Moscow

การเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์แอนะล็อกในช่วงก่อนสงคราม

บทความหลัก: ประวัติความเป็นมาของเครื่องคอมพิวเตอร์แบบอะนาล็อก

เครื่องวิเคราะห์ความแตกต่าง, เคมบริดจ์, 1938

คอมพิวเตอร์ดิจิทัลเครื่องกลไฟฟ้าเครื่องแรก

Z-series โดย Konrad Zuse

การทำซ้ำคอมพิวเตอร์ Zuse Z1 ในพิพิธภัณฑ์เทคโนโลยี เบอร์ลิน

Zuse และบริษัทของเขาได้สร้างคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ซึ่งแต่ละเครื่องขึ้นต้นด้วยอักษรตัวใหญ่ Z เครื่องจักรที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Z11 ซึ่งขายให้กับอุตสาหกรรมการมองเห็นและมหาวิทยาลัย และ Z22 ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีหน่วยความจำแม่เหล็ก

บริติชโคลอสซัส

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2490 กรรมการของ Lyons & Company ซึ่งเป็นบริษัทอังกฤษที่เป็นเจ้าของร้านค้าและร้านอาหารหลายแห่ง ตัดสินใจที่จะมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการพัฒนาการพัฒนาคอมพิวเตอร์เชิงพาณิชย์ คอมพิวเตอร์ LEO I เริ่มใช้งานในปี 1951 และเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในโลกที่ใช้เป็นประจำในการทำงานในสำนักงาน

เครื่องจักรของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์กลายเป็นต้นแบบของ Ferranti Mark I เครื่องจักรดังกล่าวเครื่องแรกถูกส่งไปยังมหาวิทยาลัยในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2494 และอีกอย่างน้อยเก้าเครื่องถูกจำหน่ายระหว่างปี พ.ศ. 2494 ถึง พ.ศ. 2500

คอมพิวเตอร์ IBM 1401 รุ่นที่สองซึ่งเปิดตัวในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ครองตลาดคอมพิวเตอร์ได้ประมาณหนึ่งในสามของโลก โดยมียอดขายเครื่องเหล่านี้มากกว่า 10,000 เครื่อง

การใช้เซมิคอนดักเตอร์ได้รับการปรับปรุงไม่เพียง แต่โปรเซสเซอร์กลางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงด้วย อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลรุ่นที่สองทำให้สามารถบันทึกอักขระและตัวเลขได้หลายสิบล้านตัว การแบ่งส่วนปรากฏเป็นการแก้ไขอย่างเข้มงวด ( ที่ตายตัว) อุปกรณ์เก็บข้อมูลที่เชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์ด้วยดาต้าลิงค์ความเร็วสูง และถอดออกได้ ( ถอดออกได้) อุปกรณ์ การเปลี่ยนดิสก์คาสเซ็ตในอุปกรณ์แบบถอดได้ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที แม้ว่าความจุของสื่อแบบถอดได้มักจะต่ำกว่า แต่ความสามารถในการเปลี่ยนได้ทำให้สามารถบันทึกข้อมูลได้เกือบไม่จำกัด โดยทั่วไปจะใช้เทปแม่เหล็กในการเก็บข้อมูลเนื่องจากมีความจุมากขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า

ในเครื่องรุ่นที่สองจำนวนมาก ฟังก์ชันการสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงถูกกำหนดให้กับตัวประมวลผลร่วมเฉพาะทาง ตัวอย่างเช่น ในขณะที่โปรเซสเซอร์อุปกรณ์ต่อพ่วงกำลังอ่านหรือเจาะบัตรเจาะ โปรเซสเซอร์หลักกำลังทำการคำนวณหรือแตกสาขาในโปรแกรม บัสข้อมูลหนึ่งส่งข้อมูลระหว่างหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์ในระหว่างรอบการดึงคำสั่งและการดำเนินการ และโดยปกติแล้วบัสข้อมูลอื่นๆ จะให้บริการอุปกรณ์ต่อพ่วง บน PDP-1 รอบการเข้าถึงหน่วยความจำใช้เวลา 5 ไมโครวินาที คำสั่งส่วนใหญ่ต้องใช้เวลา 10 ไมโครวินาที โดย 5 วินาทีเพื่อดึงคำสั่ง และอีก 5 วินาทีเพื่อดึงตัวถูกดำเนินการ

คอมพิวเตอร์ในประเทศที่ดีที่สุดของรุ่นที่ 2 ถือเป็น BESM-6 ซึ่งสร้างขึ้นในปี 2509

ทศวรรษ 1960 เป็นต้นไป: รุ่นที่สามและรุ่นต่อๆ ไป

การเติบโตอย่างรวดเร็วของการใช้คอมพิวเตอร์เริ่มต้นจากสิ่งที่เรียกว่า “คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3” สิ่งนี้เริ่มต้นด้วยการประดิษฐ์วงจรรวมซึ่งทำโดยผู้ได้รับรางวัลโนเบลอย่าง Jack Kilby และ Robert Noyce ต่อมานำไปสู่การประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์โดย Tad Hoff (Intel)

การถือกำเนิดของไมโครโปรเซสเซอร์นำไปสู่การพัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กราคาไม่แพงที่บริษัทขนาดเล็กหรือบุคคลทั่วไปเป็นเจ้าของได้ ไมโครคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นรุ่นที่สี่ ปรากฏตัวครั้งแรกในทศวรรษ 1970 และแพร่หลายในช่วงทศวรรษ 1980 และต่อๆ ไป Steve Wozniak หนึ่งในผู้ก่อตั้ง Apple Computer กลายเป็นที่รู้จักในฐานะผู้พัฒนาคอมพิวเตอร์สำหรับใช้ในบ้านที่ผลิตจำนวนมากเครื่องแรก และต่อมาก็ได้เป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรก คอมพิวเตอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรมไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีความสามารถเพิ่มขึ้นจากรุ่นพี่ที่ใหญ่กว่า ปัจจุบันครองตลาดส่วนใหญ่แล้ว

ในสหภาพโซเวียตและรัสเซีย

ทศวรรษที่ 1940

ในปี 1948 ภายใต้การดูแลของ Doctor of Physical and Mathematical Sciences S. A. Lebedev งานเริ่มต้นขึ้นในเคียฟเกี่ยวกับการสร้าง MESM (เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก) ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2494 เริ่มดำเนินการ

ในตอนท้ายของปี พ.ศ. 2491 พนักงานของสถาบันพลังงานได้รับการตั้งชื่อตาม Krizhizhanovsky I. S. Brook และ B. I. Rameev ได้รับใบรับรองผู้เขียนบนคอมพิวเตอร์ที่มีบัสทั่วไปและในปี พ.ศ. 2493-2494 สร้างมันขึ้นมา เครื่องจักรนี้เป็นเครื่องแรกในโลกที่ใช้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ (คิวพ็อกซ์) แทนหลอดสุญญากาศ ตั้งแต่ปี 1948 Brook ทำงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์และการควบคุมโดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

ในตอนท้ายของทศวรรษ 1950 หลักการของการคำนวณแบบขนานได้รับการพัฒนา (A.I. Kitov และอื่น ๆ ) บนพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดเครื่องหนึ่งในยุคนั้นถูกสร้างขึ้น - M-100 (เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร)

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2504 สหภาพโซเวียตได้เปิดตัวเซมิคอนดักเตอร์ตัวแรก สากลเครื่องควบคุม "Dnepr" (เมื่อก่อนมีเพียงเครื่องเซมิคอนดักเตอร์เฉพาะทาง) ก่อนที่จะเริ่มการผลิตแบบอนุกรม ก็มีการทดลองควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนที่