Немецкий астроном Иоганн Кеплер нередко сталкивался в своих изысканиях с вьшистительными задачами, решение которых требовало много труда и времени. К счастью, у него был коллега, придумавший, как помочь горю: Вильгельм Шикард, профессор математики в Тюбингене, изобрел первую засвидетельствованную вычислительную машину на шестеренках. Но, увы, Кеплеру не удалось воспользоваться новинкой — модель сгорела при пожаре. Лишь в конце 1950-х гг. удалось создать на основе сохранившихся чертежей копию машины Шикарда и доказать ее работоспособность.
Сыновняя помощь
Чтобы помочь отцу, сборщику налогов, в его утомительных подсчетах, Влез Паскаль разработал «Паскалину» — вычислительную машину, способную складывать и вычитать восьмизначные числа, автоматически совершая десятичный перенос. До середины XVII в. было сконструировано 50 таких машин, одна из которых стала собственностью шведской королевы Христины.
Помощь человечеству
Основатель и первый президент Прусской академии наук в Берлине Готфрид Вильгельм фон Лейбниц не только изобрел дифференциальное и интегральное исчисление, но и представил в 1673 г. ученому миру арифмометр, чье механическое устройство с цилиндрическими валиками и кареткой было значительно совершеннее, чем у Шикарда и Паскаля. В этой машине Лейбниц впервые применил изобретенное им двоичное счисление, на котором основана и работа будущих ЭВМ.
Начало серийного производства
На основе арифмометра Лейбница Шарль Ксавье Тома де Кольмар сконструировал в 1818 г. вычислительную машину, способную также извлекать квадратные корни, возводить в степень и вычислять значения тригонометрических функций. Арифмометр Кольмара отличался надежностью и точностью до двадцатого десятичного знака. В 1821 г. изобретатель приступил к серийному производству. В 1833 г. британский математик Чарльз Бэббидж изобрел первую счетную машину с программным управлением. Тем самым он стал духовным отцом цифровых вычислительных автоматов. Однако до того момента, когда Конрад Цузе создал первый современный компьютер, прошло еще более 100 лет.
- 1853 г.: в Стокгольме Георг Шейц создал первую счетную машину с печатающим устройством.
- 1873 г.: в Вюрцбурге инженер-механик Заллинг сконструировал счетную машину с клавиатурой.
- 1890 г.: Герман Холлерит получил патент на вычислительную машину с использованием перфокарт.
- 1967 г.: англичанин Норман Китц создал первый настольный электронный калькулятор — Anita МК VIII.
Как только человек открыл для себя понятие "количество", он сразу же принялся подбирать инструменты, оптимизирующие и облегчающие счёт. Сегодня сверхмощные компьютеры, основываясь на принципах математических вычислений, обрабатывают, хранят и передают информацию - важнейший ресурс и двигатель прогресса человечества. Нетрудно составить представление о том, как происходило развитие вычислительной техники, кратко рассмотрев основные этапы этого процесса.
Основные этапы развития вычислительной техники
Самая популярная классификация предлагает выделить основные этапы развития вычислительной техники по хронологическому принципу:
- Ручной этап. Он начался на заре человеческой эпохи и продолжался до середины XVII столетия. В этот период возникли основы счёта. Позднее, с формированием позиционных систем счисления, появились приспособления (счёты, абак, позднее - логарифмическая линейка), делающие возможными вычисления по разрядам.
- Механический этап. Начался в середине XVII и длился почти до конца XIX столетия. Уровень развития науки в этот период сделал возможным создание механических устройств, выполняющих основные арифметические действия и автоматически запоминающих старшие разряды.
- Электромеханический этап - самый короткий из всех, какие объединяет история развития вычислительной техники. Он длился всего около 60 лет. Это промежуток между изобретением в 1887 году первого табулятора до 1946 года, когда возникла самая первая ЭВМ (ENIAC). Новые машины, действие которых основывалось на электроприводе и электрическом реле, позволяли производить вычисления со значительно большей скоростью и точностью, однако процессом счёта по-прежнему должен был управлять человек.
- Электронный этап начался во второй половине прошлого столетия и продолжается в наши дни. Это история шести поколений электронно-вычислительных машин - от самых первых гигантских агрегатов, в основе которых лежали электронные лампы, и до сверхмощных современных суперкомпьютеров с огромным числом параллельно работающих процессоров, способных одновременно выполнить множество команд.
Этапы развития вычислительной техники разделены по хронологическому принципу достаточно условно. В то время, когда использовались одни типы ЭВМ, активно создавались предпосылки для появления следующих.
Самые первые приспособления для счёта
Наиболее ранний инструмент для счёта, который знает история развития вычислительной техники, - десять пальцев на руках человека. Результаты счёта первоначально фиксировались при помощи пальцев, зарубок на дереве и камне, специальных палочек, узелков.
С возникновением письменности появлялись и развивались различные способы записи чисел, были изобретены позиционные системы счисления (десятичная - в Индии, шестидесятиричная - в Вавилоне).
Примерно с IV века до нашей эры древние греки стали вести счёт при помощи абака. Первоначально это была глиняная плоская дощечка с нанесёнными на неё острым предметом полосками. Счёт осуществлялся путём размещения на этих полосах в определённом порядке мелких камней или других небольших предметов.
В Китае в IV столетии нашей эры появились семикосточковые счёты - суанпан (суаньпань). На прямоугольную деревянную раму натягивались проволочки или верёвки - от девяти и более. Ещё одна проволочка (верёвка), натянутая перпендикулярно остальным, разделяла суанпан на две неравные части. В большем отделении, именуемом "землёй", на проволочки было нанизано по пять косточек, в меньшем - "небе" - их было по две. Каждая из проволочек соответствовала десятичному разряду.
Традиционные счёты соробан стали популярными в Японии с XVI века, попав туда из Китая. В это же время счёты появились и в России.
В XVII столетии на основании логарифмов, открытых шотландским математиком Джоном Непером, англичанин Эдмонд Гантер изобрёл логарифмическую линейку. Это устройство постоянно совершенствовалось и дожило до наших дней. Оно позволяет умножать и делить числа, возводить в степень, определять логарифмы и тригонометрические функции.
Логарифмическая линейка стала прибором, завершающим развитие средств вычислительной техники на ручном (домеханическом) этапе.
Первые механические счётные устройства
В 1623 году немецким учёным Вильгельмом Шиккардом был создан первый механический "калькулятор", который он назвал считающими часами. Механизм этого прибора напоминал обычный часовой, состоящий из шестерёнок и звёздочек. Однако известно об этом изобретении стало только в середине прошлого столетия.
Качественным скачком в области технологии вычислительной техники стало изобретение суммирующей машины "Паскалины" в 1642 году. Её создатель, французский математик Блез Паскаль, начал работу над этим устройством, когда ему не было и 20 лет. "Паскалина" представляла собой механический прибор в виде ящичка с большим количеством взаимосвязанных шестерёнок. Числа, которые требовалось сложить, вводились в машину поворотами специальных колёсиков.
В 1673 году саксонский математик и философ Готфрид фон Лейбниц изобрёл машину, выполнявшую четыре основных математических действия и умевшую извлекать квадратный корень. Принцип её работы был основан на двоичной системе счисления, специально придуманной учёным.
В 1818 году француз Шарль (Карл) Ксавье Тома де Кольмар, взяв за основу идеи Лейбница, изобрёл арифмометр, умеющий умножать и делить. А ещё спустя два года англичанин Чарльз Бэббидж приступил к конструированию машины, которая способна была бы производить вычисления с точностью до 20 знаков после запятой. Этот проект так и остался неоконченным, однако в 1830 году его автор разработал другой - аналитическую машину для выполнения точных научных и технических расчётов. Управлять машиной предполагалось программным путём, а для ввода и вывода информации должны были использоваться перфорированные карты с разным расположением отверстий. Проект Бэббиджа предугадал развитие электронно-вычислительной техники и задачи, которые смогут быть решены с её помощью.
Примечательно, что слава первого в мире программиста принадлежит женщине - леди Аде Лавлейс (в девичестве Байрон). Именно она создала первые программы для вычислительной машины Бэббиджа. Её именем впоследствии был назван один из компьютерных языков.
Разработка первых аналогов компьютера
В 1887 году история развития вычислительной техники вышла на новый этап. Американскому инженеру Герману Голлериту (Холлериту) удалось сконструировать первую электромеханическую вычислительную машину - табулятор. В её механизме имелось реле, а также счётчики и особый сортировочный ящик. Прибор считывал и сортировал статистические записи, сделанные на перфокартах. В дальнейшем компания, основанная Голлеритом, стала костяком всемирно известного компьютерного гиганта IBM.
В 1930 году американец Ванновар Буш создал дифференциальный анализатор. В действие его приводило электричество, а для хранения данных использовались электронные лампы. Эта машина способна была быстро находить решения сложных математических задач.
Ещё через шесть лет английским учёным Аланом Тьюрингом была разработана концепция машины, ставшая теоретической основой для нынешних компьютеров. Она обладала всеми главными свойствами современного средства вычислительной техники: могла пошагово выполнять операции, которые были запрограммированы во внутренней памяти.
Спустя год после этого Джордж Стибиц, учёный из США, изобрёл первое в стране электромеханическое устройство, способное выполнять двоичное сложение. Его действия основывались на булевой алгебре - математической логике, созданной в середине XIX века Джорджем Булем: использовании логических операторов И, ИЛИ и НЕ. Позднее двоичный сумматор станет неотъемлемой частью цифровой ЭВМ.
В 1938 году сотрудник университета в Массачусетсе Клод Шеннон изложил принципы логического устройства вычислительной машины, применяющей электрические схемы для решения задач булевой алгебры.
Начало компьютерной эры
Правительства стран, участвующих во Второй мировой войне, осознавали стратегическую роль вычислительных машин в ведении военных действий. Это послужило толчком к разработкам и параллельному возникновению в этих странах первого поколения компьютеров.
Пионером в области компьютеростроения стал Конрад Цузе - немецкий инженер. В 1941 году им был создан первый вычислительный автомат, управляемый при помощи программы. Машина, названная Z3, была построена на телефонных реле, программы для неё кодировались на перфорированной ленте. Этот аппарат умел работать в двоичной системе, а также оперировать числами с плавающей запятой.
Первым действительно работающим программируемым компьютером официально признана следующая модель машины Цузе - Z4. Он также вошёл в историю как создатель первого высокоуровневого языка программирования, получившего название "Планкалкюль".
В 1942 году американские исследователи Джон Атанасов (Атанасофф) и Клиффорд Берри создали вычислительное устройство, работавшее на вакуумных трубках. Машина также использовла двоичный код, могла выполнять ряд логических операций.
В 1943 году в английской правительственной лаборатории, в обстановке секретности, была построена первая ЭВМ, получившая название "Колосс". В ней вместо электромеханических реле использовалось 2 тыс. электронных ламп для хранения и обработки информации. Она предназначалась для взлома и расшифровки кода секретных сообщений, передаваемых немецкой шифровальной машиной "Энигма", которая широко применялась вермахтом. Существование этого аппарата ещё долгое время держалось в строжайшей тайне. После окончания войны приказ о его уничтожении был подписан лично Уинстоном Черчиллем.
Разработка архитектуры
В 1945 году американским математиком венгерско-немецкого происхождения Джоном (Яношем Лайошем) фон Нейманом был создан прообраз архитектуры современных компьютеров. Он предложил записывать программу в виде кода непосредственно в память машины, подразумевая совместное хранение в памяти компьютера программ и данных.
Архитектура фон Неймана легла в основу создаваемого в то время в Соединённых Штатах первого универсального электронного компьютера - ENIAC. Этот гигант весил около 30 тонн и располагался на 170 квадратных метрах площади. В работе машины были задействованы 18 тыс. ламп. Этот компьютер мог произвести 300 операций умножения или 5 тыс. сложения за одну секунду.
Первая в Европе универсальная программируемая ЭВМ была создана в 1950 году в Советском Союзе (Украина). Группа киевских учёных, возглавляемая Сергеем Алексеевичем Лебедевым, сконструировала малую электронную счётную машину (МЭСМ). Её быстродействие составляло 50 операций в секунду, она содержала около 6 тыс. электровакуумных ламп.
В 1952 году отечественная вычислительная техника пополнилась БЭСМ - большой электронной счётной машиной, также разработанной под руководством Лебедева. Эта ЭВМ, выполнявшая в секунду до 10 тыс. операций, была на тот момент самой быстродействующей в Европе. Ввод информации в память машины происходил при помощи перфоленты, выводились данные посредством фотопечати.
В этот же период в СССР выпускалась серия больших ЭВМ под общим названием "Стрела" (автор разработки - Юрий Яковлевич Базилевский). С 1954 года в Пензе началось серийное производство универсальной ЭВМ "Урал" под руководством Башира Рамеева. Последние модели были аппаратно и программно совместимы друг с другом, имелся широкий выбор периферических устройств, позволяющий собирать машины различной комплектации.
Транзисторы. Выпуск первых серийных компьютеров
Однако лампы очень быстро выходили из строя, весьма затрудняя работу с машиной. Транзистор, изобретённый в 1947 году, сумел решить эту проблему. Используя электрические свойства полупроводников, он выполнял те же задачи, что и электронные лампы, однако занимал значительно меньший объём и расходовал не так много энергии. Наряду с появлением ферритовых сердечников для организации памяти компьютеров, использование транзисторов дало возможность заметно уменьшить размеры машин, сделать их ещё надёжнее и быстрее.
В 1954 году американская фирма "Техас Инструментс" начала серийно производить транзисторы, а два года спустя в Массачусетсе появился первый построенный на транзисторах компьютер второго поколения - ТХ-О.
В середине прошлого столетия значительная часть государственных организаций и крупных компаний использовала компьютеры для научных, финансовых, инженерных расчётов, работы с большими массивами данных. Постепенно ЭВМ приобретали знакомые нам сегодня черты. В этот период появились графопостроители, принтеры, носители информации на магнитных дисках и ленте.
Активное использование вычислительной техники привело к расширению областей её применения и потребовало создания новых программных технологий. Появились языки программирования высокого уровня, позволяющие переносить программы с одной машины на другую и упрощающие процесс написания кода ("Фортран", "Кобол" и другие). Появились особые программы-трансляторы, преобразовывающие код с этих языков в команды, прямо воспринимаемые машиной.
Появление интегральных микросхем
В 1958-1960 годах, благодаря инженерам из Соединённых Штатов Роберту Нойсу и Джеку Килби, мир узнал о существовании интегральных микросхем. На основе из кремниевого или германиевого кристалла монтировались миниатюрные транзисторы и другие компоненты, порой до сотни и тысячи. Микросхемы размером чуть более сантиметра работали гораздо быстрее, чем транзисторы, и потребляли намного меньше энергии. С их появлением история развития вычислительной техники связывает возникновение третьего поколения ЭВМ.
В 1964 году фирмой IBM был выпущен первый компьютер семейства SYSTEM 360, в основу которого легли интегральные микросхемы. С этого времени можно вести отсчёт массового выпуска ЭВМ. Всего было произведено более 20 тыс. экземпляров данного компьютера.
В 1972 году в СССР была разработана ЕС (единая серия) ЭВМ. Это были стандартизированные комплексы для работы вычислительных центров, имевшие общую систему команд. За основу была взята американская система IBM 360.
В следующем году компания DEC выпустила мини-компьютер PDP-8, ставший первым коммерческим проектом в этой области. Относительно низкая стоимость мини-компьютеров дала возможность использовать их и небольшим организациям.
В этот же период постоянно совершенствовалось программное обеспечение. Разрабатывались операционные системы, ориентированные на то, чтобы поддерживать максимальное количество внешних устройств, появлялись новые программы. В 1964 году разработали Бейсик - язык, предназначенный специально для подготовки начинающих программистов. Через пять лет после этого возник Паскаль, оказавшийся очень удобным для решения множества прикладных задач.
Персональные компьютеры
После 1970 года начался выпуск четвёртого поколения ЭВМ. Развитие вычислительной техники в это время характеризуется внедрением в производство компьютеров больших интегральных схем. Такие машины теперь могли совершать за одну секунду тысячи миллионов вычислительных операций, а ёмкость их ОЗУ увеличилась до 500 миллионов двоичных разрядов. Существенное снижение себестоимости микрокомпьютеров привело к тому, что возможность их купить постепенно появилась у обычного человека.
Одним из первых производителей персональных компьютеров стала компания Apple. Создавшие её Стив Джобс и Стив Возняк сконструировали первую модель ПК в 1976 году, дав ей название Apple I. Стоимость его составила всего 500 долларов. Через год была представлена следующая модель этой компании - Apple II.
Компьютер этого времени впервые стал похожим на бытовой прибор: помимо компактного размера, он имел изящный дизайн и интерфейс, удобный для пользователя. Распространение персональных компьютеров в конце 1970 годов привело к тому, что спрос на большие ЭВМ заметно упал. Этот факт всерьёз обеспокоил их производителя - компанию IBM, и в 1979 году она выпустила на рынок свой первый ПК.
Два года спустя появился первый микрокомпьютер этой фирмы с открытой архитектурой, основанный на 16-разрядном микропроцессоре 8088, производимом компанией "Интел". Компьютер комплектовался монохромным дисплеем, двумя дисководами для пятидюймовых дискет, оперативной памятью объемом 64 килобайта. По поручению компании-создателя фирма "Майкрософт" специально разработала операционную систему для этой машины. На рынке появились многочисленные клоны IBM PC, что подтолкнуло рост промышленного производства персональных ЭВМ.
В 1984 году компанией Apple был разработан и выпущен новый компьютер - Macintosh. Его операционная система была исключительно удобной для пользователя: представляла команды в виде графических изображений и позволяла вводить их с помощью манипулятора - мыши. Это сделало компьютер ещё более доступным, поскольку теперь от пользователя не требовалось никаких специальных навыков.
ЭВМ пятого поколения вычислительной техники некоторые источники датируют 1992-2013 годами. Вкратце их основная концепция формулируется так: это компьютеры, созданные на основе сверхсложных микропроцессоров, имеющие параллельно-векторную структуру, которая делает возможным одновременное выполнение десятков последовательных команд, заложенных в программу. Машины с несколькими сотнями процессоров, работающих параллельно, позволяют ещё более точно и быстро обрабатывать данные, а также создавать эффективно работающие сети.
Развитие современной вычислительной техники уже позволяет говорить и о компьютерах шестого поколения. Это электронные и оптоэлектронные ЭВМ, работающие на десятках тысяч микропроцессоров, характеризующиеся массовым параллелизмом и моделирующие архитектуру нейронных биологических систем, что позволяет им успешно распознавать сложные образы.
Последовательно рассмотрев все этапы развития вычислительной техники, следует отметить интересный факт: изобретения, хорошо зарекомендовавшие себя на каждом из них, сохранились до наших дней и с успехом продолжают использоваться.
Классы вычислительной техники
Существуют различные варианты классификации ЭВМ.
Так, по назначению компьютеры делятся:
- на универсальные - те, которые способны решать самые различные математические, экономические, инженерно-технические, научные и другие задачи;
- проблемно-ориентированные - решающие задачи более узкого направления, связанные, как правило, с управлением определёнными процессами (регистрация данных, накопление и обработка небольших объёмов информации, выполнение расчётов в соответствии с несложными алгоритмами). Они обладают более ограниченными программными и аппаратными ресурсами, чем первая группа компьютеров;
- специализированные компьютеры решают, как правило, строго определённые задачи. Они имеют узкоспециализированную структуру и при относительно низкой сложности устройства и управления достаточно надёжны и производительны в своей сфере. Это, к примеру, контроллеры или адаптеры, управляющие рядом устройств, а также программируемые микропроцессоры.
По размерам и производительной мощности современная электронно-вычислительная техника делится:
- на сверхбольшие (суперкомпьютеры);
- большие компьютеры;
- малые компьютеры;
- сверхмалые (микрокомпьютеры).
Таким образом, мы увидели, что устройства, сначала изобретённые человеком для учёта ресурсов и ценностей, а затем - быстрого и точного проведения сложных расчётов и вычислительных операций, постоянно развивались и совершенствовались.
Прототип калькулятора - арифмометр - существовал уже более 300 лет назад. В наши дни сделать сложные математические расчеты можно с легкостью, бесшумно нажимая на клавиши того же калькулятора или компьютера, мобильного телефона, смартфона (на которых установлены соответствующие приложения). А раньше эта процедура занимала много времени и создавала много неудобств. Но все же появление первого счетного устройства позволило сэкономить на затратах умственного труда, а также подтолкнуло к дальнейшему прогрессу. Поэтому интересно узнать, кто придумал арифмометр и когда это произошло.
Появление арифмометра
Кто придумал арифмометр первым? Этим человеком стал немецкий ученый Готфрид Лейбниц. Великий философ и математик сконструировал устройство, состоявшее из подвижной каретки и ступенчатого валика. Г. Лейбниц представил миру в 1673 году.
Его идеи перенял французский инженер Томас Ксавье. Он изобрел счетную машину для выполнения четырех действий арифметики. Установка чисел осуществлялась передвижением зубчатки по оси, пока в прорези не появятся нужные цифры, при этом каждому ступенчатому валику соответствовал один разряд чисел. Устройство приводилось в действие вращением ручного рычажка, который, в свою очередь, двигал шестерни и зубчатые валики, выдавая искомый результат. Это был первый арифмометр, запущенный в массовое производство.
Модификации устройства
Англичанин Дж. Эдмондзон был тем, кто придумал арифмометр с круговым механизмом (каретка совершает действие по окружности). Это устройство было создано в 1889 году на базе аппарата Томаса Ксавье. Однако особенных изменений в конструкции приспособления не произошло, и этот аппарат оказался таким же громоздким и неудобным, как и его предшественники. Тем же грешили и последующие аналоги прибора.
Хорошо известно, кто изобрел арифмометр с цифровой клавиатурой. Это был американец Ф. Болдуин. В 1911 году он представил счетное приспособление, в котором набор чисел производился по вертикальным разрядам, содержащим 9 знаков.
Производство в Европе таких счетных устройств наладил инженер Карл Линдстрем, создав более компактное по размерам и оригинальное по конструкции приспособление. Здесь ступенчатые валики уже располагались вертикально, а не горизонтально, и, помимо того, эти элементы были расставлены в шахматном порядке.
На территории Советского Союза первый арифмометр был создан на заводе «Счетмаш» им. Дзержинского в Москве в 1935 году. Он назывался клавишной (КСМ). Их производство продолжалось до а затем было возобновлено в виде новых моделей полуавтоматических машин только в 1961 году.
В эти же годы были созданы и автоматические устройства, такие как «ВММ-2» и «Зоемтрон-214» , которые использовались в различных сферах, при этом работа характеризовалась большим шумом и неудобством, однако это было единственное приспособление на то время, помогающее справляться с большим объемом расчетов.
Сейчас эти устройства считаются раритетом, их можно встретить только в качестве музейного экспоната или же в коллекции любителей старинной техники. Мы рассмотрели вопрос о том, кто придумал арифмометр, а также предоставили информацию об истории технического развития этого аппарата и надеемся, что эти сведения будут полезны для читателей.
Приложение 4
Тест по теме:
«История развития вычислительной техники»
Выберите правильный ответ
1. Электронная вычислительная машина – это:
а) комплекс аппаратных и программных средств обработки информации ;
б) комплекс технических средств для автоматической обработки информации;
в) модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
2. Персональный компьютер – это:
а) ЭВМ для индивидуального покупателя;
б) ЭВМ, обеспечивающая диалог с пользователем;
в) настольная или персональная ЭВМ, удовлетворяющая требования общедоступности и универсальности
3. Изобретатель механического устройства, позволяющего складывать числа:
а) П. Нортон;
б) Б. Паскаль;
в) Г. Лейбниц;
г) Д. Непер.
4. Ученый, соединивший идею механической машины с идеей программного управления:
а) Ч. Беббидж (середина XIX в.);
б) Дж. Атаносов (30е г. г. XX в.);
в) К. Бери (XXв.);
г) Б. Паскаль (середина XVII в.)
5. Первым программистом мира является:
а) Г. Лейбниц;
б) Ч. Бэббидж;
в) Дж. фон Нейман;
г) А. Лавлейс.
6. Страна, где создана первая ЭВМ, реализующая принципы программного управления:
б) Англия;
в) в Германии
7. Основоположник отечественной вычислительной техники:
8. Город, в котором была создана первая отечественная ЭВМ:
б) Москва;
в) Санкт-Петербург;
г) Екатеринбург.
9. Средство связи пользователя с ЭВМ второго поколения:
а) перфокарты;
б) магнитные жетоны;
в) магнитные ленты;
г) магнитные жетоны.
10. Первый инструмент для счета
а) палочки;
б) камешки;
в) рука человека;
г) ракушки.
11. Система счисления в русских счетах:
а) двоичная;
б) пятеричная;
в) восьмеричная;
г) десятичная.
12. Область применения ЭВМ первого поколения:
а) дизайн;
б) инженерные и научные расчет;
в) банковские дела;
г) архитектура и строительство.
13. Поколение ЭВМ, во времена которого стали появляться языки программирования высокого уровня:
а) первого;
б) второго;
в) третьего;
г) четвертого.
14. Поколение ЭВМ, элементной базой которых были транзисторы:
а) первого;
б) второго;
в) третьего;
г) четвертого.
15. Язык программирования в машинах первого поколения:
а) машинный код;
б) Ассемблер;
в) Бейсик
г) Фортран
Выберите все верные ответы:
16. Элементы ЭВМ третьего поколения:
а) интегральные микросхемы;
б) микропроцессоры
в) дисплей на основе ЭЛТ
г) магнитные диски
д) манипулятор «мышь»
17. Элементы аналитической машины Бэббиджа
а) блок ввода;
б) микропроцессор;
в) блок вывода;
г) контора;
д) мельница;
е) блок печати результата;
ж) арифметическое устройство;
з) память;
18. Элементы ЭВМ четвертого поколения:
а) интегральные микросхемы;
б) микропроцессоры;
в) цветной дисплей;
г) транзисторы;
д) манипулятор «джойстик»;
е) графопостроители.
19. Самые первые устройства для счета
а) https://pandia.ru/text/78/312/images/image003_40.jpg" width="206" height="69">.jpg" width="151" height="58">.jpg" width="146" height="71">0 " style="margin-left:-22.95pt;border-collapse:collapse;border:none">
а, г, д, е, и | |||||
Шкала оценивания результата работы
Баллы | Оценка |
Удовлетворительно |
|
Кто изобрел вычислительную машину
Сложные современные радиосистемы и даже многие бытовые приборы немыслимы без вычислительной техники, поэтому читателям "Радио" небезынтересно будет узнать о зарождении компьютера.
У истоков этого процесса стоял английский математик Чарльз Бэббидж (1791-1871). Его "аналитическая машина" предвосхитила появление ЭВМ более чем на сто лет. Человек разносторонних интересов, он занимался также геологией, археологией, астрономией. Известны сочинения Бэббиджа по экономике, политологии и богословию. Но в анналах истории он навсегда останется как изобретатель первой в мире цифровой машины общего назначения. Замысел ее создания возник у ученого в 1833 г., и этому делу он посвятил всю оставшуюся жизнь.
Машина Бэббиджа, в отличие от современных ЭВМ, работала не в двоичной, а в десятичной системе счисления, но была основана в общем на тех же принципах. Так, например, она содержала логические элементы.
Теоретически машина Бэббиджа могла выполнять любые математические операции, храня в памяти последовательности команд (по-современному - программу) и используя перфокарты в качестве запоминающего устройства большой емкости для запоминания математических таблиц, ввода данных и программ. Идею перфокарт Бэббидж заимствовал из текстильной промышленности: они применялись в ткацком станке Жаккарда.
В технической работе с машиной Бэббиджу помогала математически одаренная дочь поэта Байрона - Ада Байрон, в замужестве Лавлейс, - первая в мире программистка. В ее честь назван язык программирования - "АДА". "Аналитическая машина, - писала леди Лавлейс, - вышивает алгебраические структуры точно так же, как станок Жаккарда - цветы и листья".
Центральный процессор (по современной терминологии) аналитической машины содержал пятьдесят тысяч колесиков и тысячу осей.
К сожалению, реализация идей Бэббиджа на механических устройствах не могла привести к успеху. Лишь с появлением электронных приборов стало возможно осуществить замыслы ученого.
Кто же построил первую ЭВМ? Долгое время первой ЭВМ считался ЭНИАК (аббревиатура английского названия - "электронный численный интегратор и калькулятор"), построенный более чем на 18 000 электронных лампах во время второй мировой войны в Пенсильванском университете (США) под руководством Джона У. Мокли (1907-1980). Однако приоритет создания первой ЭВМ был окончательно присужден (в буквальном смысле!) в 1973 г. американскому ученому болгарского происхождения Джону В. Атанасову, родившемуся в 1903 г. в Гамильтоне (штат Нью-Йорк).
В конце 30-х годов Атанасов, профессор колледжа штата Айова, после попыток создания аналоговых устройств для производства сложных вычислений, начал работать над "собственно вычислительной машиной", или, как сказали бы сегодня, - цифровым компьютером на основе двоичной системы счисления. Машина строилась на электромеханических и электронных компонентах. Атанасов изобрел, в частности, регенеративную память на конденсаторах. При помощи аспиранта Клиффорда Э. Берри он построил опытный образец машины для решения дифференциальных уравнений. Машина получила название Эй-Би-Си ("Атанасов-Берри-Компьютер").
В 1941 г. профессор Мокли, приглашенный из Пенсильванского университета, изучил машину Атанасова-Берри и документацию к ней - 35 страниц с изложением принципа действия. Эта документация требовалась для получения средств на исследовательскую работу и должна была служить основой для заявки на патент. Но из-за военного времени заявка так и не была подана. В 1942 г. Атанасов уже работал в одной из лабораторий ВМС США.
В 1946 г. рассекретили ЭНИАК, и вскоре после этого Мокли и его ассистент Дж. Преспер Эккерт (род. 1919) подали ряд патентных заявок, связанных с ЭНИАКом.
Атанасов стал отстаивать свой приоритет лишь тогда, когда организация, в которой он работал, вступила в тяжбу с владельцами патентов Мокли-Эккерта. В 1973 г. коллегия Миннеаполисского окружного суда постановила, что Мокли "вывел" идеи, составившие основу его с Эккертом патентов, из своего давнего визита к Атанасову. "Первым электронным компьютером" суд признал не ЭНИАК, а Эй-Би-Си.
Постановление суда нельзя считать строгим критерием в вопросах приоритета, но в данном случае оно было выработано с широким привлечением квалифицированных специалистов. Вина Мокли состояла "только" в том, что он не сослался на Эй-Би-Си - специализированную ЭВМ, на основе которой был создан ЭНИАК.
"Отец ЭВМ" Дж. В. Атанасов в 1983 г. был награжден медалью Института инженеров по электротехнике и электронике США, а в 1985 г. - орденом Народной Республики Болгарии I-й степени.
А что же Мокли? У читателя не должно сложиться впечатление о нем, как о "патентном пирате". Вклад этого ученого в становление вычислительной техники неоспорим. Компьютер Эй-Би-Си так и остался экспериментальным устройством, тогда как ЭНИАК честно прослужил до 1955 г. Не потому ли Атанасов лишь с трудом был вовлечен в судебное разбирательство?
Споры о приоритете на выдающиеся открытия и изобретения проходят через всю историю науки и техники. Напомним, что на изобретение математического анализа претендовали Исаак Ньютон (1643-1727) и Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716). Изобретателем молниеотвода считают не только Бенджамина Франклина (1706- 1790), но и Прокопа Дивиша (1698- 1765). Десятилетия не утихают споры о роли Александра Степановича Попова (1859-1905/06) и Гульельмо Маркони (1874-1937). Как ни парадоксально, этот вопрос занимал больше последующие поколения (в особенности в нашей стране), чем самих Попова и Маркони.
Очень не любил споров о приоритете Бенджамин Франклин. Он говорил, что лучше тратить время на создание новых опытов, чем на споры об уже сделанных.
Смотрите другие статьи раздела .