История вычислительной
техники
Ученицы 10 класса «А»
Антоновой Алины
История вычислительной
техники
- Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Первыми приспособлениями для вычислений были, вероятно, всем известные счётные палочки, которые и сегодня используются в начальных классах многих школ для обучения счёту. Развиваясь, эти приспособления становились более сложными, например, такими как финикийские глиняные фигурки, также предназначаемые для наглядного представления количества считаемых предметов, однако для удобства помещаемые при этом в специальные контейнеры. Такими приспособлениями, похоже, пользовались торговцы и счетоводы того времени.
- Постепенно из простейших приспособлений для счёта рождались всё более и более сложные устройства: абак (счёты), логарифмическая линейка, механический арифмометр, электронный компьютер. Несмотря на простоту ранних вычислительных устройств, опытный счетовод может получить результат при помощи простых счёт даже быстрее, чем нерасторопный владелец современного калькулятора. Естественно, сама по себе, производительность и скорость счёта современных вычислительных устройств давно уже превосходят возможности самого выдающегося расчётчика-человека.
Ранние приспособления и устройства для
счёта
- В 1623 году Вильгельм Шикард придумал «Считающие часы» — первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия. Считающими часами устройство было названо потому, что как и в настоящих часах работа механизма была основана на использовании звёздочек и шестерёнок. Практическое использование это изобретение нашло в руках друга Шикарда, философа и астронома Иоганна Кеплера.
- Примерно в 1820 году Charles Xavier Thomas создал первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор — Арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. Механические калькуляторы, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х.
- Лейбниц также описал двоичную систему счисления, центральный ингредиент всех современных компьютеров. Однако вплоть до 1940-х, многие последующие разработки (включая машины Чарльза Бэббиджа и даже ЭНИАК 1945 года) были основаны на более сложной в реализации десятичной системе.
1801: появление перфокарт
- В 1801 году Жозеф Мари Жаккар разработал ткацкий станок, в котором вышиваемый узор определялся перфокартами. Серия карт могла быть заменена, и смена узора не требовала изменений в механике станка. Это было важной вехой в истории программирования.
- В 1890 году Бюро Переписи США использовало перфокарты и механизмы сортировки (табуляторы), разработанные Германом Холлеритом, чтобы обработать поток данных десятилетней переписи, переданный под мандат в соответствии с Конституцией. Компания Холлерита в конечном счёте стала ядром IBM. Эта корпорация развила технологию перфокарт в мощный инструмент для деловой обработки данных и выпустила обширную линию специализированного оборудования для их записи. К 1950 году технология IBM стала вездесущей в промышленности и правительстве. Предупреждение, напечатанное на большинстве карт, «не сворачивать, не скручивать и не рвать», стало девизом послевоенной эры.
1960-е
— начало 1965-х: второе поколение
Следующим
крупным шагом в истории компьютерной
техники, стало изобретение транзистора
в 1947 году. Они стали заменой хрупким
и энергоёмким лампам. О компьютерах
на транзисторах обычно говорят как
о «втором поколении», которое
доминировало в 1950-х и начале 1960-х.
Благодаря транзисторам и печатным
платам, было достигнуто значительное
уменьшение размеров и объёмов потребляемой
энергии, а также повышение надёжности.
Например, IBM 1620 на транзисторах, ставшая
заменой IBM 650 на лампах, была размером
с офисный стол. Однако компьютеры
второго поколения по-прежнему были
довольно дороги и поэтому использовались
только университетами, правительствами,
крупными корпорациями.
Первое поколение
компьютеров с архитектурой фон
Неймана
- Первой работающей машиной с архитектурой фон Неймана стал манчестерский «Baby» — Small-Scale Experimental Machine (Малая экспериментальная машина), созданный в Манчестерском университете в 1948 году; в 1949 году за ним последовал компьютер Манчестерский Марк I, который уже был полной системой, с трубками Уильямса и магнитным барабаном в качестве памяти, а также с индексными регистрами. Другим претендентом на звание «первый цифровой компьютер с хранимой программой» стал EDSAC, разработанный и сконструированный в Кембриджском университете. Заработавший менее чем через год после «Baby», он уже мог использоваться для решения реальных проблем. На самом деле, EDSAC был создан на основе архитектуры компьютера EDVAC, наследника ENIAC. В отличие от ENIAC, использовавшего параллельную обработку, EDVAC располагал единственным обрабатывающим блоком. Такое решение было проще и надёжнее, поэтому такой вариант становился первым реализованным после каждой очередной волны миниатюризации. Многие считают, что Манчестерский Марк I / EDSAC / EDVAC стали «Евами», от которых ведут свою архитектуру почти все современные компьютеры.
Второе
поколение компьютеров
Компьютеры
второго поколения обычно состояли
из большого количества печатных плат,
каждая из которых содержала от одного
до четырёх логических вентилей или
триггеров. В частности, IBM Standard Modular
System определяла стандарт на такие платы
и разъёмы подключения для них. В 1959 году
на основе транзисторов IBM выпустила мейнфрейм
IBM 7090 и машину среднего класса IBM 1401. Последняя
использовала перфокарточный ввод и стала
самым популярным компьютером общего
назначения того времени: в период 1960—1964
гг. было выпущено более 100 тыс. экземпляров
этой машины. В ней использовалась память
на 4000 символов (позже увеличенная до 16
000 символов).
В 1961 году
Burroughs Corporation выпустила B5000, первый двухпроцессорный
компьютер с виртуальной памятью. Другими
уникальными особенностями были стековая
архитектура, адресация на основе дескрипторов,
и отсутствие программирования напрямую
на языке ассемблера. «Сетунь» была первым
компьютером на основе троичной логики,
разработана в 1958 году в Советском Союзе.
Спасибо за внимание!