Статьи

Механические калькуляторы

Впервые вычислительное устройство упоминается у Абакуса более 2 000 лет назад. Оно представляет собой деревянную машину с колесиками и выполняет ограниченное число операций. Первая европейская машина была создана Непером (создателем логарифмов) в начале семнадцатого века. Она могла выполнять операцию умножения двух чисел. Дальнейшее развитие эти устройства получили у Блеза Паскаля (1642 год) и Готфрида Вильгельма фон Лейбница (описана в 1671, а создана в 1694 году).

Первый коммерческий механический калькулятор был создан Чарльзом Ксавьером Томасом в 1820 году. Это была “совершенная” машина — она выполняла операции сложения, вычитания, умножения и деления.

Первый механический компьютер

Отцом этого компьютера можно по праву назвать Чарльза Баббаджа, профессора математики Кембриджского университета. Эта машина, созданная в 1812 году, могла решать полиномиальные уравнения различными методами. Создав в 1822 году небольшую рабочую модель своего компьютера и продемонстрировав ее Британскому правительству, Баббадж получил средства на дальнейшее развитие своей системы. Новая машина была создана в 1823 году. Она была паровой, полностью автоматической и даже распечатывала результаты в виде таблицы.

Работа над этим проектом продолжалась еще 10 лет, и в 1833 году был создан первый “многоцелевой” компьютер, названный аналитической машиной. Она могла оперировать числами с 50 десятичными знаками и сохраняла до 1 000 чисел. Впервые в этой машине было реализовано условное выполнение операций — прообраз современного оператора IF. Программы для этой машины записывались с помощью перфокарт. Обратите внимание, что эта идея получила развитие в 1890 году в компании Tabulating Machine Company, позднее известной как IBM. Но не только IBM использовала перфокарты в своих системах. В период “расцвета” перфокарточных компьютеров были созданы устройства, которые обрабатывали 50—250 карт в минуту. Перфокарты использовались не только для ввода и вывода данных, но и для их хранения. Несмотря на свое относительно длительное существование, механические компьютеры были вытеснены электронными, которым не требовался точный механизм, но которые все же имели свои недостатки.

Электронные компьютеры

Первым электронным компьютером можно назвать систему, созданную в 1942 году Джоном В. Атанасовым (John V. Atanasoff) в колледже штата Айова. В этом устройстве в качестве переключателей использовались вакуумные лампы. История развития компьютеров — период до появления первого ПК.

Для военных требовались более совершенные вычислительные системы. В 1946 году в Пенсильванском университете Джоном Мошли и Дж. Преспером Экертом была создана электронно-вычислительная машина ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator). Она работала с 10-разрядными числами и выполняла 300 операций в секунду.

Производительность компьютера ENIAC была в 1 000 раз выше, чем у механических и электромеханических устройств. В этом компьютере использовалось 18 тыс. вакуумных ламп, он занимал площадь 167 квадратных метров и потребляла 180 тыс. ватт. В 1945 году математик Джон фон Нейман показал, что компьютер представляет собой целостную физическую структуру и может эффективно выполнять любые вычисления без изменения аппаратной части. Другими словами, программы можно изменять, не меняя аппаратного обеспечения. Эта идея получила дальнейшее распространение в виде хранимых в компьютере программ. Первые коммерческие компьютеры ENIAC и UNIVAC появились в 1947 году (до появления UNIVAC компьютеры использовались только в науке и в военных целях). В них использовалась оперативная память для хранения некоторых программ и часто используемых данных; программирование осуществлялось с помощью машинного языка.

Современные компьютеры

После появления UNIVAC темпы эволюции компьютеров заметно ускорились. В первом поколении компьютеров использовались вакуумные лампы, на смену которым пришли меньшие по размерам и более эффективные транзисторы.