Кратка история на развитието на изчислителните инструменти. Поколения компютри

Ранни устройства и устройства за броене

Човечеството се е научило да използва най-простите устройства за броене преди хиляди години. Най-популярна беше необходимостта да се определи броят на артикулите, използвани в бартерната търговия. Едно от най-простите решения беше да се използва тегловният еквивалент на елемента, който се променя, което не изискваше точно преизчисляване на броя на неговите компоненти. За тези цели бяха използвани най-простите везни, които по този начин се превърнаха в едно от първите устройства за количествено определяне на масата.

Принципът на еквивалентност беше широко използван в друго, познато на много, най-прости устройства за броене, Abacus или Abacus. Броят на преброените елементи съответства на броя на преместените домино от този инструмент.

Сравнително сложно устройство за броене може да бъде броеница, използвана в практиката на много религии. Вярващият, сякаш на сметало, преброи броя на молитвите, изречени върху зърната на броеницата, и когато премине пълен кръг от броеницата, премести специални броячи на отделна опашка, показвайки броя на преброените кръгове.

С изобретяването на зъбни колела се появиха много по-сложни устройства за извършване на изчисления. Антикитерски механизъм, открит в началото на 20-ти век, който е открит на мястото на останките на древен кораб, потънал около 65 г. пр.н.е. д. (според други източници през или дори 87 пр. н. е.), той дори е знаел как да симулира движението на планетите. Предполага се, че е бил използван за календарни изчисления за религиозни цели, предсказване на слънчеви и лунни затъмнения, определяне на времето за сеитба и жътва и др. Изчисленията са извършени чрез свързване на повече от 30 бронзови колела и няколко циферблата; За изчисляване на лунните фази е използвано диференциално предаване, чието изобретение изследователите дълго време приписват не по-рано от 16 век. Въпреки това, с отминаването на древността, уменията за създаване на такива устройства са забравени; Отне около хиляда и половина години, докато хората отново се научат как да създават механизми с подобна сложност.

„Броене на часовници“ от Вилхелм Шикард

Това е последвано от машини на Блез Паскал (Паскалина, 1642) и Готфрид Вилхелм Лайбниц.

АНИТА Марк VIII, 1961 г

В Съветския съюз по това време най-известният и широко разпространен калкулатор е механичната сумираща машина Felix, произведена от 1929 до 1978 г. в заводите в Курск (завод Счетмаш), Пенза и Москва.

Появата на аналоговите компютри в предвоенните години

Основна статия: История на аналоговите изчислителни машини

Диференциален анализатор, Кеймбридж, 1938 г

Първите електромеханични цифрови компютри

Z-серия от Конрад Цузе

Репродукция на компютър Zuse Z1 в Музея на технологиите, Берлин

Зузе и неговата компания създадоха други компютри, всеки от които започваше с главна буква Z. Най-известните машини бяха Z11, продаван на оптичната индустрия и университетите, и Z22, първият компютър с магнитна памет.

Британски колос

През октомври 1947 г. директорите на Lyons & Company, британска компания, която притежава верига от магазини и ресторанти, решават да се включат активно в развитието на търговските компютърни разработки. Компютърът LEO I стартира през 1951 г. и е първият компютър в света, който се използва редовно за рутинна офис работа.

Машината на Манчестърския университет стана прототип на Ferranti Mark I. Първата такава машина беше доставена на университета през февруари 1951 г., а поне девет други бяха продадени между 1951 и 1957 г.

Компютърът IBM 1401 от второ поколение, пуснат в началото на 60-те години на миналия век, завладя около една трета от глобалния компютърен пазар, като бяха продадени над 10 000 от тези машини.

Използването на полупроводници подобри не само централния процесор, но и периферните устройства. Второто поколение устройства за съхранение на данни направи възможно запазването на десетки милиони знаци и числа. Появи се разделение на твърдо фиксирани ( фиксирани) устройства за съхранение, свързани към процесора чрез високоскоростна връзка за данни, и сменяеми ( сменяем) устройства. Подмяната на дискова касета в сменяемо устройство отне само няколко секунди. Въпреки че капацитетът на сменяемите носители обикновено е по-нисък, тяхната сменяемост позволява да се запишат почти неограничени количества данни. Магнитната лента обикновено се използва за архивиране на данни, тъй като осигурява повече капацитет за съхранение на по-ниска цена.

В много машини от второ поколение функциите за комуникация с периферни устройства бяха делегирани на специализирани копроцесори. Например, докато периферният процесор чете или пробива перфокарти, главният процесор извършва изчисления или разклонява програмата. Една шина за данни пренася данни между паметта и процесора по време на цикъла на извличане и изпълнение на инструкции, а обикновено други шини за данни обслужват периферни устройства. При PDP-1 цикълът на достъп до паметта отне 5 микросекунди; Повечето инструкции изискват 10 микросекунди: 5 за извличане на инструкцията и още 5 за извличане на операнда.

Най-добрият домашен компютър от второ поколение се счита за BESM-6, създаден през 1966 г.

1960 нататък: трето и следващи поколения

Бурният ръст в използването на компютри започва с т.нар. "3-то поколение" компютри. Това започва с изобретяването на интегрални схеми, които са направени независимо от носителя на Нобелова награда Джак Килби и Робърт Нойс. Това по-късно доведе до изобретяването на микропроцесора от Tad Hoff (Intel).

Появата на микропроцесорите доведе до развитието на микрокомпютри, малки, евтини компютри, които могат да бъдат собственост на малки компании или физически лица. Микрокомпютрите, членове на четвъртото поколение, се появяват за първи път през 1970 г., стават повсеместни през 1980 г. и след това. Стив Возняк, един от основателите на Apple Computer, стана известен като разработчик на първия масово произвеждан домашен компютър, а по-късно и на първия персонален компютър. Компютрите, базирани на микрокомпютърна архитектура, с добавени възможности от техните по-големи братовчеди, сега доминират в повечето пазарни сегменти.

В СССР и Русия

1940 г

През 1948 г. под ръководството на доктора на физико-математическите науки С. А. Лебедев в Киев започва работа по създаването на МЕСМ (малка електронна изчислителна машина). През октомври 1951 г. влиза в експлоатация.

В края на 1948 г. служители на Енергийния институт на името на. Крижижановски И. С. Брук и Б. И. Рамеев получават авторско свидетелство на компютър с обща шина, а през 1950-1951 г. създайте го. Тази машина е първата в света, която използва полупроводникови (купроксови) диоди вместо вакуумни тръби. От 1948 г. Брук работи върху електронни цифрови компютри и управление с помощта на компютърна технология.

В края на 50-те години са разработени принципите на паралелизъм на изчисленията (А. И. Китов и др.), На базата на които е изграден един от най-бързите компютри на онова време - М-100 (за военни цели).

През юли 1961 г. СССР пуска първия полупроводник универсаленуправляваща машина "Днепър" (преди това имаше само специализирани полупроводникови машини). Още преди началото на серийното производство с него бяха проведени експерименти за управление на сложни технологични процеси при

Първото устройство, предназначено да улесни броенето, беше сметалото. С помощта на сметалото домино беше възможно да се извършват операции събиране и изваждане и прости умножения.

1642 г. - Френският математик Блез Паскал проектира първата механична събирателна машина, Pascalina, която може механично да извършва събиране на числа.

1673 - Готфрид Вилхелм Лайбниц проектира събирателна машина, която може механично да изпълнява четирите аритметични операции.

Първата половина на 19 век - Английският математик Чарлз Бабидж се опитва да създаде универсално изчислително устройство, тоест компютър. Бабидж го нарече Аналитична машина. Той определи, че компютърът трябва да съдържа памет и да се управлява от програма. Според Бабидж компютърът е механично устройство, за което програмите се задават с помощта на перфокарти - карти, направени от дебела хартия с информация, отпечатана с помощта на дупки (по това време те вече са били широко използвани в станове).

1941 г. - Германският инженер Конрад Цузе създава малък компютър, базиран на няколко електромеханични релета.

1943 г. - в САЩ, в едно от предприятията на IBM, Хауърд Айкен създава компютър, наречен "Марк-1". Той позволява изчисленията да се извършват стотици пъти по-бързо, отколкото на ръка (с помощта на сумираща машина) и се използва за военни изчисления. Той използва комбинация от електрически сигнали и механични задвижвания. "Марк-1" имаше размери: 15 * 2-5 м и съдържаше 750 000 части. Машината можеше да умножи две 32-битови числа за 4 секунди.

1943 г. - в САЩ група специалисти, ръководени от Джон Маучли и Проспер Екерт, започват да конструират компютъра ENIAC на базата на вакуумни тръби.

1945 г. - математикът Джон фон Нойман е привлечен да работи върху ENIAC и изготвя доклад за този компютър. В своя доклад фон Нойман формулира общите принципи на функциониране на компютрите, т.е. универсалните изчислителни устройства. До ден днешен по-голямата част от компютрите са направени в съответствие с принципите, изложени от Джон фон Нойман.

1947 - Eckert и Mauchly започват разработването на първата електронна серийна машина UNIVAC (Универсален автоматичен компютър). Първият модел на машината (UNIVAC-1) е създаден за Бюрото за преброяване на населението на САЩ и е пуснат в експлоатация през пролетта на 1951 г. Синхронният, последователен компютър UNIVAC-1 е създаден на базата на компютрите ENIAC и EDVAC. Той работеше с тактова честота 2,25 MHz и съдържаше около 5000 вакуумни лампи. Вътрешният капацитет за съхранение на 1000 12-битови десетични числа беше реализиран на 100 живачни линии със закъснение.

1949 г. - Английският изследовател Морнс Уилкс създава първия компютър, който въплъщава принципите на фон Нойман.

1951 - J. Forrester публикува статия за използването на магнитни ядра за съхраняване на цифрова информация Машината Whirlwind-1 е първата, която използва памет с магнитна сърцевина. Състоеше се от 2 куба с 32-32-17 ядра, които осигуряваха съхранение на 2048 думи за 16-битови двоични числа с един паритетен бит.

1952 г. - IBM пуска първия си индустриален електронен компютър, IBM 701, който е синхронен паралелен компютър, съдържащ 4000 вакуумни тръби и 12 000 диода. Подобрена версия на машината IBM 704 се отличава с висока скорост, използва индексни регистри и представя данни във форма с плаваща запетая.

След компютъра IBM 704 беше пуснат IBM 709, който по отношение на архитектурата се доближаваше до машините от второ и трето поколение. В тази машина за първи път се използва индиректно адресиране и за първи път се появяват входно-изходни канали.

1952 - Remington Rand пуска компютъра UNIVAC-t 103, който е първият, който използва софтуерни прекъсвания. Служителите на Remington Rand са използвали алгебрична форма на писане на алгоритми, наречена „Кратък код“ (първият интерпретатор, създаден през 1949 г. от Джон Мокли).

1956 - IBM разработва плаващи магнитни глави на въздушна възглавница. Тяхното изобретение направи възможно създаването на нов тип памет - дискови устройства за съхранение (SD), чието значение беше напълно оценено през следващите десетилетия от развитието на компютърните технологии. Първите дискови устройства за съхранение се появяват в машините IBM 305 и RAMAC. Последният имаше пакет, състоящ се от 50 метални диска с магнитно покритие, които се въртяха със скорост 12 000 оборота в минута. /мин. Повърхността на диска съдържаше 100 писти за запис на данни, всяка от които съдържаше 10 000 знака.

1956 - Ferranti пуска компютъра Pegasus, в който за първи път е внедрена концепцията за регистри с общо предназначение (GPR). С появата на RON разликата между индексни регистри и акумулатори беше премахната и програмистът имаше на разположение не един, а няколко акумулаторни регистъра.

1957 г. - група, ръководена от D. Backus, завършва работата по първия език за програмиране на високо ниво, наречен FORTRAN. Езикът, внедрен за първи път на компютъра IBM 704, допринесе за разширяване на обхвата на компютрите.

1960 г - 2-ро поколение компютри, компютърни логически елементи се изпълняват на базата на полупроводникови транзисторни устройства, разработват се езици за алгоритмично програмиране като Algol, Pascal и други.

1970 г - 3-то поколение компютри, интегрални схеми, съдържащи хиляди транзистори на една полупроводникова пластина. Започнаха да се създават ОС и структурирани езици за програмиране.

1974 г. - няколко компании обявиха създаването на персонален компютър, базиран на микропроцесора Intel-8008 - устройство, което изпълнява същите функции като голям компютър, но е предназначено за един потребител.

1975 г. - появява се първият комерсиално разпространен персонален компютър Altair-8800, базиран на микропроцесора Intel-8080. Този компютър имаше само 256 байта RAM и нямаше клавиатура или екран.

В края на 1975 г. - Пол Алън и Бил Гейтс (бъдещи основатели на Microsoft) създават интерпретатор на базов език за компютъра Altair, който позволява на потребителите просто да комуникират с компютъра и лесно да пишат програми за него.

Август 1981 г. - IBM представя персоналния компютър IBM PC. Основният микропроцесор на компютъра беше 16-битов микропроцесор Intel-8088, който позволяваше работа с 1 мегабайт памет.

1980 г - 4-то поколение компютри, изградени върху големи интегрални схеми. Микропроцесорите се изпълняват под формата на единичен чип, масово производство на персонални компютри.

1990 г — 5-то поколение компютри, свръхголеми интегрални схеми. Процесорите съдържат милиони транзистори. Появата на глобални компютърни мрежи за масово използване.

2000-те — 6-то поколение компютри. Интеграция на компютри и домакински уреди, вградени компютри, развитие на мрежови компютинг.

Общинска образователна институция Средно училище № 3 на област Карасук

Предмет : История на развитието на компютърните технологии.

съставен от:

Студентски МОУСОШ №3

Кочетов Егор Павлович

Управител и консултант:

Сердюков Валентин Иванович,

учител по информатика МОУСОШ №3

Карасук 2008 г

Уместност

Въведение

Първи стъпки в разработването на броителните устройства

Изчислителни устройства от 17 век

Изчислителни устройства от 18 век

Уреди за броене от 19 век

Развитието на изчислителната техника в началото на 20 век

Възникването и развитието на компютърните технологии през 40-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 50-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 60-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 70-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 80-те години на 20 век

Развитието на компютърните технологии през 90-те години на 20 век

Ролята на компютърните технологии в човешкия живот

Моите изследвания

Заключение

Библиография

Уместност

Математиката и компютърните науки се използват във всички области на съвременното информационно общество. Съвременното производство, компютъризацията на обществото и въвеждането на съвременни информационни технологии изискват математическа и информационна грамотност и компетентност. Въпреки това днес училищните курсове по компютърни науки и ИКТ често предлагат едностранен образователен подход, който не позволява правилно да се повиши нивото на знания поради липсата на математическа логика, необходима за пълното овладяване на материала. Освен това липсата на стимулиране на творческия потенциал на учениците оказва негативно влияние върху мотивацията за учене и в резултат на това върху крайното ниво на умения, знания и способности. Как можете да изучавате предмет, без да знаете неговата история? Този материал може да се използва в уроците по история, математика и информатика.

В днешно време е трудно да си представим, че можете без компютри. Но не толкова отдавна, до началото на 70-те години, компютрите бяха достъпни за много ограничен кръг от специалисти и тяхното използване, като правило, оставаше забулено в тайна и малко известно на широката общественост. Но през 1971 г. се случи събитие, което коренно промени ситуацията и с фантастична скорост превърна компютъра в ежедневен работен инструмент за десетки милиони хора.

Въведение

Хората се научиха да броят със собствените си пръсти. Когато това не беше достатъчно, се появиха най-простите устройства за броене. Особено място сред тях заема АБАК, получил широко разпространение в древния свят. Тогава, след години на развитие на човечеството, се появяват първите електронни компютри (компютри). Те не само ускориха изчислителната работа, но и дадоха тласък на хората да създават нови технологии. Думата “компютър” означава “компютър”, т.е. изчислително устройство. Необходимостта от автоматизиране на обработката на данни, включително изчисления, възникна отдавна. В днешно време е трудно да си представим, че можете без компютри. Но не толкова отдавна, до началото на 70-те години, компютрите бяха достъпни за много ограничен кръг от специалисти и тяхното използване, като правило, оставаше забулено в тайна и малко известно на широката общественост. Но през 1971 г. се случва събитие, което коренно променя ситуацията и с фантастична скорост превръща компютъра в ежедневен инструмент за работа на десетки милиони хора. През тази несъмнено знаменателна година почти неизвестната компания Intel от малък американски град с красивото име Санта Клара (Калифорния) пусна първия микропроцесор. Именно на него дължим появата на нов клас изчислителни системи - персонални компютри, които сега се използват от почти всички - от ученици в началното училище и счетоводители до учени и инженери. В края на 20 век е невъзможно да си представим живота без персонален компютър. Компютърът твърдо навлезе в живота ни, превръщайки се в основен помощник на човека. Днес в света има много компютри от различни компании, различни групи по сложност, цели и поколения. В това есе ще разгледаме историята на развитието на компютърните технологии, както и кратък преглед на възможностите за използване на съвременни изчислителни системи и по-нататъшните тенденции в развитието на персоналните компютри.

Първи стъпки в разработването на броителните устройства

Историята на устройствата за броене датира от много векове. Най-старият изчислителен инструмент, който самата природа е предоставила на човека, е неговата собствена ръка. За да улеснят броенето, хората започнали да използват първо пръстите на едната си ръка, след това на двете, а в някои племена и на краката си. През 16 век техниките за броене на пръсти са описани в учебници.

Следващата стъпка в развитието на броенето беше използването на камъчета или други предмети, а за запаметяване на числа - резки върху животински кости, възли върху въжета. Така наречената „кост от Вестоница“ с вдлъбнатини, открита при разкопки, позволява на историците да предполагат, че още тогава, 30 хиляди години преди новата ера, нашите предци са били запознати с основите на броенето:

Ранното развитие на писменото броене беше възпрепятствано от сложността на аритметичните операции при умножението на числата, които съществуваха по това време. Освен това малко хора знаели как да пишат и нямало образователни материали за писане – пергаментът започнал да се произвежда около II в. пр. н. е., папирусът бил твърде скъп, а глинените плочки били неудобни за използване.

Тези обстоятелства обясняват появата на специално изчислително устройство - сметалото. До 5 век пр.н.е. сметалото е широко разпространено в Египет, Гърция и Рим. Това беше дъска с жлебове, в която според позиционния принцип бяха поставени някои предмети - камъчета, кости.

Инструмент, подобен на сметало, е бил известен сред всички народи. Древногръцкото сметало (дъска или „саламинска дъска“, кръстена на остров Саламин в Егейско море) представлява дъска, поръсена с морски пясък. В пясъка имаше вдлъбнатини, върху които с камъчета бяха отбелязани числа. Единият жлеб отговаряше на единици, другият на десетици и т.н. Ако повече от 10 камъчета бяха събрани във всеки жлеб при броенето, те се отстраняваха и едно камъче се добавяше в следващия ред.

Римляните подобряват сметалото, преминавайки от дървени дъски, пясък и камъчета към мраморни дъски с изсечени канали и мраморни топки. По-късно, около 500 г. сл. н. е., сметалото е подобрено и се ражда абакус, устройство, състоящо се от набор кокалчета, нанизани на пръти. Китайското сметало суан-пан се състоеше от дървена рамка, разделена на горна и долна част. Пръчиците отговарят на колоните, а мънистата - на числата. За китайците броенето се основаваше не на десет, а на пет.

Разделен е на две части: в долната част има по 5 семена на всеки ред, в горната част са по две. Така, за да поставят числото 6 на тези сметала, те първо поставят костта, съответстваща на петицата, и след това добавят единица към цифрата на единиците.

Японците наричат същото устройство за броене на serobyan:

В Русия дълго време са броили по кости, поставени на купчини. Около 15-ти век широко разпространение получава „сметало от дъска“, което почти не се различава от обикновеното сметало и се състои от рамка с подсилени хоризонтални въжета, върху които са нанизани пробити костилки от слива или череша.

Около 6 век. AD В Индия се формират много напреднали начини за писане на числа и правила за извършване на аритметични операции, сега наричани десетична бройна система.Когато записвате число, в което липсва каквато и да е цифра (например 101 или 1204), индийците казват думата „празен ” вместо името на номера. При запис на мястото на „празната“ цифра се поставя точка, а по-късно се начертава кръг. Такъв кръг се наричаше „sunya“ - на хинди това означаваше „празно пространство“. Арабските математици превеждат тази дума на собствения си език - казват "sifr". Съвременната дума „нула“ се роди сравнително наскоро - по-късно от „цифра“. Произлиза от латинската дума "nihil" - "не". Около 850 г. сл. Хр. Арабският учен математик Мохамед бен Муса ал-Хорезм (от град Хорезм на река Амударя) написа книга за общите правила за решаване на аритметични задачи с помощта на уравнения. Наричаше се "Китаб ал-Джабр". Тази книга даде името си на науката алгебра. Друга книга на ал-Хорезми изигра много важна роля, в която той подробно описва индийската аритметика. Триста години по-късно (през 1120 г.) тази книга е преведена на латински и става първата учебник по „индийска” (т.е. нашата съвременна) аритметика за всички европейски градове.

Появата на термина „алгоритъм“ дължим на Мохамед бен Муса ал-Хорезм.

В края на 15 век Леонардо да Винчи (1452-1519) създава скица на 13-битово събиращо устройство с пръстени с десет зъба. Но ръкописите на да Винчи са открити едва през 1967 г., така че биографията на механичните устройства идва от сумиращата машина на Паскал.Въз основа на неговите чертежи днес американска компания за производство на компютри е построила работеща машина за рекламни цели.

Изчислителни устройства от 17 век

През 1614 г. шотландският математик Джон Найпър (1550-1617) изобретява логаритмични таблици. Техният принцип е, че всяко число съответства на специално число - логаритъм - показател, до който трябва да се повдигне числото (основата на логаритъма), за да се получи дадено число. Всяко число може да бъде изразено по този начин. Логаритмите правят делението и умножението много прости. За да умножите две числа, просто съберете техните логаритми. Благодарение на това свойство сложната операция умножение се свежда до проста операция събиране. За опростяване бяха съставени таблици с логаритми, които по-късно бяха вградени в устройство, което можеше значително да ускори процеса на изчисление - плъзгаща се линейка.

Напиер предложи през 1617 г. друг (нелогаритмичен) метод за умножение на числа. Инструментът, наречен Napier stick (или кокалче), се състои от тънки плочи или блокове. Всяка страна на блока носи числа, които образуват математическа прогресия.

Блоковата манипулация ви позволява да извличате квадратни и кубични корени, както и да умножавате и разделяте големи числа.

Вилхелм Шикард

През 1623 г. Вилхелм Шикард, ориенталист и математик, професор в университета в Тюбин, в писма до своя приятел Йоханес Кеплер, описва дизайна на „часовник за броене“ - изчислителна машина с устройство за задаване на числа и ролки с плъзгач и прозорец за отчитане на резултата. Тази машина може само да събира и изважда (някои източници казват, че тази машина може също да умножава и дели). Това беше първата механична кола. В наше време, според неговото описание, е построен моделът му:

Блез Паскал

През 1642 г. френският математик Блез Паскал (1623-1662) конструира изчислително устройство, за да улесни работата на своя баща, данъчен инспектор. Това устройство направи възможно добавянето на десетични числа. Външно изглеждаше като кутия с множество зъбни колела.

Основата на сумиращата машина беше броячът или броячът. Имаше десет издатини, на всяка от които имаше изписани числа. За предаване на десетките имаше един удължен зъб на зъбното колело, който зацепваше и завърташе междинното зъбно колело, което предаваше въртене на зъбното колело на десетките. Беше необходима допълнителна предавка, за да се гарантира, че и двете зъбни колела за броене - единици и десетки - се въртят в една и съща посока. Зъбното колело за броене беше свързано с лоста с помощта на храпов механизъм (предаващ движение напред и не предаващ движение назад). Отклоняването на лоста под един или друг ъгъл направи възможно въвеждането на едноцифрени числа в брояча и тяхното сумиране. В машината на Паскал храпов механизъм беше прикрепен към всички зъбни колела за броене, което направи възможно добавянето на многоцифрени числа.

През 1642 г. британецът Робърт Бисакар, а през 1657 г. - независимо - С. Партридж разработват правоъгълна линейка, чийто дизайн до голяма степен е оцелял до днес.

През 1673 г. немският философ, математик, физик Готфрид Вилхелм Лайбниц (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716) създава „стъпков калкулатор“ - изчислителна машина, която ви позволява да събирате, изваждате, умножавате, разделяте, извличате квадратни корени, като използвате двоична бройна система.

Това беше по-усъвършенствано устройство, което използва движеща се част (прототип на карета) и дръжка, с която операторът върти колелото. Продуктът на Лайбниц претърпя тъжната съдба на своите предшественици: ако някой го използваше, това беше само семейството на Лайбниц и приятелите на семейството му, тъй като времето на масовото търсене на такива механизми все още не беше дошло.

Машината е прототипът на сумиращата машина, използвана от 1820 до 60-те години на ХХ век.

Изчислителни устройства от 18 век.

През 1700 г. Шарл Перо публикува „Колекция от голям брой машини на собственото изобретение на Клод Перо“, в която сред изобретенията на Клод Перо (брат на Шарл Перо) има добавяща машина, в която се използват зъбни рейки вместо зъбни колела. Машината беше наречена "Рабдологично сметало". Това устройство е наречено така, защото древните наричали сметалото малка дъска, върху която са написани числа, а рабдологията - науката за изпълнението

аритметични операции с малки пръчици с числа.

През 1703 г. Готфрид Вилхелм Лайбниц написва трактат "Expication de l"Arithmetique Binary" - за използването на двоичната бройна система в компютрите. Първите му трудове по двоична аритметика датират от 1679 г.

Член на Кралското дружество в Лондон, немският математик, физик и астроном Кристиан Лудвиг Герстен изобретява аритметична машина през 1723 г., а две години по-късно я произвежда. Машината на Герстен е забележителна с това, че за първи път използва устройство за изчисляване на частното и броя на последователните операции на събиране, необходими при умножаване на числа, а също така предоставя възможност за контрол на правилността на въвеждане (настройка) на второто събираемо, което намалява вероятността от субективна грешка, свързана с умората на калкулатора.

През 1727 г. Якоб Лойполд създава изчислителна машина, която използва принципа на машината на Лайбниц.

В доклада на комисията на Парижката академия на науките, публикуван през 1751 г. в Journal of Scientists, има забележителни редове: „Резултатите от метода на г-н Перейра, които видяхме, са напълно достатъчни, за да потвърдят още веднъж мнението... , че този метод на обучение на глухонемите е изключително практичен и че човекът, който го е използвал с такъв успех, е достоен за похвала и насърчение... Говорейки за напредъка, който ученикът на г-н Перейра постигна за много кратко време в познаване на числата, трябва да добавим, че г-н Перейра е използвал аритметичната машина, която той сам е изобретил." Тази аритметична машина е описана в "Journal of Scientists", но, за съжаление, списанието не съдържа чертежи. Тази изчислителна машина използва някои идеи, заимствани от Паскал и Перо, но като цяло беше напълно оригинален дизайн. Тя се различаваше от известните машини по това, че нейните колела за броене не бяха разположени на успоредни оси, а на една ос, минаваща през цялата машина. Тази иновация, която направи дизайна по-компактен, впоследствие беше широко използвана от други изобретатели - Felt и Odner.

През втората половина на 17 век (не по-късно от 1770 г.) в град Несвиж е създадена сумираща машина. Надписът върху тази машина гласи, че тя е „изобретена и произведена от евреина Евна Якобсон, часовникар и механик в град Несвиж в Литва“, „Минско воеводство“. В момента тази машина се намира в колекцията от научни инструменти на Музея на М. В. Ломоносов (Санкт Петербург). Интересна особеност на машината на Джейкъбсън беше специално устройство, което позволяваше автоматично да се преброи броят на направените изваждания, с други думи, да се определи коефициентът. Наличието на това устройство, гениално решен проблем за въвеждане на числа, възможност за записване на междинни резултати - всичко това ни позволява да считаме „часовникаря от Несвиж“ за изключителен дизайнер на изчислително оборудване.

През 1774 г. селският пастор Филип Матаос Хан разработва първата работеща изчислителна машина. Той успя да построи и, най-невероятното, да продаде малък брой изчислителни машини.

През 1775 г. в Англия граф Щайнхоуп създава изчислително устройство, в което не са внедрени нови механични системи, но това устройство е по-надеждно при работа.

Изчислителни устройства от 19 век.

През 1804 г. френският изобретател Жозеф-Мари Жакард (1752-1834) измисля начин за автоматично управление на нишката, когато работи на тъкачен стан. Методът се състоеше в използването на специални карти с дупки, пробити на правилните места (в зависимост от модела, който трябваше да бъде приложен върху тъканта). Така той проектира предачна машина, чиято работа може да се програмира с помощта на специални карти. Работата на машината беше програмирана с помощта на цяло тесте перфокарти, всяка от които контролираше един ход на совалката. При преминаване към нов тираж операторът просто заменя едно тесте перфокарти с друго. Създаването на тъкачен стан, управляван от карти с пробити дупки върху тях и свързани помежду си под формата на лента, е едно от ключовите открития, които определят по-нататъшното развитие на компютърните технологии.

Чарлз Ксавие Томас

Чарлз Ксавие Томас (1785-1870) през 1820 г създава първия механичен калкулатор, който може не само да събира и умножава, но и да изважда и дели. Бързото развитие на механичните калкулатори доведе до добавянето на редица полезни функции до 1890 г.: съхраняване на междинни резултати и използването им в последващи операции, отпечатване на резултата и т.н. Създаването на евтини, надеждни машини направи възможно използването на тези машини за търговски цели и научни изчисления.

Чарлз Бабидж

През 1822г Английският математик Чарлз Бабидж (1792-1871) излага идеята за създаване на програмно управлявана изчислителна машина с аритметично устройство, управляващо устройство, вход и печат.

Първата машина, проектирана от Бабидж, Difference Engine, се задвижва от парен двигател. Тя изчисли таблици с логаритми, използвайки метода на постоянното диференциране и записа резултатите върху метална плоча. Работният модел, който той създава през 1822 г., е шестцифрен калкулатор, способен да извършва изчисления и да отпечатва цифрови таблици.

Ада Лавлейс

Лейди Ада Лавлейс (Ада Байрон, графиня на Ловлейс, 1815-1852) работи едновременно с английския учен. Тя разработи първите програми за машината, заложи много идеи и въведе редица понятия и термини, които са оцелели и до днес.

Аналитичната машина на Бабидж е създадена от ентусиасти от Лондонския научен музей. Състои се от четири хиляди железни, бронзови и стоманени части и тежи три тона. Вярно е, че е много трудно да се използва - при всяко изчисление трябва да завъртите дръжката на машината няколкостотин (или дори хиляди) пъти.

Числата са записани (напечатани) върху дискове, подредени вертикално и поставени на позиции от 0 до 9. Моторът се задвижва от последователност от перфокарти, съдържащи инструкции (програма).

Първи телеграф

Първият електрически телеграф е създаден през 1937 г. от английските изобретатели Уилям Кук (1806-1879) и Чарлз Уитстоун (1802-1875). През проводниците към приемника беше изпратен електрически ток. Сигналите задействаха стрелки на слушалката, които сочеха различни букви и така предаваха съобщения.

Американският художник Самюел Морз (1791-1872) изобретява нов телеграфен код, който заменя кода на Кук и Уитстоун. Той разработи точки и тирета за всяка буква. Морз организира демонстрация на кода си, като полага 6-километров телеграфен проводник от Балтимор до Вашингтон и предава по него новини за президентските избори.

По-късно (през 1858 г.) Чарлз Уитстоун създава система, в която оператор, използвайки морзов код, въвежда съобщения върху дълга хартиена лента, която се подава в телеграфна машина. В другия край на линията записващото устройство пишеше полученото съобщение върху друга хартиена лента. Производителността на телеграфните оператори се увеличава десетократно - съобщенията вече се изпращат със скорост от сто думи в минута.

През 1846 г. се появява калкулаторът Kummer, който се произвежда масово повече от 100 години - до седемдесетте години на ХХ в. Калкулаторите вече са се превърнали в неразделен атрибут на съвременния живот. Но когато нямаше калкулатори, се използваше калкулаторът Kummer, който по прищявка на дизайнерите по-късно се превърна в „Добавител“, „Продукти“, „Аритметична линийка“ или „Прогрес“. Това прекрасно устройство, създадено в средата на 19-ти век, според неговия производител, може да бъде направено с размерите на карта за игра и следователно може лесно да се побере в джоба. Устройството на Кумер, учител по музика в Санкт Петербург, се открояваше сред изобретените по-рано със своята преносимост, което се превърна в най-важното му предимство. Изобретението на Кумер изглеждаше като правоъгълна дъска с фигурни летви. Събирането и изваждането се извършваше чрез най-простото движение на летви. Интересно е, че калкулаторът на Kummer, представен през 1946 г. на Академията на науките в Санкт Петербург, е фокусиран върху паричните изчисления.

В Русия, в допълнение към устройството Slonimsky и модификациите на числителя Kummer, така наречените барове за броене, изобретени през 1881 г. от учения Йофе, бяха доста популярни.

Джордж Бул

През 1847 г. английският математик Джордж Бул (1815-1864) публикува труда "Математически анализ на логиката". Така се появи нов клон на математиката. Наричаше се булева алгебра. Всяка стойност в него може да приема само една от две стойности: вярно или невярно, 1 или 0. Тази алгебра беше много полезна за създателите на съвременните компютри. В крайна сметка компютърът разбира само два символа: 0 и 1. Той се смята за основател на съвременната математическа логика.

1855 г. Братята Джордж и Едвард Шойц от Стокхолм създават първия механичен компютър, използвайки работата на Ч. Бабидж.

През 1867 г. Буняковски изобретява самоизчислители, които се основават на принципа на свързани цифрови колела (зъбно колело на Паскал).

През 1878 г. английският учен Джоузеф Суон (1828-1914) изобретява електрическата крушка. Това беше стъклена колба с въглеродна нишка вътре. За да предотврати изгарянето на нишката, Суон извади въздуха от колбата.

На следващата година американският изобретател Томас Едисън (1847-1931) също изобретява електрическата крушка. През 1880 г. Едисон започва да произвежда електрически крушки за безопасност, като ги продава за 2,50 долара. Впоследствие Едисън и Суон създават съвместна компания, Edison and Swan United Electric Light Company.

През 1883 г., докато експериментира с лампа, Едисон вмъква платинен електрод във вакуумен цилиндър, прилага напрежение и за негова изненада открива, че между електрода и въглеродната нишка протича ток. Тъй като в този момент основната цел на Едисон беше да удължи живота на лампата с нажежаема жичка, този резултат го интересуваше малко, но предприемчивият американец все пак получи патент. Феноменът, познат ни като термоелектронна емисия, тогава беше наречен „ефект на Едисон“ и за известно време беше забравен.

Вилгод Теофилович Однер

През 1880г Вилгод Теофилович Однер, швед по националност, който живее в Санкт Петербург, конструира машина за добавяне. Трябва да се признае, че преди Odner имаше и сумиращи машини - системите на K. Thomas. Те обаче бяха ненадеждни, големи по размер и неудобни за работа.

Той започва да работи върху сумиращата машина през 1874 г., а през 1890 г. започва масовото им производство. Тяхната модификация "Феликс" се произвежда до 50-те години. Основната характеристика на идеята на Odhner е използването на зъбни колела с променлив брой зъби (това колело носи името на Odhner) вместо стъпаловидни ролки на Лайбниц. Той е структурно по-прост от ролката и има по-малки размери.

Херман Холерит

През 1884 г. американският инженер Херман Хилерит (1860-1929) издава патент "за машина за преброяване" (статистически табулатор). Изобретението включва перфорирана карта и машина за сортиране. Перфокартата на Холерит се оказва толкова успешна, че съществува и до днес без ни най-малки промени.

Идеята за поставяне на данни върху перфокарти и след това автоматичното им четене и обработка принадлежи на Джон Билингс, а техническото й решение принадлежи на Херман Холерит.

Табулаторът приемаше карти с размер на доларова банкнота. Имаше 240 позиции на картите (12 реда по 20 позиции). При четене на информация от перфокарти, 240 игли са пробили тези карти. Там, където иглата влезе в отвора, тя затвори електрически контакт, в резултат на което стойността в съответния брояч се увеличи с единица.

Развитие на компютърните технологии

в началото на 20 век

1904 Известният руски математик, корабостроител, академик А. Н. Крилов предлага дизайна на машина за интегриране на обикновени диференциални уравнения, която е построена през 1912 г.

Английският физик Джон Амброуз Флеминг (1849-1945), изучавайки "ефекта на Едисон", създава диод. Диодите се използват за преобразуване на радиовълни в електрически сигнали, които могат да се предават на големи разстояния.

Две години по-късно, благодарение на усилията на американския изобретател Лий ди Форест, се появяват триоди.

1907 г Американският инженер J. Power проектира автоматичен перфоратор на карти.

Ученият от Санкт Петербург Борис Розинг кандидатства за патент за електронно-лъчева тръба като приемник на данни.

1918 г Руският учен М. А. Бонч-Бруевич и английските учени В. Икълс и Ф. Джордан (1919 г.) независимо създадоха електронно устройство, наречено от британците тригер, което изигра голяма роля в развитието на компютърната техника.

През 1930 г. Vannevar Bush (1890-1974) проектира диференциален анализатор. Всъщност това е първият успешен опит за създаване на компютър, способен да извършва тромави научни изчисления. Ролята на Буш в историята на компютърните технологии е много голяма, но името му най-често се появява във връзка с пророческата статия „Както можем да мислим“ (1945 г.), в която той описва понятието хипертекст.

Конрад Цузе създаде компютъра Z1, който имаше клавиатура за въвеждане на проблемни условия. След приключване на изчисленията резултатът се показва на панел с много малки светлини. Общата площ, която заемаше машината беше 4 кв.м.

Конрад Цузе патентова метод за автоматични изчисления.

За следващия модел Z2 K. Zuse измисли много гениално и евтино входно устройство: Zuse започна да кодира инструкции за машината чрез пробиване на дупки в използван 35 mm фотографски филм.

През 1838г Американският математик и инженер Клод Шанън и руският учен В. И. Шестаков през 1941 г. показаха възможността за математически логически апарат за синтез и анализ на релейни контактни превключващи системи.

През 1938 г. телефонната компания Bell Laboratories създава първия двоичен суматор (електрическа верига, която извършва двоично събиране) – един от основните компоненти на всеки компютър. Автор на идеята е Джордж Стибитс, който експериментира с булева алгебра и различни части - стари релета, батерии, електрически крушки и кабели. До 1940 г. се ражда машина, която може да извършва четири аритметични операции върху комплексни числа.

Външен вид и

през 40-те години на 20 век.

През 1941 г. инженерът на IBM Б. Фелпс започва работа по създаването на десетични електронни броячи за табулатори, а през 1942 г. създава експериментален модел на електронно умножително устройство. През 1941 г. Конрад Цузе създава първия в света оперативен програмно-управляван релеен бинарен компютър, Z3.

Едновременно с изграждането на ENIAC, също в тайна, във Великобритания е създаден компютър. Секретността беше необходима, защото се проектираше устройство за дешифриране на кодовете, използвани от германските въоръжени сили по време на Втората световна война. Методът за математическо дешифриране е разработен от група математици, включително Алън Тюринг. През 1943 г. в Лондон е построена машината Colossus с помощта на 1500 вакуумни тръби. Разработчиците на машината са М. Нюман и Т. Ф. Флауърс.

Въпреки че и ENIAC, и Colossus работеха с вакуумни тръби, те по същество копираха електромеханични машини: новото съдържание (електроника) беше притиснато в стара форма (структурата на пред-електронните машини).

През 1937 г. математикът от Харвард Хауърд Ейкен предлага проект за създаване на голяма изчислителна машина. Работата беше спонсорирана от президента на IBM Томас Уотсън, който инвестира 500 хиляди долара в нея. Проектирането на Mark-1 започва през 1939 г.; компютърът е създаден от нюйоркската компания IBM. Компютърът съдържаше около 750 хиляди части, 3304 релета и повече от 800 км кабели.

През 1944 г. готовата машина е официално прехвърлена на Харвардския университет.

През 1944 г. американският инженер Джон Преспър Екерт за първи път представи концепцията за програма, съхранявана в компютърната памет.

Ейкън, който разполагаше с интелектуалните ресурси на Харвард и способна машина Mark-1, получи няколко поръчки от военните. Така че следващият модел, Mark-2, е поръчан от Дирекцията за оръжия на ВМС на САЩ. Проектирането започва през 1945 г., а строителството приключва през 1947 г. Mark-2 е първата многозадачна машина - множество шини позволяват едновременното предаване на множество числа от една част на компютъра към друга.

През 1948 г. Сергей Александрович Лебедев (1990-1974) и Б. И. Рамеев предлагат първия проект на домашен цифров електронен компютър. Под ръководството на академик Лебедев S.A. и Глушкова В.М. разработват се домашни компютри: първо MESM - малка електронна изчислителна машина (1951 г., Киев), след това BESM - високоскоростна електронна изчислителна машина (1952 г., Москва). Успоредно с тях са създадени Стрела, Урал, Минск, Раздан и Наири.

През 1949г Въведена е в експлоатация машина за съхраняване на английска програма, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer), проектирана от Морис Уилкс от университета в Кеймбридж. Компютърът EDSAC съдържаше 3000 вакуумни тръби и беше шест пъти по-производителен от своите предшественици. Морис Уикис въведе система от мнемоники за машинни инструкции, наречена асемблер.

През 1949г John Mauchly създава първия интерпретатор на език за програмиране, наречен "Short Order Code".

Развитие на компютърните технологии

през 50-те години на 20 век.

През 1951 г. е завършена работата по създаването на UNIVAC (Универсален автоматичен компютър). Първият екземпляр от машината UNIVAC-1 е създадена за Бюрото за преброяване на населението на САЩ. На базата на компютрите ENIAC и EDVAC е създаден синхронният последователен компютър UNIVAC-1, който работеше с тактова честота 2,25 MHz и съдържаше около 5000 вакуумни лампи. Вътрешното устройство за съхранение с капацитет от 1000 дванадесетбитови десетични числа е направено на 100 живачни линии за забавяне.

Този компютър е интересен, защото е насочен към сравнително масово производство без промяна на архитектурата и специално внимание е обърнато на периферната част (входно-изходни съоръжения).

Jay Forrester патентова памет с магнитно ядро. За първи път такава памет беше използвана на машината Whirlwind-1. Състоеше се от два куба с 32x32x17 ядра, които осигуряваха съхранение на 2048 думи за 16-битови двоични числа с един паритетен бит.

Тази машина е първата, която използва универсална неспециализирана шина (взаимоотношенията между различни компютърни устройства стават гъвкави) и две устройства са използвани като входно-изходни системи: катодно-лъчева тръба на Williams и пишеща машина с перфорирана хартиена лента (флексомашина).

"Традис", издаден през 1955 г. - първият транзисторен компютър от Bell Telephone Laboratories - съдържаше 800 транзистора, всеки от които беше затворен в отделен корпус.

През 1957г В модела IBM 350 RAMAC за първи път се появи дискова памет (магнетизирани алуминиеви дискове с диаметър 61 cm).

G. Simon, A. Newell, J. Shaw създадоха GPS - универсален инструмент за решаване на проблеми.

През 1958г Джак Килби от Texas Instruments и Робърт Нойс от Fairchild Semiconductor изобретяват независимо една от друга интегралната схема.

1955-1959 г Руски учени А.А. Ляпунов, С.С. Камынин, Е.З. Любимски, А.П. Ершов, Л.Н. Королев, В.М. Курочкин, М.Р. Шура-Бура и други създадоха „програми за програмиране“ - прототипи на преводачи. В.В. Мартинюк създаде система за символно кодиране - средство за ускоряване на разработването и отстраняването на грешки в програмите.

1955-1959 г Положени са основите на теорията на програмирането (А. А. Ляпунов, Ю. И. Янов, А. А. Марков, Л. А. Калужин) и числените методи (В. М. Глушков, А. А. Самарски, А. Н. Тихонов). Моделират се схеми на механизма на мислене и генетични процеси, алгоритми за диагностициране на медицински заболявания (А. А. Ляпунов, Б. В. Гнеденко, Н. М. Амосов, А. Г. Ивахненко, В. А. Ковалевски и др.).

1959 Под ръководството на S.A. Лебедев създава машината БЕСМ-2 с производителност 10 хиляди операции/сек. Използването му е свързано с изчисленията на изстрелванията на космически ракети и първите в света изкуствени спътници на Земята.

1959 г. Създадена е машината М-20, главен конструктор С.А. Лебедев. За времето си един от най-бързите в света (20 хил. операции/s). Тази машина е използвана за решаване на повечето теоретични и приложни проблеми, свързани с развитието на най-напредналите области на науката и технологиите от онова време. На базата на М-20 е създаден уникалният мултипроцесор М-40 - най-бързият компютър от онова време в света (40 хиляди операции/сек.). М-20 беше заменен от полупроводникови БЕСМ-4 и М-220 (200 хиляди операции/s).

Развитие на компютърните технологии

през 60-те години на 20 век.

През 1960 г. за кратко групата CADASYL (Conference on Data System Languages), ръководена от Джой Уегщайн и с подкрепата на IBM, разработва стандартизиран език за бизнес програмиране COBOL (Common business oriented language). Този език е фокусиран върху решаването на икономически проблеми или по-точно върху обработката на информация.

През същата година J. Schwartz и други от компанията System Development разработват езика за програмиране Jovial. Името идва от собствената версия на Jule на International Algorithmic Language.Procedural Java, версия на Algol-58.Използвана главно за военни приложения от ВВС на САЩ.

IBM разработи мощна изчислителна система, наречена Stretch (IBM 7030).

1961 IBM Deutschland въвежда връзката на компютър към телефонна линия с помощта на модем.

Също така американският професор Джон Маккартни разработи езика LISP (List procssing language).

J. Gordon, ръководител на разработката на симулационни системи в IBM, създава езика GPSS (Система за симулация с общо предназначение).

Служители на университета в Манчестър под ръководството на Т. Килбърн създадоха компютъра Atlas, който за първи път реализира концепцията за виртуална памет. Първият миникомпютър (PDP-1) се появява преди 1971 г., когато е създаден първият микропроцесор (Intel 4004).

През 1962 г. R. Griswold разработва езика за програмиране SNOBOL, фокусиран върху обработката на низове.

Стив Ръсел разработи първата компютърна игра. Какъв вид игра беше, за съжаление, не е известно.

Евреинов и Ю. Косарев предложиха модел на екип от компютри и обосноваха възможността за изграждане на суперкомпютри на принципите на паралелно изпълнение на операции, променлива логическа структура и структурна хомогенност.

IBM пусна първите устройства с външна памет със сменяеми дискове.

Кенет Е. Айвърсън (IBM) публикува книга, наречена „Език за програмиране“ (APL). Първоначално този език служи като нотация за писане на алгоритми. Първото внедряване на APL/360 е през 1966 г. от Адин Фалкоф (Харвард, IBM). Има версии на преводачи за компютър. Поради трудността при четене на програми за ядрени подводници, понякога се нарича „китайски BASIC“. Всъщност това е процедурен, много компактен език на свръхвисоко ниво. Изисква специална клавиатура. По-нататъшно развитие – APL2.

1963 г Утвърден е американският стандартен код за обмен на информация - ASCII (American Standard Code Informatio Interchange).

General Electric създаде първата комерсиална СУБД (система за управление на бази данни).

1964 г U. Dahl и K. Nygort създадоха езика за моделиране SIMULA-1.

През 1967г под ръководството на С. А. Лебедев и В. М. Мелников в ITM и VT е създадена високоскоростна изчислителна машина BESM-6.

Последва го "Елбрус" - нов тип компютър с производителност 10 милиона операции/сек.

Развитие на компютърните технологии

през 70-те години на 20 век.

През 1970г Чарлз Мър, служител на Националната радиоастрономическа обсерватория, създава езика за програмиране FORT.

Денис Ричи и Кенет Томсън пускат първата версия на Unix.

Д-р Код публикува първата статия за релационния модел на данни.

През 1971г Intel (САЩ) създаде първия микропроцесор (MP) - програмируемо логическо устройство, направено с помощта на VLSI технология.

Процесорът 4004 беше 4-битов и можеше да изпълнява 60 хиляди операции в секунда.

1974 Intel разработва първия универсален осем-битов микропроцесор, 8080, с 4500 транзистора. Едуард Робъртс от MITS построи първия персонален компютър, Altair, на нов чип от Intel, 8080. Altair се оказа първият масово произвеждан компютър, който по същество бележи началото на цяла индустрия. Комплектът включваше процесор, 256-байтов модул памет, системна шина и някои други малки неща.

Младият програмист Пол Алън и студентът от Харвардския университет Бил Гейтс внедриха езика BASIC за Altair. Впоследствие те основават Microsoft, който днес е най-големият производител на софтуер.

Развитие на компютърните технологии

през 80-те години на 20 век.

1981 г Compaq пусна първия лаптоп.

Никлаус Вирт разработи езика за програмиране MODULA-2.

Създаден е първият преносим компютър - Osborne-1, тежащ около 12 кг. Въпреки доста успешния старт, компанията фалира две години по-късно.

1981 IBM пуска първия персонален компютър, IBM PC, базиран на микропроцесора 8088.

1982 Intel пуска микропроцесора 80286.

Американската компания за производство на компютри IBM, която преди това заемаше водеща позиция в производството на големи компютри, започна да произвежда професионални персонални компютри IBM PC с операционна система MS DOS.

Sun започва да произвежда първите работни станции.

Lotus Development Corp. пусна електронната таблица Lotus 1-2-3.

Английската компания Inmos, въз основа на идеите на професора от Оксфордския университет Тони Хоаре за „взаимодействащи последователни процеси“ и концепцията за експерименталния език за програмиране Дейвид Мей, създаде езика OCCAM.

1985 г Intel пусна 32-битов микропроцесор 80386, състоящ се от 250 хиляди транзистора.

Сиймур Крей създаде суперкомпютъра CRAY-2 с капацитет 1 милиард операции в секунда.

Microsoft пусна първата версия на графичната операционна среда на Windows.

Появата на нов език за програмиране C++.

Развитие на компютърните технологии

през 90-те години на 20 век.

1990 г Microsoft пусна Windows 3.0.

Тим Бърнърс-Лий разработи езика HTML (Hypertext Markup Language; основният формат на уеб документите) и прототипа на World Wide Web.

Cray пусна суперкомпютър Cray Y-MP C90 с 16 процесора и скорост от 16 Gflops.

1991 Microsoft пусна Windows 3.1.

Разработен графичен формат JPEG

Филип Цимерман изобретява PGP, система за криптиране на съобщения с публичен ключ.

1992 г Появи се първата безплатна операционна система с големи възможности - Linux. Финландският студент Линус Торвалдс (авторът на тази система) реши да експериментира с командите на процесора Intel 386 и публикува полученото в интернет. Стотици програмисти от цял свят започнаха да добавят и преработват програмата. Тя се превърна в напълно функционална работеща операционна система. Историята мълчи за това кой е решил да го нарече Linux, но как се е появило това име е съвсем ясно. "Linu" или "Lin" от името на създателя и "x" или "ux" - от UNIX, т.к. новата ОС беше много подобна на нея, само че вече работеше на компютри с x86 архитектура.

DEC представи първия 64-битов RISC Alpha процесор.

1993 г Intel пусна 64-битов микропроцесор Pentium, който се състои от 3,1 милиона транзистора и може да изпълнява 112 милиона операции в секунда.

Появи се форматът за видеокомпресия MPEG.

1994 г. Начало на пускането от Power Mac на серията Apple Computers - Power PC.

1995 DEC обяви пускането на пет нови модела персонални компютри Celebris XL.

NEC обяви завършването на разработката на първия в света чип с капацитет на паметта 1 GB.

Появи се операционната система Windows 95.

SUN представи езика за програмиране Java.

Появи се форматът RealAudio - алтернатива на MPEG.

1996 Microsoft пусна Internet Explorer 3.0, доста сериозен конкурент на Netscape Navigator.

1997 Apple пусна операционната система Macintosh OS 8.

Заключение

Персоналният компютър бързо навлезе в живота ни. Само преди няколко години беше рядкост да се види някакъв вид персонален компютър - те съществуваха, но бяха много скъпи и дори не всяка компания можеше да има компютър в офиса си. Сега всеки трети дом има компютър, който вече е дълбоко вграден в човешкия живот.

Съвременните компютри представляват едно от най-значимите постижения на човешката мисъл, чието влияние върху развитието на научно-техническия прогрес трудно може да бъде надценено. Обхватът на компютърните приложения е огромен и непрекъснато се разширява.

Моите изследвания

Брой компютри, притежавани от учениците в училище през 2007 г.

Брой ученици	Имайте компютри	Процент от общото количество

Брой компютри, притежавани от учениците в училище през 2008 г.

Брой ученици	Имайте компютри	Процент от общото количество

Увеличаване на броя на компютрите сред учениците:

Възходът на компютрите в училище

Заключение

За съжаление е невъзможно да се обхване цялата история на компютрите в рамките на едно резюме. Можем да говорим дълго за това как в малкото градче Пало Алто (Калифорния) в изследователския център Xerox PARK кремът на програмистите от онова време се събра, за да разработи революционни концепции, които коренно промениха имиджа на автомобилите и проправиха пътя за компютрите края на 20 век. Като талантлив ученик, Бил Гейтс и неговият приятел Пол Алън се срещнаха с Ед Робъртсън и създадоха удивителния език BASIC за компютъра Altair, което направи възможно разработването на приложни програми за него. С постепенното изменение на външния вид на персоналния компютър се появяват монитор и клавиатура, флопи дисково устройство, така наречените флопи дискове, а след това и твърд диск. Принтер и мишка станаха неразделни аксесоари. Може ли да се говори за невидима война на компютърните пазари за правото да се определят стандарти между огромната корпорация IBM и младата Apple, която се осмели да се конкурира с нея, принуждавайки целия свят да реши кое е по-добро, Macintosh или PC? И за много други интересни неща, които се случиха съвсем наскоро, но вече са станали история.

За мнозина свят без компютър е далечна история, толкова далечна, колкото откриването на Америка или Октомврийската революция. Но всеки път, когато включите компютъра, е невъзможно да спрете да се удивлявате на човешкия гений, създал това чудо.

Съвременните персонални IBM PC-съвместими компютри са най-широко използваният тип компютри, мощността им непрекъснато нараства, а обхватът им се разширява. Тези компютри могат да бъдат свързани в мрежа, което позволява на десетки или стотици потребители лесно да обменят информация и едновременно да имат достъп до бази данни. Електронната поща позволява на компютърните потребители да изпращат текстови и факс съобщения до други градове и държави, използвайки обикновената телефонна мрежа и да извличат информация от големи банки с данни. Глобалната електронна комуникационна система Интернет предоставя изключително евтина възможност за бързо получаване на информация от всички краища на земното кълбо, предоставя възможности за гласова и факс комуникация и улеснява създаването на вътрешнокорпоративни мрежи за предаване на информация за компании с клонове в различни градове и държави. Въпреки това, възможностите на IBM PC - съвместимите персонални компютри за обработка на информация са все още ограничени и използването им не е оправдано във всички ситуации.

За да се разбере историята на компютърните технологии, прегледаното резюме има поне два аспекта: първо, всички дейности, свързани с автоматичните изчисления преди създаването на компютъра ENIAC, се считат за праистория; второ, развитието на компютърните технологии се определя само по отношение на хардуерните технологии и микропроцесорните схеми.

Библиография:

1. Гук М. “IBM PC Hardware” - Санкт Петербург: “Петър”, 1997 г.

2. Озерцовски С. “Микропроцесори на Intel: от 4004 до Pentium Pro”, списание Computer Week #41 –

3. Фигурнов В.Е. “IBM PC за потребителя” - М.: “Инфра-М”, 1995 г.

4. Фигурнов V.E. “IBM PC за потребителя. Кратък курс" - М.: 1999 г.

5. 1996 Фролов А.В., Фролов Г.В. “IBM PC Hardware” - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1992.

Поколения:

I. Компютър на ел. лампи, производителността е около 20 000 операции в секунда, всяка машина има свой собствен език за програмиране. („БЕСМ“, „Стрела“). II. През 1960 г. транзисторите, изобретени през 1948 г., се използват в компютрите; те са по-надеждни, издръжливи и имат голяма RAM памет. 1 транзистор замества ~40 ел. лампи и работи на по-високи обороти. Магнитните ленти бяха използвани като носители за съхранение. ("Минск-2", "Урал-14"). III. През 1964 г. се появяват първите интегрални схеми (ИС) и стават широко използвани. IC е кристал с площ от 10 mm2. 1 IC може да замени 1000 транзистора. 1 кристал - 30-тонен "Ениак". Стана възможно да се обработват няколко програми паралелно. IV. За първи път бяха използвани широкомащабни интегрални схеми (LSI), които приблизително съответстваха по мощност на 1000 IC. Това доведе до намаляване на разходите за производство на компютри. През 1980 г. стана възможно централния процесор на малък компютър да се постави върху 1/4-инчов чип. („Иляк“, „Елбрус“). V. Синтезатори, звуци, способност за водене на диалог, изпълнение на команди, дадени с глас или докосване.

Ранни устройства и устройства за броене

Компютърната технология е критичен компонент на процеса на изчисление и обработка на данни. Първите уреди за изчисления са пръчици за броене. С развитието си тези устройства стават по-сложни, например, като финикийски глинени фигурки, също предназначени да представят визуално броя на елементите, които се броят. Такива устройства са били използвани от търговци и счетоводители от онова време. Постепенно от най-простите устройства за броене се раждат все по-сложни устройства: сметало (сметало), логарифмична линейка, механична сумираща машина, електронен компютър. Принципът на еквивалентността беше широко използван в най-простото изчислително устройство, Абакус или Абакус. Броят на преброените елементи съответства на броя на преместените домино от този инструмент. Сравнително сложно устройство за броене може да бъде броеница, използвана в практиката на много религии. Вярващият, сякаш на сметало, преброи броя на молитвите, казани върху зърната на броеницата, и когато "

„Броене на часовници“ от Вилхелм Шикард

През 1623 г. Вилхелм Шикард изобретява "Часовника за броене" - първият механичен калкулатор, който може да извършва четири аритметични операции. Това е последвано от машини на Блез Паскал (Паскалина, 1642) и Готфрид Вилхелм Лайбниц.

Около 1820 г. Чарлз Ксавие Томас създава първия успешен, масово произвеждан механичен калкулатор, аритмометъра на Томас, който може да събира, изважда, умножава и дели. Тя се основава главно на работата на Лайбниц. Механични калкулатори, които отчитат десетични числа, са използвани до 70-те години на миналия век. Лайбниц описва и двоичната бройна система, централната съставка на всички съвременни компютри. Въпреки това до 1940 г. много последващи разработки (включително машините на Чарлз Бабидж и дори ENIAC от 1945 г.) се основават на по-трудна за прилагане десетична система.

Система за джубокс с перфокарти

През 1801 г. Джоузеф Мари Жакард разработва стан, в който бродираният модел се определя от перфокарти. Сериите от карти могат да бъдат заменени и промяната на модела не изисква промени в механиката на машината. Това беше важен крайъгълен камък в историята на програмирането. През 1838 г. Чарлз Бабидж премина от разработването на Difference Engine към проектирането на по-сложна аналитична машина, чиито принципи на програмиране директно се проследиха до перфокартите на Jaccard. През 1890 г. Бюрото за преброяване на населението на САЩ използва перфокарти и механизми за сортиране, разработени от Херман Холерит, за да обработи потопа от данни от преброяване на десетилетие, задължени от Конституцията. Компанията на Холерит в крайна сметка се превърна в ядрото на IBM. Тази корпорация разработи технологията за перфокарти в мощен инструмент за обработка на бизнес данни и произведе широка гама от специализирано оборудване за запис на данни. До 1950 г. технологията на IBM става повсеместна в индустрията и правителството. Много компютърни решения използваха перфокарти преди (и след) края на 70-те години.

1835-1900: Първите програмируеми машини

През 1835 г. Чарлз Бабидж описва своята аналитична машина. Това беше компютърен дизайн с общо предназначение, използващ перфокарти като входни данни и съхранение на програми и парна машина като източник на енергия. Една от ключовите идеи беше използването на зъбни колела за извършване на математически функции. Следвайки стъпките на Бабидж, въпреки че не знае за предишната му работа, беше Пърси Лъдгейт, счетоводител от Дъблин [Ирландия]. Той самостоятелно проектира програмируем механичен компютър, който описва в статия, публикувана през 1909 г.

1930-те - 1960-те години: настолни калкулатори

Добавящата машина Felix е най-разпространената в СССР. Произвежда се през 1929-1978 г

През 1948 г. се появява Curta, малък механичен калкулатор, който може да се държи в една ръка. През 50-те и 60-те години на миналия век на западния пазар се появяват няколко марки подобни устройства. Първият напълно електронен настолен калкулатор е британският ANITA Mk. VII, който използва тръбен дисплей "Nixie" и 177 миниатюрни тиратронни тръби. През юни 1963 г. Friden представя EC-130 с четири функции. Той беше изцяло транзисторизиран, имаше 13-цифрена разделителна способност на 5-инчова катодно-лъчева тръба и беше пуснат на пазара от компанията на 2200 долара за пазара на калкулатори. Към модела EC 132 са добавени квадратен корен и обратни функции. През 1965 г. Wang Laboratories произвежда LOCI-2, 10-разряден транзисторен настолен калкулатор, който използва дисплей с тръба Nixie и може да изчислява логаритми.

Появата на аналоговите компютри в предвоенните години

Диференциален анализатор, Кеймбридж, 1938 г. Преди Втората световна война механичните и електрическите аналогови компютри се смятаха за най-модерните машини и се смяташе, че са бъдещето на компютрите. Аналоговите компютри се възползваха от факта, че математиката на явления в малък мащаб - позиции на колела или електрическо напрежение и ток - е подобна на математиката на други физически явления, като балистични траектории, инерция, резонанс, трансфер на енергия, момент на инерция, и т.н. Те моделираха тези и други физически явления чрез стойностите на електрическото напрежение и ток.

Първите електромеханични цифрови компютри

Z-серията на Конрад Цузе През 1936 г., докато работи в изолация в нацистка Германия, Конрад Цузе започва работа по първия си компютър от серия Z, който има памет и (все още ограничена) програмируемост. Създаден главно на механична основа, но базиран на бинарна логика, моделът Z1, завършен през 1938 г., никога не е работил достатъчно надеждно поради недостатъчна прецизност в изпълнението на съставните му части. Следващата кола на Zuse, Z3, е завършена през 1941 г. Беше изграден на базата на телефонни релета и работеше доста задоволително. Така Z3 става първият работещ компютър, управляван от програма. В много отношения Z3 беше подобен на съвременните машини, пионер в редица иновации като аритметика с плаваща запетая. Замяната на трудната за прилагане десетична система с двоична направи машините Zuse по-прости и следователно по-надеждни; това се смята за една от причините Зузе да успее там, където Бабидж се провали. Програмите за Z3 се съхраняват на перфориран филм. Нямаше условни разклонения, но през 90-те Z3 беше теоретично доказано, че е компютър с общо предназначение (ако пренебрегнете ограниченията за размера на физическата памет). В два патента от 1936 г. Конрад Цузе споменава, че машинните инструкции могат да се съхраняват в същата памет като данните - като по този начин се предвижда това, което по-късно става известно като архитектурата на фон Нойман и е въведено за първи път едва през 1949 г. от британския EDSAC.

Британски "Колос"

Британският Colossus е използван за разбиване на немски кодове по време на Втората световна война. Colossus беше първото напълно електронно изчислително устройство. Използваше голям брой вакуумни тръби, а информацията се въвеждаше от перфолента. Colossus можеше да бъде конфигуриран да изпълнява различни булеви логически операции, но не беше пълна машина на Тюринг. В допълнение към Colossus Mk I са построени още девет модела Mk II. Информацията за съществуването на тази машина се пази в тайна до 70-те години на миналия век. Уинстън Чърчил лично подписва заповедта за унищожаването на машината на парчета, не по-големи от размера на човешка ръка. Поради своята секретност, Colossus не се споменава в много трудове по история на компютрите.

Първо поколение компютри с архитектура на фон Нойман

Памет върху феритни ядра. Всяко ядро е един бит. Първата работеща машина с архитектура на фон Нойман е Manchester “Baby” – Малкомащабна експериментална машина, създадена в Университета на Манчестър през 1948 г.; той е последван през 1949 г. от компютъра Manchester Mark I, който вече е завършена система, с тръби на Williams и магнитен барабан като памет, както и индексни регистри. Друг претендент за титлата „първи компютър с цифрови програми“ беше EDSAC, проектиран и конструиран в университета в Кеймбридж. Стартиран по-малко от година след Baby, той вече може да се използва за решаване на реални проблеми. Всъщност EDSAC е създаден въз основа на архитектурата на компютъра EDVAC, наследник на ENIAC. За разлика от ENIAC, който използваше паралелна обработка, EDVAC имаше един процесор. Това решение беше по-просто и по-надеждно, така че тази опция стана първата внедрена след всяка следваща вълна на миниатюризация. Мнозина смятат, че Manchester Mark I / EDSAC / EDVAC е станал „Evas“, от който почти всички съвременни компютри извличат своята архитектура.

Първият универсален програмируем компютър в континентална Европа е създаден от екип учени, ръководени от Сергей Алексеевич Лебедев от Киевския институт по електротехника на СССР, Украйна. Компютърът MESM (Small Electronic Computing Machine) влиза в експлоатация през 1950 г. Той съдържа около 6000 вакуумни тръби и консумира 15 kW. Машината може да извършва около 3000 операции в секунда. Друга машина от онова време е австралийският CSIRAC, който провежда първата си тестова програма през 1949 г.

През юни 1951 г. UNIVAC 1 е инсталиран от Бюрото за преброяване на населението на САЩ. Машината е разработена от Remington Rand, която в крайна сметка продаде 46 от машините за повече от 1 милион долара всяка. UNIVAC беше първият масово произвеждан компютър; всички негови предшественици са произведени в едно копие. Компютърът се състои от 5200 вакуумни тръби и консумира 125 kW енергия. Използвани са линии на забавяне на Меркурий, съхраняващи 1000 думи от паметта, всяка с 11 десетични цифри плюс знак (72-битови думи). За разлика от машините на IBM, оборудвани с вход за перфокарти, UNIVAC използва вход за метализирана магнитна лента в стил 1930, осигурявайки съвместимост с някои съществуващи търговски системи за съхранение. Други компютри от онова време са използвали високоскоростен вход за перфорирана лента и I/O, използвайки по-модерни магнитни ленти.

Първият съветски сериен компютър беше Стрела, произвеждан от 1953 г. в Московския завод за изчислителни и аналитични машини. „Стрела” принадлежи към класа на големите универсални компютри (Mainframe) с триадресна командна система. Компютърът имаше скорост от 2000-3000 операции в секунда. Като външна памет бяха използвани две устройства с магнитна лента с капацитет 200 000 думи, капацитетът на RAM беше 2048 клетки по 43 бита всяка. Компютърът се състоеше от 6200 лампи, 60 000 полупроводникови диода и консумираше 150 kW енергия.

През 1955 г. Морис Уилкс изобретява микропрограмирането, принцип, който по-късно се използва широко в микропроцесорите на голямо разнообразие от компютри. Микропрограмирането ви позволява да дефинирате или разширите основен набор от команди с помощта на вградени програми (наречени микропрограма или фърмуер).

През 1956 г. IBM за първи път продава устройство за съхраняване на информация на магнитни дискове - RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control). Той използва 50 метални диска с диаметър 24 инча, със 100 писти от всяка страна. Устройството съхранява до 5 MB данни и струва $10 000 за MB. (През 2006 г. подобни устройства за съхранение - твърди дискове - струваха около $0,001 за MB.)

1950 - началото на 1960: второ поколение

Следващата голяма стъпка в историята на компютърните технологии е изобретяването на транзистора през 1947 г. Те са се превърнали в заместител на крехките и енергоемки лампи. Транзисторизираните компютри обикновено се наричат "второ поколение", което доминира през 50-те и началото на 60-те години. Благодарение на транзисторите и печатните платки е постигнато значително намаляване на размера и консумацията на енергия, както и повишена надеждност. Например захранваният с транзистор IBM 1620, който замени базирания на лампи IBM 650, беше с размерите на офис бюро. Компютрите от второ поколение обаче все още бяха доста скъпи и затова се използваха само от университети, правителства и големи корпорации.

Компютрите от второ поколение обикновено се състоят от голям брой печатни платки, всяка от които съдържа един до четири логически порта или тригери. По-специално, стандартната модулна система на IBM дефинира стандарта за такива платки и конектори за свързване към тях. През 1959 г., базиран на транзистори, IBM пуска мейнфрейм IBM 7090 и машина от среден клас IBM 1401. Последната използва вход за перфокарти и става най-популярният компютър с общо предназначение на времето: в периода 1960-1964 г. Произведени са над 100 хиляди екземпляра от този автомобил. Той използва памет от 4000 знака (по-късно увеличена до 16 000 знака). Много аспекти на този проект се основават на желанието да се заменят машините с перфокарти, които са широко използвани от 20-те до началото на 70-те години на миналия век. През 1960 г. IBM пусна транзисторната IBM 1620, първоначално машина само с перфолента, но скоро надградена до перфокарти. Моделът става популярен като научен компютър с произведени около 2000 копия. Машината използва памет с магнитна сърцевина с капацитет до 60 000 десетични цифри.

Също през 1960 г. DEC пусна първия си модел, PDP-1, предназначен за използване от технически персонал в лаборатории и за изследвания.

През 1961 г. Burroughs Corporation пусна B5000, първият двупроцесорен компютър с виртуална памет. Други уникални характеристики бяха неговата базирана на стек архитектура, адресиране, базирано на манипулатори, и липсата на програмиране директно на асемблер.

Първите съветски серийни полупроводникови компютри са „Пролет“ и „Сняг“, произведени от 1964 до 1972 г. Пиковата производителност на компютъра Snow беше 300 000 операции в секунда. Машините са направени на базата на транзистори с тактова честота 5 MHz. Произведени са общо 39 компютъра.

BESM-6, създаден през 1966 г., се счита за най-добрият домашен компютър от 2-ро поколение.В архитектурата BESM-6 принципът на комбиниране на изпълнението на команди е широко използван за първи път (до 14 команди за едноадресна машина могат да бъдат на различни етапи на изпълнение). Механизмите за прекъсване, защитата на паметта и други иновативни решения направиха възможно използването на BESM-6 в многопрограмен режим и режим на споделяне на времето. Компютърът имаше 128 KB RAM на феритни ядра и външна памет на магнитни барабани и лента. БЕСМ-6 работеше с тактова честота 10 MHz и рекордна за това време производителност - около 1 милион операции в секунда. Произведени са общо 355 компютъра.

1960 нататък: трето и следващи поколения

Бурният ръст в използването на компютри започва с т.нар. "3-то поколение" компютри. Това започва с изобретяването на интегрални схеми, които са изобретени независимо от носителя на Нобелова награда Джак Килби и Робърт Нойс. Това по-късно доведе до изобретяването на микропроцесора от Tad Hoff (Intel). През 60-те години на миналия век имаше известно припокриване между технологиите от 2-ро и 3-то поколение. В края на 1975 г. Sperry Univac продължава производството на машини от второ поколение като UNIVAC 494.

1970-1990 г. - четвърто поколение компютри

Общоприето е мнението, че периодът от 1970 до 1990г принадлежи към четвърто поколение компютри. Има обаче и друго мнение - мнозина смятат, че постиженията на този период не са толкова големи, че да го смятат за равностойно поколение. Привържениците на тази гледна точка наричат това десетилетие принадлежащо към "третото и половина" поколение компютри и едва от 1985 г., според тях, трябва да броим годините от живота на самото четвърто поколение, което е живо и днес .

Така или иначе, очевидно е, че от средата на 70-те години има все по-малко и по-малко фундаментални иновации в компютърните науки. Напредъкът върви главно по пътя на развитието на това, което вече е изобретено и изобретено, предимно чрез увеличаване на мощността и миниатюризация на елементната база и самите компютри.

И, разбира се, най-важното е, че от началото на 80-те години, благодарение на появата на персонални компютри, изчислителната технология стана наистина широко разпространена и достъпна за обществеността. Възниква парадоксална ситуация: въпреки факта, че персоналните и миникомпютрите все още изостават от големите машини във всички отношения, лъвският дял от иновациите от последното десетилетие - графични потребителски интерфейси, нови периферни устройства, глобални мрежи - дължат появата и развитието си именно на това „несериозна“ технология. Големите компютри и суперкомпютрите, разбира се, в никакъв случай не са изчезнали и продължават да се развиват. Но сега те вече не доминират на компютърната сцена, както някога.

Елементарната база на компютъра са големи интегрални схеми (LSI). Машините са предназначени да увеличат драстично производителността на труда в науката, производството, управлението, здравеопазването, услугите и ежедневието. Високата степен на интеграция спомага за увеличаване на плътността на опаковката на електронното оборудване и подобряване на неговата надеждност, което води до увеличаване на производителността на компютъра и намаляване на цената му. Всичко това оказва значително влияние върху логическата структура (архитектура) на компютъра и неговия софтуер. Връзката между структурата на машината и нейния софтуер става по-тясна, особено операционната система (или монитор) - набор от програми, които организират непрекъснатата работа на машината без човешка намеса. Това поколение включва EC компютри: ES-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 (“Row 2”), -1036, -1046, -1066, SM-1420, -1600, - 1700, всички персонални компютри (“Електроника МС 0501”, “Електроника-85”, “Искра-226”, ЕС-1840, -1841, -1842 и др.), както и други видове и модификации. Компютърът от четвърто поколение включва и многопроцесорния изчислителен комплекс "Елбрус". "Елбрус-1КБ" имаше скорост до 5,5 милиона операции с плаваща запетая в секунда и капацитет на RAM до 64 MB. Elbrus-2 има производителност до 120 милиона операции в секунда, капацитет на RAM до 144 MB или 16 MSwords (72-битова дума) и максимална пропускателна способност на I/O каналите от 120 MB/s.

Пример: IBM 370-168

Произведен през 1972 г. Този модел автомобил беше един от най-често срещаните. Капацитет на RAM - 8,2 MB. Производителност - 7,7 милиона операции в секунда.

1990-...до наши дни - 5-то поколение компютри

Преходът към компютри от пето поколение предполага преход към нови архитектури, насочени към създаване на изкуствен интелект.

Смяташе се, че компютърната архитектура от пето поколение ще съдържа два основни блока. Един от тях е самият компютър, в който комуникацията с потребителя се осъществява от устройство, наречено „интелигентен интерфейс“. Задачата на интерфейса е да разбира текст, написан на естествен език или реч, и да превежда формулировката на проблема в работеща програма.

Основни изисквания към компютрите от 5-то поколение: Създаване на развит човеко-машинен интерфейс (разпознаване на реч, разпознаване на изображения); Разработване на логическо програмиране за създаване на бази от знания и системи с изкуствен интелект; Създаване на нови технологии в производството на компютърна техника; Създаване на нови компютърни архитектури и изчислителни системи.

Новите технически възможности на компютърните технологии трябваше да разширят обхвата на задачите, които трябва да бъдат решени, и да направят възможно преминаването към задачите за създаване на изкуствен интелект. Един от компонентите, необходими за създаването на изкуствен интелект, са базите от знания (бази от данни) в различни области на науката и технологиите. Създаването и използването на бази данни изисква високоскоростни изчислителни системи и голямо количество памет. Компютрите с общо предназначение са способни да извършват високоскоростни изчисления, но не са подходящи за извършване на високоскоростни операции за сравнение и сортиране на големи обеми записи, обикновено съхранявани на магнитни дискове. За създаване на програми, които попълват, актуализират и работят с бази данни, бяха създадени специални обектно-ориентирани и логически езици за програмиране, които предоставят най-големи възможности в сравнение с конвенционалните процедурни езици. Структурата на тези езици изисква преход от традиционната компютърна архитектура на фон Нойман към архитектури, които отчитат изискванията на задачите за създаване на изкуствен интелект.

Пример: IBM eServer z990

Произведен 2003 г. Физически параметри: тегло 2000 кг, консумирана мощност 21 kW, площ 2,5 кв. м., височина 1,94 м., капацитет RAM 256 GB, производителност - 9 милиарда инструкции/сек.

Компютърът, който те създадоха, работеше хиляди пъти по-бързо от Mark 1. Но се оказа, че през по-голямата част от времето този компютър не работи, тъй като за да се зададе методът на изчисление (програмата) в този компютър, е необходимо да се свържат проводниците по необходимия начин за няколко часа или дори няколко дни. А самото изчисление може да отнеме само няколко минути или дори секунди.

За да опростят и ускорят процеса на настройване на програми, Маучли и Екерт започнаха да проектират нов компютър, който можеше да съхранява програмата в паметта си. През 1945 г. известният математик Джон фон Нойман е привлечен на работа и изготвя доклад за този компютър. Докладът беше изпратен на много учени и стана широко известен, защото в него фон Нойман ясно и просто формулира общите принципи на функциониране на компютрите, тоест универсалните изчислителни устройства. И до ден днешен по-голямата част от компютрите са направени в съответствие с принципите, които Джон фон Нойман очертава в своя доклад през 1945 г. Първият компютър, който въплъщава принципите на фон Нойман, е създаден през 1949 г. от английския изследовател Морис Уилкс.

Разработването на първата електронна серийна машина UNIVAC (Universal Automatic Computer) започва около 1947 г. от Eckert и Mauchli, които основават компанията ECKERT-MAUCHLI през декември същата година. Първият модел на машината (UNIVAC-1) е създаден за Бюрото за преброяване на населението на САЩ и е пуснат в експлоатация през пролетта на 1951 г. Синхронният, последователен компютър UNIVAC-1 е създаден на базата на компютрите ENIAC и EDVAC. Той работеше с тактова честота 2,25 MHz и съдържаше около 5000 вакуумни лампи. Вътрешното устройство за съхранение с капацитет от 1000 12-битови десетични числа е реализирано на 100 живачни линии за забавяне.

Скоро след пускането в експлоатация на машината UNIVAC-1, нейните разработчици излязоха с идеята за автоматично програмиране. Тя се свеждаше до това, че самата машина може да подготви последователността от команди, необходими за решаване на даден проблем.

Силен ограничаващ фактор в работата на компютърните дизайнери в началото на 50-те години е липсата на високоскоростна памет. Според един от пионерите на компютрите, Д. Екерт, „архитектурата на една машина се определя от паметта“. Изследователите съсредоточиха усилията си върху свойствата на паметта на феритни пръстени, нанизани върху телени матрици.

През 1951 г. J. Forrester публикува статия за използването на магнитни ядра за съхраняване на цифрова информация. Машината Whirlwind-1 е първата, която използва памет с магнитно ядро. Състои се от 2 куба 32 x 32 x 17 с ядра, които осигуряват съхранение на 2048 думи за 16-битови двоични числа с един бит за четност.

Скоро IBM се включва в разработването на електронни компютри. През 1952 г. тя пуска първия си индустриален електронен компютър, IBM 701, който е синхронен паралелен компютър, съдържащ 4000 вакуумни тръби и 12 000 германиеви диода. Подобрена версия на машината IBM 704 се отличава с висока скорост, използва индексни регистри и представя данни във форма с плаваща запетая.

IBM 704
След компютъра IBM 704 беше пуснат IBM 709, който по отношение на архитектурата се доближаваше до машините от второ и трето поколение. В тази машина за първи път се използва индиректно адресиране и за първи път се появяват I/O канали.

През 1956 г. IBM разработи плаващи магнитни глави на въздушна възглавница. Тяхното изобретение направи възможно създаването на нов тип памет - дискови устройства за съхранение (SD), чието значение беше напълно оценено през следващите десетилетия от развитието на компютърните технологии. Първите дискови устройства за съхранение се появяват в машините IBM 305 и RAMAC. Последният имаше пакет, състоящ се от 50 метални диска с магнитно покритие, които се въртяха със скорост от 12 000 rpm. Повърхността на диска съдържаше 100 писти за запис на данни, всяка от които съдържаше 10 000 знака.

След първия производствен компютър UNIVAC-1, Remington-Rand през 1952 г. пуснаха компютъра UNIVAC-1103, който работеше 50 пъти по-бързо. По-късно софтуерните прекъсвания са използвани за първи път в компютъра UNIVAC-1103.

Служителите на Rernington-Rand използваха алгебрична форма на писане на алгоритми, наречена „Кратък код“ (първият интерпретатор, създаден през 1949 г. от Джон Мокли). Освен това е необходимо да се отбележи офицерът от ВМС на САЩ и ръководител на програмния екип, тогава капитан (по-късно единствената жена адмирал във флота) Грейс Хопър, която разработи първата програма за компилиране. Между другото, терминът "компилатор" е въведен за първи път от Г. Хопър през 1951 г. Тази компилираща програма превежда на машинен език цялата програма, написана в алгебрична форма, удобна за обработка. Г. Хопър също е автор на термина „бъг“, приложен към компютрите. Веднъж бръмбар (на английски - буболечка) влетя в лабораторията през отворен прозорец, който, седейки на контактите, ги даде на късо, причинявайки сериозна неизправност в работата на машината. Изгорелият бръмбар беше залепен в административния дневник, където бяха записани различни неизправности. Така е документиран първият бъг в компютрите.

IBM направи първите стъпки в областта на автоматизацията на програмирането, като създаде „Система за бързо кодиране“ за машината IBM 701 през 1953 г. В СССР А. А. Ляпунов предложи един от първите езици за програмиране. През 1957 г. група, ръководена от D. Backus, завършва работата по първия език за програмиране на високо ниво, който по-късно става популярен, наречен FORTRAN. Езикът, внедрен за първи път на компютъра IBM 704, допринесе за разширяване на обхвата на компютрите.

Алексей Андреевич Ляпунов
Във Великобритания през юли 1951 г. на конференция в университета в Манчестър М. Уилкс представи доклад „Най-добрият метод за проектиране на автоматична машина“, който се превърна в пионерска работа върху основите на микропрограмирането. Предложеният от него метод за проектиране на контролни устройства намери широко приложение.

М. Уилкс реализира идеята си за микропрограмиране през 1957 г., когато създава машината EDSAC-2. През 1951 г. М. Уилкс, заедно с Д. Уилър и С. Гил, написват първия учебник по програмиране, „Съставяне на програми за електронни изчислителни машини“.

През 1956 г. Ferranti пуска компютъра Pegasus, който за първи път прилага концепцията за регистри с общо предназначение (GPR). С появата на RON разликата между индексните регистри и акумулаторите беше премахната и програмистът имаше на разположение не един, а няколко акумулаторни регистри.

Появата на персонални компютри

Микропроцесорите за първи път са използвани в различни специализирани устройства, като например калкулатори. Но през 1974 г. няколко компании обявиха създаването на персонален компютър, базиран на микропроцесора Intel-8008, т.е. устройство, което изпълнява същите функции като голям компютър, но е предназначено за един потребител. В началото на 1975 г. се появява първият комерсиално разпространен персонален компютър Altair-8800, базиран на микропроцесора Intel-8080. Този компютър се продаваше за около $ 500. И въпреки че възможностите му бяха много ограничени (RAM беше само 256 байта, нямаше клавиатура и екран), появата му беше посрещната с голям ентусиазъм: няколко хиляди комплекта от машината бяха продадени през първите месеци. Купувачите доставят този компютър с допълнителни устройства: монитор за показване на информация, клавиатура, модули за разширение на паметта и др. Скоро тези устройства започнаха да се произвеждат от други компании. В края на 1975 г. Пол Алън и Бил Гейтс (бъдещите основатели на Microsoft) създадоха интерпретатор на базов език за компютъра Altair, който позволява на потребителите лесно да комуникират с компютъра и лесно да пишат програми за него. Това също допринесе за увеличаването на популярността на персоналните компютри.

Успехът на Altair-8800 принуди много компании също да започнат да произвеждат персонални компютри. Персоналните компютри започнаха да се продават напълно оборудвани, с клавиатура и монитор, търсенето им достигна десетки, а след това и стотици хиляди бройки годишно. Появиха се няколко списания, посветени на персоналните компютри. Ръстът на продажбите беше значително улеснен от множество полезни програми с практическо значение. Появяват се и програми за търговско разпространение, например програмата за редактиране на текст WordStar и процесорът за електронни таблици VisiCalc (съответно 1978 и 1979 г.). Тези и много други програми направиха закупуването на персонални компютри много изгодно за бизнеса: с тяхна помощ стана възможно да се извършват счетоводни изчисления, да се съставят документи и т.н. Използването на големи компютри за тези цели беше твърде скъпо.

В края на 70-те години разпространението на персоналните компютри дори доведе до лек спад в търсенето на големи компютри и миникомпютри (миникомпютри). Това става въпрос за сериозна загриженост за IBM, водещата компания в производството на големи компютри, и през 1979 г. IBM решава да опита силите си на пазара на персонални компютри. Ръководството на компанията обаче подцени бъдещото значение на този пазар и гледаше на създаването на персонален компютър като на малък експеримент - нещо като една от десетките работи, извършени в компанията за създаване на ново оборудване. За да не се харчат твърде много пари за този експеримент, ръководството на компанията даде на звеното, отговорно за този проект, безпрецедентна свобода в компанията. По-специално му беше позволено да не проектира персонален компютър от нулата, а да използва блокове, направени от други компании. И тази единица се възползва напълно от дадения шанс.

За основен микропроцесор на компютъра е избран най-новият тогава 16-битов микропроцесор Intel-8088. Използването му направи възможно значително увеличаване на потенциалните възможности на компютъра, тъй като новият микропроцесор позволяваше работа с 1 мегабайт памет, а всички компютри, налични по това време, бяха ограничени до 64 килобайта.

През август 1981 г. нов компютър, наречен IBM PC, беше официално представен на обществеността и скоро след това придоби голяма популярност сред потребителите. Няколко години по-късно IBM PC зае водеща позиция на пазара, измествайки 8-битовите компютри.

IBM PC
Тайната на популярността на IBM PC е, че IBM не направи своя компютър едно цяло устройство и не защити дизайна му с патенти. Вместо това тя сглоби компютъра от независимо произведени части и не запази в тайна спецификациите на тези части и как са свързани. За разлика от това, принципите на проектиране на IBM PC бяха достъпни за всички. Този подход, наречен принцип на отворената архитектура, направи IBM PC зашеметяващ успех, въпреки че попречи на IBM да сподели ползите от неговия успех. Ето как отвореността на архитектурата на IBM PC повлия върху развитието на персоналните компютри.

Обещанието и популярността на IBM PC направи производството на различни компоненти и допълнителни устройства за IBM PC много привлекателно. Конкуренцията между производителите доведе до по-евтини компоненти и устройства. Много скоро много компании престанаха да се задоволяват с ролята на производители на компоненти за IBM PC и започнаха да сглобяват свои собствени компютри, съвместими с IBM PC. Тъй като тези компании не трябваше да поемат огромните разходи на IBM за проучване и поддържане на структурата на огромна компания, те успяха да продадат компютрите си много по-евтино (понякога 2-3 пъти) от подобни компютри на IBM.

Компютрите, съвместими с IBM PC, първоначално бяха наричани презрително „клонинги“, но това прозвище не се утвърди, тъй като много производители на IBM PC-съвместими компютри започнаха да прилагат технически напредък по-бързо от самата IBM. Потребителите можеха самостоятелно да надграждат своите компютри и да ги оборудват с допълнителни устройства от стотици различни производители.

Персонални компютри на бъдещето

Основата на компютрите на бъдещето няма да бъдат силициеви транзистори, където информацията се предава от електрони, а оптични системи. Носител на информация ще бъдат фотоните, тъй като те са по-леки и по-бързи от електроните. В резултат на това компютърът ще стане по-евтин и по-компактен. Но най-важното е, че оптоелектронните изчисления са много по-бързи от това, което се използва днес, така че компютърът ще бъде много по-мощен.

Компютърът ще бъде малък по размер и с мощността на съвременните суперкомпютри. Компютърът ще се превърне в хранилище на информация, обхващаща всички аспекти от ежедневието ни, няма да бъде обвързан с електрически мрежи. Този компютър ще бъде защитен от крадци благодарение на биометричен скенер, който ще разпознава собственика си по пръстов отпечатък.

Основният начин за комуникация с компютъра ще бъде гласът. Настолният компютър ще се превърне в „бонбон бар“, или по-скоро в гигантски компютърен екран - интерактивен фотонен дисплей. Няма нужда от клавиатура, тъй като всички действия могат да се извършват с докосване на пръст. Но за тези, които предпочитат клавиатура, виртуална клавиатура може да бъде създадена на екрана по всяко време и премахната, когато вече не е необходима.

Компютърът ще се превърне в операционната система на къщата и къщата ще започне да отговаря на нуждите на собственика, ще знае неговите предпочитания (прави кафе в 7 часа, пуска любимата му музика, записва желаното телевизионно шоу, настройва температурата и влажност и др.)

Размерът на екрана няма да играе никаква роля в компютрите на бъдещето. Може да бъде голям колкото вашия работен плот или малък. По-големите версии на компютърни екрани ще бъдат базирани на фотонно възбудени течни кристали, които ще имат много по-ниска консумация на енергия от днешните LCD монитори. Цветовете ще бъдат живи и изображенията ще бъдат точни (възможни са плазмени дисплеи). Всъщност днешната концепция за „резолюция“ ще бъде силно атрофирана.