تاریخچه مختصری از توسعه ابزارهای محاسباتی. نسل های محاسبات

دستگاه های اولیه و دستگاه های شمارش

بشریت هزاران سال پیش استفاده از ساده ترین دستگاه های شمارش را آموخت. محبوب ترین مورد نیاز به تعیین تعداد اقلام مورد استفاده در تجارت مبادله ای بود. یکی از ساده ترین راه حل ها استفاده از معادل وزن کالای در حال تغییر بود که نیازی به محاسبه مجدد دقیق تعداد اجزای آن نداشت. برای این منظور از ساده ترین ترازوهای تعادلی استفاده شد که به این ترتیب به یکی از اولین وسایل برای تعیین کمی جرم تبدیل شد.

اصل هم ارزی به طور گسترده در یکی دیگر از ساده ترین ابزارهای شمارش آشنا، چرتکه یا چرتکه استفاده می شد. تعداد آیتم های شمارش شده با تعداد دومینوی های جابجا شده این ساز مطابقت دارد.

یک وسیله نسبتاً پیچیده برای شمارش می تواند تسبیح باشد که در بسیاری از ادیان استفاده می شود. مؤمن گویی روی چرتکه تعداد نمازهای خوانده شده را روی دانه های تسبیح می شمرد و هنگام عبور از یک دایره کامل تسبیح، دانه های ضد مخصوصی را روی دمی جداگانه حرکت می داد که تعداد دایره های شمارش شده را نشان می داد.

با اختراع چرخ دنده، دستگاه های بسیار پیچیده تری برای انجام محاسبات ظاهر شد. مکانیسم Antikythera، کشف شده در آغاز قرن بیستم، که در محل غرق شدن یک کشتی باستانی که در حدود 65 قبل از میلاد غرق شد، پیدا شد. ه. (طبق منابع دیگر در یا حتی 87 قبل از میلاد)، او حتی می دانست چگونه حرکت سیارات را شبیه سازی کند. احتمالاً برای محاسبات تقویم برای اهداف مذهبی، پیش‌بینی خورشیدگرفتگی و ماه گرفتگی، تعیین زمان کاشت و برداشت و غیره استفاده می‌شد. برای محاسبه فازهای قمری، از انتقال دیفرانسیل استفاده شد، که محققان برای مدت طولانی اختراع آن را زودتر از قرن شانزدهم نسبت می دادند. اما با گذشت دوران باستان، مهارت های ساخت چنین وسایلی فراموش شد. حدود یک و نیم هزار سال طول کشید تا مردم دوباره یاد بگیرند که چگونه مکانیسم هایی با پیچیدگی مشابه ایجاد کنند.

«شمارش ساعت ها» اثر ویلهلم شیکارد

به دنبال آن ماشین هایی توسط بلز پاسکال (پاسکالینا، 1642) و گوتفرید ویلهلم لایب نیتس انجام شد.

آنیتا مارک هشتم، 1961

در اتحاد جماهیر شوروی در آن زمان، معروف ترین و رایج ترین ماشین حساب، ماشین افزودن مکانیکی فلیکس بود که از سال 1929 تا 1978 در کارخانه های کورسک (کارخانه Schetmash)، پنزا و مسکو تولید شد.

ظهور رایانه های آنالوگ در سال های قبل از جنگ

مقاله اصلی: تاریخچه ماشین های محاسباتی آنالوگ

آنالایزر دیفرانسیل، کمبریج، 1938

اولین کامپیوترهای دیجیتال الکترومکانیکی

سری Z توسط کنراد زوزه

بازتولید کامپیوتر Zuse Z1 در موزه فناوری برلین

Zuse و شرکتش رایانه‌های دیگری ساختند که هر کدام با حرف بزرگ Z شروع می‌شدند. معروف‌ترین ماشین‌ها Z11 بود که به صنعت نوری و دانشگاه‌ها فروخته شد و Z22، اولین رایانه با حافظه مغناطیسی.

کلوسوس بریتانیا

در اکتبر 1947، مدیران Lyons & Company، یک شرکت بریتانیایی که دارای فروشگاه‌ها و رستوران‌های زنجیره‌ای بود، تصمیم گرفتند که فعالانه در توسعه توسعه کامپیوترهای تجاری شرکت کنند. کامپیوتر LEO I در سال 1951 راه اندازی شد و اولین کامپیوتر در جهان بود که به طور منظم برای کارهای اداری معمولی استفاده می شد.

ماشین دانشگاه منچستر به نمونه اولیه Ferranti Mark I تبدیل شد. اولین دستگاه از این دست در فوریه 1951 به دانشگاه تحویل داده شد و حداقل 9 دستگاه دیگر بین سالهای 1951 و 1957 فروخته شد.

کامپیوتر نسل دوم IBM 1401 که در اوایل دهه 1960 عرضه شد، حدود یک سوم بازار جهانی کامپیوتر را با بیش از 10000 دستگاه به فروش رساند.

استفاده از نیمه هادی ها نه تنها پردازنده مرکزی، بلکه دستگاه های جانبی را نیز بهبود بخشیده است. نسل دوم دستگاه های ذخیره سازی داده ها امکان ذخیره ده ها میلیون کاراکتر و اعداد را فراهم کرد. یک تقسیم به سختی ثابت ظاهر شد ( درست شد( قابل جابجایی) دستگاه ها تعویض کاست دیسک در یک دستگاه قابل جابجایی تنها چند ثانیه طول کشید. اگرچه ظرفیت رسانه‌های قابل جابجایی معمولاً کمتر بود، اما قابلیت تعویض آن‌ها امکان ذخیره تقریباً نامحدود داده را فراهم می‌کرد. نوار مغناطیسی معمولاً برای بایگانی داده ها استفاده می شد زیرا ظرفیت ذخیره سازی بیشتری را با هزینه کمتر فراهم می کرد.

در بسیاری از ماشین‌های نسل دوم، وظایف ارتباط با دستگاه‌های جانبی به پردازنده‌های کمکی تخصصی واگذار شد. به عنوان مثال، در حالی که پردازنده جانبی در حال خواندن یا پانچ کارت های پانچ است، پردازنده اصلی در حال انجام محاسبات یا انشعاب بر روی برنامه است. یک گذرگاه داده، داده ها را بین حافظه و پردازنده در طول چرخه واکشی و اجرای دستورالعمل حمل می کند، و به طور معمول سایر گذرگاه های داده به دستگاه های جانبی سرویس می دهند. در PDP-1، چرخه دسترسی به حافظه 5 میکروثانیه طول کشید. بیشتر دستورالعمل ها به 10 میکروثانیه نیاز دارند: 5 برای واکشی دستورالعمل و 5 دیگر برای واکشی عملوند.

بهترین کامپیوتر خانگی نسل دوم BESM-6 است که در سال 1966 ساخته شد.

دهه 1960 به بعد: نسل سوم و بعدی

رشد سریع در استفاده از کامپیوتر با به اصطلاح آغاز شد. "نسل سوم" کامپیوترها. این کار با اختراع مدارهای مجتمع آغاز شد که به طور مستقل توسط برنده جایزه نوبل جک کیلبی و رابرت نویس ساخته شدند. این بعدها منجر به اختراع ریزپردازنده توسط تاد هاف (اینتل) شد.

ظهور ریزپردازنده ها منجر به توسعه ریز رایانه ها، رایانه های کوچک و ارزان قیمتی شد که می توانستند متعلق به شرکت ها یا افراد کوچک باشند. میکروکامپیوترها، اعضای نسل چهارم، اولین بار در دهه 1970 ظاهر شدند، در دهه 1980 و پس از آن در همه جا حاضر شدند. استیو وزنیاک، یکی از بنیانگذاران کامپیوتر اپل، به عنوان توسعه دهنده اولین کامپیوتر خانگی تولید انبوه و بعدها اولین کامپیوتر شخصی شناخته شد. رایانه‌های مبتنی بر معماری ریز رایانه‌ها، با قابلیت‌های اضافه شده از پسرعموهای بزرگ‌ترشان، اکنون بر اکثر بخش‌های بازار تسلط دارند.

در اتحاد جماهیر شوروی و روسیه

دهه 1940

در سال 1948، تحت نظارت دکتر علوم فیزیکی و ریاضی S. A. Lebedev، کار در کیف برای ایجاد یک MESM (ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک) آغاز شد. در اکتبر 1951 به بهره برداری رسید.

در پایان سال 1948، کارمندان موسسه انرژی به نام. کریژیژانوفسکی I. S. Brook و B. I. Rameev گواهینامه نویسنده را در رایانه ای با اتوبوس مشترک دریافت می کنند و در سال های 1950-1951. آن را ایجاد کنید. این دستگاه برای اولین بار در جهان از دیودهای نیمه هادی (کوپروکس) به جای لوله های خلاء استفاده می کند. از سال 1948، بروک روی رایانه های دیجیتال الکترونیکی و کنترل با استفاده از فناوری رایانه کار می کند.

در پایان دهه 1950، اصول موازی محاسبات توسعه یافت (A.I. Kitov و دیگران) که بر اساس آن یکی از سریعترین رایانه های آن زمان - M-100 (برای اهداف نظامی) ساخته شد.

در جولای 1961، اتحاد جماهیر شوروی اولین نیمه هادی را راه اندازی کرد جهانیدستگاه کنترل "Dnepr" (قبل از آن فقط ماشین های نیمه هادی تخصصی وجود داشت). حتی قبل از شروع تولید سریال، آزمایشاتی با آن بر روی کنترل فرآیندهای پیچیده تکنولوژیکی در انجام شد

اولین وسیله ای که برای آسان کردن شمارش طراحی شد چرتکه بود. با کمک دومینوهای چرتکه می توان عملیات جمع و تفریق و ضرب های ساده را انجام داد.

1642 - بلز پاسکال، ریاضیدان فرانسوی، اولین ماشین جمع کننده مکانیکی به نام پاسکالینا را طراحی کرد که می توانست به صورت مکانیکی جمع اعداد را انجام دهد.

1673 - گوتفرید ویلهلم لایب‌نیتس ماشینی را طراحی کرد که می‌توانست به صورت مکانیکی چهار عمل حسابی را انجام دهد.

نیمه اول قرن 19 - چارلز بابیج ریاضیدان انگلیسی سعی کرد یک دستگاه محاسباتی جهانی بسازد، یعنی یک کامپیوتر. بابیج آن را موتور تحلیلی نامید. او تشخیص داد که کامپیوتر باید حاوی حافظه باشد و توسط یک برنامه کنترل شود. به گفته بابیج، رایانه یک دستگاه مکانیکی است که برنامه ها برای آن با استفاده از کارت های پانچ تنظیم می شوند - کارت های ساخته شده از کاغذ ضخیم با اطلاعات چاپ شده با استفاده از سوراخ ها (در آن زمان آنها قبلاً به طور گسترده در دستگاه های بافندگی استفاده می شدند).

1941 - مهندس آلمانی Konrad Zuse یک کامپیوتر کوچک بر اساس چندین رله الکترومکانیکی ساخت.

1943 - در ایالات متحده آمریکا، در یکی از شرکت های IBM، هوارد آیکن کامپیوتری به نام "Mark-1" ایجاد کرد. این امکان را فراهم می کرد که محاسبات صدها برابر سریعتر از دست (با استفاده از ماشین اضافه) انجام شود و برای محاسبات نظامی استفاده شد. از ترکیبی از سیگنال های الکتریکی و درایوهای مکانیکی استفاده می کرد. "Mark-1" دارای ابعاد: 15 * 2-5 متر و حاوی 750000 قطعه بود. این دستگاه قادر بود دو عدد 32 بیتی را در 4 ثانیه ضرب کند.

1943 - در ایالات متحده آمریکا، گروهی از متخصصان به رهبری جان ماچلی و پروسپر اکرت شروع به ساخت رایانه ENIAC بر اساس لوله های خلاء کردند.

1945 - ریاضیدان جان فون نویمان برای کار بر روی ENIAC آورده شد و گزارشی از این کامپیوتر تهیه کرد. فون نویمان در گزارش خود اصول کلی عملکرد رایانه ها، یعنی دستگاه های محاسباتی جهانی را فرموله کرد. تا به امروز، اکثریت قریب به اتفاق کامپیوترها مطابق با اصولی که جان فون نویمان تعیین کرده است ساخته می شوند.

1947 - Eckert و Mauchly توسعه اولین ماشین سریال الکترونیکی UNIVAC (رایانه خودکار جهانی) را آغاز کردند. اولین مدل ماشین (UNIVAC-1) برای اداره سرشماری ایالات متحده ساخته شد و در بهار 1951 مورد بهره برداری قرار گرفت. کامپیوتر همزمان و متوالی UNIVAC-1 بر اساس کامپیوترهای ENIAC و EDVAC ایجاد شد. این دستگاه با فرکانس ساعت 2.25 مگاهرتز کار می کرد و حدود 5000 لوله خلاء داشت. ظرفیت ذخیره سازی داخلی 1000 عدد اعشاری 12 بیتی بر روی 100 خط تاخیر جیوه پیاده سازی شد.

1949 - مورنز ویلکس، محقق انگلیسی، اولین کامپیوتر را ساخت که تجسم اصول فون نویمان بود.

1951 - J. Forrester مقاله ای در مورد استفاده از هسته های مغناطیسی برای ذخیره اطلاعات دیجیتال منتشر کرد.ماشین Whirlwind-1 اولین دستگاهی بود که از حافظه هسته مغناطیسی استفاده کرد. این شامل 2 مکعب با 32-32-17 هسته بود که ذخیره سازی 2048 کلمه را برای اعداد باینری 16 بیتی با یک بیت برابری فراهم می کرد.

1952 - IBM اولین کامپیوتر الکترونیکی صنعتی خود را به نام IBM 701 منتشر کرد که یک کامپیوتر موازی همزمان حاوی 4000 لوله خلاء و 12000 دیود بود. نسخه بهبودیافته دستگاه IBM 704 با سرعت بالا متمایز بود، از ثبت شاخص استفاده می کرد و داده ها را به صورت ممیز شناور نشان می داد.

بعد از کامپیوتر IBM 704، IBM 709 عرضه شد که از نظر معماری به ماشین های نسل دوم و سوم نزدیک بود. در این ماشین برای اولین بار از آدرس دهی غیر مستقیم استفاده شد و برای اولین بار کانال های ورودی-خروجی ظاهر شد.

1952 - رمینگتون رند کامپیوتر UNIVAC-t 103 را منتشر کرد که اولین کامپیوتری بود که از وقفه های نرم افزاری استفاده کرد. کارمندان رمینگتون رند از شکل جبری الگوریتم‌های نوشتن به نام «کد کوتاه» استفاده کردند (اولین مفسر که در سال 1949 توسط جان ماچلی ایجاد شد).

1956 - IBM سرهای مغناطیسی شناور را روی یک بالشتک هوا توسعه داد. اختراع آنها امکان ایجاد نوع جدیدی از حافظه - دستگاه های ذخیره سازی دیسک (SD) را فراهم کرد که اهمیت آن در دهه های بعدی توسعه فناوری رایانه کاملاً قدردانی شد. اولین دستگاه های ذخیره سازی دیسک در ماشین های IBM 305 و RAMAC ظاهر شدند. دومی بسته ای متشکل از 50 دیسک فلزی با پوشش مغناطیسی داشت که با سرعت 12000 دور در دقیقه می چرخید. / دقیقه سطح دیسک شامل 100 آهنگ برای ضبط داده ها بود که هر کدام شامل 10000 کاراکتر بود.

1956 - Ferranti کامپیوتر Pegasus را منتشر کرد که در آن مفهوم ثبات های عمومی (GPR) برای اولین بار پیاده سازی شد. با ظهور RON، تمایز بین ثبات های شاخص و انباشته ها حذف شد و برنامه نویس نه یک، بلکه چندین رجیستر انباشته را در اختیار داشت.

1957 - گروهی به رهبری D. Backus کار خود را بر روی اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا به نام FORTRAN تکمیل کردند. این زبان که برای اولین بار در رایانه IBM 704 پیاده سازی شد، به گسترش دامنه رایانه ها کمک کرد.

دهه 1960 - نسل دوم رایانه ها، عناصر منطقی رایانه بر اساس دستگاه های ترانزیستور نیمه هادی پیاده سازی می شوند، زبان های برنامه نویسی الگوریتمی مانند Algol، Pascal و غیره در حال توسعه هستند.

دهه 1970 - نسل سوم کامپیوترها، مدارهای مجتمع حاوی هزاران ترانزیستور روی یک ویفر نیمه هادی. سیستم عامل و زبان های برنامه نویسی ساخت یافته شروع به ایجاد کردند.

1974 - چندین شرکت اعلام کردند که یک رایانه شخصی بر اساس ریزپردازنده Intel-8008 ایجاد کردند - دستگاهی که عملکردهای مشابه یک رایانه بزرگ را انجام می دهد، اما برای یک کاربر طراحی شده است.

1975 - اولین کامپیوتر شخصی Altair-8800 تجاری توزیع شده بر اساس ریزپردازنده Intel-8080 ظاهر شد. این کامپیوتر تنها 256 بایت رم داشت و هیچ صفحه کلید و صفحه نمایشی در آن وجود نداشت.

اواخر سال 1975 - پل آلن و بیل گیتس (بنیانگذاران آینده مایکروسافت) یک مترجم زبان پایه برای کامپیوتر Altair ایجاد کردند که به کاربران اجازه می داد به سادگی با کامپیوتر ارتباط برقرار کنند و به راحتی برای آن برنامه بنویسند.

آگوست 1981 - IBM کامپیوتر شخصی IBM PC را معرفی کرد. ریزپردازنده اصلی کامپیوتر یک ریزپردازنده 16 بیتی Intel-8088 بود که اجازه کار با 1 مگابایت حافظه را می داد.

دهه 1980 - نسل چهارم کامپیوترهای ساخته شده بر روی مدارهای مجتمع بزرگ. ریزپردازنده ها در قالب یک تراشه واحد، تولید انبوه رایانه های شخصی اجرا می شوند.

دهه 1990 - نسل پنجم کامپیوترها، مدارهای مجتمع فوق العاده بزرگ. پردازنده ها حاوی میلیون ها ترانزیستور هستند. ظهور شبکه های کامپیوتری جهانی برای استفاده انبوه.

دهه 2000 - نسل ششم کامپیوترها. یکپارچه سازی رایانه ها و لوازم خانگی، رایانه های جاسازی شده، توسعه محاسبات شبکه.

موسسه آموزشی شهری مدرسه متوسطه شماره 3 ناحیه کاراسوک

موضوع : تاریخچه توسعه فناوری کامپیوتر.

گردآوری شده توسط:

MOUSOSH دانشجویی شماره 3

کوچتوف اگور پاولوویچ

مدیر و مشاور:

سردیوکوف والنتین ایوانوویچ،

معلم علوم کامپیوتر MOUSOSH شماره 3

کاراسوک 2008

ارتباط

معرفی

اولین قدم ها در توسعه دستگاه های شمارش

دستگاه های محاسبه قرن هفدهم

دستگاه های محاسبه قرن 18

دستگاه های شمارش قرن نوزدهم

توسعه فناوری محاسبات در آغاز قرن بیستم

ظهور و توسعه فناوری رایانه در دهه 40 قرن بیستم

توسعه فناوری رایانه در دهه 50 قرن بیستم

توسعه فناوری رایانه در دهه 60 قرن بیستم

توسعه فناوری رایانه در دهه 70 قرن بیستم

توسعه فناوری رایانه در دهه 80 قرن بیستم

توسعه فناوری رایانه در دهه 90 قرن بیستم

نقش فناوری کامپیوتر در زندگی انسان

تحقیقات من

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

ارتباط

ریاضیات و علوم کامپیوتر در تمام زمینه های جامعه اطلاعاتی مدرن استفاده می شود. تولید مدرن، کامپیوتری شدن جامعه و معرفی فناوری های اطلاعاتی مدرن نیازمند سواد و شایستگی ریاضی و اطلاعاتی است. با این حال، امروزه، دوره های مدرسه در علوم کامپیوتر و ICT اغلب یک رویکرد آموزشی یک طرفه را ارائه می دهند که به دلیل فقدان منطق ریاضی لازم برای تسلط کامل بر مطالب، اجازه نمی دهد سطح دانش را به درستی افزایش دهد. همچنین عدم تحریک پتانسیل خلاق دانش آموزان بر انگیزه یادگیری و در نتیجه بر سطح نهایی مهارت ها، دانش و توانایی ها تأثیر منفی می گذارد. چگونه می توان یک موضوع را بدون دانستن تاریخچه آن مطالعه کرد؟ از این مطالب می توان در درس های تاریخ، ریاضی و علوم کامپیوتر استفاده کرد.

امروزه تصور اینکه بتوانید بدون رایانه کار کنید دشوار است. اما چندی پیش، تا اوایل دهه 70، رایانه ها در دسترس دایره بسیار محدودی از متخصصان بودند و استفاده از آنها، به عنوان یک قاعده، محرمانه باقی می ماند و برای عموم مردم کمتر شناخته شده بود. با این حال، در سال 1971، رویدادی رخ داد که وضعیت را به شدت تغییر داد و با سرعت فوق العاده، کامپیوتر را به یک ابزار کار روزمره برای ده ها میلیون نفر تبدیل کرد.

معرفی

مردم یاد گرفتند با انگشتان خود بشمارند. وقتی این کافی نبود، ساده ترین دستگاه های شمارش ظاهر شدند. آباک که در جهان باستان رواج یافت، جایگاه ویژه ای در میان آنها داشت. سپس پس از سالها توسعه انسانی، اولین کامپیوترهای الکترونیکی (رایانه) ظاهر شدند. آنها نه تنها کار محاسباتی را تسریع کردند، بلکه به مردم انگیزه ای برای ایجاد فناوری های جدید دادند. کلمه "کامپیوتر" به معنای "کامپیوتر" است. دستگاه محاسباتی نیاز به خودکار سازی پردازش داده ها، از جمله محاسبات، مدت ها پیش بوجود آمد. امروزه تصور اینکه بتوانید بدون رایانه کار کنید دشوار است. اما چندی پیش، تا اوایل دهه 70، رایانه ها در دسترس دایره بسیار محدودی از متخصصان بودند و استفاده از آنها، به عنوان یک قاعده، محرمانه باقی می ماند و برای عموم مردم کمتر شناخته شده بود. با این حال، در سال 1971، رویدادی رخ داد که وضعیت را به طور اساسی تغییر داد و با سرعت فوق العاده، کامپیوتر را به یک ابزار کار روزمره برای ده ها میلیون نفر تبدیل کرد. در آن سال بدون شک مهم، شرکت تقریبا ناشناخته اینتل از یک شهر کوچک آمریکایی با نام زیبای سانتا کلارا (کالیفرنیا) اولین ریزپردازنده را عرضه کرد. ظهور کلاس جدیدی از سیستم‌های محاسباتی - رایانه‌های شخصی - که امروزه اساساً توسط همه افراد، از دانش‌آموزان دبستانی و حسابداران گرفته تا دانشمندان و مهندسان، مورد استفاده قرار می‌گیرند، مدیون او هستیم. در پایان قرن بیستم، تصور زندگی بدون رایانه شخصی غیرممکن است. کامپیوتر محکم وارد زندگی ما شده است و به دستیار اصلی انسان تبدیل شده است. امروزه در دنیا کامپیوترهای زیادی از شرکت های مختلف، گروه های پیچیدگی، اهداف و نسل های مختلف وجود دارد. در این مقاله به تاریخچه توسعه فناوری رایانه و همچنین مروری کوتاه بر امکانات استفاده از سیستم‌های محاسباتی مدرن و روندهای بعدی در توسعه رایانه‌های شخصی خواهیم پرداخت.

اولین قدم ها در توسعه دستگاه های شمارش

تاریخچه دستگاه های شمارش به قرن ها قبل باز می گردد. قدیمی ترین ابزار محاسبه ای که خود طبیعت در اختیار انسان قرار داد دست خود او بود. برای آسان‌تر کردن شمارش، مردم ابتدا از انگشتان یک دست، سپس از هر دو و در برخی قبایل از انگشتان پا استفاده کردند. در قرن شانزدهم، تکنیک های شمارش انگشت در کتاب های درسی شرح داده شد.

مرحله بعدی در توسعه شمارش استفاده از سنگریزه یا اشیاء دیگر و برای به خاطر سپردن اعداد - بریدگی روی استخوان حیوانات، گره روی طناب بود. به اصطلاح "استخوان Vestonitsa" با شکاف های کشف شده در حفاری ها به مورخان اجازه می دهد فرض کنند که حتی در آن زمان، 30 هزار سال قبل از میلاد، اجداد ما با اصول شمارش آشنا بودند:

توسعه اولیه شمارش نوشتاری به دلیل پیچیدگی عملیات حسابی در ضرب اعدادی که در آن زمان وجود داشت، با مشکل مواجه شد. علاوه بر این، تعداد کمی از مردم نحوه نوشتن را می دانستند و هیچ ماده آموزشی برای نوشتن وجود نداشت - پوست در حدود قرن دوم قبل از میلاد شروع به تولید کرد، پاپیروس بسیار گران بود و استفاده از لوح های گلی ناخوشایند بود.

این شرایط ظاهر یک دستگاه محاسبه ویژه - چرتکه را توضیح می دهد. تا قرن 5 قبل از میلاد. چرتکه در مصر، یونان و روم گسترده شد. این تخته ای با شیارهایی بود که طبق اصل موقعیتی، برخی از اشیاء - سنگریزه ها، استخوان ها در آن قرار می گرفت.

ساز چرتکه مانند در بین همه ملل شناخته شده بود. چرتکه یونانی باستان (تخته یا "تخته سالامینی" که به نام جزیره سالامیس در دریای اژه نامگذاری شده است) تخته ای بود که با ماسه دریا پاشیده شده بود. شیارهایی در ماسه وجود داشت که روی آنها اعداد با سنگریزه مشخص شده بود. یک شیار مربوط به واحدها، دیگری به ده ها و غیره بود. اگر در هنگام شمارش بیش از 10 سنگریزه در هر شیاری جمع آوری می شد، حذف می شد و در رتبه بعدی یک سنگریزه اضافه می شد.

رومی ها چرتکه را بهبود بخشیدند و از تخته های چوبی، ماسه و سنگریزه به تخته های مرمری با شیارهای تراشیده و توپ های مرمری حرکت کردند. بعدها، در حدود سال 500 پس از میلاد، چرتکه بهبود یافت و چرتکه متولد شد، دستگاهی متشکل از مجموعه ای از بند انگشتی که بر روی میله ها بسته شده بودند. سان تابه چرتکه چینی شامل یک قاب چوبی بود که به دو قسمت بالا و پایین تقسیم می شد. چوب ها با ستون ها و مهره ها با اعداد مطابقت دارند. برای چینی ها، شمارش نه بر اساس ده، بلکه بر پنج است.

به دو قسمت تقسیم می شود: در قسمت پایین در هر ردیف 5 دانه وجود دارد، در قسمت بالایی دو عدد. بدین ترتیب برای تنظیم عدد 6 روی این چرتکه ها ابتدا استخوان مربوط به پنج را قرار داده و سپس یک عدد را به رقم واحد اضافه کردند.

ژاپنی ها همین دستگاه را برای شمارش سروبیان می نامیدند:

در روسیه، برای مدت طولانی، با استخوان هایی که در انبوهی قرار می گرفتند، شمارش می کردند. در حدود قرن پانزدهم "چرتکه پلانک" به طور گسترده ای گسترش یافت که تقریباً هیچ تفاوتی با چرتکه معمولی نداشت و شامل یک قاب با طناب های افقی تقویت شده بود که بر روی آن چاله های آلو یا گیلاس حفر شده بود.

در حدود قرن ششم. آگهی در هند روش های بسیار پیشرفته ای برای نوشتن اعداد و قوانین برای انجام عملیات حسابی که امروزه سیستم اعداد اعشاری نامیده می شود، شکل گرفت. هندی ها هنگام نوشتن عددی که فاقد هر رقمی بود (مثلاً 101 یا 1204)، کلمه "خالی" را می گفتند. ” به جای نام شماره. هنگام ضبط، یک نقطه به جای رقم "خالی" قرار داده شد و بعداً یک دایره رسم شد. چنین دایره ای "سونیا" نامیده می شد - در هندی به معنای "فضای خالی" بود. ریاضیدانان عرب این کلمه را به زبان خود ترجمه کردند - آنها گفتند "سیفر". کلمه مدرن "صفر" نسبتاً اخیراً متولد شد - دیرتر از "رقم". این از کلمه لاتین "nihil" - "نه" می آید. در حدود سال 850 میلادی. دانشمند عرب ریاضیدان محمد بن موسی الخوارزم (از شهر خوارزم در کنار رودخانه آمودریا) کتابی در مورد قوانین کلی حل مسائل حسابی با استفاده از معادلات نوشت. به آن «کتاب الجبر» می گفتند. این کتاب نام خود را به علم جبر داد. کتاب دیگری از خوارزمی نقش بسیار مهمی داشت که در آن حساب هندی را به تفصیل شرح داد. سیصد سال بعد (در سال 1120) این کتاب به لاتین ترجمه شد و اولین کتاب شد کتاب درسی حساب «هندی» (یعنی امروزی ما) برای تمام شهرهای اروپایی.

ظهور واژه «الگوریتم» را مدیون محمد بن موسی الخوارزم هستیم.

در پایان قرن پانزدهم، لئوناردو داوینچی (1452-1519) طرحی از یک دستگاه اضافه کننده 13 بیتی با حلقه های ده دندانه ایجاد کرد. اما دست‌نوشته‌های داوینچی تنها در سال 1967 کشف شدند، بنابراین زندگی‌نامه دستگاه‌های مکانیکی از دستگاه افزودن پاسکال می‌آید. بر اساس نقشه‌های او، امروز یک شرکت تولید رایانه آمریکایی یک ماشین کار برای اهداف تبلیغاتی ساخته است.

دستگاه های محاسبه قرن هفدهم

در سال 1614، ریاضیدان اسکاتلندی جان نایپر (1550-1617) جداول لگاریتمی را اختراع کرد. اصل آنها این است که هر عدد مربوط به یک عدد خاص - یک لگاریتم - یک توان است که برای به دست آوردن یک عدد معین، عدد باید به آن افزایش یابد (پایه لگاریتم). هر عددی را می توان به این صورت بیان کرد. لگاریتم تقسیم و ضرب را بسیار ساده می کند. برای ضرب دو عدد کافی است لگاریتم آنها را اضافه کنید. به لطف این ویژگی، عملیات ضرب پیچیده به یک عملیات جمع ساده کاهش می یابد. برای ساده کردن، جداول لگاریتم جمع آوری شد که بعداً در دستگاهی ساخته شد که می تواند به طور قابل توجهی روند محاسبه را سرعت بخشد - یک قانون اسلاید.

ناپیر در سال 1617 روش دیگری (غیر لگاریتمی) را برای ضرب اعداد پیشنهاد کرد. این ابزار که چوب ناپیر (یا بند انگشت) نامیده می شود از صفحات یا بلوک های نازک تشکیل شده است. هر طرف بلوک دارای اعدادی است که یک پیشرفت ریاضی را تشکیل می دهند.

دستکاری بلوک به شما امکان می دهد ریشه های مربعی و مکعبی را استخراج کنید و همچنین اعداد بزرگ را ضرب و تقسیم کنید.

ویلهلم شیکارد

در سال 1623، ویلهلم شیکارد، خاورشناس و ریاضیدان، استاد دانشگاه تیوبین، در نامه هایی به دوستش یوهانس کپلر، طراحی یک "ساعت شمارش" - یک ماشین محاسبه با دستگاهی برای تنظیم اعداد و غلتک ها با یک نوار لغزنده را توصیف کرد. و پنجره ای برای خواندن نتیجه. این ماشین فقط می توانست جمع و تفریق کند (برخی منابع می گویند که این ماشین می تواند ضرب و تقسیم نیز داشته باشد). این اولین ماشین مکانیکی بود. در زمان ما، طبق توضیحات او، مدل آن ساخته شده است:

بلز پاسکال

در سال 1642، ریاضیدان فرانسوی بلز پاسکال (1623-1662) یک دستگاه محاسبه را طراحی کرد تا کار پدرش، یک بازرس مالیات، را آسان کند. این دستگاه امکان افزودن اعداد اعشاری را فراهم می کرد. از نظر بیرونی، مانند جعبه ای با چرخ دنده های متعدد به نظر می رسید.

اساس ماشین اضافه کردن، ضبط کننده یا ابزار شمارش بود. ده برآمدگی داشت که روی هر کدام اعداد نوشته شده بود. برای انتقال ده ها، یک دندانه کشیده روی چرخ دنده وجود داشت که دنده میانی را درگیر می کرد و می چرخاند که چرخش را به چرخ دنده ده ها منتقل می کرد. یک چرخ دنده اضافی مورد نیاز بود تا اطمینان حاصل شود که هر دو چرخ دنده شمارش - یک و ده - در یک جهت می چرخند. چرخ دنده شمارش با استفاده از مکانیزم ضامن دار (انتقال حرکت رو به جلو و عدم انتقال حرکت معکوس) به اهرم متصل شد. انحراف اهرم به یک زاویه یا دیگری امکان وارد کردن اعداد تک رقمی را در شمارنده و جمع آوری آنها فراهم می کند. در ماشین پاسکال یک درایو جغجغه ای به تمام چرخ دنده های شمارش متصل شده بود که امکان افزودن اعداد چند رقمی را فراهم می کرد.

در سال 1642، رابرت بیساکار بریتانیایی، و در سال 1657 - به طور مستقل - S. Partridge یک قانون اسلاید مستطیل شکل را توسعه دادند که طراحی آن تا به امروز تا حد زیادی باقی مانده است.

در سال 1673، فیلسوف، ریاضیدان، فیزیکدان آلمانی، گوتفرید ویلهلم لایبنیتس (Gottfried Wilhelm Leibniz، 1646-1716) یک "ماشین حساب مرحله" ایجاد کرد - یک ماشین محاسبه که به شما امکان می دهد با استفاده از ریشه مربع اضافه کنید، تفریق کنید، ضرب کنید، تقسیم کنید، استخراج کنید. سیستم اعداد باینری

این دستگاه پیشرفته تری بود که از یک قطعه متحرک (نمونه اولیه کالسکه) و یک دسته استفاده می کرد که اپراتور با آن چرخ را می چرخاند. محصول لایب‌نیتس به سرنوشت غم‌انگیز پیشینیان خود دچار شد: اگر کسی از آن استفاده می‌کرد، فقط خانواده لایب‌نیتس و دوستان خانواده‌اش بودند، زیرا زمان تقاضای انبوه برای چنین مکانیسم‌هایی هنوز فرا نرسیده بود.

این ماشین نمونه اولیه ماشین اضافه بود که از سال 1820 تا دهه 60 قرن بیستم استفاده می شد.

دستگاه های محاسبه از قرن 18.

در سال 1700، چارلز پررو «مجموعه تعداد زیادی ماشین‌های اختراع خود کلود پررو» را منتشر کرد که در آن در میان اختراعات کلود پرو (برادر چارلز پرو) یک ماشین اضافه وجود دارد که در آن از قفسه‌های دنده به جای چرخ دنده استفاده می‌شود. این دستگاه «چرتکه رابدولوژیک» نام داشت. این وسیله به این دلیل نامگذاری شد که گذشتگان چرتکه را تخته کوچکی می گفتند که روی آن اعداد نوشته می شود و رابدولوژی - علم اجرا.

عملیات حسابی با استفاده از چوب های کوچک با اعداد.

در سال 1703، گوتفرید ویلهلم لایب‌نیتس رساله‌ای به نام «تصویر حساب دودویی» - در مورد استفاده از سیستم اعداد باینری در رایانه‌ها نوشت. اولین کارهای او در مورد حساب باینری به سال 1679 باز می‌گردد.

کریستین لودویگ گرستن، ریاضیدان، فیزیکدان و ستاره شناس آلمانی، یکی از اعضای انجمن سلطنتی لندن، در سال 1723 یک ماشین حساب اختراع کرد و دو سال بعد آن را ساخت. ماشین Gersten از این نظر قابل توجه است که اولین دستگاهی است که از دستگاهی برای محاسبه ضریب و تعداد عملیات جمع متوالی مورد نیاز هنگام ضرب اعداد استفاده می کند و همچنین امکان کنترل صحت وارد کردن (تنظیم) جمع دوم را فراهم می کند. احتمال خطای ذهنی مرتبط با خستگی ماشین حساب را کاهش می دهد.

در سال 1727، ژاکوب لوپولد یک ماشین محاسبه ساخت که از اصل ماشین لایب نیتس استفاده می کرد.

در گزارش کمیسیون آکادمی علوم پاریس که در سال 1751 در مجله دانشمندان منتشر شد، جملات قابل توجهی وجود دارد: «نتایج روش آقای پریرا که دیدیم برای تأیید یک بار دیگر این نظر کاملاً کافی است. که این روش آموزش ناشنوایان بسیار کاربردی است و شخصی که با چنین موفقیتی از آن استفاده کرده است قابل ستایش و تشویق است... در صحبت از پیشرفتی که شاگرد آقای پریرا در مدت بسیار کوتاهی به دست آورد. با علم به اعداد، باید اضافه کنیم که آقای پریرا از موتور محاسباتی استفاده می کند که خودش آن را اختراع کرده است. این ماشین حسابی در "ژورنال دانشمندان" توضیح داده شده است، اما، متأسفانه، مجله حاوی نقاشی نیست. این ماشین محاسبه از ایده هایی استفاده می کرد که از پاسکال و پررو به عاریت گرفته شده بود، اما در کل یک طرح کاملاً اصلی بود. تفاوت آن با ماشین های شناخته شده در این بود که چرخ های شمارش آن بر روی محورهای موازی قرار نداشتند، بلکه روی یک محور قرار داشتند که از کل ماشین عبور می کرد. این نوآوری که طراحی را فشرده تر می کرد، متعاقباً توسط مخترعان دیگر - Felt و Odner - به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.

در نیمه دوم قرن هفدهم (حداکثر از سال 1770) یک دستگاه جمع در شهر نسویژ ایجاد شد. کتیبه روی این دستگاه بیان می کند که "این دستگاه توسط یهودی ایونا یاکوبسون، ساعت ساز و مکانیک در شهر نسویژ در لیتوانی، "Minsk Voivodeship" اختراع و ساخته شده است. این دستگاه در حال حاضر در مجموعه ابزارهای علمی موزه M.V. Lomonosov (سن پترزبورگ) قرار دارد. یکی از ویژگی های جالب ماشین جاکوبسون، دستگاه خاصی بود که امکان شمارش خودکار تعداد تفریق های انجام شده و به عبارت دیگر تعیین ضریب را فراهم می کرد. وجود این دستگاه، یک مشکل مبتکرانه حل شده در وارد کردن اعداد، توانایی ثبت نتایج متوسط - همه اینها به ما امکان می دهد "ساعت ساز از Nesvizh" را یک طراح برجسته تجهیزات محاسبه بدانیم.

در سال 1774، کشیش روستایی فیلیپ ماتاوس هان اولین ماشین محاسبه کار را توسعه داد. او موفق شد تعداد کمی ماشین حساب بسازد و از همه باورنکردنی بفروشد.

در سال 1775، در انگلستان، کنت استاینهوپ یک دستگاه محاسبه را ایجاد کرد که در آن سیستم های مکانیکی جدید پیاده سازی نمی شد، اما این دستگاه در عملکرد قابل اعتمادتر بود.

دستگاه های محاسبه از قرن 19.

در سال 1804، مخترع فرانسوی ژوزف ماری ژاکارد (1752-1834) راهی برای کنترل خودکار نخ هنگام کار بر روی دستگاه بافندگی ابداع کرد. این روش شامل استفاده از کارت‌های مخصوص با سوراخ‌هایی بود که در مکان‌های مناسب حفر شده بودند (بسته به طرحی که قرار بود روی پارچه اعمال شود). بنابراین، او یک ماشین ریسندگی طراحی کرد که عملکرد آن را می توان با استفاده از کارت های مخصوص برنامه ریزی کرد. عملکرد دستگاه با استفاده از یک دسته کامل از کارت های پانچ برنامه ریزی شده بود که هر کدام یک ضربه شاتل را کنترل می کردند. هنگامی که به یک نقاشی جدید می روید، اپراتور به سادگی یک دسته از کارت های پانچ شده را با دیگری جایگزین می کند. یکی از اکتشافات کلیدی که تعیین کننده پیشرفت بیشتر فناوری رایانه است، ایجاد یک ماشین بافندگی که توسط کارت هایی با سوراخ هایی بر روی آنها سوراخ شده و به شکل نوار به یکدیگر متصل می شود، کنترل می شود.

چارلز خاویر توماس

چارلز خاویر توماس (1785-1870) در سال 1820 اولین ماشین حساب مکانیکی را ایجاد کرد که نه تنها می توانست جمع و ضرب کند، بلکه می توانست تفریق و تقسیم کند. توسعه سریع ماشین حساب های مکانیکی منجر به اضافه شدن تعدادی عملکرد مفید در سال 1890 شد: ذخیره نتایج میانی و استفاده از آنها در عملیات بعدی، چاپ نتیجه و غیره. ایجاد ماشین آلات ارزان و قابل اعتماد امکان استفاده از این ماشین ها را برای مقاصد تجاری و محاسبات علمی فراهم کرد.

چارلز بابیج

در سال 1822م ریاضیدان انگلیسی چارلز بابیج (1792-1871) ایده ایجاد یک ماشین محاسبه کنترل شده با برنامه با دستگاه حساب، دستگاه کنترل، ورودی و چاپ را مطرح کرد.

اولین ماشین طراحی شده بابیج، موتور دیفرانسیل، توسط یک موتور بخار کار می کرد. او جداول لگاریتم را با استفاده از روش تمایز ثابت محاسبه کرد و نتایج را روی صفحه فلزی ثبت کرد. مدل کاری که او در سال 1822 ایجاد کرد، یک ماشین حساب شش رقمی بود که قادر به انجام محاسبات و چاپ جداول عددی بود.

آدا لاولیس

لیدی آدا لاولیس (آدا بایرون، کنتس لاولیس، 1815-1852) به طور همزمان با دانشمند انگلیسی کار می کرد. او اولین برنامه ها را برای دستگاه توسعه داد، ایده های زیادی را مطرح کرد و تعدادی از مفاهیم و اصطلاحات را معرفی کرد که تا به امروز باقی مانده اند.

موتور تحلیلی بابیج توسط علاقه مندان از موزه علوم لندن ساخته شده است. از چهار هزار قطعه آهن، برنز و فولاد تشکیل شده و وزن آن سه تن است. درست است، استفاده از آن بسیار دشوار است - با هر محاسبه باید دسته دستگاه را چندین صد (یا حتی هزاران) بار بچرخانید.

اعداد روی دیسک هایی که به صورت عمودی مرتب شده اند نوشته می شوند (تایپ می شوند) و در موقعیت های 0 تا 9 تنظیم می شوند. موتور توسط یک سری کارت های پانچ شده حاوی دستورالعمل ها (برنامه) هدایت می شود.

تلگراف اول

اولین تلگراف الکتریکی در سال 1937 توسط مخترعان انگلیسی ویلیام کوک (1806-1879) و چارلز ویتستون (1802-1875) ساخته شد. جریان الکتریکی از طریق سیم ها به گیرنده ارسال شد. سیگنال‌ها فلش‌هایی را روی گیرنده فعال می‌کردند که به حروف مختلف اشاره می‌کردند و بنابراین پیام‌ها را منتقل می‌کردند.

هنرمند آمریکایی ساموئل مورس (1791-1872) کد تلگراف جدیدی را اختراع کرد که جایگزین کد کوک و وتستون شد. او برای هر حرف نقطه و خط تیره ایجاد کرد. مورس با گذاشتن یک سیم تلگراف به طول 6 کیلومتر از بالتیمور به واشنگتن و انتقال اخبار انتخابات ریاست جمهوری بر روی آن، رمز خود را به نمایش گذاشت.

بعدها (در سال 1858)، چارلز وتستون سیستمی را ایجاد کرد که در آن یک اپراتور، با استفاده از کد مورس، پیام‌ها را روی نوار کاغذی بلندی تایپ می‌کرد که به دستگاه تلگراف وارد می‌شد. در انتهای خط، ضبط کننده پیام دریافتی را روی نوار کاغذی دیگری تایپ می کرد. بهره وری اپراتورهای تلگراف ده برابر افزایش می یابد - پیام ها اکنون با سرعت صد کلمه در دقیقه ارسال می شوند.

در سال 1846، ماشین حساب Kummer ظاهر شد، که بیش از 100 سال به تولید انبوه رسید - تا دهه هفتاد قرن بیستم. ماشین حساب ها اکنون به یک ویژگی جدایی ناپذیر از زندگی مدرن تبدیل شده اند. اما زمانی که ماشین‌حساب وجود نداشت، ماشین‌حساب کومر مورد استفاده قرار می‌گرفت که به میل طراحان، بعداً به "Addiator"، "Products"، "Rarithmetic Ruler" یا "Progress" تبدیل شد. این وسیله شگفت انگیز که در اواسط قرن نوزدهم ساخته شده است، به گفته سازنده آن، می تواند به اندازه یک کارت بازی ساخته شود و بنابراین به راحتی در یک جیب جا می شود. دستگاه کومر، معلم موسیقی سن پترزبورگ، در میان دستگاه هایی که قبلاً اختراع شده بودند، به دلیل قابل حمل بودن که به مهم ترین مزیت آن تبدیل شد، متمایز بود. اختراع کومر مانند یک تخته مستطیل شکل با لت های شکل دار به نظر می رسید. جمع و تفریق از طریق ساده ترین حرکت نوارها انجام شد. جالب است که ماشین حساب کومر که در سال 1946 به آکادمی علوم سن پترزبورگ ارائه شد، بر محاسبات پولی متمرکز بود.

در روسیه، علاوه بر دستگاه Slonimsky و اصلاحات شمارشگر Kummer، به اصطلاح میله های شمارش که در سال 1881 توسط دانشمند Ioffe اختراع شد، بسیار محبوب بودند.

جورج بول

در سال 1847، ریاضیدان انگلیسی جورج بول (1815-1864) اثر "تحلیل ریاضی منطق" را منتشر کرد. اینگونه بود که شاخه جدیدی از ریاضیات پدیدار شد. جبر بولی نامیده شد. هر مقدار در آن می تواند تنها یکی از دو مقدار را بگیرد: true یا false، 1 یا 0. این جبر برای سازندگان رایانه های مدرن بسیار مفید بود. از این گذشته، رایانه فقط دو نماد را درک می کند: 0 و 1. او را بنیانگذار منطق ریاضی مدرن می دانند.

1855 برادران جورج و ادوارد شوتز از استکهلم اولین کامپیوتر مکانیکی را با استفاده از کار Ch. Babbage ساختند.

در سال 1867، Bunyakovsky ماشین حساب های خود را اختراع کرد که بر اساس اصل چرخ های دیجیتال متصل (دنده پاسکال) بود.

در سال 1878 دانشمند انگلیسی جوزف سوان (1828-1914) لامپ برق را اختراع کرد. این یک فلاسک شیشه ای بود که داخل آن یک فیلامنت کربن بود. برای جلوگیری از سوختن نخ، سوان هوا را از فلاسک خارج کرد.

سال بعد، مخترع آمریکایی توماس ادیسون (1847-1931) نیز لامپ را اختراع کرد. در سال 1880، ادیسون شروع به تولید لامپ های ایمنی کرد و آنها را به قیمت 2.50 دلار به فروش رساند. پس از آن، ادیسون و سوان یک شرکت مشترک به نام ادیسون و شرکت سوان یونایتد الکتریک لایت ایجاد کردند.

در سال 1883، ادیسون هنگام آزمایش با یک لامپ، یک الکترود پلاتین را در یک سیلندر خلاء وارد کرد، ولتاژ اعمال کرد و در کمال تعجب متوجه شد که جریان بین الکترود و رشته کربن جریان دارد. از آنجایی که در آن لحظه هدف اصلی ادیسون افزایش عمر لامپ رشته ای بود، این نتیجه کمی او را مورد توجه قرار داد، اما آمریکایی کارآفرین هنوز یک حق ثبت اختراع دریافت کرد. پدیده ای که برای ما به عنوان انتشار ترمیونی شناخته می شود، در آن زمان «اثر ادیسون» نامیده شد و برای مدتی فراموش شد.

ویلگوت تئوفیلوویچ اودنر

در سال 1880 Vilgodt Teofilovich Odner، یک سوئدی با ملیت، که در سن پترزبورگ زندگی می کرد، یک ماشین اضافه طراحی کرد. باید اعتراف کرد که قبل از Odner ماشین هایی نیز اضافه شده بود - سیستم های K. Thomas. با این حال، آنها غیرقابل اعتماد، اندازه بزرگ و برای کار کردن ناخوشایند بودند.

او در سال 1874 شروع به کار بر روی ماشین اضافه کرد و در سال 1890 تولید انبوه آنها را آغاز کرد. اصلاح آنها "فلیکس" تا دهه 50 تولید شد. ویژگی اصلی ذهن اودنر استفاده از چرخ دنده ای با تعداد دندانه های متغیر (این چرخ نام اودنر را یدک می کشد) به جای غلطک های پلکانی لایب نیتس است. از نظر ساختاری ساده تر از غلتک است و ابعاد کوچک تری دارد.

هرمان هولریث

در سال 1884، مهندس آمریکایی هرمان هیلریت (1860-1929) حق ثبت اختراع "برای ماشین سرشماری" (جدول آماری) را به دست آورد. این اختراع شامل یک کارت پانچ و یک دستگاه مرتب سازی بود. کارت پانچ هولریث آنقدر موفق بود که تا به امروز بدون کوچکترین تغییری وجود داشته است.

ایده قرار دادن داده ها روی کارت های پانچ شده و سپس خواندن و پردازش خودکار آنها به جان بیلینگز و راه حل فنی آن متعلق به هرمان هولریث بود.

جدول نویس کارت هایی به اندازه یک اسکناس دلاری را می پذیرفت. 240 موقعیت روی کارت ها وجود داشت (12 ردیف از 20 موقعیت). هنگام خواندن اطلاعات کارت های پانچ شده، 240 سوزن این کارت ها را سوراخ کردند. جایی که سوزن وارد سوراخ شد، یک تماس الکتریکی را بست، در نتیجه مقدار در شمارنده مربوطه یک افزایش یافت.

توسعه فناوری کامپیوتر

در آغاز قرن بیستم

1904 ریاضیدان معروف روسی، کشتی ساز، آکادمیک A.N. Krylov طراحی ماشینی را برای ادغام معادلات دیفرانسیل معمولی پیشنهاد کرد که در سال 1912 ساخته شد.

فیزیکدان انگلیسی جان امبروز فلمینگ (1849-1945)، با مطالعه "اثر ادیسون"، یک دیود ایجاد می کند. دیودها برای تبدیل امواج رادیویی به سیگنال های الکتریکی استفاده می شوند که می توانند در فواصل طولانی منتقل شوند.

دو سال بعد، با تلاش مخترع آمریکایی لی دی فارست، تریودها ظاهر شدند.

1907 مهندس آمریکایی J. Power یک پانچ خودکار کارت طراحی کرد.

بوریس روزینگ، دانشمند سن پترزبورگ، برای یک لوله اشعه کاتدی به عنوان گیرنده داده درخواست ثبت اختراع می کند.

1918 دانشمند روسی M.A. Bonch-Bruevich و دانشمندان انگلیسی V. Iccles و F. Jordan (1919) به طور مستقل یک دستگاه الکترونیکی را ایجاد کردند که توسط انگلیسی ها ماشه نامیده می شد که نقش زیادی در توسعه فناوری رایانه ایفا کرد.

در سال 1930، وانوار بوش (1890-1974) یک تحلیلگر دیفرانسیل طراحی کرد. در واقع، این اولین تلاش موفقیت آمیز برای ایجاد رایانه ای است که قادر به انجام محاسبات علمی دست و پا گیر است. نقش بوش در تاریخ فناوری رایانه بسیار بزرگ است، اما نام او اغلب در رابطه با مقاله پیشگویانه "آنگونه که ما می اندیشیم" (1945) ظاهر می شود، که در آن او مفهوم فرامتن را توصیف می کند.

Konrad Zuse کامپیوتر Z1 را ایجاد کرد که دارای صفحه کلیدی برای ورود به شرایط مشکل بود. پس از اتمام محاسبات، نتیجه بر روی یک پانل با تعداد زیادی نور کوچک نمایش داده شد. کل مساحت اشغال شده توسط دستگاه 4 متر مربع بود.

Konrad Zuse روشی را برای محاسبات خودکار ثبت کرد.

برای مدل بعدی Z2، K. Zuse یک دستگاه ورودی بسیار مبتکرانه و ارزان ابداع کرد: Zuse با سوراخ کردن فیلم عکاسی 35 میلی‌متری استفاده شده، دستورات کدگذاری دستگاه را آغاز کرد.

در سال 1838 کلود شانون، ریاضیدان و مهندس آمریکایی و دانشمند روسی وی آی. شستاکوف در سال 1941 امکان وجود یک دستگاه منطقی ریاضی برای سنتز و تجزیه و تحلیل سیستم های سوئیچینگ تماس رله را نشان دادند.

در سال 1938، شرکت تلفن Bell Laboratories اولین جمع کننده باینری (مدار الکتریکی که جمع دودویی را انجام می داد) ایجاد کرد - یکی از اجزای اصلی هر رایانه. نویسنده این ایده جورج استیبیتس بود که جبر بولی و بخش‌های مختلف را آزمایش کرد - رله‌های قدیمی، باتری‌ها، لامپ‌ها و سیم‌کشی. در سال 1940، ماشینی متولد شد که می توانست چهار عمل حسابی را روی اعداد مختلط انجام دهد.

ظاهر و

در دهه 40 قرن بیستم.

در سال 1941، مهندس IBM، B. Phelps، کار بر روی ایجاد شمارنده های الکترونیکی اعشاری برای جدول سازها را آغاز کرد و در سال 1942 یک مدل آزمایشی از یک دستگاه ضرب الکترونیکی ایجاد کرد. در سال 1941، Konrad Zuse اولین کامپیوتر باینری رله کنترل شده با برنامه عملیاتی، Z3 را ساخت.

همزمان با ساخت ENIAC، همچنین به صورت مخفیانه، یک کامپیوتر در بریتانیا ساخته شد. پنهان کاری ضروری بود زیرا دستگاهی برای رمزگشایی رمزهای مورد استفاده نیروهای مسلح آلمان در طول جنگ جهانی دوم طراحی می شد. روش رمزگشایی ریاضی توسط گروهی از ریاضیدانان از جمله آلن تورینگ توسعه داده شد. در طول سال 1943، ماشین Colossus در لندن با استفاده از 1500 لوله خلاء ساخته شد. توسعه دهندگان این دستگاه M. Newman و T. F. Flowers هستند.

اگرچه ENIAC و Colossus هر دو روی لوله‌های خلاء کار می‌کردند، اما اساساً از ماشین‌های الکترومکانیکی کپی کردند: محتوای جدید (الکترونیک) به شکل قدیمی فشرده شد (ساختار ماشین‌های پیش‌الکترونیک).

در سال 1937، هاوارد آیکن، ریاضیدان هاروارد، پروژه ای را برای ایجاد یک ماشین محاسبه بزرگ پیشنهاد کرد. این کار توسط رئیس IBM توماس واتسون، که 500 هزار دلار در آن سرمایه گذاری کرد، حمایت مالی شد. طراحی Mark-1 در سال 1939 آغاز شد؛ کامپیوتر توسط شرکت نیویورکی IBM ساخته شد. این رایانه حاوی حدود 750 هزار قطعه، 3304 رله و بیش از 800 کیلومتر سیم بود.

در سال 1944، دستگاه تمام شده به طور رسمی به دانشگاه هاروارد منتقل شد.

در سال 1944، مهندس آمریکایی جان پرسپر اکرت برای اولین بار مفهوم برنامه ذخیره شده در حافظه کامپیوتر را مطرح کرد.

آیکن که از منابع فکری هاروارد و یک ماشین مارک-1 توانا برخوردار بود، چندین دستور از ارتش دریافت کرد. بنابراین مدل بعدی، Mark-2، توسط اداره تسلیحات نیروی دریایی ایالات متحده سفارش داده شد. طراحی در سال 1945 آغاز شد و ساخت و ساز در سال 1947 به پایان رسید. Mark-2 اولین ماشین چندوظیفه ای بود - اتوبوس های متعدد امکان انتقال همزمان چندین اعداد را از یک قسمت کامپیوتر به قسمت دیگر فراهم کردند.

در سال 1948، سرگئی الکساندرویچ لبدف (1990-1974) و B.I. Rameev اولین پروژه کامپیوتر الکترونیکی دیجیتال داخلی را پیشنهاد کردند. تحت رهبری آکادمیک لبدف S.A. و گلوشکووا V.M. کامپیوترهای داخلی در حال توسعه هستند: ابتدا MESM - ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک (1951، کیف)، سپس BESM - ماشین محاسبه الکترونیکی پرسرعت (1952، مسکو). به موازات آنها، استرلا، اورال، مینسک، هرازدان و نایری ایجاد شد.

در سال 1949 یک ماشین برنامه ذخیره شده انگلیسی به نام EDSAC (رایانه خودکار ذخیره سازی تاخیر الکترونیکی) به کار گرفته شد که توسط موریس ویلکس از دانشگاه کمبریج طراحی شده است. کامپیوتر EDSAC حاوی 3000 لامپ خلاء بود و 6 برابر بیشتر از مدل های قبلی خود بهره وری داشت. موریس ویلکیس سیستمی از یادگاری برای دستورالعمل های ماشینی به نام زبان اسمبلی معرفی کرد.

در سال 1949 جان ماچلی اولین مفسر زبان برنامه نویسی به نام «کد ترتیب کوتاه» را ایجاد کرد.

توسعه فناوری کامپیوتر

در دهه 50 قرن بیستم.

در سال 1951، کار بر روی ایجاد UNIVAC (کامپیوتر اتوماتیک جهانی) به پایان رسید. اولین نمونه از ماشین UNIVAC-1 برای اداره سرشماری ایالات متحده ساخته شد. کامپیوتر همگام و ترتیبی UNIVAC-1 بر اساس کامپیوترهای ENIAC و EDVAC ساخته شد که با فرکانس ساعت 2.25 مگاهرتز کار می کرد و حاوی حدود 5000 لوله خلاء بود. دستگاه ذخیره سازی داخلی با ظرفیت 1000 عدد اعشاری دوازده بیتی بر روی 100 خط تاخیر جیوه ساخته شده است.

این کامپیوتر از آن جهت جالب است که هدف آن تولید نسبتاً انبوه بدون تغییر معماری بوده و توجه ویژه ای به قسمت جانبی (امکانات ورودی-خروجی) شده است.

جی فارستر حافظه هسته مغناطیسی را به ثبت رساند. برای اولین بار چنین حافظه ای در دستگاه Whirlwind-1 استفاده شد. این شامل دو مکعب با هسته های 32x32x17 بود که ذخیره سازی 2048 کلمه را برای اعداد باینری 16 بیتی با یک بیت برابری فراهم می کرد.

این دستگاه اولین دستگاهی بود که از یک گذرگاه غیرتخصصی جهانی استفاده کرد (روابط بین دستگاه های مختلف کامپیوتری منعطف می شود) و دو دستگاه به عنوان سیستم های ورودی-خروجی استفاده شد: یک لوله پرتو کاتدی ویلیامز و یک ماشین تحریر با نوار کاغذی پانچ شده (flexowriter).

«ترادیس» که در سال 1955 منتشر شد. - اولین کامپیوتر ترانزیستوری از آزمایشگاه تلفن بل - حاوی 800 ترانزیستور بود که هر کدام در یک محفظه جداگانه محصور شده بود.

در سال 1957 در مدل IBM 350 RAMAC برای اولین بار حافظه دیسک (دیسک های آلومینیومی مغناطیسی شده با قطر 61 سانتی متر) ظاهر شد.

G. Simon، A. Newell، J. Shaw GPS را ایجاد کردند - یک حل کننده جهانی مشکلات.

در سال 1958 جک کیلبی از Texas Instruments و Robert Noyce از Fairchild Semiconductor به طور مستقل مدار مجتمع را اختراع کردند.

1955-1959 دانشمندان روسی A.A. لیاپانوف، اس.اس. کامینین، ای.ز. لیوبیمسکی، A.P. ارشوف، L.N. کورولف، V.M. کوروچکین، M.R. شورا-بورا و دیگران "برنامه های برنامه نویسی" - نمونه های اولیه مترجمان را ایجاد کردند. V.V. Martynyuk یک سیستم رمزگذاری نمادین ایجاد کرد - وسیله ای برای تسریع توسعه و اشکال زدایی برنامه ها.

1955-1959 پایه و اساس تئوری برنامه نویسی (A.A. Lyapunov، Yu.I. Yanov، A.A. Markov، L.A. Kaluzhin) و روش های عددی (V.M. Glushkov، A.A. Samarsky، A.N. Tikhonov) گذاشته شد. طرح‌های مکانیسم تفکر و فرآیندهای ژنتیکی، الگوریتم‌های تشخیص بیماری‌های پزشکی مدل‌سازی می‌شوند (A.A. Lyapunov، B.V. Gnedenko، N.M. Amosov، A.G. Ivakhnenko، V.A. Kovalevsky، و غیره).

1959 تحت رهبری S.A. لبدف دستگاه BESM-2 را با بهره وری 10 هزار عملیات در ثانیه ایجاد کرد. استفاده از آن با محاسبات پرتاب موشک های فضایی و اولین ماهواره های مصنوعی زمین در جهان همراه است.

1959 ماشین M-20 ساخته شد، طراح ارشد S.A. لبدف در زمان خود، یکی از سریع ترین ها در جهان (20 هزار عملیات در ثانیه). از این دستگاه برای حل اکثر مسائل نظری و کاربردی مربوط به توسعه پیشرفته ترین زمینه های علم و فناوری آن زمان استفاده می شد. بر اساس M-20، چند پردازنده منحصر به فرد M-40 ایجاد شد - سریعترین کامپیوتر آن زمان در جهان (40 هزار عملیات در ثانیه). M-20 با نیمه هادی BESM-4 و M-220 (200 هزار عملیات در ثانیه) جایگزین شد.

توسعه فناوری کامپیوتر

در دهه 60 قرن بیستم.

در سال 1960، برای مدت کوتاهی، گروه CADASYL (کنفرانس زبان های سیستم داده ها) به رهبری جوی وگستاین و با پشتیبانی IBM، یک زبان برنامه نویسی تجاری استاندارد به نام COBOL (زبان تجاری متداول) را توسعه داد. این زبان بر حل مشکلات اقتصادی یا به عبارت دقیق تر، روی پردازش اطلاعات متمرکز است.

در همان سال، J. Schwartz و دیگران از شرکت System Development زبان برنامه نویسی Jovial را توسعه دادند. این نام از نسخه خود جولز زبان الگوریتمی بین‌المللی گرفته شده است. جاوا رویه‌ای، نسخه Algol-58. عمدتاً برای کاربردهای نظامی توسط نیروی هوایی ایالات متحده استفاده می‌شود.

IBM یک سیستم محاسباتی قدرتمند به نام Stretch (IBM 7030) توسعه داده است.

1961 IBM Deutschland اتصال کامپیوتر به خط تلفن را با استفاده از مودم پیاده سازی کرد.

همچنین پروفسور آمریکایی جان مک کارتنی زبان LISP (زبان پردازش فهرست) را توسعه داد.

جی. گوردون، رئیس توسعه سیستم های شبیه سازی در IBM، زبان GPSS (سیستم شبیه سازی هدف عمومی) را ایجاد کرد.

کارمندان دانشگاه منچستر به رهبری تی کیلبرن کامپیوتر Atlas را ایجاد کردند که برای اولین بار مفهوم حافظه مجازی را پیاده سازی کرد. اولین مینی کامپیوتر (PDP-1) قبل از سال 1971، زمان ایجاد اولین ریزپردازنده (اینتل 4004) ظاهر شد.

در سال 1962، R. Griswold زبان برنامه نویسی SNOBOL را با تمرکز بر پردازش رشته توسعه داد.

استیو راسل اولین بازی کامپیوتری را توسعه داد. چه نوع بازی بود، متأسفانه، معلوم نیست.

E.V. Evreinov و Yu. Kosarev مدلی از یک تیم از رایانه ها را پیشنهاد کردند و امکان ساخت ابر رایانه ها را بر اساس اصول اجرای موازی عملیات، ساختار منطقی متغیر و همگنی ساختاری اثبات کردند.

IBM اولین دستگاه های حافظه جانبی با دیسک های قابل جابجایی را منتشر کرد.

کنت ای. آیورسون (IBM) کتابی به نام "یک زبان برنامه نویسی" (APL) منتشر کرد. در ابتدا، این زبان به عنوان نمادی برای نوشتن الگوریتم ها عمل می کرد. اولین پیاده سازی APL/360 در سال 1966 توسط آدین فالکف (هاروارد، IBM) انجام شد. نسخه هایی از مترجمان برای رایانه شخصی وجود دارد. به دلیل دشواری خواندن برنامه های زیردریایی هسته ای، گاهی اوقات به آن "چینی بیسیک" می گویند. در واقع، این یک زبان رویه ای، بسیار فشرده و بسیار سطح بالا است. نیاز به صفحه کلید خاص دارد. توسعه بیشتر - APL2.

1963 کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات تایید شده است - ASCII (American Standard Code Informatio Interchange).

جنرال الکتریک اولین DBMS تجاری (سیستم مدیریت پایگاه داده) را ایجاد کرد.

1964 U. Dahl و K. Nygort زبان مدلسازی SIMULA-1 را ایجاد کردند.

در سال 1967 تحت رهبری S.A. Lebedev و V.M. Melnikov، یک ماشین محاسباتی پرسرعت BESM-6 در ITM و VT ایجاد شد.

به دنبال آن "البروس" - نوع جدیدی از کامپیوتر با بهره وری 10 میلیون عملیات در ثانیه، قرار گرفت.

توسعه فناوری کامپیوتر

در دهه 70 قرن بیستم.

در سال 1970 چارلز مور، کارمند رصدخانه ملی رادیو نجوم، زبان برنامه نویسی FORT را ایجاد کرد.

دنیس ریچی و کنت تامسون اولین نسخه یونیکس را منتشر کردند.

دکتر کاد اولین مقاله در مورد مدل داده های رابطه ای را منتشر می کند.

در سال 1971 اینتل (ایالات متحده آمریکا) اولین ریزپردازنده (MP) را ایجاد کرد - یک دستگاه منطقی قابل برنامه ریزی که با استفاده از فناوری VLSI ساخته شده است.

پردازنده 4004 4 بیتی بود و می توانست 60 هزار عملیات در ثانیه انجام دهد.

1974 اینتل اولین ریزپردازنده جهانی هشت بیتی 8080 را با 4500 ترانزیستور توسعه داد. ادوارد رابرتز از MITS اولین رایانه شخصی Altair را بر روی یک تراشه جدید از اینتل به نام 8080 ساخت. Altair اولین رایانه شخصی تولید انبوه بود که اساساً آغاز یک صنعت کامل بود. این کیت شامل یک پردازنده، یک ماژول حافظه 256 بایتی، یک گذرگاه سیستم و برخی چیزهای کوچک دیگر بود.

برنامه نویس جوان پل آلن و دانشجوی دانشگاه هاروارد، بیل گیتس، زبان BASIC را برای Altair پیاده سازی کردند. آنها متعاقباً مایکروسافت را تأسیس کردند که امروزه بزرگترین تولید کننده نرم افزار است.

توسعه فناوری کامپیوتر

در دهه 80 قرن بیستم.

1981 Compaq اولین لپ تاپ را عرضه کرد.

Niklaus Wirth زبان برنامه نویسی MODULA-2 را توسعه داد.

اولین کامپیوتر قابل حمل ساخته شد - Osborne-1 با وزن حدود 12 کیلوگرم. با وجود شروع نسبتاً موفق، شرکت دو سال بعد ورشکست شد.

1981 IBM اولین کامپیوتر شخصی به نام IBM PC را بر اساس ریزپردازنده 8088 منتشر کرد.

1982 اینتل ریزپردازنده 80286 را عرضه کرد.

شرکت آمریکایی تولید کننده رایانه IBM که قبلاً در تولید رایانه های بزرگ جایگاه پیشرو داشت، شروع به تولید رایانه های شخصی حرفه ای IBM PC با سیستم عامل MS DOS کرد.

Sun شروع به تولید اولین ایستگاه های کاری کرد.

شرکت توسعه لوتوس صفحه گسترده Lotus 1-2-3 را منتشر کرد.

شرکت انگلیسی Inmos بر اساس ایده‌های تونی هور، استاد دانشگاه آکسفورد در مورد «برهمکنش فرآیندهای متوالی» و مفهوم زبان برنامه‌نویسی آزمایشی دیوید می، زبان OCCAM را ایجاد کرد.

1985 اینتل یک ریزپردازنده 32 بیتی 80386 متشکل از 250 هزار ترانزیستور منتشر کرد.

سیمور کری ابررایانه CRAY-2 را با ظرفیت 1 میلیارد عملیات در ثانیه ساخت.

مایکروسافت اولین نسخه از محیط عامل گرافیکی ویندوز را منتشر کرد.

ظهور یک زبان برنامه نویسی جدید، C++.

توسعه فناوری کامپیوتر

در دهه 90 قرن بیستم.

1990 مایکروسافت ویندوز 3.0 را منتشر کرد.

تیم برنرز لی زبان HTML (زبان نشانه گذاری فرامتن؛ قالب اصلی اسناد وب) و نمونه اولیه شبکه جهانی وب را توسعه داد.

کری ابرکامپیوتر Cray Y-MP C90 را با 16 پردازنده و سرعت 16 Gflops عرضه کرد.

1991 مایکروسافت ویندوز 3.1 را منتشر کرد.

فرمت گرافیکی JPEG توسعه یافته است

فیلیپ زیمرمن PGP، یک سیستم رمزگذاری پیام کلید عمومی را اختراع کرد.

1992 اولین سیستم عامل رایگان با قابلیت های عالی ظاهر شد - لینوکس. دانشجوی فنلاندی لینوس توروالدز (نویسنده این سیستم) تصمیم گرفت دستورات پردازنده 386 اینتل را آزمایش کند و آنچه را که به دست آورده بود در اینترنت منتشر کرد. صدها برنامه نویس از سراسر جهان شروع به اضافه کردن و کار مجدد برنامه کردند. این به یک سیستم عامل کاملاً کاربردی تبدیل شده است. تاریخ در مورد اینکه چه کسی تصمیم گرفت آن را لینوکس بنامد ساکت است، اما نحوه پیدایش این نام کاملاً واضح است. "Linu" یا "Lin" از طرف سازنده و "x" یا "ux" - از یونیکس، زیرا سیستم عامل جدید بسیار شبیه به آن بود، فقط اکنون روی کامپیوترهایی با معماری x86 کار می کرد.

DEC اولین پردازنده 64 بیتی RISC Alpha را معرفی کرد.

1993 اینتل یک ریزپردازنده 64 بیتی پنتیوم را منتشر کرد که از 3.1 میلیون ترانزیستور تشکیل شده بود و می توانست 112 میلیون عملیات در ثانیه انجام دهد.

فرمت فشرده سازی ویدئو MPEG ظاهر شد.

1994 شروع انتشار توسط Power Mac از سری Apple Computers - Power PC.

در سال 1995، DEC عرضه پنج مدل جدید از رایانه های شخصی Celebris XL را اعلام کرد.

NEC از تکمیل ساخت اولین تراشه جهان با ظرفیت حافظه 1 گیگابایت خبر داد.

سیستم عامل ویندوز 95 ظاهر شد.

SUN زبان برنامه نویسی جاوا را معرفی کرد.

قالب RealAudio ظاهر شد - جایگزینی برای MPEG.

1996 مایکروسافت اینترنت اکسپلورر 3.0 را منتشر کرد که یک رقیب نسبتاً جدی برای Netscape Navigator بود.

1997 اپل سیستم عامل Macintosh OS 8 را منتشر کرد.

نتیجه

کامپیوتر شخصی به سرعت وارد زندگی ما شد. همین چند سال پیش به ندرت مشاهده می شد که نوعی کامپیوتر شخصی وجود داشت، اما بسیار گران بود و حتی هر شرکتی نمی توانست در دفتر خود یک کامپیوتر داشته باشد. اکنون هر سومین خانه یک کامپیوتر دارد که قبلاً عمیقاً در زندگی انسان جاسازی شده است.

رایانه های مدرن یکی از مهم ترین دستاوردهای اندیشه بشری را نشان می دهند که به سختی می توان تأثیر آن را بر توسعه پیشرفت علمی و فناوری دست بالا گرفت. دامنه کاربردهای کامپیوتری بسیار زیاد است و پیوسته در حال گسترش است.

تحقیقات من

تعداد کامپیوترهای متعلق به دانش آموزان در مدرسه در سال 2007.

تعداد دانش اموزان	کامپیوتر داشته باشید	درصد از مقدار کل

تعداد کامپیوترهای متعلق به دانش آموزان در مدرسه در سال 2008.

تعداد دانش اموزان	کامپیوتر داشته باشید	درصد از مقدار کل

افزایش تعداد کامپیوتر در بین دانش آموزان:

ظهور کامپیوتر در مدرسه

نتیجه

متأسفانه، پوشش کل تاریخ رایانه ها در چارچوب یک چکیده غیرممکن است. می‌توانستیم برای مدت طولانی در مورد اینکه چگونه در شهر کوچک پالو آلتو (کالیفرنیا) در مرکز تحقیقات زیراکس PARK، برنامه‌نویسان آن زمان جمع شدند تا مفاهیم انقلابی را توسعه دهند که تصویر ماشین‌ها را به طور اساسی تغییر داد و راه را هموار کرد. برای کامپیوترهای پایان قرن بیستم به عنوان یک دانش آموز با استعداد، بیل گیتس و دوستش پل آلن با اد رابرتسون آشنا شدند و زبان BASIC شگفت انگیز را برای کامپیوتر Altair ایجاد کردند که امکان توسعه برنامه های کاربردی را برای آن فراهم کرد. همانطور که ظاهر کامپیوتر شخصی به تدریج تغییر کرد، یک مانیتور و صفحه کلید، یک درایو فلاپی دیسک، به اصطلاح فلاپی دیسک و سپس یک هارد دیسک ظاهر شد. یک چاپگر و یک ماوس به لوازم جانبی جدایی ناپذیر تبدیل شدند. می توان در مورد جنگ نامرئی در بازارهای رایانه برای حق تعیین استانداردها بین شرکت بزرگ IBM و اپل جوان صحبت کرد که جرات رقابت با آن را داشت و تمام جهان را مجبور کرد تصمیم بگیرند که کدام بهتر است، مکینتاش یا رایانه شخصی؟ و در مورد بسیاری از چیزهای جالب دیگر که اخیراً اتفاق افتاده است، اما قبلاً به تاریخ تبدیل شده است.

برای بسیاری، دنیای بدون کامپیوتر، تاریخ دوری است، تقریباً به اندازه کشف آمریکا یا انقلاب اکتبر. اما هر بار که کامپیوتر را روشن می کنید، غیرممکن است که از نبوغ انسانی که این معجزه را خلق کرده است شگفت زده نشوید.

رایانه های شخصی مدرن سازگار با IBM PC پرکاربردترین نوع رایانه هستند، قدرت آنها دائماً در حال افزایش است و دامنه آنها در حال گسترش است. این رایانه ها می توانند با هم شبکه شوند و به ده ها یا صدها کاربر اجازه می دهند به راحتی اطلاعات را مبادله کنند و به طور همزمان به پایگاه های داده دسترسی داشته باشند. پست الکترونیکی به کاربران کامپیوتر این امکان را می دهد که با استفاده از شبکه تلفن معمولی پیام های متنی و فکس را به شهرها و کشورها ارسال کنند و اطلاعات را از بانک های داده بزرگ بازیابی کنند. سیستم جهانی ارتباطات الکترونیکی اینترنت فرصت بسیار کم هزینه ای را برای دریافت سریع اطلاعات از تمام گوشه و کنار جهان فراهم می کند، قابلیت های ارتباط صوتی و فکس را فراهم می کند و ایجاد شبکه های انتقال اطلاعات درون سازمانی را برای شرکت هایی با شعبه در شهرها و کشورهای مختلف تسهیل می کند. با این حال، قابلیت های رایانه های شخصی سازگار با IBM PC برای پردازش اطلاعات هنوز محدود است و استفاده از آنها در همه شرایط توجیه نمی شود.

برای درک تاریخچه فناوری رایانه، چکیده بررسی شده حداقل دو جنبه دارد: اول، تمام فعالیت های مربوط به محاسبات خودکار قبل از ایجاد رایانه ENIAC به عنوان ماقبل تاریخ در نظر گرفته می شد. دوم، توسعه فناوری رایانه تنها بر اساس فناوری سخت افزار و مدارهای ریزپردازنده تعریف می شود.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1. Guk M. "IBM PC Hardware" - سنت پترزبورگ: "پیتر"، 1997.

2. Ozertsovsky S. "ریزپردازنده های اینتل: از 4004 تا پنتیوم پرو"، مجله هفته کامپیوتر شماره 41 -

3. Figurnov V.E. "IBM PC برای کاربر" - M.: "Infra-M"، 1995.

4. Figurnov V.E. IBM PC برای کاربر. دوره کوتاه" - م.: 1999.

5. 1996 Frolov A.V., Frolov G.V. "سخت افزار IBM PC" - M.: DIALOG-MEPhI، 1992.

نسل ها:

I. کامپیوتر در ال. لامپ ها، عملکرد حدود 20000 عملیات در ثانیه است، هر دستگاه زبان برنامه نویسی خود را دارد. ("BESM"، "Strela"). II. در سال 1960، ترانزیستورها، که در سال 1948 اختراع شدند، در رایانه ها مورد استفاده قرار گرفتند؛ آنها قابل اعتمادتر، بادوام تر و دارای رم بزرگ بودند. 1 ترانزیستور می تواند جایگزین ~40 el. لامپ می شود و با سرعت بیشتری کار می کند. از نوارهای مغناطیسی به عنوان رسانه ذخیره سازی استفاده شد. ("مینسک-2"، "اورال-14"). III. در سال 1964، اولین مدارهای مجتمع (IC) ظاهر شد و به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. آی سی کریستالی با مساحت 10 میلی متر مربع است. 1 آی سی می تواند جایگزین 1000 ترانزیستور شود. 1 کریستال - 30 تن "انیاک". پردازش چندین برنامه به صورت موازی امکان پذیر شد. IV. برای اولین بار، مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ (LSIs) مورد استفاده قرار گرفتند که تقریباً از نظر قدرت با 1000 IC مطابقت داشت. این امر منجر به کاهش هزینه تولید رایانه شده است. در سال 1980، امکان قرار دادن پردازنده مرکزی یک کامپیوتر کوچک روی یک تراشه 1/4 اینچی فراهم شد. ("ایلیاک"، "البروس"). V. سینت سایزرها، صداها، توانایی انجام گفتگو، اجرای دستورات داده شده با صدا یا لمس.

دستگاه های اولیه و دستگاه های شمارش

فناوری کامپیوتر یک جزء حیاتی در پردازش محاسبات و پردازش داده ها است. اولین وسیله برای محاسبه، چوب های شمارش بود. همانطور که آنها توسعه یافتند، این دستگاه ها پیچیده تر شدند، به عنوان مثال، مانند مجسمه های سفالی فنیقی که همچنین قصد داشتند تعداد موارد شمارش شده را به صورت بصری نشان دهند. چنین وسایلی توسط تاجران و حسابداران آن زمان استفاده می شد. به تدریج، از ساده ترین دستگاه ها برای شمارش، دستگاه های پیچیده تر و بیشتری متولد شدند: چرتکه (چرتکه)، قانون اسلاید، ماشین اضافه مکانیکی، رایانه الکترونیکی. اصل هم ارزی به طور گسترده در ساده ترین دستگاه محاسبه، چرتکه یا چرتکه استفاده می شد. تعداد آیتم های شمارش شده با تعداد دومینوی های جابجا شده این ساز مطابقت دارد. یک وسیله نسبتاً پیچیده برای شمارش می تواند تسبیح باشد که در بسیاری از ادیان استفاده می شود. مؤمن، گویی روی چرتکه، تعداد نمازهای خوانده شده را روی دانه های تسبیح می شمرد و هنگامی که «

«شمارش ساعت ها» اثر ویلهلم شیکارد

در سال 1623، ویلهلم شیکارد "ساعت شمارش" را اختراع کرد - اولین ماشین حساب مکانیکی که می توانست چهار عملیات حسابی را انجام دهد. به دنبال آن ماشین هایی توسط بلز پاسکال (پاسکالینا، 1642) و گوتفرید ویلهلم لایب نیتس انجام شد.

در حدود سال 1820، چارلز خاویر توماس اولین ماشین حساب مکانیکی موفق و تولید انبوه را ایجاد کرد، حسابی توماس، که می توانست جمع، تفریق، ضرب و تقسیم کند. اساساً بر اساس کار لایب نیتس بود. ماشین حساب های مکانیکی که اعداد اعشاری را می شمارند تا دهه 1970 استفاده می شد. لایب نیتس همچنین سیستم اعداد باینری را که جزء اصلی همه کامپیوترهای مدرن است، توصیف کرد. با این حال، تا دهه 1940، بسیاری از پیشرفت‌های بعدی (از جمله ماشین‌های چارلز بابیج و حتی انیاک 1945) بر اساس یک سیستم اعشاری دشوارتر برای پیاده‌سازی بود.

سیستم جوک باکس کارت پانچ

در سال 1801، ژوزف ماری ژاکارد یک ماشین بافندگی ایجاد کرد که در آن الگوی گلدوزی شده توسط کارت های پانچ مشخص می شد. سری کارت ها را می توان جایگزین کرد و تغییر الگو نیازی به تغییر در مکانیک دستگاه نداشت. این یک نقطه عطف مهم در تاریخ برنامه نویسی بود. در سال 1838، چارلز بابیج از توسعه موتور دیفرانسیل به طراحی موتور تحلیلی پیچیده‌تر حرکت کرد، که اصول برنامه‌نویسی آن مستقیماً به کارت‌های پانچ شده جاکارد بازمی‌گردد. در سال 1890، اداره سرشماری ایالات متحده از کارت های پانچ و مکانیسم های مرتب سازی توسعه یافته توسط هرمان هولریث برای پردازش سیل داده های سرشماری ده ساله که توسط قانون اساسی مقرر شده بود استفاده کرد. شرکت Hollerith در نهایت به هسته اصلی IBM تبدیل شد. این شرکت فناوری کارت پانچ را به ابزاری قدرتمند برای پردازش داده های تجاری توسعه داد و خط گسترده ای از تجهیزات تخصصی ضبط داده را تولید کرد. تا سال 1950، فناوری IBM در صنعت و دولت فراگیر شده بود. بسیاری از راه حل های کامپیوتری از کارت های پانچ قبل (و بعد از) اواخر دهه 1970 استفاده می کردند.

1835-1900: اولین ماشین های قابل برنامه ریزی

در سال 1835، چارلز بابیج موتور تحلیلی خود را توصیف کرد. این یک طراحی کامپیوتری با هدف عمومی بود که از کارت های پانچ به عنوان داده های ورودی و ذخیره برنامه و یک موتور بخار به عنوان منبع انرژی استفاده می کرد. یکی از ایده های کلیدی استفاده از چرخ دنده برای انجام توابع ریاضی بود. پرسی لودگیت، حسابدار اهل دوبلین [ایرلند]، راه بابیج را دنبال کرد، اگرچه از کارهای قبلی او بی خبر بود. او به طور مستقل یک کامپیوتر مکانیکی قابل برنامه ریزی طراحی کرد که در مقاله ای که در سال 1909 منتشر شد توضیح داد.

دهه 1930 تا 1960: ماشین حساب های رومیزی

دستگاه افزودن فلیکس رایج ترین دستگاه در اتحاد جماهیر شوروی است. محصول 1929-1978

در سال 1948، کورتا ظاهر شد، یک ماشین حساب مکانیکی کوچک که می‌توان آن را در یک دست نگه داشت. در دهه‌های 1950 و 1960، چندین برند از دستگاه‌های مشابه در بازار غرب ظاهر شدند. اولین ماشین حساب کاملاً الکترونیکی رومیزی انگلیسی ANITA Mk بود. VII، که از یک نمایشگر لوله "Nixie" و 177 لوله تیراترون مینیاتوری استفاده می کرد. در ژوئن 1963، فریدن EC-130 را با چهار عملکرد معرفی کرد. این دستگاه کاملاً ترانزیستوری بود، دارای وضوح 13 رقمی بر روی یک لوله پرتو کاتدی 5 اینچی بود و توسط شرکت با قیمت 2200 دلار برای بازار ماشین حساب به بازار عرضه شد. توابع ریشه مربع و معکوس به مدل EC 132 اضافه شده است. در سال 1965، آزمایشگاه وانگ LOCI-2 را تولید کرد، یک ماشین حساب رومیزی ترانزیستوری 10 رقمی که از نمایشگر لوله ای Nixie استفاده می کرد و می توانست لگاریتم ها را محاسبه کند.

ظهور رایانه های آنالوگ در سال های قبل از جنگ

دیفرانسیل آنالایزر، کمبریج، 1938 قبل از جنگ جهانی دوم، کامپیوترهای آنالوگ مکانیکی و الکتریکی به عنوان پیشرفته ترین ماشین ها در نظر گرفته می شدند و به طور گسترده اعتقاد بر این بود که آینده محاسباتی خواهند بود. رایانه‌های آنالوگ از این واقعیت استفاده کردند که ریاضیات پدیده‌های مقیاس کوچک - موقعیت چرخ‌ها یا ولتاژ و جریان الکتریکی - شبیه ریاضیات سایر پدیده‌های فیزیکی مانند مسیرهای بالستیک، اینرسی، تشدید، انتقال انرژی، ممان اینرسی، آنها این و سایر پدیده های فیزیکی را با مقادیر ولتاژ و جریان الکتریکی مدل کردند.

اولین کامپیوترهای دیجیتال الکترومکانیکی

سری Z کنراد زوزه در سال 1936، در حالی که در آلمان نازی در انزوا کار می کرد، کنراد زوزه کار بر روی اولین کامپیوتر سری Z خود را آغاز کرد که دارای حافظه و قابلیت برنامه ریزی (هنوز محدود) بود. مدل Z1 که عمدتاً بر اساس مکانیکی ایجاد شد، اما بر اساس منطق دوتایی، در سال 1938 تکمیل شد، به دلیل دقت کافی در اجرای اجزای آن، هرگز به اندازه کافی قابل اعتماد کار نکرد. ماشین بعدی Zuse، Z3، در سال 1941 تکمیل شد. روی رله تلفن ساخته شده بود و کاملا رضایت بخش کار می کرد. بنابراین، Z3 اولین کامپیوتری بود که توسط یک برنامه کنترل می شد. Z3 از بسیاری جهات شبیه به ماشین‌های مدرن بود و در تعدادی از نوآوری‌ها مانند محاسبات ممیز شناور پیشگام بود. جایگزینی سیستم اعشاری دشوار برای پیاده سازی با یک سیستم باینری، ماشین های Zuse را ساده تر و در نتیجه قابل اعتمادتر کرد. تصور می شود که این یکی از دلایل موفقیت زوزه در جایی بود که بابیج شکست خورد. برنامه های Z3 روی فیلم سوراخ دار ذخیره می شدند. هیچ شعبه مشروطی وجود نداشت، اما در دهه 1990 Z3 از نظر تئوری ثابت شد که یک کامپیوتر همه منظوره است (اگر محدودیت‌های اندازه حافظه فیزیکی را نادیده بگیرید). در دو اختراع در سال 1936، کنراد زوزه اشاره کرد که دستورالعمل‌های ماشین را می‌توان در حافظه یکسان با داده‌ها ذخیره کرد - بنابراین آنچه را که بعداً به عنوان معماری فون نویمان شناخته شد و اولین بار در سال 1949 توسط EDSAC بریتانیا اجرا شد، پیش‌بینی کرد.

"کلوسوس" بریتانیایی

کولوس بریتانیا برای شکستن کدهای آلمانی در طول جنگ جهانی دوم استفاده شد. Colossus اولین دستگاه محاسباتی کاملاً الکترونیکی بود. از تعداد زیادی لوله خلاء استفاده می کرد و اطلاعات از نوار پانچ وارد می شد. Colossus را می‌توان برای انجام عملیات‌های منطقی مختلف بولی پیکربندی کرد، اما یک ماشین کامل تورینگ نبود. علاوه بر Colossus Mk I، 9 مدل Mk II دیگر نیز ساخته شد. اطلاعات مربوط به وجود این دستگاه تا دهه 1970 مخفی نگه داشته می شد. وینستون چرچیل شخصاً دستور نابود کردن دستگاه را به قطعاتی که اندازه دست انسان نباشد امضا کرد. به دلیل محرمانه بودن آن، از Colossus در بسیاری از آثار مربوط به تاریخ رایانه نامی برده نشده است.

اولین نسل کامپیوترهای معماری فون نویمان

حافظه روی هسته های فریت هر هسته یک بیت است. اولین ماشین کار با معماری فون نویمان، منچستر "بچه" - ماشین آزمایشی در مقیاس کوچک بود که در دانشگاه منچستر در سال 1948 ایجاد شد. در سال 1949 توسط کامپیوتر منچستر مارک I که قبلاً یک سیستم کامل بود، با لوله‌های ویلیامز و یک درام مغناطیسی به عنوان حافظه و همچنین رجیسترهای شاخص دنبال شد. یکی دیگر از مدعیان عنوان "اولین کامپیوتر برنامه ذخیره شده دیجیتال" EDSAC بود که در دانشگاه کمبریج طراحی و ساخته شد. کمتر از یک سال پس از بیبی راه اندازی شد و می توان از آن برای حل مشکلات واقعی استفاده کرد. در واقع، EDSAC بر اساس معماری کامپیوتر EDVAC، جانشین ENIAC ایجاد شد. برخلاف ENIAC که از پردازش موازی استفاده می کرد، EDVAC دارای یک واحد پردازش واحد بود. این راه حل ساده تر و قابل اعتمادتر بود، بنابراین این گزینه اولین موردی بود که پس از هر موج کوچک سازی متوالی اجرا شد. بسیاری بر این باورند که منچستر مارک I / EDSAC / EDVAC به "Evas" تبدیل شد که تقریباً تمام رایانه های مدرن معماری خود را از آن گرفته اند.

اولین کامپیوتر قابل برنامه ریزی جهانی در قاره اروپا توسط تیمی از دانشمندان به رهبری سرگئی الکسیویچ لبدف از موسسه مهندسی برق کیف اتحاد جماهیر شوروی، اوکراین ساخته شد. کامپیوتر MESM (ماشین محاسبات الکترونیکی کوچک) در سال 1950 راه اندازی شد. این شامل حدود 6000 لوله خلاء بود و 15 کیلو وات مصرف می کرد. این دستگاه می توانست حدود 3000 عملیات در ثانیه انجام دهد. ماشین دیگر آن زمان CSIRAC استرالیا بود که اولین برنامه آزمایشی خود را در سال 1949 انجام داد.

در ژوئن 1951، UNIVAC 1 توسط اداره سرشماری ایالات متحده نصب شد. این دستگاه توسط رمینگتون رند توسعه داده شد که در نهایت 46 دستگاه از دستگاه ها را به قیمت بیش از 1 میلیون دلار فروخت. UNIVAC اولین کامپیوتر تولید انبوه بود. تمام نسخه های قبلی آن در یک نسخه تولید شدند. این کامپیوتر از 5200 لوله خلاء تشکیل شده بود و 125 کیلووات انرژی مصرف می کرد. از خطوط تأخیر عطارد استفاده شد که 1000 کلمه از حافظه را ذخیره می کرد که هر کدام دارای 11 رقم اعشاری به اضافه علامت (کلمات 72 بیتی) بود. برخلاف ماشین‌های آی‌بی‌ام مجهز به ورودی کارت پانچ، UNIVAC از ورودی نوار مغناطیسی متالیز شده دهه 1930 استفاده می‌کرد که با برخی از سیستم‌های ذخیره‌سازی تجاری موجود سازگاری داشت. سایر کامپیوترهای آن زمان از ورودی نوار پانچ با سرعت بالا و I/O با استفاده از نوارهای مغناطیسی مدرن تر استفاده می کردند.

اولین کامپیوتر سریال شوروی Strela بود که از سال 1953 در کارخانه ماشین های محاسباتی و تحلیلی مسکو تولید شد. "Strela" متعلق به کلاس کامپیوترهای بزرگ جهانی (Mainframe) با سیستم فرمان سه آدرس است. سرعت کامپیوتر 2000-3000 عملیات در ثانیه بود. دو درایو نوار مغناطیسی با ظرفیت 200000 کلمه به عنوان حافظه خارجی استفاده شد؛ ظرفیت رم 2048 سلول هر کدام 43 بیت بود. این کامپیوتر از 6200 لامپ، 60000 دیود نیمه هادی تشکیل شده بود و 150 کیلووات انرژی مصرف می کرد.

در سال 1955، موریس ویلکس ریزبرنامه‌نویسی را اختراع کرد، اصلی که بعدها به طور گسترده در ریزپردازنده‌های طیف گسترده‌ای از رایانه‌ها مورد استفاده قرار گرفت. ریزبرنامه‌نویسی به شما این امکان را می‌دهد که با استفاده از برنامه‌های داخلی (که میکروبرنامه یا سیستم‌افزار نامیده می‌شوند)، مجموعه‌ای از دستورات را تعریف یا گسترش دهید.

در سال 1956، IBM برای اولین بار دستگاهی را برای ذخیره اطلاعات روی دیسک های مغناطیسی فروخت - RAMAC (روش حسابداری و کنترل با دسترسی تصادفی). از 50 دیسک فلزی با قطر 24 اینچ با 100 تراک در هر طرف استفاده می کند. این دستگاه حداکثر 5 مگابایت داده را ذخیره می کرد و به ازای هر مگابایت 10000 دلار هزینه داشت. (در سال 2006، دستگاه های ذخیره سازی مشابه - هارد دیسک ها - حدود 0.001 دلار به ازای هر مگابایت قیمت داشتند.)

دهه 1950 - اوایل دهه 1960: نسل دوم

گام بزرگ بعدی در تاریخ فناوری کامپیوتر اختراع ترانزیستور در سال 1947 بود. آنها جایگزینی برای لامپ های شکننده و پر انرژی شده اند. کامپیوترهای ترانزیستوری معمولاً به عنوان "نسل دوم" شناخته می شوند که در دهه 1950 و اوایل دهه 1960 تسلط داشتند. به لطف ترانزیستورها و بردهای مدار چاپی، کاهش قابل توجهی در اندازه و مصرف انرژی و همچنین افزایش قابلیت اطمینان حاصل شد. به عنوان مثال، IBM 1620 با ترانزیستور، که جایگزین IBM 650 مبتنی بر لوله شد، به اندازه یک میز اداری بود. با این حال، کامپیوترهای نسل دوم هنوز بسیار گران بودند و بنابراین فقط توسط دانشگاه ها، دولت ها و شرکت های بزرگ استفاده می شدند.

کامپیوترهای نسل دوم معمولاً شامل تعداد زیادی برد مدار چاپی بودند که هر کدام شامل یک تا چهار گیت منطقی یا فلیپ فلاپ بود. به طور خاص، سیستم مدولار استاندارد IBM استانداردی را برای چنین بردها و کانکتورهای اتصال برای آنها تعریف کرد. در سال 1959، بر اساس ترانزیستورها، IBM پردازنده مرکزی IBM 7090 و ماشین میان رده IBM 1401 را منتشر کرد. دومی از ورودی کارت پانچ استفاده کرد و محبوب ترین کامپیوتر همه منظوره آن زمان شد: در دوره 1960-1964. بیش از 100 هزار نسخه از این خودرو تولید شد. از یک حافظه 4000 کاراکتری استفاده می کرد (بعداً به 16000 کاراکتر افزایش یافت). بسیاری از جنبه های این پروژه مبتنی بر تمایل به جایگزینی دستگاه های کارت پانچ بود که از دهه 1920 تا اوایل دهه 1970 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1960، آی‌بی‌ام آی‌بی‌ام 1620 ترانزیستوری‌شده را منتشر کرد که در ابتدا فقط یک دستگاه نوار پانچ بود، اما به زودی به کارت‌های پانچ ارتقا یافت. این مدل با تولید حدود 2000 نسخه به عنوان یک کامپیوتر علمی محبوب شد. این دستگاه از حافظه هسته مغناطیسی با ظرفیت تا 60000 رقم اعشاری استفاده می کرد.

همچنین در سال 1960، DEC اولین مدل خود را به نام PDP-1 منتشر کرد که برای استفاده توسط پرسنل فنی در آزمایشگاه ها و تحقیقات در نظر گرفته شده بود.

در سال 1961، شرکت Burroughs B5000 را منتشر کرد، اولین کامپیوتر دو پردازنده با حافظه مجازی. دیگر ویژگی های منحصر به فرد آن معماری مبتنی بر پشته، آدرس دهی مبتنی بر دسته و عدم برنامه نویسی مستقیم در زبان اسمبلی بود.

اولین کامپیوترهای نیمه هادی سریال شوروی "Spring" و "Snow" بودند که از سال 1964 تا 1972 تولید شدند. حداکثر عملکرد کامپیوتر Snow 300000 عملیات در ثانیه بود. ماشین ها بر اساس ترانزیستورهایی با فرکانس ساعت 5 مگاهرتز ساخته شدند. در مجموع 39 کامپیوتر تولید شد.

BESM-6 که در سال 1966 ساخته شد، بهترین رایانه داخلی نسل دوم محسوب می شود. در معماری BESM-6، برای اولین بار از اصل ترکیب اجرای دستورات به طور گسترده استفاده شد (تا 14 فرمان ماشین یونیکاست می تواند در مراحل مختلف اجرا). مکانیسم های وقفه، حفاظت از حافظه و سایر راه حل های نوآورانه امکان استفاده از BESM-6 را در حالت چندبرنامه ای و حالت اشتراک زمان فراهم کردند. این کامپیوتر دارای 128 کیلوبایت رم بر روی هسته های فریت و حافظه خارجی بر روی درام ها و نوارهای مغناطیسی بود. BESM-6 با فرکانس ساعت 10 مگاهرتز و عملکرد رکورد در آن زمان - حدود 1 میلیون عملیات در ثانیه کار می کرد. در مجموع 355 کامپیوتر تولید شد.

دهه 1960 به بعد: نسل سوم و بعدی

رشد سریع در استفاده از کامپیوتر با به اصطلاح آغاز شد. "نسل سوم" کامپیوترها. این کار با اختراع مدارهای مجتمع آغاز شد که به طور مستقل توسط برنده جایزه نوبل جک کیلبی و رابرت نویس اختراع شدند. این بعدها منجر به اختراع ریزپردازنده توسط تاد هاف (اینتل) شد. در طول دهه 1960، بین فناوری های نسل 2 و 3 همپوشانی هایی وجود داشت. در پایان سال 1975، Sperry Univac به تولید ماشین‌های نسل دوم مانند UNIVAC 494 ادامه داد.

1970-1990 - نسل چهارم کامپیوترها

به طور کلی اعتقاد بر این است که دوره از 1970 تا 1990 متعلق به کامپیوترهای نسل چهارم است. با این حال، نظر دیگری وجود دارد - بسیاری معتقدند که دستاوردهای این دوره آنقدر بزرگ نیست که آن را یک نسل برابر بدانند. حامیان این دیدگاه، این دهه را متعلق به نسل سوم و نیم رایانه می‌دانند و از سال 1985، به نظر آنها، باید سال‌های عمر خود نسل چهارم را که امروز هم زنده است، حساب کنیم. .

به هر حال، بدیهی است که از اواسط دهه 70، نوآوری های اساسی در علوم کامپیوتر کمتر و کمتر شده است. پیشرفت عمدتاً در مسیر توسعه آنچه قبلاً اختراع و اختراع شده است پیش می‌رود، عمدتاً از طریق افزایش قدرت و کوچک‌سازی پایه عنصر و خود رایانه‌ها.

و البته مهمترین چیز این است که از ابتدای دهه 80، به لطف ظهور رایانه های شخصی، فناوری محاسبات واقعاً گسترده و در دسترس عموم قرار گرفته است. وضعیت متناقضی پیش می‌آید: علیرغم اینکه رایانه‌های شخصی و مینی رایانه‌های شخصی هنوز از همه جهات از ماشین‌های بزرگ عقب هستند، سهم شیر از نوآوری‌های دهه گذشته - رابط‌های کاربری گرافیکی، دستگاه‌های جانبی جدید، شبکه‌های جهانی - ظاهر و پیشرفت خود را دقیقاً مدیون این هستند. فناوری "بیهوده" البته کامپیوترهای بزرگ و ابرکامپیوترها به هیچ وجه منقرض نشده اند و همچنان در حال توسعه هستند. اما اکنون آنها دیگر مانند گذشته بر عرصه رایانه تسلط ندارند.

پایه اصلی یک کامپیوتر مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) است. این ماشین ها برای افزایش چشمگیر بهره وری نیروی کار در علم، تولید، مدیریت، مراقبت های بهداشتی، خدمات و زندگی روزمره در نظر گرفته شده بودند. درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش تراکم بسته بندی تجهیزات الکترونیکی و بهبود قابلیت اطمینان آن کمک می کند که منجر به افزایش عملکرد رایانه و کاهش هزینه آن می شود. همه اینها بر ساختار منطقی (معماری) کامپیوتر و نرم افزار آن تاثیر بسزایی دارد. ارتباط بین ساختار دستگاه و نرم افزار آن، به ویژه سیستم عامل (یا مانیتور) نزدیک تر می شود - مجموعه ای از برنامه ها که عملکرد مداوم ماشین را بدون دخالت انسان سازماندهی می کند. این نسل شامل کامپیوترهای EC: ES-1015، -1025، -1035، -1045، -1055، -1065 ("ردیف 2")، -1036، -1046، -1066، SM-1420، -1600، - 1700، تمام رایانه های شخصی ("Electronics MS 0501"، "Electronics-85"، "Iskra-226"، ES-1840، -1841، -1842، و غیره)، و همچنین انواع و تغییرات دیگر. کامپیوتر نسل چهارم همچنین شامل مجموعه محاسباتی چند پردازنده ای البروس است. "Elbrus-1KB" تا 5.5 میلیون عملیات ممیز شناور در ثانیه سرعت داشت و ظرفیت رم تا 64 مگابایت را داشت. Elbrus-2 دارای عملکرد تا 120 میلیون عملیات در ثانیه، ظرفیت رم تا 144 مگابایت یا 16 MSword (72 بیت کلمه) و حداکثر توان خروجی کانال های ورودی/خروجی 120 مگابایت بر ثانیه است.

مثال: IBM 370-168

ساخت سال 1972 این مدل ماشین یکی از رایج ترین ها بود. ظرفیت رم - 8.2 مگابایت. عملکرد - 7.7 میلیون عملیات در ثانیه.

1990-...تا به امروز - نسل پنجم کامپیوترها

انتقال به کامپیوترهای نسل پنجم حاکی از انتقال به معماری های جدید با هدف ایجاد هوش مصنوعی بود.

اعتقاد بر این بود که معماری کامپیوتر نسل پنجم شامل دو بلوک اصلی است. یکی از آنها خود رایانه است که در آن ارتباط با کاربر توسط واحدی به نام "رابط هوشمند" انجام می شود. وظیفه رابط این است که متن نوشته شده به زبان طبیعی یا گفتار را درک کند و بیانیه مشکل بیان شده را به یک برنامه کاری ترجمه کند.

الزامات اساسی برای کامپیوترهای نسل 5: ایجاد یک رابط توسعه یافته انسان و ماشین (تشخیص گفتار، تشخیص تصویر). توسعه برنامه نویسی منطقی برای ایجاد پایگاه های دانش و سیستم های هوش مصنوعی. ایجاد فناوری های جدید در تولید تجهیزات کامپیوتری؛ ایجاد معماری های کامپیوتری و سیستم های محاسباتی جدید.

قابلیت‌های فنی جدید فناوری رایانه باید دامنه وظایفی را که باید حل شوند گسترش می‌داد و امکان حرکت به سمت وظایف ایجاد هوش مصنوعی را فراهم می‌کرد. یکی از مؤلفه‌های لازم برای ایجاد هوش مصنوعی، پایگاه‌های دانش (پایگاه‌های اطلاعاتی) در حوزه‌های مختلف علم و فناوری است. ایجاد و استفاده از پایگاه های داده به سیستم های محاسباتی با سرعت بالا و مقدار زیادی حافظه نیاز دارد. كامپيوترهاي عمومي قادر به انجام محاسبات با سرعت بالا هستند، اما براي انجام عمليات مقايسه و مرتب سازي با سرعت بالا در حجم زيادي از ركوردها كه معمولاً روي ديسك هاي مغناطيسي ذخيره مي شوند، مناسب نيستند. برای ایجاد برنامه‌هایی که با پایگاه‌های داده پر، به‌روزرسانی و کار می‌کنند، زبان‌های برنامه‌نویسی شی‌گرا و منطقی خاصی ایجاد شدند که بیشترین قابلیت‌ها را در مقایسه با زبان‌های رویه‌ای مرسوم ارائه می‌دهند. ساختار این زبان ها مستلزم انتقال از معماری سنتی کامپیوتر فون نویمان به معماری هایی است که الزامات وظایف ایجاد هوش مصنوعی را در نظر می گیرند.

مثال: IBM eServer z990

ساخت سال 2003. پارامترهای فیزیکی: وزن 2000 کیلوگرم، توان مصرفی 21 کیلو وات، مساحت 2.5 متر مربع. متر، ارتفاع 1.94 متر، ظرفیت رم 256 گیگابایت، عملکرد - 9 میلیارد دستورالعمل در ثانیه.

رایانه ای که آنها ایجاد کردند هزار بار سریعتر از Mark 1 کار می کرد. اما مشخص شد که بیشتر اوقات این رایانه بیکار بوده است، زیرا برای تنظیم روش محاسبه (برنامه) در این رایانه لازم است که سیم ها به روش مورد نیاز برای چندین ساعت یا حتی چند روز وصل شوند. و خود محاسبه می تواند تنها چند دقیقه یا حتی چند ثانیه طول بکشد.

برای ساده سازی و سرعت بخشیدن به فرآیند تنظیم برنامه ها، Mauchly و Eckert شروع به طراحی رایانه جدیدی کردند که بتواند برنامه را در حافظه خود ذخیره کند. در سال 1945، جان فون نویمان، ریاضیدان معروف، برای کار آورده شد و گزارشی از این کامپیوتر تهیه کرد. این گزارش برای بسیاری از دانشمندان ارسال شد و به طور گسترده ای شناخته شد زیرا فون نویمان در آن به وضوح و به سادگی اصول کلی عملکرد رایانه ها، یعنی دستگاه های محاسباتی جهانی را فرموله کرد. و تا به امروز، اکثریت قریب به اتفاق رایانه ها مطابق با اصولی ساخته می شوند که جان فون نویمان در گزارش خود در سال 1945 بیان کرد. اولین کامپیوتری که اصول فون نویمان را در بر می گیرد در سال 1949 توسط محقق انگلیسی موریس ویلکس ساخته شد.

توسعه اولین ماشین سریال الکترونیکی UNIVAC (کامپیوتر اتوماتیک جهانی) در حدود سال 1947 توسط Eckert و Mauchli آغاز شد که در دسامبر همان سال شرکت ECKERT-MAUCHLI را تأسیس کردند. اولین مدل ماشین (UNIVAC-1) برای اداره سرشماری ایالات متحده ساخته شد و در بهار 1951 مورد بهره برداری قرار گرفت. کامپیوتر همزمان و متوالی UNIVAC-1 بر اساس کامپیوترهای ENIAC و EDVAC ایجاد شد. این دستگاه با فرکانس ساعت 2.25 مگاهرتز کار می کرد و حاوی حدود 5000 لوله خلاء بود. دستگاه ذخیره سازی داخلی با ظرفیت 1000 عدد اعشاری 12 بیتی بر روی 100 خط تاخیر جیوه پیاده سازی شد.

به زودی پس از راه اندازی دستگاه UNIVAC-1، توسعه دهندگان آن به ایده برنامه نویسی خودکار آمدند. این به این نتیجه رسید که اطمینان حاصل شود که خود ماشین می تواند دنباله ای از دستورات مورد نیاز برای حل یک مشکل را آماده کند.

یک عامل محدود کننده قوی در کار طراحان کامپیوتر در اوایل دهه 1950، کمبود حافظه پرسرعت بود. به گفته یکی از پیشگامان محاسبات، D. Eckert، "معماری یک ماشین توسط حافظه تعیین می شود." محققان تلاش‌های خود را بر روی ویژگی‌های حافظه حلقه‌های فریتی که بر روی ماتریس‌های سیمی رشته‌اند، متمرکز کردند.

در سال 1951، J. Forrester مقاله ای در مورد استفاده از هسته های مغناطیسی برای ذخیره اطلاعات دیجیتال منتشر کرد. ماشین Whirlwind-1 اولین دستگاهی بود که از حافظه هسته مغناطیسی استفاده کرد. این شامل 2 مکعب 32 x 32 x 17 با هسته‌هایی بود که ذخیره‌سازی 2048 کلمه را برای اعداد باینری 16 بیتی با یک بیت برابری فراهم می‌کرد.

به زودی، IBM در توسعه کامپیوترهای الکترونیکی شرکت کرد. در سال 1952 اولین کامپیوتر الکترونیکی صنعتی خود را به نام IBM 701 منتشر کرد که یک کامپیوتر موازی همزمان حاوی 4000 لوله خلاء و 12000 دیود ژرمانیومی بود. نسخه بهبودیافته دستگاه IBM 704 با سرعت بالا متمایز بود، از ثبت شاخص استفاده می کرد و داده ها را به صورت ممیز شناور نشان می داد.

IBM 704
بعد از کامپیوتر 704 آی بی ام، آی بی ام 709 عرضه شد که از نظر معماری به ماشین های نسل دوم و سوم نزدیک بود. در این ماشین برای اولین بار از آدرس دهی غیر مستقیم استفاده شد و کانال های I/O برای اولین بار ظاهر شدند.

در سال 1956، IBM سرهای مغناطیسی شناور را روی یک بالشتک هوا توسعه داد. اختراع آنها امکان ایجاد نوع جدیدی از حافظه - دستگاه های ذخیره سازی دیسک (SD) را فراهم کرد که اهمیت آن در دهه های بعدی توسعه فناوری رایانه کاملاً قدردانی شد. اولین دستگاه های ذخیره سازی دیسک در ماشین های IBM 305 و RAMAC ظاهر شدند. دومی دارای بسته ای متشکل از 50 دیسک فلزی با پوشش مغناطیسی بود که با سرعت 12000 دور در دقیقه می چرخید. سطح دیسک شامل 100 آهنگ برای ضبط داده ها بود که هر کدام شامل 10000 کاراکتر بود.

پس از اولین کامپیوتر تولیدی UNIVAC-1، Remington-Rand در سال 1952 کامپیوتر UNIVAC-1103 را منتشر کرد که 50 برابر سریعتر کار می کرد. بعدها برای اولین بار از وقفه های نرم افزاری در کامپیوتر UNIVAC-1103 استفاده شد.

کارمندان Rernington-Rand از شکل جبری الگوریتم های نوشتن به نام "کد کوتاه" استفاده کردند (اولین مفسر که در سال 1949 توسط جان ماچلی ایجاد شد). علاوه بر این، لازم است به افسر نیروی دریایی ایالات متحده و رهبر تیم برنامه نویسی، سپس کاپیتان (بعدها تنها دریاسالار زن در نیروی دریایی)، گریس هاپر، که اولین برنامه کامپایلر را توسعه داد، توجه داشت. به هر حال، اصطلاح "کامپایلر" برای اولین بار توسط G. Hopper در سال 1951 معرفی شد. این برنامه کامپایل، کل برنامه را به زبان ماشین ترجمه کرد، که به شکل جبری مناسب برای پردازش نوشته شده بود. G. Hopper همچنین نویسنده اصطلاح "اشکال" است که برای رایانه ها به کار می رود. یک بار، یک سوسک (به انگلیسی - اشکال) از طریق یک پنجره باز به آزمایشگاه پرواز کرد، که با نشستن روی مخاطبین، آنها را کوتاه کرد و باعث نقص جدی در عملکرد دستگاه شد. سوسک سوخته به سیاهه اداری چسبانده شد، جایی که خرابی های مختلفی در آن ثبت شد. به این ترتیب اولین باگ در کامپیوترها ثبت شد.

IBM اولین گام ها را در زمینه اتوماسیون برنامه نویسی با ایجاد "سیستم کدگذاری سریع" برای ماشین IBM 701 در سال 1953 برداشت. در اتحاد جماهیر شوروی، A. A. Lyapunov یکی از اولین زبان های برنامه نویسی را پیشنهاد کرد. در سال 1957، گروهی به سرپرستی D. Backus کار بر روی اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا را به پایان رساندند که بعداً معروف شد به نام FORTRAN. این زبان که برای اولین بار در رایانه IBM 704 پیاده سازی شد، به گسترش دامنه رایانه ها کمک کرد.

الکسی آندریویچ لیاپانوف
در بریتانیای کبیر در ژوئیه 1951، در کنفرانسی در دانشگاه منچستر، ام. ویلکس گزارشی با عنوان «بهترین روش برای طراحی ماشین خودکار» ارائه کرد که به یک کار پیشگام در زمینه مبانی ریزبرنامه‌نویسی تبدیل شد. روشی که او برای طراحی دستگاه های کنترلی پیشنهاد کرد کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

ام. ویلکس در سال 1957 هنگام ایجاد ماشین EDSAC-2 به ایده خود در مورد ریزبرنامه‌نویسی پی برد. در سال 1951، ام. ویلکس، همراه با دی. ویلر و اس. گیل، اولین کتاب درسی برنامه نویسی را با عنوان «تلفیق برنامه ها برای ماشین های محاسباتی الکترونیکی» نوشتند.

در سال 1956، Ferranti کامپیوتر Pegasus را منتشر کرد که برای اولین بار مفهوم ثبات های عمومی (GPR) را پیاده سازی کرد. با ظهور RON، تمایز بین رجیسترهای شاخص و انباشته‌کننده‌ها حذف شد و برنامه‌نویس نه یک، بلکه چندین رجیستر انباشته‌کننده در اختیار داشت.

ظهور کامپیوترهای شخصی

ریزپردازنده ها ابتدا در انواع دستگاه های تخصصی مانند ماشین حساب استفاده شدند. اما در سال 1974، چندین شرکت اعلام کردند که یک کامپیوتر شخصی بر اساس ریزپردازنده Intel-8008 ایجاد می کنند، یعنی دستگاهی که همان عملکردهای یک کامپیوتر بزرگ را انجام می دهد، اما برای یک کاربر طراحی شده است. در آغاز سال 1975، اولین کامپیوتر شخصی توزیع شده تجاری، Altair-8800، بر اساس ریزپردازنده Intel-8080، ظاهر شد. این کامپیوتر حدود 500 دلار فروخته شد و اگرچه قابلیت های آن بسیار محدود بود (رم فقط 256 بایت بود، صفحه کلید و صفحه نمایش وجود نداشت)، ظاهر آن با اشتیاق فراوان مورد استقبال قرار گرفت: چندین هزار مجموعه از دستگاه در ماه های اول فروخته شد. خریداران این رایانه را با دستگاه‌های اضافی عرضه کردند: مانیتور برای نمایش اطلاعات، صفحه کلید، واحدهای افزایش حافظه و غیره. به زودی این دستگاه‌ها توسط شرکت‌های دیگر تولید شدند. در پایان سال 1975، پل آلن و بیل گیتس (بنیانگذاران آینده مایکروسافت) یک مترجم زبان پایه برای کامپیوتر Altair ایجاد کردند که به کاربران اجازه می داد به راحتی با کامپیوتر ارتباط برقرار کنند و به راحتی برای آن برنامه بنویسند. این امر همچنین به افزایش محبوبیت رایانه های شخصی کمک کرد.

موفقیت Altair-8800 بسیاری از شرکت ها را وادار کرد تا شروع به تولید رایانه های شخصی کنند. کامپیوترهای شخصی به طور کامل با یک صفحه کلید و مانیتور فروخته می شدند؛ تقاضا برای آنها به ده ها و سپس صدها هزار واحد در سال می رسید. چندین مجله اختصاص داده شده به رایانه های شخصی ظاهر شد. رشد در فروش توسط برنامه های مفید متعدد با اهمیت عملی بسیار تسهیل شد. برنامه های توزیع شده تجاری نیز ظاهر شدند، برای مثال برنامه ویرایش متن WordStar و پردازنده صفحه گسترده VisiCalc (به ترتیب 1978 و 1979). این و بسیاری از برنامه های دیگر خرید رایانه های شخصی را برای تجارت بسیار سودآور کردند: با کمک آنها انجام محاسبات حسابداری، تهیه اسناد و غیره امکان پذیر شد. استفاده از رایانه های بزرگ برای این اهداف بسیار گران بود.

در اواخر دهه 1970، گسترش رایانه های شخصی حتی به کاهش جزئی تقاضا برای رایانه های بزرگ و رایانه های کوچک (مینی رایانه ها) منجر شد. این موضوع نگرانی جدی برای IBM، شرکت پیشرو در تولید رایانه های بزرگ، شد و در سال 1979 IBM تصمیم گرفت تا قدرت خود را در بازار رایانه های شخصی امتحان کند. با این حال، مدیریت شرکت اهمیت آینده این بازار را دست کم گرفت و ایجاد یک رایانه شخصی را فقط یک آزمایش کوچک دانست - چیزی شبیه به یکی از ده ها کار انجام شده در شرکت برای ایجاد تجهیزات جدید. برای اینکه هزینه زیادی برای این آزمایش خرج نشود، مدیریت شرکت به واحد مسئول این پروژه آزادی بی سابقه ای در شرکت داد. به ویژه، به او اجازه داده شد که کامپیوتر شخصی را از ابتدا طراحی نکند، بلکه از بلوک های ساخته شده توسط شرکت های دیگر استفاده کند. و این واحد از فرصت داده شده نهایت استفاده را برد.

آخرین ریزپردازنده 16 بیتی Intel-8088 در آن زمان به عنوان ریزپردازنده اصلی رایانه انتخاب شد. استفاده از آن باعث شد تا قابلیت های بالقوه رایانه به میزان قابل توجهی افزایش یابد، زیرا ریزپردازنده جدید اجازه کار با 1 مگابایت حافظه را می داد و تمام رایانه های موجود در آن زمان به 64 کیلوبایت محدود بودند.

در آگوست 1981 کامپیوتر جدیدی به نام IBM PC به طور رسمی به عموم معرفی شد و اندکی بعد محبوبیت زیادی در بین کاربران پیدا کرد. چند سال بعد، رایانه شخصی آی‌بی‌ام با جایگزینی مدل‌های رایانه‌ای 8 بیتی، جایگاهی پیشرو در بازار به دست آورد.

IBM PC
راز محبوبیت رایانه شخصی آی‌بی‌ام این است که آی‌بی‌ام رایانه‌اش را یک دستگاه تک تکه نکرده و از طراحی آن با پتنت محافظت نکرده است. در عوض، او کامپیوتر را از قطعاتی که به طور مستقل ساخته شده بودند مونتاژ کرد و مشخصات آن قطعات و نحوه اتصال آنها را مخفی نگه نداشت. در مقابل، اصول طراحی رایانه شخصی IBM در دسترس همگان بود. این رویکرد که اصل معماری باز نامیده می شود، کامپیوتر IBM را به موفقیت خیره کننده ای تبدیل کرد، اگرچه مانع از به اشتراک گذاشتن مزایای موفقیت آی بی ام شد. در اینجا توضیح می دهیم که چگونه باز بودن معماری PC IBM بر توسعه رایانه های شخصی تأثیر گذاشته است.

وعده و محبوبیت کامپیوتر IBM باعث شد تا تولید قطعات مختلف و دستگاه های اضافی برای کامپیوتر IBM بسیار جذاب باشد. رقابت بین تولیدکنندگان منجر به ارزان‌تر شدن قطعات و دستگاه‌ها شده است. خیلی زود، بسیاری از شرکت‌ها به نقش تولیدکنندگان قطعات رایانه‌های شخصی IBM بسنده کردند و شروع به مونتاژ رایانه‌های خود سازگار با رایانه شخصی IBM کردند. از آنجایی که این شرکت ها نیازی به تحمل هزینه های هنگفت IBM برای تحقیق و حفظ ساختار یک شرکت بزرگ نداشتند، توانستند رایانه های خود را بسیار ارزان تر (گاهی 2-3 برابر) نسبت به رایانه های مشابه IBM بفروشند.

کامپیوترهای سازگار با IBM PC در ابتدا با تحقیر "کلون" نامیده می شدند، اما این نام مستعار مورد توجه قرار نگرفت، زیرا بسیاری از سازندگان کامپیوترهای سازگار با IBM PC شروع به پیاده سازی پیشرفت های فنی سریعتر از خود IBM کردند. کاربران توانستند به طور مستقل رایانه های خود را ارتقا دهند و آنها را به دستگاه های اضافی از صدها سازنده مختلف مجهز کنند.

کامپیوترهای شخصی آینده

اساس کامپیوترهای آینده نه ترانزیستورهای سیلیکونی، که در آن اطلاعات توسط الکترون ها منتقل می شود، بلکه سیستم های نوری خواهند بود. حامل اطلاعات فوتونها خواهند بود، زیرا آنها سبکتر و سریعتر از الکترونها هستند. در نتیجه، کامپیوتر ارزان تر و فشرده تر می شود. اما مهمترین چیز این است که محاسبات الکترونیکی نوری بسیار سریعتر از آنچه امروز استفاده می شود، است، بنابراین کامپیوتر بسیار قدرتمندتر خواهد بود.

رایانه شخصی از نظر اندازه کوچک خواهد بود و قدرت ابررایانه های مدرن را خواهد داشت. رایانه شخصی به مخزن اطلاعاتی تبدیل خواهد شد که تمام جنبه های زندگی روزمره ما را پوشش می دهد، آن را به شبکه های الکتریکی متصل نخواهد کرد. این رایانه شخصی به لطف یک اسکنر بیومتریک که صاحب آن را با اثر انگشت تشخیص می دهد در برابر دزدان محافظت می شود.

راه اصلی ارتباط با کامپیوتر صدا خواهد بود. رایانه رومیزی به یک "میله آب نبات" یا بهتر بگوییم به یک صفحه کامپیوتر غول پیکر تبدیل می شود - یک صفحه نمایش فوتونیک تعاملی. هیچ نیازی به صفحه کلید نیست، زیرا تمام اعمال را می توان با لمس انگشت انجام داد. اما برای کسانی که صفحه کلید را ترجیح می دهند، می توان یک صفحه کلید مجازی را در هر زمان روی صفحه ایجاد کرد و زمانی که دیگر به آن نیازی نداشت، آن را حذف کرد.

کامپیوتر به سیستم عامل خانه تبدیل می شود و خانه شروع به پاسخگویی به نیازهای صاحب خانه می کند، ترجیحات او را می داند (ساعت 7 قهوه درست می کند، موسیقی مورد علاقه او را پخش می کند، برنامه تلویزیونی مورد نظر را ضبط می کند، دما را تنظیم می کند و رطوبت و غیره)

اندازه صفحه نمایش هیچ نقشی در رایانه های آینده نخواهد داشت. می تواند به بزرگی دسکتاپ شما یا کوچک باشد. نسخه‌های بزرگ‌تر صفحه‌نمایش‌های رایانه بر پایه کریستال‌های مایع برانگیخته فوتونیکی ساخته می‌شوند که مصرف انرژی بسیار کمتری نسبت به نمایشگرهای LCD امروزی خواهند داشت. رنگ ها زنده و تصاویر دقیق خواهند بود (نمایش پلاسما امکان پذیر است). در واقع، مفهوم امروزی «قطعنامه» به شدت از بین خواهد رفت.