ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

АННОТАЦИЯ

Данная работа посвящена основным периодам в истории формирования вычислительной техники. Рассматриваются важнейшие этапы развития и типы вычислительных устройств.

Ключевые слова: электронно-вычислительная машина, вычислительная техника, компьютер, система счисления, процессор.

Вычислительная техника представляет собой область технологии, которая совмещает в себе средства автоматизации математических расчетов и процессов обработки информации применительно к широкому кругу областей человеческой деятельности.

Существуют четыре периода в истории вычислительной техники:

1. Домеханический период (с древних времен до середины XVII в.).

Простое и довольно действенное счетное устройство, которое было известно уже в 5 - 4 веке. До нашей эры был "абак", то есть доска из дерева, бронзы, камня, слоновой кости, цветного стекла. На доске были углубления в виде полосок, в которые помещались счетные косточки или шарики.

Расчеты выполнялись посредством перемещения камешков или гальки в определенном порядке.

Великий создатель эпохи Возрождения Леонардо да Винчи разработал 13-разрядный сумматор с десятизубыми колесами.

2. Механический период (с середины XVII в. До конца XIX в.).

В Средневековье количество расчетов сильно возросло по мере развития торговли и морского судоходства. Чтобы предсказать приливы и отливы, ученые наблюдали за Луной и разрабатывали огромные таблицы, в которых записывали изменения в положении Луны, что применялось для проверки точности различных формул движения Луны. Чтобы облегчить и ускорить такие проверки, началась разработка вычислительных механизмов.

Впервые модель компьютера, способного выполнять арифметические операции сложения и вычитания, была разработана в 1642 году 18-летним французским математиком и физиком Блезом Паскалем. Паскалина содержала набор вертикально расположенных колес с нанесенными на них цифрами от 0 до 9. Когда одно такое колесо совершало полный оборот, оно входило в зацепление с соседним колесом и поворачивало его на одну отметку.

Впервые вычислительная машина, выполнявшая сложение, вычитание, умножение и деление механическим способом, была изобретена в 1670 году великим немецким изобретателем Готфридом Вильгельмом Лейбницем. Машина называлась «арифмометр»

Профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж в 1834 году составил аналитический двигатель, в основе принципа работы которого лежало программирование с помощью перфокарт и ручной ввод данных, однако в силу недостаточного уровня развития технологий профессор Ч. Бэббидж был лишен возможности реализовать этот проект.

Первые программы для Analytical Engine были созданы дочерью английского поэта Джорджа Байрона Адой Августой Лавлейс.

3. Электромеханический период (с конца XIX в. До 40-х гг. XX в.).

На рубеже 19 и 20 веков наблюдался переход от механических компьютеров к электромеханическим. В 1937 году в США математиком Говардом Эйткеном была предпринята первая успешная попытка создания универсальной цифровой машины, известной в то время. Эта машина называлась “вычислительная машины с автоматическим управлением последовательностью операций”, но была более известна как «Mark-I». Г. Эйткен работал над первой версией машины до 1944 года, машина была создана на базе IBM. Она имела программное управление, программа набиралась на панелях и переключателях.

4. Электронный период (с 40-х гг. XX в. по настоящее время).

Известный английский математик Алан Тьюринг в 1936 году ввел понятие абстрактного компьютера. В журнале Лондонского математического общества в 1936 году Тьюринг выпустил статью, доказывающую, что в принципе любой алгоритм может быть реализован с помощью дискретного автомата.

Для решения систем линейных уравнений в 1937 году Джон Атанасофф, американский физик болгарского происхождения, доцент колледжа штата Айова, США, сформулировал принципы работы автоматического компьютера на ламповых схемах.

Свой вариант компьютера для военных нужд Джон Маучли выдвинул в августе 1942 года. В мае 1943 года по поручению Лаборатории баллистических исследований армии США приступили к выполнению проекта Моучли. Работа проводилась в Пенсильванском университете под управлением Дж. Мучли и инженера-электронщика Преспера Эккерта. Ученые начали создавать компьютер на базе вакуумных трубок вместо электрических реле. Они назвали свою машину ENIAC, что означает "электронный цифровой компьютер". Последняя версия машины ENIAC была введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года. В ENIAC хранение информации, арифметические и логические операции, основанные на двоично-десятичной системе счисления, выполнялись схемами с 18 000 радиоламп. Компьютер вычислял мгновенно: в сто тысяч раз быстрее человека и в тысячу раз быстрее самых совершенных механических машин того времени. Использование электронных ламп повлекло за собой качественный скачок в скорости работы компьютеров.

ENIAC должен был применяться для составления баллистических таблиц для орудий береговой обороны США. Впервые ENIAC был использован на практике в США для получения решения задач сверхсекретного проекта по созданию атомной бомбы в Лос-Аламосской лаборатории в Нью-Мексико. Позже ENIAC стали использовать в Америке в преимущественно военных целях: для производства артиллерийских таблиц и таблиц для точного сброса бомб с самолетов.

Как известно, в 1945 году Дж. фон Нейман создал новую концепцию электронного компьютера "EDVAC" с программами и числами, введенными в память. В 1946 году в сотрудничестве с Г. Гольдштейном и А. Берксом он подготовил и опубликовал доклад "Предварительное обсуждение логического дизайна электронной вычислительной машины". В этом докладе излагались базовые принципы логической структуры нового типа компьютера - принципы фон Неймана.

Изучая историю развития компьютерных технологий, человек получает возможность узнать обо всей структуре и значении компьютеров в жизни человека. Благодаря этому удастся лучше понять их и легче воспринимать новые передовые технологии.

Список литературы:

1. История отечественной электронной вычислительной техники / сост. С.А. Муравьев. М.: Столичная энциклопедия, 2014. 576 с.
2. Казакова И.А. История вычислительной техники: учеб. пособие. Пенза: Изд-во ПГУ, 2011. 232 с.
3. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: КИТ, 1995. 384 с.