История вычислительной машины. Реферат на тему вычислительные машины


Вычислительные машины - (реферат)

Уже сейчас на сайте вы можете воспользоваться более чем 20 000 рефератами, докладами, шпаргалками, курсовыми и дипломными работами.Присылайте нам свои новые работы и мы их обязательно опубликуем. Давайте продолжим создавать нашу коллекцию рефератов вместе!!!

Вы согласны передать свой реферат (диплом, курсовую работу и т.п.), а также дальнейшие права на хранение,  и распространение данного документа администрации сервера "mcvouo.ru"?

Дата добавления: март 2006г.

    Хронология Вычислительных Машин    Предисловие автора

Что представлял собой первый компьютер, и кто построил его? Это вопрос определения, а не факта. Компьютер, как мы понимаем это слово сейчас, продукт длительной эволюции, а не просто изобретение. Чтобы помочь вам определится в этом вопросе самостоятельно, для себя, я и написал этот цикл статей.

    XVII.... XVIII век    1623

Вильгельм Шикард (1592.... 1635) создал “Вычисляющие часы”. Это была 6-ти разрядная машина, которая могла складывать и вычитать числа, и информировала пользователя о переполнении с помощью звонка (по непроверенной информации, таким образом, Шикард мог производить вычисления над семизначными числами). Сама машина и ее чертежи были потеряны и забыты во время войны, сотрясавшей приблизительно в тот период Европу. Однако в 1935 году чертежи были найдены.... только для того, чтобы быть потерянными снова, по причине Второй Мировой войны. Злоключения машины Шикарда закончились лишь в 1956, когда ее чертежи были заново обнаружены тем же человеком! В 1960 группа энтузиастов построила машину и на практике удостоверилась, что она работает. 1644.... 1645

Блез Паскаль (1623.... 1662) в Париже создал “Паскалин”. Эта пятиразрядная машина (впоследствии Паскаль создал и восьмиразрядный вариант) использовала усовершенствованный метод Шикарда, однако не могла вычитать, и, возможно, была менее надежна, чем более простой механизм“Вычисляющих часов”. Несмотря на это, истории было угодно так, что про машину Шикарда все забыли, а Паскаль стал широко известен как основатель концепции вычислительных машин. Он построил достаточно много устройств и продал приблизительно 10.... 15 из них, часть из которых дошли до наших дней. Патенты были тогда делом далекого будущего, и некоторые особо предприимчивые современники ученого довольно успешно клонировали его детище.

    1668

Англичанин сэр Сэмюэль Морланд (1625.... 1695) создал недесятичную складывающую машину, призванную работать с английской валютой. Пользователь вводил слагаемые с помощью некоего подобия наборных дисков.

    1674

Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646.... 1716) разработал “пошаговый вычислитель”, воплощенный в готовое устройство человеком по имени Оливер из Парижа. Пошаговый вычислитель использовал принцип подвижных грузов и мог умножать операнды до 5 и 12 знаков с результатом до 16 знаков. Пользователь должен был повернуть рычаг для каждой цифры в каждом числе, эти повороты затем преобразовывались в последовательность сложений. Механизм требовал от пользователя постоянных поправок и срабатывал не всегда. Так как пошаговый вычислитель не нашел в то время почти никакого практического применения, он был оставлен на чердаке и обнаружен лишь в 1879 году рабочим, чинившим крышу. 1775

Англичанин Чарльз Эрл Стенхоуп III построил успешный аналог умножающего калькулятора, аналогичного машине Лейбница.

    1770.... 1776

Мэтьюс Хан из Германии также (но независимо от Стенхоупа) построил умножающий калькулятор.

    1786

Дж. Мюллер сформулировал идею устройства, которое в XX веке назовут дифференциальным анализатором. Мюллеру не удалось найти деньги на постройку машины и о его проекте вскоре забыли.

    XIX век    1820

Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785.... 1870) создал Арифмометр, первый массово производимый калькулятор. Он позволял производить умножение, используя принцип Лейбница, и являлся подспорьем пользователю при делении чисел. Это была самая надежная машина в те времена; она не зря занимала место на столах счетоводов Западной Европы. Арифмометр так же поставил мировой рекорд по продолжительности продаж: последняя модель была продана в начале XX века.

    1822

Чарльз Беббидж (1792.... 1871) заново изобрел дифференциальный анализатор. В это же время он начал свой спонсируемый государством проект, целью которого была постройка одного такого устройства.

    1832

Беббидж и Джозеф Клемент построили прототип одного из сегментов своего устройства, который мог оперировать 6-ти разрядными числами и дифференциалами второго порядка.

Законченная машина, которая была бы размером с комнату, должна была работать с дифференциалами шестого порядка при 20-ти разрядных числах и дифференциалами третьего порядка при 30-ти разрядных числах. Каждая операция сложения должна была проходить в две фазы; вторая фаза имела целью следить за порядком результата первой. Результаты должны были выводиться на мягкую металлическую матрицу для печатного станка.

К сожалению, финансирование проекта “прикрыли”, и кроме этого сегмента ничего больше построено не было. 1834

Житель Стокгольма Джордж Шойтц, прочтя краткое описание проекта Беббиджа, построил из дерева модель дифференциального анализатора.

    1834

Беббидж продумал и начал разработку Аналитической Машины. Была бы машина построена или не была, ее возможность стать первым в мире компьютером зависела от определения самого слова“компьютер”. В Аналитической Машине отсутствовало одно основное свойство сегодняшних компьютеров: “концепция хранимой программы”, которая необходима для того, чтобы считать вычислительную машину компьютером. Программа должна храниться в только читаемой (read-only) памяти, например, в виде перфокарт. (В этом цикле статей такие машины будут далее именоваться программируемыми калькуляторами. )

Беббидж продолжал работу долгие годы, но после 1840 года изменения в первоначальном дизайне были крайне незначительны. Машина могла бы оперировать 40-разрядными числами; процессор должен был иметь два“аккумулятора”для хранения промежуточных результатов и несколько вспомогательных. Кроме того, в машине присутствовал“склад”(память), в котором могли храниться вплоть до ста чисел. Было предусмотрено несколько устройств для чтения перфокарт (на них должны были записываться как программы, так и данные). Еще одно достижение Беббиджа: в программах могли использоваться переходы. Присутствовал также и прообраз микропрограммирования–значение инструкций задавалось с помощью позиционирования металлических штырей в цилиндре с отверстиями, который назывался“контрольный цилиндр”. Машина складывала за 3 секунды, а операции умножения и деления занимали 2.... 4 минуты.

    1842

Проект Беббиджа официально закрыт из-за многочисленных превышений планируемых затрат и неприемлемой для спонсоров длительности разработки. 1847.... 1849

Беббидж разработал улучшенную и упрощенную версию дифференциального анализатора, которая могла оперировать дифференциалами 7-ого порядка и 31-разрядными числами, но никто не согласился дать денег на постройку устройства.

    1853

К удовольствию Беббиджа Шойтц построил первый полноразмерный дифференциальный анализатор. Машина работала с 15-ти разрядными числами и дифференциалами четвертого порядка. Вывод производился на печатную матрицу по принципу Беббиджа. Чуть позже лондонской фирмой Brian Donkin была построена вторая машина.

    1858

Первый дифференциальный анализатор куплен обсерваторией Дадли в городе Олбени, штат Нью-Йорк, а второй–британским правительством. Машина из Олбени использовалась для производства наборов астрономических таблиц, но директор обсерватории был вскоре уволен за столь экстравагантную покупку, и машина больше никогда не использовалась по-серьезному, закончив свои дни в музее. Вторая же машина прожила долгую и полезную жизнь.

    1871

Беббидж создал прототипы процессора и печатающего устройства. 1878

Житель Нью-Йорка Рамон Вериа изобрел калькулятор со встроенной таблицей умножения, который был намного быстрее всех своих предшественников. Но изобретатель не хотел запустить свое устройство в массовое производство. Его целью было доказать, что испано-говорящие жители США могут изобретать не хуже аноглоговорящих.

    1885

Стал массово выпускаться более компактный, чем арифмометр, умножающий калькулятор. Он был одновременно и независимо друг от друга изобретен американцем Френком Болдуином и шведом из России Т. Одднером. 1886

Дорр Фелт (1862.... 1930) создал “Комптометр”. Это первый калькулятор, где значения вводились путем нажатия клавиш. Это стало возможным благодаря тому, что механизм Фелта был достаточно быстр для проведения операции в то время, пока клавиша поднималась на свое обычное место.

    1889    Фелт изобрел первый настольный печатающий калькулятор.    1890

Первый раз результаты всеамериканской переписи населения обрабатывались с помощью вычислительных машин: перфокартных табуляторов Германа Холерита (1860.... 1929). Это послужило началом индустрии перфокарт. Еще один прецедент– перфокарты впервые стали читаться при помощи электрических машин. 1892

Вильям С. Барроуз (1857.... 1898) создал машину, аналогичную Комптометру Фелта, но более надежную, тем самым, положив начало индустрии офисных калькуляторов.

    1900.... 1939 гг.    1906

Генри Беббидж, сын Чарльза, при содействии фирмы R. W. Munro построил процессор отцовской Аналитической машины. Процессор работал безукоризненно, но целиком аналитическая машина так и не была построена никогда.

    1920

Юджин Кариссан сконструировал машину для факторизации целых чисел, механизм которой был основан на его собственной конструкции, представлявшей собой 14 соединенных между собой металлических колец.

    1926

Деррик Генри Леммер также сконструировал машину для факторизации целых чисел, но основанную на 19-ти велосипедных цепях. Более поздний вариант его машины использовал вместо цепей кинопленку с отверстиями по краям. 1931.... 1932

Э. Винн-Вильямс использовал заполненные газом трубки в своем двоичном цифровом счетчике, который затем использовался при различных физических опытах. 1932

Леммер добавил оптический считыватель в свою машину для факторизации чисел. Теперь устройство могло производить 5000 операций в секунду. 1935

Корпорация IBM представила миру IBM 601 –машину, арифметическое устройство которой было построено на реле и было способно проводить операцию умножения за 1 секунду. Небывалая по тем временам мощность и скорость машины снискали ей огромную популярность не только среди ученных, но и среди бизнесменов. Всего было построено более полутора тысяч компьютеров этой модели.

    1937 (июнь)

Конрад Цьюз (1910.... 1995) записал в своем дневнике основную мысль концепции “хранимой программы”. 1937 (ноябрь)

Джордж Стибитц (1904.... 1995), сотрудник Bell Labs, сконструировал у себя дома, на кухне, K-Model, машину, демонстрирующую действие 1-битового двоичного сумматора на основе реле.

    1937

Алан М. Тьюринг (1912.... 1954) издал научный труд, решающий многие математические проблемы построения компьютеров. Описанный им теоретический сильно упрощенный компьютер известен сейчас как машина Тьюринга. 1938 (ноябрь)

Мариан Режевски (1906.... ?), работавший на польское Бюро Шифров, завершил создание“Бомбы” –машины, которая, используя электромеханическое логическое устройство, подбирала комбинации букв для взлома немецкого кода Enigma.

Устройство Энигмы представляло собой серию роторов с 26-ю контактами (один контакт на каждую букву алфавита). Последовательность роторов и их настройки периодически меняли (что являлось“ключом”). Бомба имела аналогичное устройство и пыталась найти нужную последовательность роторов, сравнивая уже открытый текст (угаданный) с соответствующими ему частями кода.

Но через месяц немцы добавили в Энигму еще несколько роторов, и Польша, не имея средств на усовершенствование Бомбы, передала все наработки англичанам и французам.

    1938

Клод Э. Шеннон (р. 1916) завершил работу по имплементации символьной логики при помощи реле.

    1938

Цьюз завершил работу над прототипом электромеханического двоичного программируемого калькулятора V1 (после войны он был переименован в Z1). Эта машина могла работать с плавающей точкой и отрицательными числами. 1939.... 1945 гг.

    1939 (ноябрь)

Джон В. Атанасофф (1903.... 1995) и студент колледжа штата Айова (теперь это Государственный Университет штата Айова) Клиффорд Берри (? ....1963) построили прототип 25-битного сумматора. Это была первая в истории машина, использующая для вычислений вакуумные трубки. Для хранения операндов была предназначена память на 2 25-битных слова в форме т. н. аккумуляторов (с цепями обновления на дополнительных вакуумных трубках–первая в истории регенерируемая память). Устройство ввода как таковое отсутствовало, пользователю приходилось вводить значения напрямую в память, подключая провода к разъемам аккумуляторов.

    1939 (ноябрь)

В Bell Labs Сэмюэль Вильямс и Джордж Стибитц завершили работу над калькулятором, имеющим возможность оперировать комплексными числами. Машина была названа Complex Number Calculator, а в последствии переименована в Model I Relay Calculator. Логическое устройство базировалось на основе технологий, применяемых в телефонных станциях того времени, и использовало более 450 реле. Десятичные числа были представлены в виде т. н. Plus 3 BCD; то есть десятичному нулю соответствовало двоичное число 0011, единице–0100 и так далее до 9, которой соответствовал двоичный код 1100. Такая схема позволила ученым существенно сократить количество используемых реле. Управление машиной могло осуществляться удаленно при помощи трех клавиатур, размещенных в разных частях здания и устроенных наподобие телетайпа, однако в каждый конкретный момент времени могла использоваться только одна клавиатура. 1939

Цьюз и Шреер начали работу над V2 (Z2) –усовершенствованной версией машины Z1 с новым арифметическим устройством на базе релейной логики. Проект был вскоре приостановлен на год в связи с началом Второй Мировой войны.

    1940

Тьюринг и Гордон Велшман (1905.... ?), работая на Государственную Школу Кодов и Шифров Великобритании, расположенную в ныне знаменитом местечке Блетчли Парк, успешно усовершенствовали дизайн“Бомбы”, добавив в эту машину дополнительные логические цепи, что позволило значительно снизить процент ошибок.

    1940

Цьюз был демобилизован из фашистской армии, и завершил Z2. Эта машина работала гораздо лучше чем Z1, но была менее надежна.

    1940 (сентябрь)

Стибитц на математической конференции в Ганновере, штат Нью-Гемпшир продемонстрировал удаленное управление калькулятором комплексных чисел через телетайп.

    1941 (Лето)

Атанософф и Берри завершили специализированный калькулятор для решения систем линейных уравнений, названный позднее ABC (Atanasoff-Berry Computer). Когда Соединенные Штаты вступили во Вторую Мировую войну, Атанасофф покинул колледж штата Айова и прекратил работу над вычислительной техникой. ABC был забыт и разобран на детали в 1946, когда на складе, где он стоял, потребовалось освободить место.

    1941 (декабрь)

Работая теперь при ограниченной поддержке DVL (Германский исследовательский институт аэронавтики), Цьюз построил Z3–первый программируемый калькулятор. Он мог работать с числами, содержащими плавающую точку, семибитную экспоненту и 14-битную мантиссу. Память на базе полутора тысяч реле могла хранить 64 слова. Арифметическое и контрольное устройства содержали еще 1200 реле. По размерам машина походила на достаточно большой шкаф.

    1943 (январь)

Говард Айкен (1900.... 1973) и команда из IBM в Гарвардском Университете, в городе Кембридж, штат Массачусетс, построили ASCC Mark I (Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark I) также известный как Harvard Mark I. Эта машина стала первым широко известным программируемым калькулятором. Машина была длиною в 51 фут (около 15 метров), весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В машине имелось 72 аккумулятора, каждый из которых содержал свое собственное арифметическое устройство и механический регистр емкостью в 23 цифры и 1 знаковый бит. Числа обрабатывались с фиксированной точкой, положение которой определялось с помощью специального переключателя. Функции ввода/вывода осуществляли несколько устройств для чтения перфокарт и печатающих устройств. Операция сложения занимала треть секунды, умножение– приблизительно 1 секунду. Программы и данные читались отдельно друг от друга на разных ридерах перфокарт, кроме того, данные можно было вводить напрямую в регистры констант. Переходы в программах были недопустимы, но через некоторое время этот недостаток был исправлен.

    1943 (апрель)

Макс Ньюман, Винн-Вильямс и их команда из Блетчли Парк завершили работу над Heath Robinson, машиной для взлома новых германских шифров, известных под кодовым названием“рыба”.

    1943 (апрель)

Джон Мокли (1907.... 1980), Дж. Преспер Эккерт (1919.... 1995) и Джон Брейнерд написали“Доклад об электронном дифференциальном анализаторе”. 1943 (декабрь)

Томми Флауэрс и его команда из Блетчли Парк построили “Колос” – полностью электронный аналог машины Heath Robinson. 1944.... 1945

Цьюз почти завершил Z4 –полноразмерную вычислительную машину, которая включала в себя все его предыдущие разработки. Но так как ход войны переменился в явно худшую для Германии сторону, работу над машиной пришлось отменить, а то, что уже было построено, перевезли в баварскую деревушку Хинтерстайн и спрятали. 1945

    Цьюз разработал язык программирования “Планкалькуль”.    1945 (январь)

Джон фон Нейман (1903.... 1957), присоединившись к группе разработчиков ENIAC, описал устройство будущего компьютера EDVAC, где дал детальное определение концепции хранимой программы. С этой работы и началась т. н. “архитектура фон Неймана”. 1945 (ноябрь)

Мокли, Эккерт и их команда завершили работу над машиной ENIAC. Но для войны было уже слишком поздно, да и первоначальный бюджет в 150 тысяч долларов был превышен втрое.

Все компоненты ENIAC'а были полностью электронными. Машина содержала 17468 вакуумных трубок и более 80 тысяч других компонентов. Вес ее составлял более 30 тонн, а занимаемая площадь равнялась тысяче квадратных футов. При работе машина использовала около 150 киловатт/час электроэнергии.

Память состояла из 20 аккумуляторов, соединенных между собой и с другими устройствами шинами данных и т. н. “программными линиями”для синхронизации. Каждый аккумулятор мог хранить десятиразрядное число (10 бит на каждую цифру) и один знаковый бит. Для хранения констант было предусмотрено 104 12-разрядных регистра, формирующих функциональную таблицу. 100 из них имели прямую адресацию. Тактовая частота составляла 100 килогерц. Ввод программы осуществлялся через специальную панель переключателей и занимал обычно около недели времени.

    1946.... 1952 гг.    1946 (февраль)

ENIAC представлен достопочтенной публике. Для пущего эффекта к нему приделали панель с множеством разноцветных лампочек.

    1946 (июль.... август)

В школе Мура прошел курс лекций на тему “Теория и техника разработки электронных компьютеров”. В списке лекторов присутствовали Эккерт, Моукли, Стибитц, фон Нейман и Айкен. 1947 (июль)

Говард Айкен и его команда завершили постройку Harvard Mark II, большого калькулятора, использовавшего реле как для реализации 50 регистров с плавающей точкой, так и для арифметического устройства.

    1947 (сентябрь)

Таракан (? ....1947), забравшись в Harvard Mark II, привел к ошибкам при проведении операций с плавающей точкой. Обнаруживший его техник сделал следующую запись в лабораторном журнале: “Сегодня обнаружен первый настоящий баг. ” (Bug – жук, насекомое, в переносном смысле –ошибка в программе). К этой записи он приложил все бережно собранные останки насекомого.

И на самом деле, термин “баг”в своем компьютерном смысле в то время уже использовался. Одна из программистов Harvard Mark II Грейс Мюррей Хоппер (1906.... 1992) в последствии так часто рассказывала эту историю, что многие люди до сих пор считают, что именно она обнаружила таракана.

    1947 (октябрь)

Фредди Си Вильямс (1911.... 1977) и Томас Килберн (1921.... ?), работая в Манчестерском Университете под руководством Ньюмана, создали новый тип цифровой памяти (возможно, идея принадлежала Пресперу Эккерту), которая была названа Трубкой Вильямса или CRT памятью. В ее основу был положен эффект остаточного заряда на экране электронно-лучевой трубки после попадания на нее электронного пучка. Такая память была не совсем надежна, но зато очень быстра (по тем временам) и дешева.

    1947

Айкен заявил, что Соединенные Штаты нуждаются как минимум в шести ЭВМ. 1948 (январь)

Уоллес Эккерт (1902.... 1971) из IBM (однофамилец Преспера Эккерта) завершил работу над SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator). Этот технологический гибрид содержал 8 регистров на вакуумных трубках, 150 слов памяти на реле и 66 замкнутых бумажных лент, хранящих в общей сложности 20 тысяч слов. Размер слова составлял 20 знаков.

    1948 (январь)

Вильямс, Килберн и их команда построили прототип компьютера. Это была первая машина, которую каждый назвал бы компьютером, потому как именно в ней была полностью реализована концепция хранимой программы. Она не имела официального названия, но некоторые источники того времени называли ее Small-Scale Experimental Machine (Уменьшенная экспериментальная машина). Позднее она получила название Manchester Mark I.

    1948 (осень)

Корпорация IBM представила программируемый калькулятор IBM 604. Машина читала перфокарту, проводила арифметические операции с высокой по тем временам скоростью и выводила результат на ту же перфокарту. Программирование осуществлялось с помощью панели переключателей.

    1949 (апрель)

Память компьютера Manchester Mark I была увеличена до 128 40-битных слов. Была добавлена так называемая вторичная память на магнитных барабанах, хранящая дополнительные 1024 слова. Кроме того, добавлены два индексных регистра. 1949 (май)

Морис Уилкс и его команда из Кембриджа завершили EDSAC, компьютер, полностью соответствующий архитектуре фон Неймана. Тактовая частота EDSAC составляла 500 килогерц, а большинство инструкций выполнялись за полторы мили секунды. 1949 (август)

Преспер Эккерт и Моукли по заказу ВВС США построили BINAC (Binary Automatic Computer–Двоичный Автоматический Компьютер). Для большей надежности машина имела второй процессор и была очень компактна– каждый процессор занимал не более 4 квадратных футов пола. 1949 (сентябрь)

Айкен завершил работу над Harvard Mark III. Основным нововведением было раздельное хранение данных и инструкций.

    1950 (май)

Группа ученных из Национальной Физической Лаборатории Великобритании завершила разработку Pilot ACE-пилотного проекта для Автоматической Вычислительной Машины. Большая часть Pilot ACE была разработана Аланом Тьюрингом в 1945.... 1947 годах.

    1950

Машина Конрада Цьюза Z4 была закончена и начала работать в ETH (Федеральном Политехническом Институте) в Цюрихе. Там машина проработала более 5 лет. Вскоре Цьюз открыл свою фирму и успел продать около 300 машин, перед тем как был куплен концерном Siemens.

    1951 (март)

Преспер Эккерт и Моукли построили UNIVAC и продали первый экземпляр департаменту переписей США. UNIVAC стал первым американским коммерческим компьютером.

    1951    Грейс Мюррей Хоппер изобрела компилятор.    1952

Полностью завершен EDVAC. Эта машина имела 1024 44-битных слова ультразвуковой памяти и тактовую частоту 1 мегагерц.

    1952

IBM'овский “Оборонный Калькулятор”(позднее переименованный в IBM 701) стал массово производиться в городе Поукипси, штат Нью-Йорк. Всего было построено 19 машин.

    1952    Грейс Мюррей Хоппер написала первый компилятор A-0.    Автор Марк БРЕДЕР    перевод с англ. – Виталий КОВАЛЕНКО

Скачен 377 раз.

mcvouo.ru

Реферат История вычислительной машины

§1 Рождение ЭВМ

    История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство - абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах.    Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 году английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты - листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Отверстия в них пробивались с помощью специальных устройств - перфораторов. Идеи Бэббиджа стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века.   В 1888 году американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Работа, которую пятьсот сотрудников выполняли в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 табуляторах за один месяц.    В 1896 году Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.    Дальнейшие развития науки и техники позволили в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. Создателем первого действующего компьютера Z1 с программным управлением считают немецкого инженера Конрада Цузе.    В феврале 1944 года на одном из предприятий Ай-Би-Эм (IBM) в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Mark 1". Это был монстр весом около 35 тонн. В "Mark 1" использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические - для управления работой машины. Числа хранились в регистрах, состоящих из десятизубных счетных колес. Каждый регистр содержал 24 колеса, причем 23 из них использовались для представления числа (т.е. "Mark 1" мог "перемалывать" числа длинной до 23 разрядов), а одно - для представления его знака. Регистр имел механизм передачи десятков и поэтому использовался не только для хранения чисел; находящееся в одном регистре, число могло быть передано в другой регистр и добавлено к находящемуся там числу(или вычтено из него). Всего в "Mark 1" было 72 регистра и, кроме того, дополнительная память из 60 регистров, образованных механическими переключателями. В эту дополнительную память вручную вводились константы - числа, которые не изменялись в процессе вычислений.    Умножение и деление производилось в отдельном устройстве. Кроме того, машина имела встроенные блоки, для вычисления sin x, 10x и log x.    Скорость выполнения арифметических операций в среднем составляла: сложение и вычитание - 0,3 секунды, умножение - 5,7 секунды, деление - 15,3 секунды. Таким образом "Mark 1" был "эквивалентен" примерно 20 операторам, работающим с ручными счетными машинами.Наконец, в 1946 в США была создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) - ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer - Электронный числовой интегратор и компьютер). Разработчики: Джон Мочи (John Маuchу) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert).    Он был произведен на свет в Школе электрической техники Moore (при университете в Пенсильвании).    Время сложения - 200 мкс, умножения - 2800 мкс и деления - 24000 мкс.     Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов.    Общая стоимость базовой машины - 750000 долларов. Стоимость включала дополнительное оборудование, магнитные модули памяти (по цене 29706,5 доллара) и аренду у IBM (по 82,5 доллара в месяц) устройства считывания перфокарт ( 125 карт в минуту). Она также включала и арендную плату (по 77 долларов в месяц) за IBM-перфоратор (100 карт в минуту).    Потребляемая мощность ENIAC - 174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв. м.     В Советском Союзе первая электронная цифровая вычислительная машина была разработана в 1950 году под руководством академика С. А. Лебедева в Академии наук Украинской ССР. Она называлась «МЭСМ» (малая электронная счётная машина).    Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер. Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины" и даже "киберсекс".К началу страницы

§2 Первое поколение ЭВМ

http://evm-story.narod.ru/Lampa.gif   Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспе­чением. Первое поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей. Хотя такой способ программирования и требовал много времени для подготовки машины, то есть для соединения на наборном поле (коммутационной доске) отдельных блоков машины, он позволял реализовывать счетные "способности" ENIAC'а и тем выгодно отличался от способа программной перфоленты, характерного для релейных машин. Солдаты, приписанные к этой огромной машине, постоянно носились вогруг нее, скрипя тележками, доверху набитыми электронными лампами. Стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же вставал, и начиналась суматоха: все спешно искали сгоревшую лампу. Одной из причин - возможно, и не слишком достоверной - столь частой замены ламп считалась такая: их тепло и свечение привлекали мотыльков, которые залетали внутрь машины и вызывали короткое замыкание. Если это правда, то термин "жучки" (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, приобретает новый смысл. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда вставала другая задача.     Первой серийно выпускавшейся ЭВМ 1-го поколения стал компьютер UNIVAC (Универсальный автоматический компьютер). Разработчики: Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert). Он был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и деления - 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1000 слов, 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора. Его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.     Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.     Машины этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20» и др. <br   > Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Например, машина «Стрела» состояла из 6400 электронных ламп и 60 тыс. штук полупроводниковых диодов. Их быстродействие не превышало 2—3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб. Только у машины «М-2» (1958) оперативная память была 4 Кб, а быстродействие 20 тыс. операций в секунду. </br   >

Основные технические характеристики ЭВМ "УРАЛ-1" Структура команд одноадресная. Система счисления двоичная. Способ представления чисел - с фиксированной запятой и с плавающей запятой по стандартным программам. Разрядность-35 двоичных разрядов (10,5 десятичных) и один разряд для знака числа.Диапазон представляемых чисел: от 1 до 10-10.5.Время выполнения отдельных операций:а) деления - 20 мксек; б) нормализации - 20 мсек; в) остальных операций-10 мсек.Количество команд-29. Характеристики ЗУ:емкость ОЗУ на магнитном барабане - 1024 тридцатишестиразрядных числа или команды;емкость НМЛ - до 40 000 тридцатишестиразрядных чисел или 8000 команд. Устройство ввода - на перфорированной киноленте шириной 35 мм. Вывод - печатающее устройство. Скорость печати - 100±10 чисел в минуту. Машина построена на одноламповых типовых ячейках. Питание машины от сети трехфазного переменного тока напряжением 220В ±10%, частотой 50Гц.Потребляемая мощность 7,5 кВт.Занимаемая площадь 50 кв. м.К началу страницы

§3 Второе поколение ЭВМ

http://evm-story.narod.ru/Tranzistor.gif   ЭВМ 2-го поколения были разработаны в 1950—60 гг. В качестве основного элемента были использованы уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Второе отличие этих машин — это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.     Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал- 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220, -222» и др.     Применение полупроводников в электронных схемах ЭВМ привели к увеличению достоверности, производительности до 30 тыс. операций в секунду, и опера­тивной памяти до 32 Кб. Уменьшились габаритные размеры машин и потребление электроэнергии. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

Основные технические характеристики ЭВМ "Урал-16": Структура команд двухадресная. Система счисления двоичная, Способ представления чисел: с плавающей запятой. Разрядность: 36 двоичных разрядов (мантисса числа — 29 разрядов, знак мантиссы -- 1 разряд, порядок — 5 разрядов, знак порядка — 1 разряд). Быстродействие 5000 операций/с. Количество команд (основных) 17. Каждая операция имеет 8 модификаций. Характеристики запоминающих устройств. Емкость ОЗУ на ферритах 2 К слов; время обращения к ОЗУ 24 мкс, Емкость внешнего НМЛ 120000 чисел; скорость считывания с НМЛ 2000 чисел/с. Устройства ввода — вывода обеспечивают ввод информации в машину с фотосчитывающего устройства на кинолепте со скоростью 35 чисел/с и вывод результатов вычислений на печатающее устройство со скоростью 20 чисел/с.Питание машины от сети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность около 3 кВт.Занимаемая площадь 20 кв. м. К началу страницы

§4 Третье поколение ЭВМ

http://evm-story.narod.ru/IMS.gif   Разработка в 60-х годах интегральных схем - целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независи­мо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.     В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM.Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционным стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Например, странами СЭВ были выпущены ЭВМ единой серии («ЕС ЭВМ») «ЕС-1022», «ЕС-1030», «ЕС-1033», «ЕС-1046», «ЕС-1061», «ЕС-1066» и др. Производительность этих машин достигала от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объём оперативной памяти достигал от 8 Мб до 192 Мб.    К ЭВМ этого поколения также относится «IВМ-370», «Электроника — 100/25», «Электроника — 79», «СМ-3», «СМ-4» и др.    Для серий ЭВМ было сильно расширено программное обеспечение (операционные системы, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и т.д.).     Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом советских ЭВМ третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того, чтобы компенсировать это отставание, в разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач. Оснащенная спецпроцессором Фурье-преобразований СМ-4, например, использовалась для радиолокационного картографирования Венеры.    Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.    Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой современного персонального компьютера.    Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 году одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.    К началу страницы

§5 Четвертое поколение ЭВМ

http://evm-story.narod.ru/BIS.jpeg   К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.    Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС. В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).Однако, есть и другое мнение - многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г. не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС. В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.    Развитие ЭВМ 4-го поколения пошло по 2 направлениям:    1-ое направление — создание суперЭВМ - комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) "Эльбрус-2" активно использовались в Советском Союзе в областях, требующих большого объема вычислений, прежде всего, в оборонной отрасли. Вычислительные комплексы "Эльбрус-2" эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах. Наконец, именно комплексы "Эльбрус-2" с 1991 года использовались в системе противоракетной обороны и на других военных объектах.    2-ое направление — дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM - PC ( XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и др.    Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами.     Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" техники. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.К началу страницы

§6 Пятое поколение ЭВМ

    ЭВМ пятого поколения — это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.    Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.     На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером.     К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.    Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.    Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.К началу страницы

§7 Современные персональные компьютеры

    Современные персональные компьютеры (ПК) в соответствии с принятой классификацией надо отнести к ЭВМ четвертого поколения. Но с учетом быстро развивающегося программного обеспечения, многие авторы публикаций относят их к 5-му поколению.     Персональные компьютеры появились на рубеже 60 – 70-х годов. Американская фирма Intel разработала первый 4-разрядный микропроцессор (МП) 4004 для калькулятора. Он содержал около тысячи транзисторов и мог выполнять 8000 операций в секунду. Вскоре была выпущена 8-битная версия данного МП, получившая название 8008. Оба МП всерьез восприняты не были, поскольку рассчитывались для конкретных применений. Они относятся к МП первого поколения.     В конце 1973 г. Intel разработала однокристальный 8-разрядный МП 8080, рассчитанный для многоцелевых применений. Он был сразу замечен компьютерной промышленностью и быстро стал "стандартным". По стоимости он был доступен даже для любителей. Одни фирмы начали выпускать МП 8080 по лицензиям, другие - предложили его улучшенные варианты. Так, группа инженеров фирмы Intel, образовав собственную фирму Zilog, в 1976 г. выпустила МП Z80, сохраняющий базовую архитектуру 8080. Фирма Motorola разработала собственный 8-разрядный МП М6800, нашедший впоследствии широкое применение.     Стив Возняк (будущий «отец» компьютеров Apple) собрал свой первый компьютер в 1972 году из деталей, забракованных местным производителем полупроводников в городе Беркли, штат Калифорния. Стив назвал свое изобретение Cream Soda Computer, поскольку пил именно этот напиток во время сборки аппарата. Стив Возняк и Стив Джобс свой первый Apple собрали шутки радиВ начале 1976 года Стив Возняк, работая в Hewlett-Packard, предложил свой компьютер Apple руководству HP, но не нашел поддержки. В Hewlett-Packard победил другой проект – HP-85, основанный на идее совмещения компьютера и калькулятора. Тогда 1 апреля 1976 года два Стива – Возняк и Джобс – полушутя-полусерьезно зарегистрировали Apple Computer Company. И уже в июле предложили магазинам компьютер Apple-1 по цене $666,66.     Apple-1 стал пользоваться спросом. Его успех был вызван простотой операционной системы. Прежде ПК управлялись через "командную строку", и пользователь, для того чтобы ставить задачи компьютеру, должен был быть хоть немного программистом. Создание же "мышки" и графически удобного интерфейса сделало ПК доступным для "чайников" и во многом определило успех Apple-1.     Фирма IBM обратила внимание на персональные компьютеры, когда рынок "вырос из пеленок". К 1980 году только в США уже было продано более миллиона ПК, и маркетологи предсказывали взрывообразный рост спроса. Свои модели представили десятки компаний. Компьютеры при всей внешней схожести отличались большим разнообразием и были несовместимы друг с другом. Каждый производитель разрабатывал собственную архитектуру ПК. Считалось, что наиболее перспективной архитектурой обладает компьютер PDP-11, разработанный компанией DEC. Технические решения этой компании легли в основу первых отечественных компьютеров «Электроника».     Однако, в конце 1980 года совет директоров IBM принял решение создать "машину, которая нужна людям". Стратегическим партнером в качестве поставщика процессоров была выбрана Intel. Команда разработчиков IBM PC заключила союз и с недоучившимся студентом Гарвардского университета Биллом Гейтсом. На существовавшие тогда ПК ставилась популярная операционная система CP/M, созданная компанией Digital Research, или система UCSD компании Softech. Однако эти операционные системы стоили $450 и $550 соответственно, а Гейтс за свою PC-DOS брал всего лишь $40. IBM сделала выбор в пользу дешевизны.     12 августа 1981 года IBM представила свой ПК, который был спроектирован не хуже, чем изделия тогдашних лидеров рынка – Commodore PET, Atari, Radio Shack и Apple.     IBM пошла на неожиданный шаг. Решив утвердить свою архитектуру в качестве стандарта, она открыла техническую документацию. Теперь каждый производитель ПК мог приобрести лицензию у IBM и собирать подобные компьютеры, а производители микропроцессоров – изготавливать элементы для них. IBM рассчитывала «перетянуть одеяло» на себя, уничтожив стандарты конкурентов. Так и произошло. Сохранить собственную архитектуру смогла только Apple: она нашла свою нишу в сферах графического дизайна и образования. Все остальные производители либо разорились, либо приняли стандарт IBM.     Весной 1983 г. фирма IBM выпускает модель PC XT с жестким диском, а также объявляет о создании нового поколения микропроцессоров - 80286. Новый компьютер IBM PC AT (Advanced Technologies), построенный на основе МП 80286, быстро завоевал весь мир и несколько лет оставался наиболее популярным.     Первые 32-разрядные микропроцессоры появились на мировом рынке в 1983-1984 гг., но их широкое использование в высокопроизводительных ПК началось с 1985 г. после выпуска фирмами Intel и Motorola микропроцессоров 80386 и М68020 соответственно. Эти БИС открыли новое микропроцессорное поколение, реализующее обработку данных на уровне "больших" ЭВМ.     В 1989 г. был начат выпуск более мощного МП 80486 с быстродействием более 50 млн. операций в секунду. В марте 1993 г. фирма Intel продолжает ряд 80х86 выпуском микропроцессора Р5 "Pentium" с 64-разрядной архитектурой. Потом были "Pentium 2", "Pentium 3". Сегодня самым популярным МП является "Pentium 4" с технологией НТ, позволяющей обрабатывать информацию по 2-м параллельным потокам. Т.е. получать как бы два процессора.     Тактовые частоты современных ПК превышают 3 ГГц, объмы ОЗУ до 4 ГБ. Емкость накопителей на жестких дисках выросла до 500 ГБ. Современные технологии позволяют на ПК прослушивать и записывать высокачественные ауди-файлы. Применение DVD приводов обеспечивает просмотр современных фильмов.    Широкое распространение получили сегодня переносные ПК - nootbook, карманные ПК (КПК) и мобильные ПК - смартфоны, объединяющие функции ПК и телефона.

В состав современного ПК входят:

  1. Системный блок
  • Монитор
  • Клавиатура
  • Манипулятор "мышь"
  • Звуковые колонки
  • Принтер
  • Сканер
  • Модем или адаптер ADSL
  •    Ну, и конечно же, компьютер нельзя представить без программного обеспечения. Как архитектура IBM PC стала стандартом для аппаратной части ПК, так и продукция фирмы MicroSoft (Билл Гейтс) стала эталоном для программ. Особенно популярны ее операционные системы Windows и офисные приложения MS-Office.

    bukvasha.ru

    История вычислительной машины

    §1 Рождение ЭВМ

        История компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство - абак. В семнадцатом веке была изобретена логарифмическая линейка, облегчающая сложные математические расчеты. В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм. Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Этот прибор прочно занял свое место на бухгалтерских столах.    Все основные идеи, которые лежат в основе работы компьютеров, были изложены еще в 1833 году английским математиком Чарльзом Бэббиджем. Он разработал проект машины для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты - листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. В то время перфокарты уже использовались в текстильной промышленности. Отверстия в них пробивались с помощью специальных устройств - перфораторов. Идеи Бэббиджа стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века.   В 1888 году американский инженер Герман Холлерит сконструировал первую электромеханическую счетную машину. Эта машина, названная табулятором, могла считывать и сортировать статистические записи, закодированные на перфокартах. В 1890 году изобретение Холлерита было впервые использовано в 11-й американской переписи населения. Работа, которую пятьсот сотрудников выполняли в течение семи лет, Холлерит сделал с 43 помощниками на 43 табуляторах за один месяц.    В 1896 году Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.    Дальнейшие развития науки и техники позволили в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. Создателем первого действующего компьютера Z1 с программным управлением считают немецкого инженера Конрада Цузе.    В феврале 1944 года на одном из предприятий Ай-Би-Эм (IBM) в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Mark 1". Это был монстр весом около 35 тонн. В "Mark 1" использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические - для управления работой машины. Числа хранились в регистрах, состоящих из десятизубных счетных колес. Каждый регистр содержал 24 колеса, причем 23 из них использовались для представления числа (т.е. "Mark 1" мог "перемалывать" числа длинной до 23 разрядов), а одно - для представления его знака. Регистр имел механизм передачи десятков и поэтому использовался не только для хранения чисел; находящееся в одном регистре, число могло быть передано в другой регистр и добавлено к находящемуся там числу(или вычтено из него). Всего в "Mark 1" было 72 регистра и, кроме того, дополнительная память из 60 регистров, образованных механическими переключателями. В эту дополнительную память вручную вводились константы - числа, которые не изменялись в процессе вычислений.    Умножение и деление производилось в отдельном устройстве. Кроме того, машина имела встроенные блоки, для вычисления sin x, 10x и log x.    Скорость выполнения арифметических операций в среднем составляла: сложение и вычитание - 0,3 секунды, умножение - 5,7 секунды, деление - 15,3 секунды. Таким образом "Mark 1" был "эквивалентен" примерно 20 операторам, работающим с ручными счетными машинами.Наконец, в 1946 в США была создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) - ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer - Электронный числовой интегратор и компьютер). Разработчики: Джон Мочи (John Маuchу) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert).    Он был произведен на свет в Школе электрической техники Moore (при университете в Пенсильвании).    Время сложения - 200 мкс, умножения - 2800 мкс и деления - 24000 мкс.     Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов.    Общая стоимость базовой машины - 750000 долларов. Стоимость включала дополнительное оборудование, магнитные модули памяти (по цене 29706,5 доллара) и аренду у IBM (по 82,5 доллара в месяц) устройства считывания перфокарт ( 125 карт в минуту). Она также включала и арендную плату (по 77 долларов в месяц) за IBM-перфоратор (100 карт в минуту).    Потребляемая мощность ENIAC - 174 кВт. Занимаемое пространство - около 300 кв. м.     В Советском Союзе первая электронная цифровая вычислительная машина была разработана в 1950 году под руководством академика С. А. Лебедева в Академии наук Украинской ССР. Она называлась «МЭСМ» (малая электронная счётная машина).    Основоположниками компьютерной науки по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, и Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика, наука об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер. Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины" и даже "киберсекс".К началу страницы

    §2 Первое поколение ЭВМ

    http://evm-story.narod.ru/Lampa.gif   Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспе­чением. Первое поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей. Хотя такой способ программирования и требовал много времени для подготовки машины, то есть для соединения на наборном поле (коммутационной доске) отдельных блоков машины, он позволял реализовывать счетные "способности" ENIAC'а и тем выгодно отличался от способа программной перфоленты, характерного для релейных машин. Солдаты, приписанные к этой огромной машине, постоянно носились вогруг нее, скрипя тележками, доверху набитыми электронными лампами. Стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же вставал, и начиналась суматоха: все спешно искали сгоревшую лампу. Одной из причин - возможно, и не слишком достоверной - столь частой замены ламп считалась такая: их тепло и свечение привлекали мотыльков, которые залетали внутрь машины и вызывали короткое замыкание. Если это правда, то термин "жучки" (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, приобретает новый смысл. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда вставала другая задача.     Первой серийно выпускавшейся ЭВМ 1-го поколения стал компьютер UNIVAC (Универсальный автоматический компьютер). Разработчики: Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert). Он был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и деления - 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1000 слов, 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора. Его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.     Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.     Машины этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «М-2», «М-3», «Урал», «Урал-2», «Минск-1», «Минск-12», «М-20» и др. <br   > Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Например, машина «Стрела» состояла из 6400 электронных ламп и 60 тыс. штук полупроводниковых диодов. Их быстродействие не превышало 2—3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб. Только у машины «М-2» (1958) оперативная память была 4 Кб, а быстродействие 20 тыс. операций в секунду. </br   >

    Основные технические характеристики ЭВМ "УРАЛ-1" Структура команд одноадресная. Система счисления двоичная. Способ представления чисел - с фиксированной запятой и с плавающей запятой по стандартным программам. Разрядность-35 двоичных разрядов (10,5 десятичных) и один разряд для знака числа.Диапазон представляемых чисел: от 1 до 10-10.5.Время выполнения отдельных операций:а) деления - 20 мксек; б) нормализации - 20 мсек; в) остальных операций-10 мсек.Количество команд-29. Характеристики ЗУ:емкость ОЗУ на магнитном барабане - 1024 тридцатишестиразрядных числа или команды;емкость НМЛ - до 40 000 тридцатишестиразрядных чисел или 8000 команд. Устройство ввода - на перфорированной киноленте шириной 35 мм. Вывод - печатающее устройство. Скорость печати - 100±10 чисел в минуту. Машина построена на одноламповых типовых ячейках. Питание машины от сети трехфазного переменного тока напряжением 220В ±10%, частотой 50Гц.Потребляемая мощность 7,5 кВт.Занимаемая площадь 50 кв. м.К началу страницы

    §3 Второе поколение ЭВМ

    http://evm-story.narod.ru/Tranzistor.gif   ЭВМ 2-го поколения были разработаны в 1950—60 гг. В качестве основного элемента были использованы уже не электронные лампы, а полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Второе отличие этих машин — это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол. Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, которые тогда впервые стали строиться на продажу.     Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «Урал- 14,-16», «БЭСМ-3,-4,-6», «М-220, -222» и др.     Применение полупроводников в электронных схемах ЭВМ привели к увеличению достоверности, производительности до 30 тыс. операций в секунду, и опера­тивной памяти до 32 Кб. Уменьшились габаритные размеры машин и потребление электроэнергии. Но главные достижения этой эпохи принадлежат к области программ. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.

    Основные технические характеристики ЭВМ "Урал-16": Структура команд двухадресная. Система счисления двоичная, Способ представления чисел: с плавающей запятой. Разрядность: 36 двоичных разрядов (мантисса числа — 29 разрядов, знак мантиссы -- 1 разряд, порядок — 5 разрядов, знак порядка — 1 разряд). Быстродействие 5000 операций/с. Количество команд (основных) 17. Каждая операция имеет 8 модификаций. Характеристики запоминающих устройств. Емкость ОЗУ на ферритах 2 К слов; время обращения к ОЗУ 24 мкс, Емкость внешнего НМЛ 120000 чисел; скорость считывания с НМЛ 2000 чисел/с. Устройства ввода — вывода обеспечивают ввод информации в машину с фотосчитывающего устройства на кинолепте со скоростью 35 чисел/с и вывод результатов вычислений на печатающее устройство со скоростью 20 чисел/с.Питание машины от сети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность около 3 кВт.Занимаемая площадь 20 кв. м. К началу страницы

    §4 Третье поколение ЭВМ

    http://evm-story.narod.ru/IMS.gif   Разработка в 60-х годах интегральных схем - целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования). В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независи­мо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.     В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM.Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционным стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Например, странами СЭВ были выпущены ЭВМ единой серии («ЕС ЭВМ») «ЕС-1022», «ЕС-1030», «ЕС-1033», «ЕС-1046», «ЕС-1061», «ЕС-1066» и др. Производительность этих машин достигала от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объём оперативной памяти достигал от 8 Мб до 192 Мб.    К ЭВМ этого поколения также относится «IВМ-370», «Электроника — 100/25», «Электроника — 79», «СМ-3», «СМ-4» и др.    Для серий ЭВМ было сильно расширено программное обеспечение (операционные системы, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и т.д.).     Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом советских ЭВМ третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того, чтобы компенсировать это отставание, в разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач. Оснащенная спецпроцессором Фурье-преобразований СМ-4, например, использовалась для радиолокационного картографирования Венеры.    Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры - небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Известное семейство миникомпьютеров PDP фирмы Digital Equipment послужило прототипом для советской серии машин СМ.    Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера - что и сделала в 1971 г. фирма Intel, выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию - ведь микропроцессор является сердцем и душой современного персонального компьютера.    Но и это еще не все - поистине, рубеж 60-х и 70-х годов был судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 году одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.    К началу страницы

    §5 Четвертое поколение ЭВМ

    http://evm-story.narod.ru/BIS.jpeg   К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.    Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС. В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).Однако, есть и другое мнение - многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г. не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС. В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.    Развитие ЭВМ 4-го поколения пошло по 2 направлениям:    1-ое направление — создание суперЭВМ - комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) "Эльбрус-2" активно использовались в Советском Союзе в областях, требующих большого объема вычислений, прежде всего, в оборонной отрасли. Вычислительные комплексы "Эльбрус-2" эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах. Наконец, именно комплексы "Эльбрус-2" с 1991 года использовались в системе противоракетной обороны и на других военных объектах.    2-ое направление — дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM - PC ( XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и др.    Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами.     Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" техники. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.К началу страницы

    §6 Пятое поколение ЭВМ

        ЭВМ пятого поколения — это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.    Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.     На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером.     К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.    Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.    Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.К началу страницы

    www.coolreferat.com

    Доклад: Вычислительные машины

    Хронология Вычислительных Машин

    Предисловие автора

    Что представлял собой первый компьютер, и кто построил его? Это вопрос определения, а не факта. Компьютер, как мы понимаем это слово сейчас, продукт длительной эволюции, а не просто изобретение. Чтобы помочь вам определится в этом вопросе самостоятельно, для себя, я и написал этот цикл статей.

    XVII...XVIII век

    1623

    Вильгельм Шикард (1592...1635) создал «Вычисляющие часы». Это была 6-ти разрядная машина, которая могла складывать и вычитать числа, и информировала пользователя о переполнении с помощью звонка (по непроверенной информации, таким образом, Шикард мог производить вычисления над семизначными числами). Сама машина и ее чертежи были потеряны и забыты во время войны, сотрясавшей приблизительно в тот период Европу. Однако в 1935 году чертежи были найдены... только для того, чтобы быть потерянными снова, по причине Второй Мировой войны. Злоключения машины Шикарда закончились лишь в 1956, когда ее чертежи были заново обнаружены тем же человеком! В 1960 группа энтузиастов построила машину и на практике удостоверилась, что она работает.

    1644...1645

    Блез Паскаль (1623...1662) в Париже создал «Паскалин». Эта пятиразрядная машина (впоследствии Паскаль создал и восьмиразрядный вариант) использовала усовершенствованный метод Шикарда, однако не могла вычитать, и, возможно, была менее надежна, чем более простой механизм «Вычисляющих часов». Несмотря на это, истории было угодно так, что про машину Шикарда все забыли, а Паскаль стал широко известен как основатель концепции вычислительных машин. Он построил достаточно много устройств и продал приблизительно 10...15 из них, часть из которых дошли до наших дней. Патенты были тогда делом далекого будущего, и некоторые особо предприимчивые современники ученого довольно успешно клонировали его детище.

    1668

    Англичанин сэр Сэмюэль Морланд (1625...1695) создал недесятичную складывающую машину, призванную работать с английской валютой. Пользователь вводил слагаемые с помощью некоего подобия наборных дисков.

    1674

    Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646...1716) разработал «пошаговый вычислитель», воплощенный в готовое устройство человеком по имени Оливер из Парижа. Пошаговый вычислитель использовал принцип подвижных грузов и мог умножать операнды до 5 и 12 знаков с результатом до 16 знаков. Пользователь должен был повернуть рычаг для каждой цифры в каждом числе, эти повороты затем преобразовывались в последовательность сложений. Механизм требовал от пользователя постоянных поправок и срабатывал не всегда. Так как пошаговый вычислитель не нашел в то время почти никакого практического применения, он был оставлен на чердаке и обнаружен лишь в 1879 году рабочим, чинившим крышу.

    1775

    Англичанин Чарльз Эрл Стенхоуп III построил успешный аналог умножающего калькулятора, аналогичного машине Лейбница.

    1770...1776

    Мэтьюс Хан из Германии также (но независимо от Стенхоупа) построил умножающий калькулятор.

    1786

    Дж. Мюллер сформулировал идею устройства, которое в XX веке назовут дифференциальным анализатором. Мюллеру не удалось найти деньги на постройку машины и о его проекте вскоре забыли.

    XIX век

    1820

    Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785...1870) создал Арифмометр, первый массово производимый калькулятор. Он позволял производить умножение, используя принцип Лейбница, и являлся подспорьем пользователю при делении чисел. Это была самая надежная машина в те времена; она не зря занимала место на столах счетоводов Западной Европы. Арифмометр так же поставил мировой рекорд по продолжительности продаж: последняя модель была продана в начале XX века.

    1822

    Чарльз Беббидж (1792...1871) заново изобрел дифференциальный анализатор. В это же время он начал свой спонсируемый государством проект, целью которого была постройка одного такого устройства.

    1832

    Беббидж и Джозеф Клемент построили прототип одного из сегментов своего устройства, который мог оперировать 6-ти разрядными числами и дифференциалами второго порядка.

    Законченная машина, которая была бы размером с комнату, должна была работать с дифференциалами шестого порядка при 20-ти разрядных числах и дифференциалами третьего порядка при 30-ти разрядных числах. Каждая операция сложения должна была проходить в две фазы; вторая фаза имела целью следить за порядком результата первой. Результаты должны были выводиться на мягкую металлическую матрицу для печатного станка.

    К сожалению, финансирование проекта «прикрыли», и кроме этого сегмента ничего больше построено не было.

    1834

    Житель Стокгольма Джордж Шойтц, прочтя краткое описание проекта Беббиджа, построил из дерева модель дифференциального анализатора.

    1834

    Беббидж продумал и начал разработку Аналитической Машины. Была бы машина построена или не была, ее возможность стать первым в мире компьютером зависела от определения самого слова «компьютер». В Аналитической Машине отсутствовало одно основное свойство сегодняшних компьютеров: «концепция хранимой программы», которая необходима для того, чтобы считать вычислительную машину компьютером. Программа должна храниться в только читаемой (read-only) памяти, например, в виде перфокарт. (В этом цикле статей такие машины будут далее именоваться программируемыми калькуляторами.)

    Беббидж продолжал работу долгие годы, но после 1840 года изменения в первоначальном дизайне были крайне незначительны. Машина могла бы оперировать 40-разрядными числами; процессор должен был иметь два «аккумулятора» для хранения промежуточных результатов и несколько вспомогательных. Кроме того, в машине присутствовал «склад» (память), в котором могли храниться вплоть до ста чисел. Было предусмотрено несколько устройств для чтения перфокарт (на них должны были записываться как программы, так и данные). Еще одно достижение Беббиджа: в программах могли использоваться переходы. Присутствовал также и прообраз микропрограммирования – значение инструкций задавалось с помощью позиционирования металлических штырей в цилиндре с отверстиями, который назывался «контрольный цилиндр».

    Машина складывала за 3 секунды, а операции умножения и деления занимали 2...4 минуты.

    1842

    Проект Беббиджа официально закрыт из-за многочисленных превышений планируемых затрат и неприемлемой для спонсоров длительности разработки.

    1847...1849

    Беббидж разработал улучшенную и упрощенную версию дифференциального анализатора, которая могла оперировать дифференциалами 7-ого порядка и 31-разрядными числами, но никто не согласился дать денег на постройку устройства.

    1853

    К удовольствию Беббиджа Шойтц построил первый полноразмерный дифференциальный анализатор. Машина работала с 15-ти разрядными числами и дифференциалами четвертого порядка. Вывод производился на печатную матрицу по принципу Беббиджа. Чуть позже лондонской фирмой Brian Donkin была построена вторая машина.

    1858

    Первый дифференциальный анализатор куплен обсерваторией Дадли в городе Олбени, штат Нью-Йорк, а второй – британским правительством. Машина из Олбени использовалась для производства наборов астрономических таблиц, но директор обсерватории был вскоре уволен за столь экстравагантную покупку, и машина больше никогда не использовалась по-серьезному, закончив свои дни в музее. Вторая же машина прожила долгую и полезную жизнь.

    1871

    Беббидж создал прототипы процессора и печатающего устройства.

    1878

    Житель Нью-Йорка Рамон Вериа изобрел калькулятор со встроенной таблицей умножения, который был намного быстрее всех своих предшественников. Но изобретатель не хотел запустить свое устройство в массовое производство. Его целью было доказать, что испано-говорящие жители США могут изобретать не хуже аноглоговорящих.

    1885

    Стал массово выпускаться более компактный, чем арифмометр, умножающий калькулятор. Он был одновременно и независимо друг от друга изобретен американцем Френком Болдуином и шведом из России Т. Одднером.

    1886

    Дорр Фелт (1862...1930) создал «Комптометр». Это первый калькулятор, где значения вводились путем нажатия клавиш. Это стало возможным благодаря тому, что механизм Фелта был достаточно быстр для проведения операции в то время, пока клавиша поднималась на свое обычное место.

    1889

    Фелт изобрел первый настольный печатающий калькулятор.

    1890

    Первый раз результаты всеамериканской переписи населения обрабатывались с помощью вычислительных машин: перфокартных табуляторов Германа Холерита (1860...1929). Это послужило началом индустрии перфокарт. Еще один прецедент – перфокарты впервые стали читаться при помощи электрических машин.

    1892

    Вильям С. Барроуз (1857...1898) создал машину, аналогичную Комптометру Фелта, но более надежную, тем самым, положив начало индустрии офисных калькуляторов.

    1900...1939 гг.

    1906

    Генри Беббидж, сын Чарльза, при содействии фирмы R.W. Munro построил процессор отцовской Аналитической машины. Процессор работал безукоризненно, но целиком аналитическая машина так и не была построена никогда.

    1920

    Юджин Кариссан сконструировал машину для факторизации целых чисел, механизм которой был основан на его собственной конструкции, представлявшей собой 14 соединенных между собой металлических колец.

    1926

    Деррик Генри Леммер также сконструировал машину для факторизации целых чисел, но основанную на 19-ти велосипедных цепях. Более поздний вариант его машины использовал вместо цепей кинопленку с отверстиями по краям.

    1931...1932

    Э. Винн-Вильямс использовал заполненные газом трубки в своем двоичном цифровом счетчике, который затем использовался при различных физических опытах.

    1932

    Леммер добавил оптический считыватель в свою машину для факторизации чисел. Теперь устройство могло производить 5000 операций в секунду.

    1935

    Корпорация IBM представила миру IBM 601 – машину, арифметическое устройство которой было построено на реле и было способно проводить операцию умножения за 1 секунду. Небывалая по тем временам мощность и скорость машины снискали ей огромную популярность не только среди ученных, но и среди бизнесменов. Всего было построено более полутора тысяч компьютеров этой модели.

    1937 (июнь)

    Конрад Цьюз (1910...1995) записал в своем дневнике основную мысль концепции «хранимой программы».

    1937 (ноябрь)

    Джордж Стибитц (1904...1995), сотрудник Bell Labs, сконструировал у себя дома, на кухне, K-Model, машину, демонстрирующую действие 1-битового двоичного сумматора на основе реле.

    1937

    Алан М. Тьюринг (1912...1954) издал научный труд, решающий многие математические проблемы построения компьютеров. Описанный им теоретический сильно упрощенный компьютер известен сейчас как машина Тьюринга.

    1938 (ноябрь)

    Мариан Режевски (1906...?), работавший на польское Бюро Шифров, завершил создание «Бомбы» – машины, которая, используя электромеханическое логическое устройство, подбирала комбинации букв для взлома немецкого кода Enigma.

    Устройство Энигмы представляло собой серию роторов с 26-ю контактами (один контакт на каждую букву алфавита). Последовательность роторов и их настройки периодически меняли (что являлось «ключом»). Бомба имела аналогичное устройство и пыталась найти нужную последовательность роторов, сравнивая уже открытый текст (угаданный) с соответствующими ему частями кода.

    Но через месяц немцы добавили в Энигму еще несколько роторов, и Польша, не имея средств на усовершенствование Бомбы, передала все наработки англичанам и французам.

    1938

    Клод Э. Шеннон (р. 1916) завершил работу по имплементации символьной логики при помощи реле.

    1938

    Цьюз завершил работу над прототипом электромеханического двоичного программируемого калькулятора V1 (после войны он был переименован в Z1). Эта машина могла работать с плавающей точкой и отрицательными числами.

    1939...1945 гг.

    1939 (ноябрь)

    Джон В. Атанасофф (1903...1995) и студент колледжа штата Айова (теперь это Государственный Университет штата Айова) Клиффорд Берри (?...1963) построили прототип 25-битного сумматора. Это была первая в истории машина, использующая для вычислений вакуумные трубки. Для хранения операндов была предназначена память на 2 25-битных слова в форме т.н. аккумуляторов (с цепями обновления на дополнительных вакуумных трубках – первая в истории регенерируемая память). Устройство ввода как таковое отсутствовало, пользователю приходилось вводить значения напрямую в память, подключая провода к разъемам аккумуляторов.

    1939 (ноябрь)

    В Bell Labs Сэмюэль Вильямс и Джордж Стибитц завершили работу над калькулятором, имеющим возможность оперировать комплексными числами. Машина была названа Complex Number Calculator, а в последствии переименована в Model I Relay Calculator. Логическое устройство базировалось на основе технологий, применяемых в телефонных станциях того времени, и использовало более 450 реле. Десятичные числа были представлены в виде т.н. Plus 3 BCD; то есть десятичному нулю соответствовало двоичное число 0011, единице – 0100 и так далее до 9, которой соответствовал двоичный код 1100. Такая схема позволила ученым существенно сократить количество используемых реле.

    Управление машиной могло осуществляться удаленно при помощи трех клавиатур, размещенных в разных частях здания и устроенных наподобие телетайпа, однако в каждый конкретный момент времени могла использоваться только одна клавиатура.

    1939

    Цьюз и Шреер начали работу над V2 (Z2) – усовершенствованной версией машины Z1 с новым арифметическим устройством на базе релейной логики. Проект был вскоре приостановлен на год в связи с началом Второй Мировой войны.

    1940

    Тьюринг и Гордон Велшман (1905...?), работая на Государственную Школу Кодов и Шифров Великобритании, расположенную в ныне знаменитом местечке Блетчли Парк, успешно усовершенствовали дизайн «Бомбы», добавив в эту машину дополнительные логические цепи, что позволило значительно снизить процент ошибок.

    1940

    Цьюз был демобилизован из фашистской армии, и завершил Z2. Эта машина работала гораздо лучше чем Z1, но была менее надежна.

    1940 (сентябрь)

    Стибитц на математической конференции в Ганновере, штат Нью-Гемпшир продемонстрировал удаленное управление калькулятором комплексных чисел через телетайп.

    1941 (Лето)

    Атанософф и Берри завершили специализированный калькулятор для решения систем линейных уравнений, названный позднее ABC (Atanasoff-Berry Computer).

    Когда Соединенные Штаты вступили во Вторую Мировую войну, Атанасофф покинул колледж штата Айова и прекратил работу над вычислительной техникой. ABC был забыт и разобран на детали в 1946, когда на складе, где он стоял, потребовалось освободить место.

    1941 (декабрь)

    Работая теперь при ограниченной поддержке DVL (Германский исследовательский институт аэронавтики), Цьюз построил Z3 – первый программируемый калькулятор. Он мог работать с числами, содержащими плавающую точку, семибитную экспоненту и 14-битную мантиссу. Память на базе полутора тысяч реле могла хранить 64 слова. Арифметическое и контрольное устройства содержали еще 1200 реле. По размерам машина походила на достаточно большой шкаф.

    1943 (январь)

    Говард Айкен (1900...1973) и команда из IBM в Гарвардском Университете, в городе Кембридж, штат Массачусетс, построили ASCC Mark I (Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark I) также известный как Harvard Mark I. Эта машина стала первым широко известным программируемым калькулятором.

    Машина была длиною в 51 фут (около 15 метров), весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В машине имелось 72 аккумулятора, каждый из которых содержал свое собственное арифметическое устройство и механический регистр емкостью в 23 цифры и 1 знаковый бит. Числа обрабатывались с фиксированной точкой, положение которой определялось с помощью специального переключателя. Функции ввода/вывода осуществляли несколько устройств для чтения перфокарт и печатающих устройств. Операция сложения занимала треть секунды, умножение – приблизительно 1 секунду.

    Программы и данные читались отдельно друг от друга на разных ридерах перфокарт, кроме того, данные можно было вводить напрямую в регистры констант. Переходы в программах были недопустимы, но через некоторое время этот недостаток был исправлен.

    1943 (апрель)

    Макс Ньюман, Винн-Вильямс и их команда из Блетчли Парк завершили работу над Heath Robinson, машиной для взлома новых германских шифров, известных под кодовым названием «рыба».

    1943 (апрель)

    Джон Мокли (1907...1980), Дж. Преспер Эккерт (1919...1995) и Джон Брейнерд написали «Доклад об электронном дифференциальном анализаторе».

    1943 (декабрь)

    Томми Флауэрс и его команда из Блетчли Парк построили «Колос» – полностью электронный аналог машины Heath Robinson.

    1944...1945

    Цьюз почти завершил Z4 – полноразмерную вычислительную машину, которая включала в себя все его предыдущие разработки. Но так как ход войны переменился в явно худшую для Германии сторону, работу над машиной пришлось отменить, а то, что уже было построено, перевезли в баварскую деревушку Хинтерстайн и спрятали.

    1945

    Цьюз разработал язык программирования «Планкалькуль».

    1945 (январь)

    Джон фон Нейман (1903...1957), присоединившись к группе разработчиков ENIAC, описал устройство будущего компьютера EDVAC, где дал детальное определение концепции хранимой программы. С этой работы и началась т.н. «архитектура фон Неймана».

    1945 (ноябрь)

    Мокли, Эккерт и их команда завершили работу над машиной ENIAC. Но для войны было уже слишком поздно, да и первоначальный бюджет в 150 тысяч долларов был превышен втрое.

    Все компоненты ENIAC'а были полностью электронными. Машина содержала 17468 вакуумных трубок и более 80 тысяч других компонентов. Вес ее составлял более 30 тонн, а занимаемая площадь равнялась тысяче квадратных футов. При работе машина использовала около 150 киловатт/час электроэнергии.

    Память состояла из 20 аккумуляторов, соединенных между собой и с другими устройствами шинами данных и т.н. «программными линиями» для синхронизации. Каждый аккумулятор мог хранить десятиразрядное число (10 бит на каждую цифру) и один знаковый бит. Для хранения констант было предусмотрено 104 12-разрядных регистра, формирующих функциональную таблицу. 100 из них имели прямую адресацию. Тактовая частота составляла 100 килогерц.

    Ввод программы осуществлялся через специальную панель переключателей и занимал обычно около недели времени.

    1946...1952 гг.

    1946 (февраль)

    ENIAC представлен достопочтенной публике. Для пущего эффекта к нему приделали панель с множеством разноцветных лампочек.

    1946 (июль...август)

    В школе Мура прошел курс лекций на тему «Теория и техника разработки электронных компьютеров». В списке лекторов присутствовали Эккерт, Моукли, Стибитц, фон Нейман и Айкен.

    1947 (июль)

    Говард Айкен и его команда завершили постройку Harvard Mark II, большого калькулятора, использовавшего реле как для реализации 50 регистров с плавающей точкой, так и для арифметического устройства.

    1947 (сентябрь)

    Таракан (?...1947), забравшись в Harvard Mark II, привел к ошибкам при проведении операций с плавающей точкой. Обнаруживший его техник сделал следующую запись в лабораторном журнале: «Сегодня обнаружен первый настоящий баг.» (Bug – жук, насекомое, в переносном смысле – ошибка в программе). К этой записи он приложил все бережно собранные останки насекомого.

    И на самом деле, термин «баг» в своем компьютерном смысле в то время уже использовался. Одна из программистов Harvard Mark II Грейс Мюррей Хоппер (1906...1992) в последствии так часто рассказывала эту историю, что многие люди до сих пор считают, что именно она обнаружила таракана.

    1947 (октябрь)

    Фредди Си Вильямс (1911...1977) и Томас Килберн (1921...?), работая в Манчестерском Университете под руководством Ньюмана, создали новый тип цифровой памяти (возможно, идея принадлежала Пресперу Эккерту), которая была названа Трубкой Вильямса или CRT памятью. В ее основу был положен эффект остаточного заряда на экране электронно-лучевой трубки после попадания на нее электронного пучка. Такая память была не совсем надежна, но зато очень быстра (по тем временам) и дешева.

    1947

    Айкен заявил, что Соединенные Штаты нуждаются как минимум в шести ЭВМ.

    1948 (январь)

    Уоллес Эккерт (1902...1971) из IBM (однофамилец Преспера Эккерта) завершил работу над SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator). Этот технологический гибрид содержал 8 регистров на вакуумных трубках, 150 слов памяти на реле и 66 замкнутых бумажных лент, хранящих в общей сложности 20 тысяч слов. Размер слова составлял 20 знаков.

    1948 (январь)

    Вильямс, Килберн и их команда построили прототип компьютера. Это была первая машина, которую каждый назвал бы компьютером, потому как именно в ней была полностью реализована концепция хранимой программы. Она не имела официального названия, но некоторые источники того времени называли ее Small-Scale Experimental Machine (Уменьшенная экспериментальная машина). Позднее она получила название Manchester Mark I.

    1948 (осень)

    Корпорация IBM представила программируемый калькулятор IBM 604. Машина читала перфокарту, проводила арифметические операции с высокой по тем временам скоростью и выводила результат на ту же перфокарту. Программирование осуществлялось с помощью панели переключателей.

    1949 (апрель)

    Память компьютера Manchester Mark I была увеличена до 128 40-битных слов. Была добавлена так называемая вторичная память на магнитных барабанах, хранящая дополнительные 1024 слова. Кроме того, добавлены два индексных регистра.

    1949 (май)

    Морис Уилкс и его команда из Кембриджа завершили EDSAC, компьютер, полностью соответствующий архитектуре фон Неймана. Тактовая частота EDSAC составляла 500 килогерц, а большинство инструкций выполнялись за полторы мили секунды.

    1949 (август)

    Преспер Эккерт и Моукли по заказу ВВС США построили BINAC (Binary Automatic Computer – Двоичный Автоматический Компьютер). Для большей надежности машина имела второй процессор и была очень компактна – каждый процессор занимал не более 4 квадратных футов пола.

    1949 (сентябрь)

    Айкен завершил работу над Harvard Mark III. Основным нововведением было раздельное хранение данных и инструкций.

    1950 (май)

    Группа ученных из Национальной Физической Лаборатории Великобритании завершила разработку Pilot ACE-пилотного проекта для Автоматической Вычислительной Машины. Большая часть Pilot ACE была разработана Аланом Тьюрингом в 1945...1947 годах.

    1950

    Машина Конрада Цьюза Z4 была закончена и начала работать в ETH (Федеральном Политехническом Институте) в Цюрихе. Там машина проработала более 5 лет. Вскоре Цьюз открыл свою фирму и успел продать около 300 машин, перед тем как был куплен концерном Siemens.

    1951 (март)

    Преспер Эккерт и Моукли построили UNIVAC и продали первый экземпляр департаменту переписей США. UNIVAC стал первым американским коммерческим компьютером.

    1951

    Грейс Мюррей Хоппер изобрела компилятор.

    1952

    Полностью завершен EDVAC. Эта машина имела 1024 44-битных слова ультразвуковой памяти и тактовую частоту 1 мегагерц.

    1952

    IBM'овский «Оборонный Калькулятор» (позднее переименованный в IBM 701) стал массово производиться в городе Поукипси, штат Нью-Йорк. Всего было построено 19 машин.

    1952

    Грейс Мюррей Хоппер написала первый компилятор A-0.

    Автор Марк БРЕДЕРперевод с англ. – Виталий КОВАЛЕНКО

    geum.ru

    Реферат на тему

    «История развития вычислительной техники»

    Выполнила: учащаяся группы О2-2

    Рогова Анна

    г. Гомель, 2003

    Содержание

    Содержание 1

    Введение 2

    История технологий и поколений ЭВМ 3

    Механические предпосылки 3

    Электромеханические вычислительные машины 4

    Электронные лампы 4

    ЭВМ 1-ого поколения. Эниак (ENIAC) 5

    Транзисторы. ЭВМ 2-го поколения. 7

    Интегральные схемы. ЭВМ 3-го поколения 8

    Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). ЭВМ 4-го поколения 8

    История развития персональных ЭВМ (PC – Personal Computer) 10

    Роль вычислительной техники в жизни человека 16

    Заключение 19

    Список литературы 20

    Введение

    Слово «компьютер» означает «вычислитель», т.е. устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и т.д.

    В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в 1971 году произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том, вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем – персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до ученых и инженеров.

    В конце XX века невозможно представить себе жизнь без персонального компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений.

    В данном реферате мы рассмотрим историю развития вычислительной техники, а также краткий обзор о возможностях применения современных вычислительных систем и дальнейшие тенденции развития персональных компьютеров.

    История технологий и поколений эвм Механические предпосылки

    Начало развития технологий принято считать с Блеза Паскаля, который в 1642г. изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел. Его машина предназначалась для работы с 6-8 разрядными числами и могла только складывать и вычитать, а также имела лучший, чем все до этого, способ фиксации результата. Машина Паскаля имела размеры 36138 сантиметров, этот небольшой латунный ящичек было удобно носить с собой. Инженерные идеи Паскаля оказали огромное влияние на многие другие изобретения в области вычислительной техники.

    Следующего этапного результата добился выдающийся немецкий математик и философ Готфрид Вильгельм Лейбниц, высказавший в 1672 году идею механического умножения без последовательного сложения. Уже через год он представил машину, которая позволяла механически выполнять четыре арифметических действия, в Парижскую академию. Машина Лейбница требовала для установки специального стола, так как имела внушительные размеры: 1003020 сантиметров.

    В 1812 году английский математик Чарльз Бэббидж начал работать над так называемой разностной машиной, которая должна была вычислять любые функции, в том числе и тригонометрические, а также составлять таблицы. Свою первую разностную машину Бэббидж построил в 1822 году и рассчитывал на ней таблицу квадратов, таблицу значений функции y=x2+x+41 и ряд других таблиц. Однако из-за нехватки средств эта машина не была закончена, и сдана в музей Королевского колледжа в Лондоне, где хранится и по сей день. Однако эта неудача не остановила Бэббиджа, и в 1834 году он приступил к новому проекту – созданию Аналитической машины, которая должна была выполнять вычисления без участия человека. С 1842 по 1848 год Бэббидж упорно работал, расходуя собственные средства. К сожалению, он не смог довести до конца работу по созданию Аналитической машины – она оказалась слишком сложной для техники того времени. Но заслуга Бэббиджа в том, что он впервые предложил и частично реализовал, идею программно-управляемых вычислений. Именно Аналитическая машина по своей сути явилась прототипом современного компьютера. Эта идея и ее инженерная детализация опередили время на 100 лет!

    Уроженец Эльзаса Карл Томас, основатель и директор двух парижских страховых обществ в 1818 году сконструировал счетную машину, уделив основное внимание технологичности механизма, и назвал ее арифмометром. Уже через три года в мастерских Томаса было изготовлено 16 арифмометров, а затем и еще больше. Таким образом, Томас положил начало счетному машиностроению. Его арифмометры выпускали в течение ста лет, постоянно совершенствуя и меняя время от времени названия.

    Начиная с XIX века, арифмометры получили очень широкое применение. На них выполнялись даже очень сложные расчеты, например, расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала даже особая профессия – счетчик – человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определенную последовательность инструкций (такую последовательность действий впоследствии стали называть программой). Но многие расчеты производились очень медленно, т.к. при таких расчетах выбор выполняемых действий и запись результатов производились человеком, а скорость его работы весьма ограничена. Первые арифмометры были дороги, ненадежны, сложны в ремонте и громоздки. Поэтому в России стали приспосабливать к более сложным вычислениям счеты. Например, в 1828 году генерал-майор Ф.М.Сво­бод­ской выставил на обозрение оригинальный прибор, состоящий из мно­жества счетов, соединенных в общей раме. Основным условием, позволявшим быстро вы­числять, было строгое соблюдение небольшого числа единообразных правил. Все операции сводились к действиям сложения и вычитания. Таким образом, прибор воплощал в себе идею алгоритмичности.

    Пожалуй, одно из последних принципиальных изобретений в механической счетной технике было сделано жителем Петербурга Вильгодтом Однером. Построенный Однером в 1890 году арифмометр фактически ничем не отличается от современных подобных ему машин. Почти сразу Однер с компаньоном наладил и выпуск своих арифмометров - по 500 штук в год. К 1914 году в одной только России насчитывалось более 22 тысяч арифмометров Однера. В первой четверти XX века эти арифмометры были единственными математическими машинами, широко применявшимися в различных областях деятельности человека. В России эти громко лязгающие во время работы машинки получили прозвище «Железный Феликс». Ими были оснащены практически все конторы.

    studfiles.net

    Реферат - Вычислительные машины - Рефераты на репетирем.ру

    Хронология Вычислительных Машин

    Предисловие автора

    Что представлял собой первый компьютер, и кто построил его? Это вопрос определения, а не факта. Компьютер, как мы понимаем это слово сейчас, продукт длительной эволюции, а не просто изобретение. Чтобы помочь вам определится в этом вопросе самостоятельно, для себя, я и написал этот цикл статей.

    XVII...XVIII век

    1623

    Вильгельм Шикард (1592...1635) создал «Вычисляющие часы». Это была 6-ти разрядная машина, которая могла складывать и вычитать числа, и информировала пользователя о переполнении с помощью звонка (по непроверенной информации, таким образом, Шикард мог производить вычисления над семизначными числами). Сама машина и ее чертежи были потеряны и забыты во время войны, сотрясавшей приблизительно в тот период Европу. Однако в 1935 году чертежи были найдены... только для того, чтобы быть потерянными снова, по причине Второй Мировой войны. Злоключения машины Шикарда закончились лишь в 1956, когда ее чертежи были заново обнаружены тем же человеком! В 1960 группа энтузиастов построила машину и на практике удостоверилась, что она работает.

    1644...1645

    Блез Паскаль (1623...1662) в Париже создал «Паскалин». Эта пятиразрядная машина (впоследствии Паскаль создал и восьмиразрядный вариант) использовала усовершенствованный метод Шикарда, однако не могла вычитать, и, возможно, была менее надежна, чем более простой механизм «Вычисляющих часов». Несмотря на это, истории было угодно так, что про машину Шикарда все забыли, а Паскаль стал широко известен как основатель концепции вычислительных машин. Он построил достаточно много устройств и продал приблизительно 10...15 из них, часть из которых дошли до наших дней. Патенты были тогда делом далекого будущего, и некоторые особо предприимчивые современники ученого довольно успешно клонировали его детище.

    1668

    Англичанин сэр Сэмюэль Морланд (1625...1695) создал недесятичную складывающую машину, призванную работать с английской валютой. Пользователь вводил слагаемые с помощью некоего подобия наборных дисков.

    1674

    Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646...1716) разработал «пошаговый вычислитель», воплощенный в готовое устройство человеком по имени Оливер из Парижа. Пошаговый вычислитель использовал принцип подвижных грузов и мог умножать операнды до 5 и 12 знаков с результатом до 16 знаков. Пользователь должен был повернуть рычаг для каждой цифры в каждом числе, эти повороты затем преобразовывались в последовательность сложений. Механизм требовал от пользователя постоянных поправок и срабатывал не всегда. Так как пошаговый вычислитель не нашел в то время почти никакого практического применения, он был оставлен на чердаке и обнаружен лишь в 1879 году рабочим, чинившим крышу.

    1775

    Англичанин Чарльз Эрл Стенхоуп III построил успешный аналог умножающего калькулятора, аналогичного машине Лейбница.

    1770...1776

    Мэтьюс Хан из Германии также (но независимо от Стенхоупа) построил умножающий калькулятор.

    1786

    Дж. Мюллер сформулировал идею устройства, которое в XX веке назовут дифференциальным анализатором. Мюллеру не удалось найти деньги на постройку машины и о его проекте вскоре забыли.

    XIX век

    1820

    Шарль Ксавье Томас де Кольмар (1785...1870) создал Арифмометр, первый массово производимый калькулятор. Он позволял производить умножение, используя принцип Лейбница, и являлся подспорьем пользователю при делении чисел. Это была самая надежная машина в те времена; она не зря занимала место на столах счетоводов Западной Европы. Арифмометр так же поставил мировой рекорд по продолжительности продаж: последняя модель была продана в начале XX века.

    1822

    Чарльз Беббидж (1792...1871) заново изобрел дифференциальный анализатор. В это же время он начал свой спонсируемый государством проект, целью которого была постройка одного такого устройства.

    1832

    Беббидж и Джозеф Клемент построили прототип одного из сегментов своего устройства, который мог оперировать 6-ти разрядными числами и дифференциалами второго порядка.

    Законченная машина, которая была бы размером с комнату, должна была работать с дифференциалами шестого порядка при 20-ти разрядных числах и дифференциалами третьего порядка при 30-ти разрядных числах. Каждая операция сложения должна была проходить в две фазы; вторая фаза имела целью следить за порядком результата первой. Результаты должны были выводиться на мягкую металлическую матрицу для печатного станка.

    К сожалению, финансирование проекта «прикрыли», и кроме этого сегмента ничего больше построено не было.

    1834

    Житель Стокгольма Джордж Шойтц, прочтя краткое описание проекта Беббиджа, построил из дерева модель дифференциального анализатора.

    1834

    Беббидж продумал и начал разработку Аналитической Машины. Была бы машина построена или не была, ее возможность стать первым в мире компьютером зависела от определения самого слова «компьютер». В Аналитической Машине отсутствовало одно основное свойство сегодняшних компьютеров: «концепция хранимой программы», которая необходима для того, чтобы считать вычислительную машину компьютером. Программа должна храниться в только читаемой (read-only) памяти, например, в виде перфокарт. (В этом цикле статей такие машины будут далее именоваться программируемыми калькуляторами.)

    Беббидж продолжал работу долгие годы, но после 1840 года изменения в первоначальном дизайне были крайне незначительны. Машина могла бы оперировать 40-разрядными числами; процессор должен был иметь два «аккумулятора» для хранения промежуточных результатов и несколько вспомогательных. Кроме того, в машине присутствовал «склад» (память), в котором могли храниться вплоть до ста чисел. Было предусмотрено несколько устройств для чтения перфокарт (на них должны были записываться как программы, так и данные). Еще одно достижение Беббиджа: в программах могли использоваться переходы. Присутствовал также и прообраз микропрограммирования – значение инструкций задавалось с помощью позиционирования металлических штырей в цилиндре с отверстиями, который назывался «контрольный цилиндр».

    Машина складывала за 3 секунды, а операции умножения и деления занимали 2...4 минуты.

    1842

    Проект Беббиджа официально закрыт из-за многочисленных превышений планируемых затрат и неприемлемой для спонсоров длительности разработки.

    1847...1849

    Беббидж разработал улучшенную и упрощенную версию дифференциального анализатора, которая могла оперировать дифференциалами 7-ого порядка и 31-разрядными числами, но никто не согласился дать денег на постройку устройства.

    1853

    К удовольствию Беббиджа Шойтц построил первый полноразмерный дифференциальный анализатор. Машина работала с 15-ти разрядными числами и дифференциалами четвертого порядка. Вывод производился на печатную матрицу по принципу Беббиджа. Чуть позже лондонской фирмой Brian Donkin была построена вторая машина.

    1858

    Первый дифференциальный анализатор куплен обсерваторией Дадли в городе Олбени, штат Нью-Йорк, а второй – британским правительством. Машина из Олбени использовалась для производства наборов астрономических таблиц, но директор обсерватории был вскоре уволен за столь экстравагантную покупку, и машина больше никогда не использовалась по-серьезному, закончив свои дни в музее. Вторая же машина прожила долгую и полезную жизнь.

    1871

    Беббидж создал прототипы процессора и печатающего устройства.

    1878

    Житель Нью-Йорка Рамон Вериа изобрел калькулятор со встроенной таблицей умножения, который был намного быстрее всех своих предшественников. Но изобретатель не хотел запустить свое устройство в массовое производство. Его целью было доказать, что испано-говорящие жители США могут изобретать не хуже аноглоговорящих.

    1885

    Стал массово выпускаться более компактный, чем арифмометр, умножающий калькулятор. Он был одновременно и независимо друг от друга изобретен американцем Френком Болдуином и шведом из России Т. Одднером.

    1886

    Дорр Фелт (1862...1930) создал «Комптометр». Это первый калькулятор, где значения вводились путем нажатия клавиш. Это стало возможным благодаря тому, что механизм Фелта был достаточно быстр для проведения операции в то время, пока клавиша поднималась на свое обычное место.

    1889

    Фелт изобрел первый настольный печатающий калькулятор.

    1890

    Первый раз результаты всеамериканской переписи населения обрабатывались с помощью вычислительных машин: перфокартных табуляторов Германа Холерита (1860...1929). Это послужило началом индустрии перфокарт. Еще один прецедент – перфокарты впервые стали читаться при помощи электрических машин.

    1892

    Вильям С. Барроуз (1857...1898) создал машину, аналогичную Комптометру Фелта, но более надежную, тем самым, положив начало индустрии офисных калькуляторов.

    1900...1939 гг.

    1906

    Генри Беббидж, сын Чарльза, при содействии фирмы R.W. Munro построил процессор отцовской Аналитической машины. Процессор работал безукоризненно, но целиком аналитическая машина так и не была построена никогда.

    1920

    Юджин Кариссан сконструировал машину для факторизации целых чисел, механизм которой был основан на его собственной конструкции, представлявшей собой 14 соединенных между собой металлических колец.

    1926

    Деррик Генри Леммер также сконструировал машину для факторизации целых чисел, но основанную на 19-ти велосипедных цепях. Более поздний вариант его машины использовал вместо цепей кинопленку с отверстиями по краям.

    1931...1932

    Э. Винн-Вильямс использовал заполненные газом трубки в своем двоичном цифровом счетчике, который затем использовался при различных физических опытах.

    1932

    Леммер добавил оптический считыватель в свою машину для факторизации чисел. Теперь устройство могло производить 5000 операций в секунду.

    1935

    Корпорация IBM представила миру IBM 601 – машину, арифметическое устройство которой было построено на реле и было способно проводить операцию умножения за 1 секунду. Небывалая по тем временам мощность и скорость машины снискали ей огромную популярность не только среди ученных, но и среди бизнесменов. Всего было построено более полутора тысяч компьютеров этой модели.

    1937 (июнь)

    Конрад Цьюз (1910...1995) записал в своем дневнике основную мысль концепции «хранимой программы».

    1937 (ноябрь)

    Джордж Стибитц (1904...1995), сотрудник Bell Labs, сконструировал у себя дома, на кухне, K-Model, машину, демонстрирующую действие 1-битового двоичного сумматора на основе реле.

    1937

    Алан М. Тьюринг (1912...1954) издал научный труд, решающий многие математические проблемы построения компьютеров. Описанный им теоретический сильно упрощенный компьютер известен сейчас как машина Тьюринга.

    1938 (ноябрь)

    Мариан Режевски (1906...?), работавший на польское Бюро Шифров, завершил создание «Бомбы» – машины, которая, используя электромеханическое логическое устройство, подбирала комбинации букв для взлома немецкого кода Enigma.

    Устройство Энигмы представляло собой серию роторов с 26-ю контактами (один контакт на каждую букву алфавита). Последовательность роторов и их настройки периодически меняли (что являлось «ключом»). Бомба имела аналогичное устройство и пыталась найти нужную последовательность роторов, сравнивая уже открытый текст (угаданный) с соответствующими ему частями кода.

    Но через месяц немцы добавили в Энигму еще несколько роторов, и Польша, не имея средств на усовершенствование Бомбы, передала все наработки англичанам и французам.

    1938

    Клод Э. Шеннон (р. 1916) завершил работу по имплементации символьной логики при помощи реле.

    1938

    Цьюз завершил работу над прототипом электромеханического двоичного программируемого калькулятора V1 (после войны он был переименован в Z1). Эта машина могла работать с плавающей точкой и отрицательными числами.

    1939...1945 гг.

    1939 (ноябрь)

    Джон В. Атанасофф (1903...1995) и студент колледжа штата Айова (теперь это Государственный Университет штата Айова) Клиффорд Берри (?...1963) построили прототип 25-битного сумматора. Это была первая в истории машина, использующая для вычислений вакуумные трубки. Для хранения операндов была предназначена память на 2 25-битных слова в форме т.н. аккумуляторов (с цепями обновления на дополнительных вакуумных трубках – первая в истории регенерируемая память). Устройство ввода как таковое отсутствовало, пользователю приходилось вводить значения напрямую в память, подключая провода к разъемам аккумуляторов.

    1939 (ноябрь)

    В Bell Labs Сэмюэль Вильямс и Джордж Стибитц завершили работу над калькулятором, имеющим возможность оперировать комплексными числами. Машина была названа Complex Number Calculator, а в последствии переименована в Model I Relay Calculator. Логическое устройство базировалось на основе технологий, применяемых в телефонных станциях того времени, и использовало более 450 реле. Десятичные числа были представлены в виде т.н. Plus 3 BCD; то есть десятичному нулю соответствовало двоичное число 0011, единице – 0100 и так далее до 9, которой соответствовал двоичный код 1100. Такая схема позволила ученым существенно сократить количество используемых реле.

    Управление машиной могло осуществляться удаленно при помощи трех клавиатур, размещенных в разных частях здания и устроенных наподобие телетайпа, однако в каждый конкретный момент времени могла использоваться только одна клавиатура.

    1939

    Цьюз и Шреер начали работу над V2 (Z2) – усовершенствованной версией машины Z1 с новым арифметическим устройством на базе релейной логики. Проект был вскоре приостановлен на год в связи с началом Второй Мировой войны.

    1940

    Тьюринг и Гордон Велшман (1905...?), работая на Государственную Школу Кодов и Шифров Великобритании, расположенную в ныне знаменитом местечке Блетчли Парк, успешно усовершенствовали дизайн «Бомбы», добавив в эту машину дополнительные логические цепи, что позволило значительно снизить процент ошибок.

    1940

    Цьюз был демобилизован из фашистской армии, и завершил Z2. Эта машина работала гораздо лучше чем Z1, но была менее надежна.

    1940 (сентябрь)

    Стибитц на математической конференции в Ганновере, штат Нью-Гемпшир продемонстрировал удаленное управление калькулятором комплексных чисел через телетайп.

    1941 (Лето)

    Атанософф и Берри завершили специализированный калькулятор для решения систем линейных уравнений, названный позднее ABC (Atanasoff-Berry Computer).

    Когда Соединенные Штаты вступили во Вторую Мировую войну, Атанасофф покинул колледж штата Айова и прекратил работу над вычислительной техникой. ABC был забыт и разобран на детали в 1946, когда на складе, где он стоял, потребовалось освободить место.

    1941 (декабрь)

    Работая теперь при ограниченной поддержке DVL (Германский исследовательский институт аэронавтики), Цьюз построил Z3 – первый программируемый калькулятор. Он мог работать с числами, содержащими плавающую точку, семибитную экспоненту и 14-битную мантиссу. Память на базе полутора тысяч реле могла хранить 64 слова. Арифметическое и контрольное устройства содержали еще 1200 реле. По размерам машина походила на достаточно большой шкаф.

    1943 (январь)

    Говард Айкен (1900...1973) и команда из IBM в Гарвардском Университете, в городе Кембридж, штат Массачусетс, построили ASCC Mark I (Automatic Sequence-Controlled Calculator Mark I) также известный как Harvard Mark I. Эта машина стала первым широко известным программируемым калькулятором.

    Машина была длиною в 51 фут (около 15 метров), весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В машине имелось 72 аккумулятора, каждый из которых содержал свое собственное арифметическое устройство и механический регистр емкостью в 23 цифры и 1 знаковый бит. Числа обрабатывались с фиксированной точкой, положение которой определялось с помощью специального переключателя. Функции ввода/вывода осуществляли несколько устройств для чтения перфокарт и печатающих устройств. Операция сложения занимала треть секунды, умножение – приблизительно 1 секунду.

    Программы и данные читались отдельно друг от друга на разных ридерах перфокарт, кроме того, данные можно было вводить напрямую в регистры констант. Переходы в программах были недопустимы, но через некоторое время этот недостаток был исправлен.

    1943 (апрель)

    Макс Ньюман, Винн-Вильямс и их команда из Блетчли Парк завершили работу над Heath Robinson, машиной для взлома новых германских шифров, известных под кодовым названием «рыба».

    1943 (апрель)

    Джон Мокли (1907...1980), Дж. Преспер Эккерт (1919...1995) и Джон Брейнерд написали «Доклад об электронном дифференциальном анализаторе».

    1943 (декабрь)

    Томми Флауэрс и его команда из Блетчли Парк построили «Колос» – полностью электронный аналог машины Heath Robinson.

    1944...1945

    Цьюз почти завершил Z4 – полноразмерную вычислительную машину, которая включала в себя все его предыдущие разработки. Но так как ход войны переменился в явно худшую для Германии сторону, работу над машиной пришлось отменить, а то, что уже было построено, перевезли в баварскую деревушку Хинтерстайн и спрятали.

    1945

    Цьюз разработал язык программирования «Планкалькуль».

    1945 (январь)

    Джон фон Нейман (1903...1957), присоединившись к группе разработчиков ENIAC, описал устройство будущего компьютера EDVAC, где дал детальное определение концепции хранимой программы. С этой работы и началась т.н. «архитектура фон Неймана».

    1945 (ноябрь)

    Мокли, Эккерт и их команда завершили работу над машиной ENIAC. Но для войны было уже слишком поздно, да и первоначальный бюджет в 150 тысяч долларов был превышен втрое.

    Все компоненты ENIAC'а были полностью электронными. Машина содержала 17468 вакуумных трубок и более 80 тысяч других компонентов. Вес ее составлял более 30 тонн, а занимаемая площадь равнялась тысяче квадратных футов. При работе машина использовала около 150 киловатт/час электроэнергии.

    Память состояла из 20 аккумуляторов, соединенных между собой и с другими устройствами шинами данных и т.н. «программными линиями» для синхронизации. Каждый аккумулятор мог хранить десятиразрядное число (10 бит на каждую цифру) и один знаковый бит. Для хранения констант было предусмотрено 104 12-разрядных регистра, формирующих функциональную таблицу. 100 из них имели прямую адресацию. Тактовая частота составляла 100 килогерц.

    Ввод программы осуществлялся через специальную панель переключателей и занимал обычно около недели времени.

    1946...1952 гг.

    1946 (февраль)

    ENIAC представлен достопочтенной публике. Для пущего эффекта к нему приделали панель с множеством разноцветных лампочек.

    1946 (июль...август)

    В школе Мура прошел курс лекций на тему «Теория и техника разработки электронных компьютеров». В списке лекторов присутствовали Эккерт, Моукли, Стибитц, фон Нейман и Айкен.

    1947 (июль)

    Говард Айкен и его команда завершили постройку Harvard Mark II, большого калькулятора, использовавшего реле как для реализации 50 регистров с плавающей точкой, так и для арифметического устройства.

    1947 (сентябрь)

    Таракан (?...1947), забравшись в Harvard Mark II, привел к ошибкам при проведении операций с плавающей точкой. Обнаруживший его техник сделал следующую запись в лабораторном журнале: «Сегодня обнаружен первый настоящий баг.» (Bug – жук, насекомое, в переносном смысле – ошибка в программе). К этой записи он приложил все бережно собранные останки насекомого.

    И на самом деле, термин «баг» в своем компьютерном смысле в то время уже использовался. Одна из программистов Harvard Mark II Грейс Мюррей Хоппер (1906...1992) в последствии так часто рассказывала эту историю, что многие люди до сих пор считают, что именно она обнаружила таракана.

    1947 (октябрь)

    Фредди Си Вильямс (1911...1977) и Томас Килберн (1921...?), работая в Манчестерском Университете под руководством Ньюмана, создали новый тип цифровой памяти (возможно, идея принадлежала Пресперу Эккерту), которая была названа Трубкой Вильямса или CRT памятью. В ее основу был положен эффект остаточного заряда на экране электронно-лучевой трубки после попадания на нее электронного пучка. Такая память была не совсем надежна, но зато очень быстра (по тем временам) и дешева.

    1947

    Айкен заявил, что Соединенные Штаты нуждаются как минимум в шести ЭВМ.

    1948 (январь)

    Уоллес Эккерт (1902...1971) из IBM (однофамилец Преспера Эккерта) завершил работу над SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator). Этот технологический гибрид содержал 8 регистров на вакуумных трубках, 150 слов памяти на реле и 66 замкнутых бумажных лент, хранящих в общей сложности 20 тысяч слов. Размер слова составлял 20 знаков.

    1948 (январь)

    Вильямс, Килберн и их команда построили прототип компьютера. Это была первая машина, которую каждый назвал бы компьютером, потому как именно в ней была полностью реализована концепция хранимой программы. Она не имела официального названия, но некоторые источники того времени называли ее Small-Scale Experimental Machine (Уменьшенная экспериментальная машина). Позднее она получила название Manchester Mark I.

    1948 (осень)

    Корпорация IBM представила программируемый калькулятор IBM 604. Машина читала перфокарту, проводила арифметические операции с высокой по тем временам скоростью и выводила результат на ту же перфокарту. Программирование осуществлялось с помощью панели переключателей.

    1949 (апрель)

    Память компьютера Manchester Mark I была увеличена до 128 40-битных слов. Была добавлена так называемая вторичная память на магнитных барабанах, хранящая дополнительные 1024 слова. Кроме того, добавлены два индексных регистра.

    1949 (май)

    Морис Уилкс и его команда из Кембриджа завершили EDSAC, компьютер, полностью соответствующий архитектуре фон Неймана. Тактовая частота EDSAC составляла 500 килогерц, а большинство инструкций выполнялись за полторы мили секунды.

    1949 (август)

    Преспер Эккерт и Моукли по заказу ВВС США построили BINAC (Binary Automatic Computer – Двоичный Автоматический Компьютер). Для большей надежности машина имела второй процессор и была очень компактна – каждый процессор занимал не более 4 квадратных футов пола.

    1949 (сентябрь)

    Айкен завершил работу над Harvard Mark III. Основным нововведением было раздельное хранение данных и инструкций.

    1950 (май)

    Группа ученных из Национальной Физической Лаборатории Великобритании завершила разработку Pilot ACE-пилотного проекта для Автоматической Вычислительной Машины. Большая часть Pilot ACE была разработана Аланом Тьюрингом в 1945...1947 годах.

    1950

    Машина Конрада Цьюза Z4 была закончена и начала работать в ETH (Федеральном Политехническом Институте) в Цюрихе. Там машина проработала более 5 лет. Вскоре Цьюз открыл свою фирму и успел продать около 300 машин, перед тем как был куплен концерном Siemens.

    1951 (март)

    Преспер Эккерт и Моукли построили UNIVAC и продали первый экземпляр департаменту переписей США. UNIVAC стал первым американским коммерческим компьютером.

    1951

    Грейс Мюррей Хоппер изобрела компилятор.

    1952

    Полностью завершен EDVAC. Эта машина имела 1024 44-битных слова ультразвуковой памяти и тактовую частоту 1 мегагерц.

    1952

    IBM'овский «Оборонный Калькулятор» (позднее переименованный в IBM 701) стал массово производиться в городе Поукипси, штат Нью-Йорк. Всего было построено 19 машин.

    1952

    Грейс Мюррей Хоппер написала первый компилятор A-0.

    Автор Марк БРЕДЕРперевод с англ. – Виталий КОВАЛЕНКО

    referat.store


    Смотрите также