Человек и
Человек и
компьютер
компьютер
  • Роль ЭВМ в современном мире
  • Историческое развитие вычислительных машин
  • Поколения ЭВМ
  • Архитектура ЭВМ
  • Основные устройства компьютера
  • Разновидности персональных компьютеров
  • Состав системного блока ПК
  • Структура программного обеспечения компьютера
  • Системы программирования и прикладное ПО
  • Компьютерные вирусы
  • Вопросы и упражнения
  • Историческое развитие вычислительных машин

         Одной из важных сторон практической деятельности человека всегда были вычисления. Они могут быть выполнены устно, письменно, в инструментальной форме и прошли долгий путь развития: от счёта на пальцах до современных компьютеров.

    Древние приспособления для счёта

         Много тысяч лет назад древние люди производили счёт с помощью зарубок на деревянных поверхностях и верёвочных узелков.
        Самые ранние упоминания о вычислительных устройствах встречаются в древнегреческих рукописях. Первое вычислительное устройство - древнегреческий абак или «саламинская доска» представлял собой посыпанную морским песком дощечку с камешками. В Древнем Риме абак назывался calculi или abaculi и изготавливался из бронзы, камня, слоновой кости и цветного стекла. Слово calculus означает «галька», «голыш».
        Позднее появились счёты. Китайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделённой на верхние и нижние секции.
        На Руси с XV века получил распространение "дощаный счет". "Дощаный счет" представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.

    Механические вычислительные устройства

         Первые, дошедшие до нас чертежи суммирующей машины, принадлежат немецкому учёному Вильгельму Шикарду. Её называли «часы для счёта».
        Чуть позже, в 1642 году, Блез Паскаль, ему было в то время 19 лет, предложил конструкцию арифмометра, который умел только складывать и вычитать числа. Поводом для изобретения арифмометра было участие Паскаля в утомительных финансовых расчётах, которые по поручению правительства выполнял его отец.
        В арифмометре Паскаля число кодировалось положением колёсика с 10 зубцами. Колёсико единиц было связано с колёсиком десятков, колёсико десятков с колёсиком сотен и т.д. Это устройство обрабатывало шестизначные числа.
        Через 52 года немецкий учёный Вильгельм фон Лейбниц продемонстрировал механический умножитель, имитирующий механический школьный алгоритм «умножение в столбик». Эта механическая машина уже могла выполнять и деление. Изготавливалась она из девяти цилиндров с зубчиками.

    в начало

    Счётная машина на паровом двигателе

        В 1833 году английский математик Чарльз Бэббидж, декан кафедры математики Кембриджского университета, той кафедры, которую когда-то возглавлял Ньютон, разработал проект вычислительной машины, в основе которого лежал принцип программного управления. Он назвал её «Аналитической машиной». Она должна была приводиться в действие силой пара.
        В то время французские учёные применили любопытный метод вычислений, давший неплохие результаты. Большая задача разбивалась на небольшие части, состоящие лишь из простых операций, и поручалась большому количеству людей, ничего не знающих в математике, кроме арифметических операций.
        Бэббидж решил для таких операций приспособить машины. В 1822 году он опубликовал статью с описанием машины для вычисления и печати таблиц математических функций и в том же году построил рабочую модель, заслужившую восторженный приём Лондонского Королевского Общества.
        Бэббидж получил от правительства небольшую начальную субсидию и начал постройку полноценной рабочей машины. Увы, задача оказалась сложнее, чем ожидалось. В конструкцию машины приходилось вносить исправления и усовершенствования, работа затягивалась. Средств постоянно не хватало, через несколько лет финансирование прекратилось совсем, и работы остановились. Но эти 10 лет не пропали даром. Бэббидж пришёл к удивительной идее совершенно новой универсальной машины - прообразу современных вычислительных машин.
        В проекте Бэббиджа были предусмотрены все основные элементы, присущие современным компьютерам:
    -склад для хранения чисел (память);
    -фабрика для их обработки (арифметическое устройство);
    -контора для управления обработкой (процессор).
        Это был гениальный проект, но практическая реализация идеи была невозможной, т.к. она опережала технические возможности своего века. Бэббидж умер, успев построить лишь отдельные части универсальной машины. Конструкция машины была работоспособна, но её невозможно было реализовать в полном объёме, пользуясь технологиями того времени.
        Дочь поэта Байрона - математик Ада Лавлейс убедила Бэббиджа в необходимости использовать в вычислительных машинах двоичной системы счисления вместо десятичной.


    в начало

    Это интересно!

         Перфокарты использовались ранее в ткацких станках в качестве того, чтобы заставить работать станки по программе, заданной расположением отверстий. Определённая карточка соответствовала определённому рисунку на плетении ткани. Первый автоматический ткацкий станок был изобретён в 1804-1808 годах во Франции. Перфокарты произвели переворот не только в ткацком деле, но и в статистике. Случилось это в конце 19 века.
        Статистика постоянно сталкивается с проблемами обработки огромного количества информации. Когда сына немецких эмигрантов Германа Холлерита приняли на работу в статистическое управление при министерстве внутренних дел США, он тоже столкнулся с необходимостью ручной обработки гор бумаги - результатов переписи населения США в 1890 году. Холлерит создал машину, которая механически выполняла работу многочисленных клерков. Называлась она «Счётная аналитическая машина». До внедрения этой машины результаты переписи населения обрабатывались в течение восьми лет (вручную)! А с помощью машины Холлерита - меньше трёх лет!
        Одна перфокарта использовалась для внесения сведения об одном человеке. Например, отверстие, пробитое в третьей колонке и четвёртой строке, могло означать, что человек состоит в браке. Аналогично и другие отверстия могли означать пол, число членов семьи, образование и т.д. Все эти данные потом просчитывались машиной. Когда карта пропускалась через неё, то прощупывалась системой игл. Если игла проходила через отверстие, то касалась металлической поверхности, находящейся под картой. Этот контакт замыкал электрическую цепь, и к результатам расчетов добавлялась единица.
        Развитые Холлеритом технологии хранения информации на перфокартах и изобретённые им электромеханические машины для обработки такой информации продвинули Человечество ещё на один шаг вперёд к компьютерной революции 20 века. Кстати, основанная Холлеритом фирма сегодня носит название IBM и является крупнейшим в мире производителем компьютеров.


    Электромеханические вычислительные машины

        Начало компьютерной революции дают первые ЭВМ, созданные в 30-е годы независимо друг от друга американским физиком Дж. Атанасовым и немецким инженером К. Цузе. Существует предположение, что чисто хронологическое первенство принадлежит Атанасову. ЭВМ К. Цузе работала уже в конце 30-х годов и продолжала работать до 1953 года. Машина Дж. Атанасова служила для решения физических задач. ЭВМ К. Цузе была создана для шифровки и дешифровки секретных военных сообщений.
        Электромеханические машины Атанасова и Цузе можно отнести к машинам «нулевого» поколения. Их главным компонентом было электромеханическое реле. «Нулевой» цикл компьютерной революции был в историческом масштабе чрезвычайно коротким.
    в начало


    Можешь пополнить материал раздела актуальной информацией... Пиши на e-mail: leniza@hotbox.ru

    2007 © Copyright by L.Gazizova (E-mail: leniza@hotbox.ru), WebMasters N.Woit, R.Akzamutdinov, T.Shevchenko

    Hosted by uCoz