История развития средств вычислительной техники ( Домеханический период)

Содержание:

Введение

Великий русский ученый Михаил Ломоносов сказал: «Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего». В отношении вычислительной техники это выражение не совсем актуально, но тем не менее знать историю вычислительной техники, которая так плотно вошла в нашу повседневную жизнь, полезно для общего развития, а знание отечественных достижений
в вычислительной технике одновременно воспитывает чувство патриотизма. Ведь мало кто знает, что вся современная вычислительная техника появилась благодаря Михаилу Александровичу Бонч-Бруевичу из Нижегородского университета, который в 1918 году изобрел триггер, благодаря чему спустя годы появились первые программируемые вычислительные машины – прародители современных электронных вычислительных машин.

Однако также не стоит забывать, что вычислительная техника
в современном понимании появилась совсем недавно в истории человечества. При этом в том или ином виде вычислительная техника сопровождала человека с древнейших времен, с тех самых пор как человек научился считать.

Если отследить путь вычислительной техники на полотне истории человечества, то можно выделить основные этапы её развития:

1. Домеханический;

2. Механический;

3. Электромеханический;

4. Электронный

1. Домеханический период

1.1 Примитивные средства

С появлением современного человека – кроманьонца, счет стал сопровождать человека постоянно. Начали появляться поселения, хозяйства. Для того чтобы охотники могли оценить целесообразность охоты в том или ином районе требовалось подсчитать сколько ртов кормить, сколько стоит зверей убить. И первыми приспособлениями для счета выступали пальцы человека. Пальцы рук и ног позволяли считать до 20, чего было на том этапе развития человека вполне достаточно.

Со временем объемы подсчетов начали расти, из-за чего пальцев человеку стало не хватать. Тогда он начал использовать подручные средства, такие как камни, ракушки, кости и прочие однообразные мелки предметы. Эти предметы человек складывал в пирамидки по десять штук. Но этот способ мог использоваться для описания количества в определенном месте, а что делать если требовалось информацию зафиксировать или передать на какое-либо расстояние? Для этих целей человек стал делать насечки на дереве или кости. Такой метод позволял достаточно долго время сохранять нужную числовую информацию и перемещать её в пространстве. В средние века метод насечек на дереве использовался, в частности, в налоговой системе и называлась «бирками».

1.2. Первые приспособления

С развитием торговых отношений и науки появилась необходимость производить математические вычислений. Появились первые вычислительные приспособления. Самым известным таким приспособлением стал абак, расчерченная на несколько полос и колонок доска. Это позволило вести счет с помощью однородных предметов значительно быстрее. Количество предметов в первой колонке соответствовало единицам, во второй – десяткам, в третьей – сотням и т.д. Данное приспособление получило довольно широкое распространение в мире. В том числе и в России, где был свой абак, получивший название «счет костьми», а со временем ставший просто счётами. В нем использовались косточки от слив, вишни и т.д. На рубеже XVI–XVII веков сформировались русские счеты, которые активно использовались вплоть до конца XX века. Только на рубеже XX-XXI веков русские счеты были полностью вытеснены электронными вычислительными средствами.

2. Механический период

В средние века с возросшими торговыми операциями и океаническим судоходством объемы вычислений резко возросли. Торговля требовала больших денежных расчетов, а судоходство – надежных навигационных таблиц.

Для прогнозирования приливов и отливов ученые наблюдали за луной и составляли громадные таблицы, где фиксировали изменения лунных положений, которые использовались для проверки правильности различных формул движения луны. Такая проверка опиралась на огромное число арифметических вычислений, требовавших терпения и аккуратности. Для облегчения и ускорения таких проверок стали разрабатываться вычислительные механизмы. Так появились первые суммирующие машины и арифмометры.

2.1. Суммирующая машина Б. Паскаля

Первую машину, которая могла считать сама, в 1642 г. создал французский учёный Блез Паскаль. В суммирующей машине Б. Паскаля использовался принцип работы абака, но поступательное перемещение костяшек было заменено вращательным движением оси. Таки образом суммирование чисел в его машине соответствовало суммированию пропорциональных им углов.

За время работы над своей машиной Б. Паскаль создал более 50 различных моделей, окончательный вариант появился в 1654 г.

Основные идеи Паскаля:

1. Представление чисел углом поворота счетной оси, каждому числе
от 0 до 9 соответствовал свой угол поворота;

2. Автоматический перенос десятков.

Основным недостатком суммирующей машины Паскаля заключался
в неудобстве выполнения на ней всех операций, за исключением сложения.

2.2. Счетная машина Г.В. Лейбница

Немецкий математик и физик Готфрид Вильгельм Лейбниц в 1673 г. создал «ступенчатый вычислитель» - счетную машину, позволяющую слагать, вычитать, умножать, делить и извлекать квадратный корень. Данная машина работала с 12-разрядными числами. К зубчатым колесам Лейбниц добавил ступенчатый валик, позволяющий выполнять умножение и деление.

В основе множительного устройства машины Лейбница лежит ступенчатый валик Лейбница. Он представляет собой цилиндр с зубцами разной длины, которые взаимодействуют со счетным колесом.

С некоторыми усовершенствования счетные машины Лейбница использовались вплоть до XX века.

2.3. Аналитическая машина Ч. Бэббиджа

В 1834 г. профессор Кембриджского университета Чарльз Бэббидж разработал аналитическую машину, принцип действия которой основывался на программировании с помощью перфокарт и ручном вводе данных. Это была механическая универсальная цифровая вычислительная машина с программным управлением. Но воплотить этот проект профессор Ч. Бэббидж не мог из-за недостаточного уровня развития технологий.

По своей архитектуре аналитическая машина была прототипом современных компьютеров, она включала в себя следующие основные устройства:

1. «склад» - устройство хранения информации (в современных компьютерах – запоминающее устройство);

2. «мельница» - устройство выполняющее арифметические операции над числами со «склада» (в современных компьютерах – арифметическое устройство);

3. Устройство, управляющее последовательностью действий над числами (в современных компьютерах – устройство управления);

4. Устройство ввода информации;

5. Устройство вывода информации.

Особенностью данной машины являлось то, что впервые был реализован принцип разделения информации на данные и команды.

2.4. Первый программист

Графиня Ада Лавлейс принимала активное участие в разработке аналитической машины Бэббиджа, именно ей принадлежит идея использования перфокарт для программирования вычислительных операций.

Кроме того Ада Лавлейс предложила использовать двоичное представление чисел в памяти устройства, изобрела циклы и подпрограммы. Данные принципы являются основой современных вычислительных машин.

В честь Ады Лавлейс назван язык программирования АДА.

3. Электромеханический период

Благодаря принципам заложенным в XIX веке и развитию технологий на рубеже XIX-XX веков произошел переход механических вычислительных машин к электромеханическим.

Успехи электроники и электротехники привели к созданию высокоскоростных счетных элементов. Но с переходом на электрическую схему счета появился новый фактор, влияющий на точность вычислений. Данный для обработки представлялись в десятеричной системе счисления, что вполне успешно реализовывалось в механический счетных машинах использованием зубчатого колеса, фиксировавшегося в каждом из его десяти рабочих положений. При переходе на электрические элементы потребовалась фиксирование десяти очень близких друг к другу значений тока и напряжения в цепи, что было не просто, так как из-за случайных колебаний напряжения в цепи становилось не всегда возможно различить рабочие значения.

Что бы избежать таких проблем, было принято решение уходить от десятеричной системы счисления к двоичной, так как чем меньше число возможных состояний, тем более устойчива сама система.

Двоичная система счисления обязана своему появлению Лейбницу. впервые описавшего основы метода, позволяющего свести мысль человека к совершенно точным формальным высказываниям, таким образом переводя логику «из словесного царства, полного неопределенностей, в царство математики», где отношения между объектами или высказываниями определяются совершенно точно.

Развитием идеи Лейбница занялся в 1847 г. английский математик Джордж Буль. В своих работах «Математический анализ логики» и «Исследование законов мышления» Буль описал своеобразную алгебру. Это была система обозначений и правил, применяемых к различным объектам, от чисел и букв до предложений. Пользуясь этой системой можно закодировать высказывания с помощью символов, а потом оперировать ими как обычными числами. Каждая величина может принимать одно из значений – ИСТИНА/ЛОЖЬ (ДА/НЕТ). Основные операции в булевой алгебре – И, ИЛИ и НЕ. Этих операций достаточно, чтобы проводить операции сложения, вычитания, умножения и деления, или выполнять сравнение значений.

В 1867 г. американский логик Чарльз Пирс продолжил развитие и модификацию булевской алгебры. Работая в данном направлении Пирс понял, что двоичная логика булевской алгебры отлично подходит для работы с переключаемыми электрическими системами. В последствии Пирс придумал простую электрическую логическую схему.

В электромеханических вычислительных машинах двоичный принцип реализовался с помощью электромагнитного реле – элемента, который мог находиться в одном из двух состояний и переходить между ними под воздействием внешнего электрического импульса.

Первый электромеханический счетно-аналитический комплекс был создан Г. Холлеритом в США в 1888 г.

3.1. Табулятор Холлерита.

Уже после смерти Ч. Бэббиджа один из принципов, лежащих в основе идеи аналитической машины, – использование перфокарт – нашел воплощение в действующем устройстве. Это был статистический табулятор, построенный американцем Германом Холлеритом для ускорения обработки результатов переписи населения, которая проводилась в США в 1890 г.

Первоначально Холлерит хотел применить в качестве носителя информации бумажную ленту с отверстиями – перфоленту. Но ленту приходилось часто перематывать, чтобы отыскать нужные данные. От этого она часто рвалась, а машина плохо работала. Кроме того, довольно часто, из-за высокой скорости движения ленты, информация не успевала считываться.

Вскоре Г. Холлерит собрал табулятор, основными устройствами которого были:

1. Вычислительный механизм, в котором использовались реле;

2. Перфоратор;

3. Сортировальная машина.

Карты табулятора Холлерита были размером в долларовую бумажку (168 × 83 мм). На каждой карте имелось 12 рядов, в каждом из которых можно было пробить по 20 отверстий. Эти позиции соответствовали таким данным, как возраст, пол, место рождения, количество детей, семейное положение и прочие сведения, включенные в вопросник переписи американского населения. Агенты, проводившие перепись, записывали ответы опрашиваемых в специальные формуляры. Заполненные формуляры отсылались в Вашингтон, где содержащуюся в них информацию переносили на карты путем перфорирования. Затем перфокарты загружали в специальные устройства, соединенные с табуляционной машиной, где они нанизывались на ряды тонких игл, по одной игле на каждую из 240 перфорируемых позиций на карте.

Когда игла попадала в отверстие, она замыкала контакт в соответствующей электрической цепи машины. Это приводило к тому, что счетчик, состоящий из вращающихся цилиндров, продвигался на одну позицию вперед. Это и есть электромеханический принцип действия.

В 1896 г. Г. Холлерит создал компанию «Tabulating Machine Company» (TMC). К этому времени счетные машины были значительно усовершенствованы: автоматизированы процедуры подачи и сортировки перфокарт. В 1900 г. госдепартамент США вновь утвердил систему TMC в качестве базовой для следующей переписи населения. Хотя за свой патент Холлерит и запросил неслыханную сумму в 1 миллион долларов, все эти деньги он предполагал использовать для развития производства.

Но некоторые чиновники обвинили Г. Холлерита в стяжательстве, ставящем под угрозу государственные интересы Америки. Было принято решение строить новую государственную систему переписи населения с использованием технологий TMC, однако в обход патентов Г. Холлерита. Патенты на «новые» машины были зарегистрированы на имя некоего инженера Джеймса Пауерса – одного из сотрудников Национального бюро по переписи населения и бывшего коллегу Г. Холлерита. Сразу после завершения очередной переписи в 1911 г. Д. Пауерс создал собственную компанию Powers Tabulating Machine Company (PTMC) – прямого конкурента TMC. Новое предприятие вскоре разорилось, но и TMC не сумела оправиться после потери государственного заказа.

В 1911 г. бизнесмен Чарльз Флинт создал компанию Computer Tabulating Recording Company (CTRC), в которую составной частью вошла и компания Г. Холлерита. Бывшего директора TMC перевели на должность технического консультанта.

К 1919 г. оборот фирмы удвоился и достиг 2 миллионов долларов.

Поскольку машины от CTRC успешно продавались не только в США, но и в Европе, Южной Америке, Азии и Австралии, в 1924 г. CTRC была переименована в International Business Machines Corp (IBM), именно под этим названием известен родоначальник эры персональных компьютеров.

3.2. Клод Шенон.

В 1936 г. Клод Шеннон, двадцатилетний выпускник американского университета, соединил математическую логику с двоичной системой счисления и электрическими цепями.

Желая подработать, К. Шеннон выполнял обязанности оператора на механическом вычислительном устройстве под названием «дифференциальный анализатор», который построил в 1930 г. научный руководитель К. Шеннона профессор Ванневер Буш.

Это была первая машина, способная решать сложные дифференциальные уравнения, которые позволяли предсказывать поведение таких движущихся объектов, как самолет, или действие силовых полей, например гравитационного поля.

На решение подобных уравнений вручную уходили иногда целые месяцы, так что дифференциальный анализатор имел важное научное значение. Однако он обладал следующими серьезными недостатками:

– гигантские размеры. Подобно аналитической машине Ч. Бэббиджа, механический анализатор В. Буша представлял собой сложную систему валиков, шестеренок и проволок, соединенных в серию больших блоков, которые занимали целую комнату. Большие габариты устройства объяснялись тем, что расчеты проводились в десятичной системе счисления;

– дифференциальный анализатор был аналоговым устройством, которое само измеряло скорость и расстояние, а затем на основе измеренных величин проводило расчеты. Чтобы поставить машине задачу, оператор должен был вручную подбирать множество шестереночных передач, на что уходило 2–3 дня.

В качестве темы диссертации В. Буш предложил К. Шеннону изучить логическую организацию своей машины. Вспомнив булеву алгебру, которую он изучал еще студентом, К. Шеннон поразился ее сходством с принципами работы электрических схем. Если построить электрические цепи в соответствии с принципами булевой алгебры, то они могли бы выражать логические отношения, определять истинность утверждений, а также выполнять сложные вычисления. Свои идеи относительно связи между двоичными числами, булевой алгеброй и электрическими схемами К. Шеннон развил в докторской диссертации, опубликованной в 1938 г. Эта работа по праву считается поворотным пунктом в истории развития современной информатики и вычислительной техники. Десятилетием позже К. Шеннон опубликовал еще одну важную работу – «Математическую теорию связи». В ней он изложил идеи, которые впоследствии легли в основу новой отрасли науки – теории информации. К. Шеннон предложил метод, позволяющий определять и измерять информацию в математическом смысле, путем сведения ее к выбору между двумя значениями: «да» и «нет», или двоичными разрядами. Эта идея составляет фундамент современной теории связи.

Шеннона ввел определение бита – наименьшей единицы информации в двоичном коде, который применяется в современных компьютерах (bit – сокращение от biпаrу digit, что означает «двоичный разряд»).

3.2. «Изобретатель компьютера» К. Цузе

Немецкий инженер Конрад Цузе в 30-х годах занимался проектированием самолетов в компании Henschel Aircraft.

Ему приходилось выполнять вычисления для определения оптимальной конструкции крыльев. В то время существовали только механические калькуляторы с десятичной системой счисления. К. Цузе заинтересовала проблема автоматизации всего процесса вычислений, так как он вынужден был выполнять множество однообразных рутинных расчетов по заданной схеме.

В 1934 г. К. Цузе придумал модель автоматического калькулятора, которая состояла из устройства управления, вычислительного устройства и памяти и полностью совпадала с архитектурой сегодняшних компьютеров.

В те годы К. Цузе пришел к выводу, что будущие компьютеры будут основаны на следующих шести принципах:

1) двоичная система счисления;

2) использование устройств, работающих по принципу «да/нет» (логические единица и нуль);

3) полностью автоматизированный процесс работы вычислителя;

4) программное управление процессом вычислений;

5) поддержка арифметики с плавающей запятой;

6) использование памяти большой емкости.

Он первым в мире:

- показал, что обработка данных начинается с бита (бит он называл да/нет-статусом, а формулы двоичной алгебры – условными суждениями);

- ввел термин «машинное слово» (word);

- объединил в вычислителе арифметические и логические операции, отметив, что «элементарная операция компьютера – проверка двух двоичных чисел на равенство. Результатом будет тоже двоичное число с двумя значениями (равно, не равно)».

При этом К. Цузе не имел никакого представления не только об аналогичных исследованиях коллег в США и Англии, но даже о механическом вычислителе Ч. Бэббиджа, созданном в XIX веке.

Однако много лет спустя он писал, что в этом состояло его преимущество – в силу своей неосведомленности он был свободен в поисках системы, наиболее подходящей для автоматических вычислений. Поэкспериментировав сначала с десятичной системой счисления, К. Цузе предпочел все же двоичную. Не зная о работах Дж. Буля и о машине Ч. Бэббиджа, он тем не менее использовал в созданной им вычислительной машине принципы булевой алгебры.

В 1936 г. К. Цузе запатентовал идею механической памяти.

В 1937 г. К. Цузе создал работающую память для хранения 12 двоичных чисел по 24 бита и занялся созданием первой версии своего вычислителя, которую он сначала назвал Versuchsmodell-1 (V-1). Эта аббревиатура совпала с названием немецких ракет V-1, и тогда он переименовал свое творение в Z-1. Машина была построена на чисто механической (рычажной) основе.

Благодаря использованию двоичной системы счисления машина занимала площадь около 4 м² и представляла собой множество реле и проводов, имела клавиатуру, с которой вводились в нее условия задач и данные.

Арифметический модуль мог работать с числами с плавающей запятой (фактически они состояли из двух чисел: одно представляло собой 16-разрядную мантиссу, другое – 7-разрядную экспоненту), осуществлял преобразования двоичных чисел в десятичные и обратно и поддерживал ввод и вывод данных. Память (тоже на механических элементах) содержала 64 слова (вместо тысячи у Бэббиджа, что тоже уменьшило размеры машины).

Машина Z-1 была закончена в 1938 г. и работала неустойчиво из-за ненадежной механической памяти.

Трудами К. Цузе заинтересовалось руководство Института аэродинамических исследований третьего рейха. Они взялись финансировать работы над следующей моделью вычислителя Z-2.

В Z-2 механическое арифметическое устройство было заменено арифметическим устройством на электромагнитных телефонных реле. В этом К. Цузе помог его друг, австрийский инженер Г. Шрайер, специалист в области электроники.

Г. Шрейер раньше работал киномехаником, поэтому он предложил сделать устройство ввода программы с помощью перфорированной киноленты. Результаты расчетов демонстрировались с помощью электрических ламп. Релейный Z-2 был построен и успешно заработал в апреле 1939 г.

В 1941 г. К. Цузе приступил к проектированию более мощной модели – Z-3. Ввод программы, представлявшей собой последовательность довольно мощных логических команд, по-прежнему происходил с перфорированной киноленты. Память Z-3 позволяла хранить 64 слова (14 бит на мантиссу, 7 бит на экспоненту и 1 бит на знак) и состояла из 1400 реле. Для арифметического устройства потребовалось 600 реле, и еще 400 реле применялось в устройстве управления.

Z-3 выполнял не только четыре арифметические операции, но и вычисление квадратного корня, умножение на –1; 0,1; 0,5; 2 и 10. Z-3 выполнял 3–4 операции сложения в секунду и умножал два числа за 4–5 секунды.

Одновременно К. Цузе занимался проектированием механических устройств дистанционного управления бомбами для повышения точности попадания в цель. Для создания модели требовалось провести очень большие вычисления, и он сначала сделал специализированный компьютер, выполнявший фиксированную последовательность операций. Затем он решил также автоматизировать работу оператора, занимавшегося вводом данных, и первым в мире сделал то, что сегодня называется аналогово-цифровым преобразователем.

Из-за небольшого объема памяти на Z-3 нельзя было решать, например, системы линейных уравнений, а институту это требовалось. К. Цузе понимал все минусы своей машины и хотел создать полноценный компьютер, которому, по оценкам самого К. Цузе, требовалась емкость памяти как минимум 8 тысяч слов.

В 1942 г. он и Г. Шрайер предложили создать компьютер принципиально нового типа. Они решили перевести машину Z-3
с электромеханических переключателей на вакуумные электронные лампы. В отличие от электромеханических переключателей электронные лампы не имеют движущихся частей; они управляются электрическим током исключительно электрическим способом. Машина, задуманная К. Цузе
и Г. Шрайером, должна была работать в тысячу раз быстрее, чем любая из машин, имевшихся в то время в Германии. Но предложение инженеров отклонили. Война еще только начиналась, и Гитлер, уверенный в быстрой победе, наложил запрет на все долговременные научные разработки. Говоря о потенциальных сферах применения своего быстродействующего компьютера, Цузе и Шрайер отмечали возможность его использования для расшифровки закодированных сообщений, передаваемых британским командованием по рациям. Тогда еще никто не знал, что англичане уже разрабатывали машину для той же цели.

К. Цузе потерял все свои машины, за исключением Z-4, во время бомбежек Берлина. Чтобы не попасть в плен в последние дни войны, он присоединился к группе ученых, разрабатывавших ракеты в Германии. Они пытались скрыться в отрогах Альп в Баварии. В одном из грузовиков находилась машина Z-4. Американцы, захватившие эту группу в плен, сразу же предложили работу одному из ее членов, конструктору ракет Вернеру фон Брауну (создателю ракет Фау-2). На К. Цузе, успевшего спрятать свою машину в подвале крестьянского дома, американцы не обратили особого внимания.

В 1949 г. К. Цузе начал работать над коммерческими «потомками» машины Z-4. Ему помогал математик Герр Лохмейер. К. Цузе попытался автоматизировать игру в шахматы, описать правила игры в терминах логических вычислений. Сразу возникли проблемы, хорошо известные сегодня специалистам по искусственному интеллекту – не было подходящего инструментария для работы со сложными структурами данных.

Публикаций о работах К. Цузе и какой-либо рекламы из-за секретности не было, и поэтому о них стало известно лишь спустя несколько лет после завершения Второй мировой войны.

В начале 1950-х годов экономика Германии пошла на подъем.

К. Цузе организовал фирму Zuze KG, построил машину Z-11 и использовал ее для решения задач перепланировки земель, проектирования оптических приборов. Уже тогда возникли проблемы создания хорошего программного обеспечения.

Затем К. Цузе построил машину Z-22, которая:

- поддерживала общие алгоритмы вычислений;

- могла работать с произвольными структурами данных;

- имела достаточный объем памяти и была популярна у многих немецких инженеров и ученых.

К. Цузе полагал, что у него появятся заказы на расчеты от малых и средних компаний, но они тогда не очень нуждались в подобных услугах, и Zuze KG оказалась убыточной. Государственное финансирование работ в компьютерной области началось позже.

К. Цузе продолжал экспериментировать с различными вычислительными устройствами, сделал автоматическую рисовальную доску – первый прообраз современных систем автоматизированного проектирования. В 1964 г. он предложил автоматическую систему управления крупными ткацкими станками.

С 1966 г. К. Цузе стал работать в компании Siemens AG.

3.3. Машины Г. Эйкена

В 1937 г. гарвардский математик Говард Эйкен предложил проект создания большой счетной машины. Спонсировал работу президент компании IBM Т. Уотсон, который в 1939 г. вложил в нее 500 тысяч долларов из фондов своей фирмы. Проектирование «Mark-1» началось в 1939 г., строило этот компьютер нью-йоркское предприятие IBM. В процессе работы над докторской диссертацией Г. Эйкену приходилось выполнять бесконечное множество вычислений. Имевшиеся сортировальные машины и калькуляторы его не устраивали, и он решил создать универсальную программируемую вычислительную машину.

В отличие от работ К. Цузе, которые велись с соблюдением секретности, разработка «Mark-1» проводилась открыто. О создании необычной по тем временам машины быстро узнали во многих странах мира. В качестве переключательных устройств в машине Г. Эйкена использовались электромеханические реле.

Программы обработки данных были записаны на перфоленты. Данные вводились в машину в виде десятичных чисел, закодированных на перфокартах фирмы IBM.

Машина «Mark-1» управлялась специальной программой. Программа задавалась на 24-дорожечной управляющей перфоленте, движущейся со скоростью 200 тактов в минуту. «Mark-1» мог обрабатывать числа длиной до 23 разрядов. За один такт выполнялась операция типа сложение, на что затрачивалось 0,3 секунды. Умножение и деление производились за несколько шагов. Это требовало 5–7 секунд на умножение и 15 секунд на деление. Такое быстродействие было беспрецедентным, хотя лишь незначительно превосходило показатели, запланированные Ч. Бэббиджем.

«Mark-1» достигал почти 17 м в длину и более 2,5 м в высоту, содержал около 750 тысяч деталей, из них 3304 реле. Детали были соединены проводами общей протяженностью около 800 км. Вес машины – 5 т.

Первые испытания были проведены в начале 1943 г.

Вскоре после этого машину временно передали в распоряжение военно-морского флота США. Ее стали использовать для выполнения сложных баллистических расчетов, которыми руководил сам Г. Эйкен. В 1944 году машина была официально передана Гарвардскому университету и работала там еще 16 лет. Но, несмотря на долгий и солидный послужной список, она так и не принесла того успеха, на который рассчитывал президент фирмы IBM. Другие изобретатели – немцы, англичане – руководствовались при разработке компьютеров более перспективными методами. По существу, «Mark-1» устарел еще до того, как был построен.

«Mark-II» была заказана управлением вооружения ВМФ США. Работа над компьютером «Mark-II» шла с 1945 по 1947 г. «Mark-II» представляла собой первую многозадачную машину – наличие нескольких шин позволяло одновременно передавать из одной части компьютера в другую несколько чисел. Были созданы третий и даже четвертый варианты компьютера «Mark-I», но уже без поддержки фирмы IBM.

Г. Эйкен, вернувшись в университет, первым в мире начал чтение лекций по новому тогда предмету, получившему название Computer Science – наука о компьютерах (в Европе этот предмет называется Informatique – информатика). Он же первым предложил использовать машины в деловых расчетах и бизнесе.

Дальнейшее повышение скорости вычислений могло произойти только в результате перехода на электронные схемы.

4. Электронный период

В течение механического, электромеханического и в начале электронного периода развития цифровая вычислительная техника оставалась областью техники, научные основы которой только закладывались.

Предпосылки возникновения электронной вычислительной техники

1. Математические предпосылки:

- двоичная система счисления, которую Г. В. Лейбниц предложил использовать для организации вычислительных машин,

- алгебра логики, разработанная Дж. Булем.

2. Алгоритмические предпосылки – абстрактная машина Тьюринга, использованная для доказательства возможности машинной реализации любого алгоритма, имеющего решение.

3. Технические предпосылки – развитие электроники.

4. Теоретические предпосылки – результаты работ К. Шеннона, соединившего электронику и логику.

Электронно-вычислительные машины появились, когда возникла острая необходимость в очень трудоемких и точных расчетах, особенно в таких областях, как атомная физика, теория динамик полета и управления летательными аппаратами.

В связи с переходом на электронные безынерционные элементы произошел качественный скачок быстродействия. Работы, которые привели к созданию совершенно новой области техники – электроники, были начаты еще в конце XIX века.

В 1884 г. Т. Эдисон описал открытое им явление термоэлектронной эмиссии. В 1897 г. немецкий физик Г. Браун изобрел электронно-лучевую трубку. Триод – одна из наиболее популярных электронных ламп – был создан в 1906 г. американцем Ли де Форстером. В 1918 г. наш соотечественник М. Бонч-Бруевич изобрел ламповый триггер, сыгравший впоследствии огромную роль в развитии вычислительной техники.

К началу 40-х годов, т.е. ко времени появления первых автоматических вычислительных машин, электронные устройства получили уже значительное развитие и распространение. Они широко применялись во многих областях техники, прежде всего радиотехники. Зарождались телевидение и радиолокация, развивалась электронная контрольно-измерительная техника.

Казалось, что достигнутая скорость вычислений будет достаточной для всех и надолго. Но действительность очень быстро заставила искать новые пути убыстрения счета. Вторая мировая война поставила человеческую жизнь (летчика, артиллериста и т.д.) в зависимость от скорости вычислений. Кто быстрее и точнее принимал решения (а именно для этого нужно было производить вычисления), тот и побеждал.

Именно эта дилемма заставила человечество изобрести электронно-вычислительные машины и тем самым вступить в новый век – век ЭВМ.

За решение этой проблемы взялись крупнейшие ученые того времени. Среди них был Норберт Винер – известный американский математик.

Он указал, как по наблюдению траектории полета самолета до выстрела орудия можно определить положение его ствола в момент выстрела, при котором вероятность поражения будет максимальна.

Способ, предложенный Н. Винером, требовал большого объема вычислений, которые необходимо было сделать за те мгновения, пока самолет приближается к цели, т.е. за 2–3 секунды. С такой задачей арифмометр не справится. Нужна была электроника.

Н. Винер сформировал ряд требований к вычислительным машинам:

1) они должны состоять из электронных ламп (чтобы обеспечить достаточное быстродействие);

2) должна использоваться более экономичная двоичная, а не десятичная система счисления;

3) машина сама должна корректировать свои действия, в ней необходимо выработать способность к самообучению.

С переходом на безынерционные электронные элементы в вычислительной технике наступил существенный прогресс. Вычислительные машины, построенные на электронных триггерных схемах, использующих вакуумные триоды, открыли новое направление в вычислительной технике, их стали называть «электронные вычислительные машины».

4.1. Первые разработки электронного периода

Машина Дж. Атанасова

Первой попыткой создания ЭВМ была разработка профессора федерального колледжа Айовы Джона Атанасова, американского физика болгарского происхождения.

В 1937 г. он сформулировал, а в 1939 г. опубликовал окончательный вариант своей концепции современной вычислительной машины:

1) в своей работе вычислительная машина будет использовать электричество и достижения электроники;

2) ее работа будет основана на двоичной, а не на десятичной системе счисления;

3) основой запоминающего устройства послужат конденсаторы, содержимое которых будет периодически обновляться во избежание ошибок;

4) расчет будет проводиться с помощью логических, а не математических действий.

В 1939 г. Дж. Атанасов вместе со своим ассистентом Клиффордом Э. Берри построил и испытал первую вычислительную машину, предназначенную для решения систем линейных уравнений с тридцатью неизвестными. Они решили назвать ее АВС (Atanasoff Berry Computer).

В компьютере АВС были раздельно выполнены блоки арифметического и оперативного запоминающего устройств. Арифметическое устройство было выполнено на радиолампах, а оперативное запоминающее устройство – на вращающемся барабане с конденсаторами.

В машине использовалась двоичная система счисления. Исходные данные вводились в машину с помощью перфокарт в десятичной форме. Затем в машине осуществлялось преобразование десятичного кода в двоичный, в котором и проводились все вычисления. Каждое машинное слово состояло из 50 двоичных разрядов.

Внешняя память была выполнена на типовом оборудовании для ввода и вывода перфокарт, и это был самый ненадежный блок вычислительной машины.

Из-за вступления США в войну и перехода Дж. Атанасова на исследовательскую работу военного значения его вычислительная машина осталась незавершенной. Когда Дж. Атанасов демобилизовался из армии, оказалось, что ЭВМ уже создана, и он потерял интерес к этой работе.

Проект «Ультра»

В отличие от полукустарной работы К. Цузе в Берлине английский проект относился к разработкам самого высокого приоритета. Цель проекта – поиск способов расшифровки секретных немецких кодов.

Идея проекта «Ультра» зародилась после успешной операции польской разведки. Еще до оккупации Польши Германией в 1939 году поляки создали точную копию немецкого шифровального аппарата «ENIGMA» («Загадка») и переправили его в Англию вместе с описанием принципа работы.

Аппарат «ENIGMA» представлял собой электромеханический телепринтер, в котором шифровка сообщений производилась случайным поворотом рычагов. Отправитель настраивал телепринтер на определенный ключ, вставлял набор штырьков в ячейки (подобно тому, как это делается на телефонном коммутаторе) в соответствии с определенной схемой и печатал сообщение.

После этого машина автоматически передавала сообщение в зашифрованном виде.

В то время секретные сообщения немецких военных были зашифрованы кодом ENIGMA, который хорошо знали английские шифровальщики. Но без ключа и схемы коммутации (их меняли три раза в день) даже с использованием в качестве приемника еще одного устройства типа «ENIGMA» невозможно было получить какую-либо информацию.

В надежде раскрыть секрет «ENIGMA» британская разведка собрала группу ученых. Их поселили в Блетчли-Парке, на территории Государственной школы кодов и криптографии (Government Code and Crypher School Bletchly Park).

Среди засекреченных специалистов были представители различных специальностей – от инженеров до профессоров литературы.

Математический метод дешифровки был разработан группой математиков, в число которых входил Алан Тьюринг.

Огромное влияние на развитие вычислительной техники оказали теоретические разработки А. Тьюринга.

В 1936 г. в возрасте 24 лет он написал работу, которая сыграла исключительно важную роль в развитии вычислительной математики и информатики. Работа касалась очень трудной проблемы математической логики – описания задач, которые не удавалось решить даже теоретически.

Пытаясь найти такое описание, Тьюринг использовал в качестве вспомогательного средства мощное, хотя и существующее лишь в его воображении, вычислительное устройство, в котором он описал основные свойства современного компьютера.

Тьюринг ввел математическое понятие абстрактного эквивалента вычислительного алгоритма, получившего название машины Тьюринга. Машина Тьюринга – это прообраз программируемого компьютера.

Основные устройства машины Тьюринга:

1) контрольный модуль;

2) читающая и пишущая головки (устройства ввода/вывода) ленты, разделенной на клетки.

Данные должны были вводиться в машину на бумажной ленте, поделенной на клетки-ячейки. Каждая такая ячейка либо содержала символ, либо была пустой. Машина не только могла обрабатывать записанные на ленте символы, но и изменять их, стирая старые и записывая новые в соответствии с инструкциями, хранимыми в ее внутренней памяти. Для этого она дополнялась логическим блоком, содержащим функциональную таблицу, определяющую последовательность действий машины.

Каждый шаг машины Тьюринга связан с тремя операциями – запись, вычисление и сдвиг. Такая интерпретация вычислительного алгоритма широко используется и в настоящее время, например для оценки вычислительных возможностей компьютеров будущего – квантовых компьютеров.

А. Тьюринг назвал свое абстрактное механическое устройство «универсальная машина», поскольку она должна была справляться с любой допустимой, т.е. теоретически разрешимой, задачей – математической или логической. Тьюринг показал принципиальную возможность решения автоматами любой проблемы при условии, если возможна ее алгоритмизация. Впоследствии машина получила название «машина Тьюринга».

Некоторые идеи Тьюринга были в конечном счете воплощены в реальных машинах, построенных в Блетчли-Парке. Сначала удалось создать несколько дешифраторов, в которых использовались электромеханические переключатели такого же типа, как у К. Цузе, Д. Стибица или Г. Эйкена. Эти машины работали по существу «методом проб и ошибок», перебирая до бесконечности всевозможные комбинации из символов немецкого кода, пока не возникал какой-нибудь осмысленный фрагмент.

Алан Тьюринг участвовал в послевоенные годы в создании мощного компьютера – машины с хранимыми в памяти программами, ряд свойств которой он взял от своей гипотетической универсальной машины. Опытный образец компьютера АСЕ (Automatic Соmputing Engine – автоматическое вычислительное устройство) вступил в эксплуатацию в мае 1950 г.

4.2. ЭВМ первого поколения.

4.2.1. Зарубежные разработки ЭВМ.

Проект первой в мире ЭВМ был предложен в 1942 г. американцами
Дж. Моучли и Дж. Эккертом. Придя к выводу о необходимости использования в вычислительных устройствах электронных ламп, Дж. Эккерт представил проект электронной машины, названной «Эниак». Машина «Эниак» (ЕNIАС, аббревиатура от Electronic Numerical Integrator and Calculator – электронный цифровой интегратор и калькулятор), подобно «Марку-1» Г. Эйкена, также предназначалась для решения задач баллистики. Но в итоге она оказалась способной решать задачи из самых различных областей.

В 1944 г. Дж. Эккерт впервые выдвинул концепцию хранимой в памяти компьютера программы.

В 1945 г., когда «Эниак» был наконец собран и готов к проведению первого официального испытания. Для проверки машины были выбраны задачи выполнения расчетов для определения принципиальной возможности создания водородной бомбы. Сама задача указывала на то, что роль вычислительных машин в послевоенные годы не снижалась, а, скорее, возрастала.

Роль «Эниака» в развитии вычислительной техники определяется прежде всего тем, что это была первая работающая машина, в которой все действия – арифметические и логические операции, запоминание и хранение информации – были реализованы на электронных схемах.

«Архитектура фон Неймана»

Джон фон Нейман оказал огромное влияние на развитие вычислительной техники в послевоенные годы. Фон Нейман понимал, что компьютер – это нечто большее, чем простой калькулятор, что – по крайней мере, потенциально он представляет собой универсальный инструмент для научных исследований.

В июне 1945 г., меньше чем через год после того, как он присоединился к группе Дж. Мочли и Дж. Эккерта, фон Нейман подготовил отчет на 101 странице. На основе критического анализа конструкции «Эниак» он предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранимой программы, т.е. хранения программы в запоминающем устройстве. Этот отчет, названный «Предварительный доклад о машине "Эдвак"», представлял собой прекрасное описание не только самой машины, но и ее логических свойств. Нейман, отвлекшись от радиоламп и электрических схем, сумел описать формальную, логическую организацию компьютера. «Предварительный доклад» фон Неймана стал первой работой по цифровым вычислительным машинам, с которой познакомились широкие круги научной общественности.
С того момента ЭВМ был признан объектом, представлявшим научный интерес.

Согласно архитектуре фон Неймана, чтобы компьютер был и эффективным, и универсальным инструментом, он должен включать следующие структуры:

1) арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

2) устройство управления, организующее процесс выполнения программ;

3) запоминающее устройство или память для хранения программ и данных;

4) устройство ввода-вывода информации.

Данная архитектура используется во всех современных компьютерах.

4.2.2. Отечественные разработки ЭВМ.

История советской вычислительной техники началась в 1948 г.. В августе этого года появляется проект автоматической цифровой вычислительной машины, первый в СССР проект ЭВМ с жестким программным управлением. Его авторами были И. С. Брук и Б. И. Рамеев.
В проекте было дано описание принципиальной схемы машины, определены арифметические операции в двоичной системе счисления, предусматривалось управление работой машины от главного программного датчика. Датчик считывал программу, записанную на перфоленте, и обеспечивал выдачу результатов на такую же перфоленту или ввод с нее полученных чисел снова в машину для последующих вычислений.

17 декабря 1948 г. было подписано Постановление Совета Министров СССР № 4663-1829 о создании СКБ-245 при московском заводе Счетно-аналитических машин (САМ). Его задачей была разработка и обеспечение изготовления средств вычислительной техники для систем управления оборонными объектами. Именно здесь были созданы первые серийные ламповые машины «Стрела», «Полет», «Оператор», серии специальных тренажеров. Здесь появились первые машины «М-20», «Погода», «Кристалл», «М-205», «М-206».

Первое поколение ЭВМ – это время становления машин архитектуры фон Неймана, построенных на электронных лампах с быстродействием 10–20 тысяч арифметических операций в секунду. Программные средства были представлены машинным языком и языком ассемблера. В нашей стране к первому поколению относится первая отечественная вычислительная машина МЭСМ, созданная в 1951 г. в г. Киеве под руководством академика С. А Лебедева, серийные машины «Минск-1», «Стрела», БЭСМ, «Урал-1», «Урал-4» и др. Несмотря на ограниченность возможностей, ЭВМ первого поколения позволяли выполнять сложнейшие расчеты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др. Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета. Поэтому началась интенсивная разработка средств автоматизации программирования, создание систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность ее использования.

4.3. Второе поколение ЭВМ

4.3.1. Отечественные разработки ЭВМ.

Троичная машина «Сетунь».

В 1959 г. в МГУ завершилась разработка уникальной троичной ЭВМ «Сетунь». Ее главный конструктор – Николай Петрович Брусенцов.

«Сетунь» – это единственная в своем роде ЭВМ, не имеющая аналогов в истории вычислительной техники.

Над новой машиной работали 20 человек, которые изготовили опытный образец машины (он эксплуатировался в МГУ 15 лет). Наладка была выполнена очень быстро – за 10 дней. Новую ЭВМ назвали по имени речки, протекавшей недалеко от университета – «Сетунь».

В троичной цифровой вычислительной технике используются трехзначные сигналы и трехстабильные элементы памяти (триты). Трит может принимать три значения – минус 1, 0, плюс 1. Аналог байта – трайт (шестерка тритов). Очевидно, что по сравнению с двоичной в троичной машине элементы усложняются, но зато удается упростить создаваемые из них структуры и увеличить скорость обработки данных. На «Сетуни» решались задачи математического моделирования в физике и химии, оптимизации управления производством, краткосрочных прогнозов погоды, конструкторских расчетов, компьютерного обучения, автоматизированной обработки экспериментальных данных и т.д.

ЭВМ «Минск-2»

Производство ЭВМ «Минск-2» началось в 1963 г. «Минск-2» – первая универсальная советская ЭВМ второго поколения, предназначенная для решения общих научных и инженерных задач. «Минск-2» была первой в нашей стране ЭВМ с возможностью обработки алфавитно-цифровой информации. У машины «Минск-2» появились две модификации – «Минск-22» и «Минск-23».

Выпуск машины «Минск-2» и ее модификации «Минск-22» составил порядка 900 машин. Причем это были ЭВМ высокого качества, с богатым программным обеспечением, множеством архитектурных находок.

Вместе с ЭВМ «Минск-22» поставлялся обширный набор стандартных программ, в том числе транслятор с Фортрана и транслятор созданного в нашей стране языка программирования высокого уровня для экономических задач АЛГЭК – гибрида Алгола-60 и Кобола.

Основные характеристики ЭВМ «Минск-22»:

- быстродействие – 5 тыс. операций в секунду;

- оперативное запоминающее устройство на ферритах емкостью 8 тысяч чисел;

- внешняя память на магнитных лентах емкостью 1 600 000 000 чисел;

- ввод информации в машину осуществлялся с перфокарт и перфолент, а также с рулонного телетайпа;

- вывод информации – на перфокарты, перфоленты, телетайп и алфавитно-цифровое печатающее устройство.

Машина «Минск-23» была выпущена в количестве всего 28 штук («Минск-22» – 734 машины), однако в классическом учебнике Королева по структурам ЭВМ им уделено места в 6 раз больше, чем «Минск-22». Это была ЭВМ для «бизнес-применений» – обработки данных, планово-экономических задач, статистики, информационного поиска, управления производством. Структура и система команд этой машины полностью отличались от имевшихся к тому времени наработок.

«Минск-23» предназначалась исключительно для посимвольной обработки информации, поэтому:

1. Была взята символьная форма представления чисел и команд с восьмиразрядным байтом в качестве основной единицы информации.

2. Использовалась не двоичная, а двоично-десятичная система счисления.

3. Использовалась произвольная разрядность машинного слова.

4. Был реализован аппаратный канал ввода/вывода, который обеспечивал очень быстрый обмен данными с внешними устройствами.

4.3.2. Зарубежные разработки

В 1953 г. в Массачусетском технологическом институте был разработан первый экспериментальный компьютер на транзисторах ТХ-0.
В 1955 году он был введен в эксплуатацию.

В 1955 г. Bell Laboratories анонсировала первый полностью транзисторный компьютер TRADIC. TRADIC содержал 700–800 транзисторов и 10 000 диодов. TRADIC имел достаточно малые размеры и вес для установки на стратегических бомбардировщиках B-52 Stratofortress. По существу, это был компьютер специального назначения. Он мог выполнять 1 миллион логических операций в секунду.

В 1958 г. была создана система SAGE (Semi-Automatic Ground Environment), осуществлявшая объединение радарных станций США и Канады в первую крупномасштабную компьютерную сеть.

С 1955 по 1961 г. в США фирмой IBM разрабатывался проект «Stretch», оказавший большое влияние на развитие структуры универсальных компьютеров. В проекте были воплощены все известные к 1960 г. структурные принципы повышения производительности, такие как:

- совмещение операций, характерное для мультипрограммирования;

- разделение времени работы различных блоков и устройств, выполняющих одну команду;

- cовмещение во времени подготовки и выполнения нескольких команд одновременно;

- параллельное выполнение нескольких независимых программ.

Всего было выпущено пять экземпляров компьютера «Stretch».

Особенность второго периода – использование транзистора в качестве переключательного элемента (вместо вакуумной лампы) с быстродействием до сотен тысяч операций в секунду. Появились основная память на магнитных сердечниках и внешняя память на магнитных барабанах. В это же время были разработаны алгоритмические языки высокого уровня, такие как Алгол, Кобол, Фортран, которые позволили составлять программы, не учитывая тип машины. Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х г. наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

4.4. Третье поколение ЭВМ

Третье поколение компьютеров разрабатывалось с 1964 по 1974 г. на новой элементной базе – интегральных схемах (ИС).

Впервые идея создания интегральных схем – устройств, вмещающих в себя фрагменты электронных схем, начала активно обсуждаться в 1952 г. в Англии. Начало этому положил эксперт по радарам Дж. Даммер. В 1952 г. Дж. Даммер выдвинул идею создания монолитной полупроводниковой интегральной схемы. В 1958 г. Джон Килби впервые создал опытную интегральную схему. Промышленное производство интегральных схем началось в 1962 г.

Появление интегральных схем означало подлинную революцию в вычислительной технике. Если один транзистор мог заменить 40 электронных ламп, то одна интегральная схема могла заменить тысячи и миллионы транзисторов. Быстродействие ЭВМ третьего поколения возросло в сотни раз, а габариты значительно уменьшились.

Первый экспериментальный компьютер на интегральных схемах был создан фирмой «Texas Instruments» по контракту с ВВС США. Разработка велась 9 месяцев и была завершена в 1961 г. Компьютер имел 15 команд, был одноадресным, тактовая частота была 100 КГц, емкость запоминающего устройства 30 чисел, для представления чисел использовалось одиннадцать двоичных разрядов. Для создания компьютера использовалось 587 интегральных схем, потребляемая мощность составляла 16 Вт, вес 585 г, занимаемый объем 100 см³.

7 апреля 1964 г. представители фирмы IBM провели 77 прессконференций в 15 странах мира, сделав, как выразился глава фирмы Томас Уотсон-младший, «самое важное объявление за всю историю компании». IBM объявила о создании не одной какой-либо машины, а целого семейства машин. «Система-360» (IBM/360) – так была названа серия – дебютировала сразу 6 моделями, различавшимися по мощности и стоимости. По оценкам специалистов, на исследования, разработку и внедрение в производство одновременно 6 машин компания затратила около 5 миллиардов долларов.

4.5. Четвертое поколение ЭВМ

Этот период оказался самым длительным – с конца 70-х гг. ХХ в.
по настоящее время. Развитие микроэлектроники привело к созданию возможности размещать на одном кристалле тысячи интегральных схем.
В 1971 г. компания Intel выпустила важное для развития вычислительной техники устройство – микропроцессор Intel-4004. На одном кристалле удалось сформировать минимальный по составу аппаратуры процессор, содержащий 2250 транзисторов. Первый универсальный микропроцессор Intel-8080, явившийся стандартом микрокомпьютерной технологии и созданный в 1974 г., содержал уже 4500 элементов и послужил основой для создания первых персональных компьютеров.

В 1979 г. был выпущен универсальный 16-битный микропроцессор Motorolla-68000 с 70 тыс. элементов, а в 1981 г. – первый 32-битный микропроцессор Hewlett Packard с 450 тысячами элементами.

Для сравнения: СБИС микропроцессора Pentium IV включает в себя 7,5 млн транзисторов.

Микропроцессор – это интегральная микросхема, на которой размещено обрабатывающее устройство с собственной системой команд. Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию вычислительных машин.

С появлением микропроцессора связано одно из важнейших событий в истории вычислительной техники – создание и применение персональных ЭВМ, что даже повлияло на терминологию. Постепенно термин «ЭВМ» был вытеснен словом «компьютер», а вычислительная техника стала называться компьютерной.

Компьютеры по своим характеристикам становятся такими разнообразными, что их начинают классифицировать по размерам и функциональным возможностям, по назначению, по совместимости и другим критериям. Любая классификация является в некоторой мере условной, поскольку развитие компьютерной науки и техники настолько бурное, что, например, сегодняшняя микроЭВМ не уступает по мощности суперкомпьютерам недавнего прошлого.

Классификация компьютеров четвертого поколения, которую используют ведущие производители компьютеров:

- суперкомпьютеры;

- большие ЭВМ (мэйнфреймы);

- серверы;

- мини-ЭВМ;

- микроЭВМ, персональные компьютеры.

Прогресс в развитии вычислительной техники с первого по четвертое поколение был связан с развитием элементной базы. Переход к компьютерам пятого поколения предполагает переход к новым технологиям и архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта. Определить требования к компьютерам пятого поколения чрезвычайно трудно, потому что они все еще находятся в стадии разработки.

Заключение

Как можно видеть вычислительная техника прошла долгий и тернистый путь протяженностью в историю человечества, и пока у человека будет потребность в проведении любых видов расчетов компьютерная техника будет существовать. Развитие вычислительной техники в немалой степени способствует развитию человечества, и, наоборот, без развития науки и техники не может быть развития вычислительной техники. Вычислительная техника настолько прочно вошла в повседневную жизнь человека, что мало кто из людей уже может представить себе свою деятельность без нее, без компьютеров, телефонов и т.д.

Без преувеличения можно сказать, что современный мир создан благодаря вычислительной технике. Именно она помогает человечеству понять «насколько глубока кроличья нора» мироздания, и облегчает сиюминутное существование человека.

Список литературы:

1. Иванов, А. А. История развития информатики / А. А. Иванов. – М.: Образ, 2000.

2. Савельев, Е. К. Информационная эпоха / Е. К. Савельев. – СПб.: Питер, 2003.

3. Петров, Ю. П. История и философия науки. Математика, вычислительная техника, информатика / Ю. П. Петров. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

4. Малиновский, Б. Н. История вычислительной техники в лицах / Б. Н. Малиновский. – Киев, 1995.

5. Гутер, Р. С. От абака до компьютера / Р. С. Гутер, Ю. Л. Полунов. – М. : Знание, 1981.

6. Поликарпов, В. С. История науки и техники / В. С. Поликарпов. – М. : Феникс, 1999.

7. Ученые и их школы / сост. В. Н. Захаров, Р. И. Подловченко, Я. И. Фет. – М. : Наука, 2003.

8. Таненбаум, Э. Архитектура компьютера / Э. Таненбаум. – 5-е изд. – СПб. : Питер, 2007.

9. История информатики в России. Ученые и их школы : сб. ст. / Рос. акад. наук ; отв. ред. А. С. Алексеев. – М. : Наука, 2003. – (Информатика: неограниченные возможности и возможные ограничения).

10. Ланина, Э. П. История развития вычислительной техники / Э. П. Ланина. – Иркутск : ИрГТУ, 2001.

11. Леонтьев В. П. Большая энциклопедия компьютера и Интернета / В. П. Леонтьев. – М. : ОЛМА Медиа Групп, 2006.

12. Казакова И.А. История вычислительной техники / И.А. Казакова – Пенза: ПГУ, 2011.